導(dǎo)語：如何才能寫好一篇先進制造技術(shù)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

【關(guān)鍵詞】制造技術(shù)；生產(chǎn)模式；柔性；信息；對策

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和市場競爭日益激烈，越來越多的制造企業(yè)開始將大量的人力、財力和物力投入到先進的制造技術(shù)和先進的制造模式的研究和實施策略之中。改革開放以來，我國制造科學(xué)技術(shù)有日新月異的變化和發(fā)展，確立了社會主義市場經(jīng)濟體制，但與先進的國家相比仍有一定差距，為了迎接新的挑戰(zhàn)，必須認清制造技術(shù)的發(fā)展趨勢，縮短與先進國家的差距，使我國的產(chǎn)品上質(zhì)量、上效率、上品種和上水平，以增強市場競爭力，因此，對制造技術(shù)及制造模式的研究和實施是擺在我們面前刻不容緩的重要任務(wù)，以實現(xiàn)我國機械制造業(yè)跨入世界先進行列。

一、機械制造業(yè)的發(fā)展趨勢

先進的制造業(yè)是將物料、能源、設(shè)備、資金、技術(shù)、信息和人力等制造資源通過先進的制造技術(shù)、先進的管理技術(shù)和先進的制造過程轉(zhuǎn)變成人類需求產(chǎn)品的行業(yè)。行業(yè)追求的目標是：高質(zhì)量、高效率、高柔性、低成本、低勞動力、低消耗、品種多和規(guī)格全的產(chǎn)品，因此， 21世紀的機械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢體現(xiàn)在以下幾個方面：

（一）精密化

精密加工、特種加工、超精密加工技術(shù)、微型機械是現(xiàn)代化機械制造技術(shù)發(fā)展的方向之一。精密和超精密加工技術(shù)包括精密和超精密切削加工、磨削加工、研磨加工以及特種加工和復(fù)合加工(如機械化學(xué)研磨、超聲磨削和電解拋光等)三大領(lǐng)域。超精密加工技術(shù)己向納米(l nm=10-3μm)技術(shù)發(fā)展。納米技術(shù)己在納米機械學(xué)、納米電子學(xué)和納米材料技術(shù)得到了應(yīng)用。因此，它促進了機械科學(xué)、光學(xué)科學(xué)、測量科學(xué)和電子科學(xué)的發(fā)展。

（二）自動化

自動化技術(shù)自20世紀初出現(xiàn)以后，經(jīng)歷了由剛性自動化向柔性自動化的發(fā)展過程，自動化技術(shù)的成功應(yīng)用，不但提高了效率，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，還可以代替人去完成危險場合的工作。對于批量較大的生產(chǎn)自動化，可通過機床自動化改裝、應(yīng)用自動機床、專用組合機床、自動生產(chǎn)線來完成。小批量生產(chǎn)自動化可通過NC、MC、CAM、FMS、CIM、IMS等來完成。在未來的自動化技術(shù)實施過程中，將更加重視人在自動化系統(tǒng)中的作用。

（三）信息化

信息、物質(zhì)和能量是制造系統(tǒng)的三要素。產(chǎn)品制造過程中的信息投入，己成為決定產(chǎn)品成本的主要因素。制造過程的實質(zhì)是對制造過程中各種信息資源的采集、輸入、加工和處理過程，最終形成的產(chǎn)品可看作是信息的物質(zhì)表現(xiàn)，因此可以把信息看作是一種產(chǎn)業(yè)，包括在制造之中。為此一些企業(yè)開始利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機聯(lián)網(wǎng)、信息高速公路、衛(wèi)星傳遞數(shù)據(jù)等實現(xiàn)異地生產(chǎn)。使生產(chǎn)分散網(wǎng)絡(luò)化，以適應(yīng)高柔性生產(chǎn)的需要。

（四）柔性化

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和人民生活水平不斷提高，促使產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度不斷加快，這就要求現(xiàn)代企業(yè)必須具備一定的生產(chǎn)柔性來滿足市場多變的需要。所謂柔性，是指一個制造系統(tǒng)適應(yīng)各種生產(chǎn)條件變化的能力，它與系統(tǒng)方案、人員和設(shè)備有關(guān)。系統(tǒng)方案的柔性是指加工不同零件的自由度。人員柔性是指操作人員能保證加工任務(wù)，完成數(shù)量和時間要求的適應(yīng)能力。設(shè)備柔性是指機床能在短期內(nèi)適應(yīng)新零件的加工能力。

（五）集成化

集成是綜合自動化的一個重要特征。集成的作用是將原來獨立運行的多個單元系統(tǒng)集成一個能協(xié)調(diào)工作的和功能更強的新系統(tǒng)。集成不是簡單的連接，是經(jīng)過統(tǒng)一規(guī)劃設(shè)計，分析原單元系統(tǒng)的作用和相互關(guān)系并進行優(yōu)化重組而實現(xiàn)的。集成化的目的是實現(xiàn)制造企業(yè)的功能集成，功能集成要借助現(xiàn)代管理技術(shù)、計算機技術(shù)、自動化技術(shù)和信息技術(shù)實現(xiàn)技術(shù)集成，同時還要強調(diào)人的集成，由于系統(tǒng)中不可能沒有人，系統(tǒng)運行的效果與企業(yè)經(jīng)營思想、運行機制、管理模式都與人有關(guān)，因此在技術(shù)上集成的同時，還應(yīng)強調(diào)管理與人的集成。

（六）智能化

智能化是制造技術(shù)的發(fā)展趨勢之一。智能制造技術(shù)(IMT)是將人工智能融入制造過程的各個環(huán)節(jié)，在整個制造過程中貫徹智力活動，使系統(tǒng)柔性的方式集成起來，通過模擬人類專家的智能活動，取代或延伸制造系統(tǒng)中的部分腦力勞動，在制造過程中系統(tǒng)能自動監(jiān)測其運行狀態(tài)，在受到外界干擾或內(nèi)部激勵能自動調(diào)整其參數(shù)，以達到最佳狀態(tài)和具備自組織能力。

二、先進的制造模式

機械制造業(yè)發(fā)展趨勢表明，只有采用先進的制造技術(shù)并能實施在相匹配的制造模式中才能符合上述的趨勢。制造模式是指企業(yè)體制、經(jīng)營、管理、生產(chǎn)組織和技術(shù)系統(tǒng)的形態(tài)和運作模式。

（一）精良生產(chǎn)(LP)與獨立制造島(AMI)

20世紀90年代美國麻省理工學(xué)院(MIT)提出精良生產(chǎn)(LP)概念。它的特征是：（1）重視客戶需求，以最快的速度和適宜的價格提供質(zhì)量優(yōu)良的適銷新產(chǎn)品去占領(lǐng)市場，并向客戶提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。（2）重視人的作用，強調(diào)一專多能，推行小組自治工作制，賦予每個工段有一定的獨立自主權(quán)，運行企業(yè)文化。（3）精簡一切生產(chǎn)中不創(chuàng)造價值的工作，減少管理層次，精簡組織結(jié)構(gòu)，簡化產(chǎn)品開發(fā)過程和生產(chǎn)過程，減少非生產(chǎn)費用，強調(diào)一體化質(zhì)量保證。（4）精益求精、持續(xù)不斷的改進生產(chǎn)、降低成本、零廢品、零庫存和產(chǎn)品品種多樣化。

獨立制造島是教授根據(jù)在引進先進技術(shù)的同時，必須改革生產(chǎn)組織的角度提出新的生產(chǎn)模式。獨立制造島的技術(shù)構(gòu)思是：以GT為基礎(chǔ)，以NC機床為核心，強調(diào)信息流的自動化和以人為中心的生產(chǎn)模式，它的特征是：組織、人員和技術(shù)三者的有機集成，面向車間、權(quán)力下放、綜合治理，并以獲取經(jīng)濟效益為主要目標。AMI是發(fā)展中國家走向工廠自動化的重要途徑，它的推廣對中國機械制造業(yè)轉(zhuǎn)向市場機制，參與國際競爭意義重大。

（二）敏捷制造與虛擬制造

美國通用汽車公司與里海大學(xué)于1988年提出了敏捷制造(AM)，AM是在不可預(yù)測的持續(xù)變化的競爭環(huán)境中取得繁榮成長，并具有能對客戶需求的產(chǎn)品和服務(wù)驅(qū)動市場做出迅速響應(yīng)的生產(chǎn)模式。AM的特征是：（1）制造資源的集成性，企業(yè)間聯(lián)作集成。充分發(fā)揮各企業(yè)的長處，針對限定市場的目標要求共同合作完成任務(wù)。（2）具有需求響應(yīng)的快捷性和高度的制造柔性。制造柔性是指制造企業(yè)對市場要求迅速轉(zhuǎn)產(chǎn)和能實現(xiàn)產(chǎn)品多品種變批量的快速制造。（3）充分發(fā)揮人的作用，不斷提高企業(yè)職工素質(zhì)和教育水平，優(yōu)化人機功能分配。

虛擬制造(VM)是國際上提出的新概念。VM與AM聯(lián)系密切。VM的特征是：當市場新的機遇出現(xiàn)時，組織幾個有關(guān)公司聯(lián)作，把不同的公司，不同地點的工廠或車間重新組織協(xié)調(diào)工作。在運行之前必須分析組合是否最優(yōu)，能否協(xié)調(diào)運行，以及投產(chǎn)后的效益和風(fēng)險進行評估，這種聯(lián)作公司稱虛擬公司。虛擬公司在一定的環(huán)境和條件下通過虛擬制造系統(tǒng)運行，包括物理基礎(chǔ)、法律保障、社會環(huán)境和信息技術(shù)。因此研究開發(fā)虛擬制造技術(shù)(VMT)和虛擬制造系統(tǒng)(VMS)意義重大，美國稱AM為21世紀制造業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。

（三）集成制造與智能制造

美國哈林頓博士在“計算機和集成制造”一書中提出計算機和集成制造(CIM)的概念。集成制造的核心內(nèi)容是：制造企業(yè)從市場預(yù)測、產(chǎn)品設(shè)計、加工制造、經(jīng)營管理直至售后服務(wù)是一個不可分割的整體，需要統(tǒng)籌考慮。整個制造過程的實質(zhì)是信息采集、傳遞和加工過程，最終生產(chǎn)的產(chǎn)品可看作是信息的物質(zhì)表現(xiàn)。集成是CIM的核心，這種集成不僅是物的集成，更主要的是以信息集成為特征的技術(shù)集成和功能集成，計算機是集成的工具，計算機和輔助各單元技術(shù)是集成的基礎(chǔ)，信息交換是橋梁，信息共享是關(guān)鍵。集成的目的在于制造企業(yè)組織結(jié)構(gòu)和運行方式的合理化和最優(yōu)化，以提高企業(yè)對市場變化的動態(tài)響應(yīng)速度，并追求最高整體效益和長期效益。

智能制造(IM)是美國出版研究IM和IMS書籍中首先提出的。它的特征是：在制造工業(yè)的各個環(huán)節(jié)的高度柔性與高度集成的方式，通過計算機和模擬人類專家的智能活動，進行分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策，旨在取代或延伸制造環(huán)境中人的部分腦力勞動，并對人類專家的制造智能進行收集、存儲、完善、共享、繼承與發(fā)展。

三、存在差距和實施策略

改革開放以來，通過技術(shù)改造和引進國外先進制造技術(shù)，使我國的制造工業(yè)有了長足的進步，但和先進國家相比還存在很大差距，表現(xiàn)在：技改投入相對不足，原有技術(shù)基礎(chǔ)和研究開發(fā)能力薄弱，制造業(yè)產(chǎn)品落后，技術(shù)水平低，信息含量少，更新?lián)Q代慢，以及市場營銷、經(jīng)營管理、人才素質(zhì)相對落后，缺乏國際競爭能力。面對這樣形勢，發(fā)展先進制造技術(shù)、實施先進的制造模式已經(jīng)到了刻不容緩的地步。為了使我國的制造業(yè)站在世界先進行列，必須采取相適應(yīng)的措施和策略。

（一）人才是關(guān)鍵。發(fā)展和推廣先進的制造技術(shù)、實施先進的制造模式人才是關(guān)鍵。我國是社會主義市場經(jīng)濟體制，研究先進制造技術(shù)和先進的生產(chǎn)模式其根本目的是制造出有競爭力的產(chǎn)品去占領(lǐng)國內(nèi)市場和國際市場，科技人員必須強化市場意識，因此人才的培養(yǎng)要注意市場導(dǎo)向。要有產(chǎn)業(yè)觀念、企業(yè)觀念、信息觀念、競爭觀念和效益觀念。科技人員要懂得市場營銷、經(jīng)營管理和經(jīng)濟法。要拓寬學(xué)科領(lǐng)域，更新教育內(nèi)容與方法，培養(yǎng)一支了解和掌握機械工程科學(xué)的前沿技術(shù)人才，加速先進制造技術(shù)的推廣和實施，為市場經(jīng)濟服務(wù)。

（二）加強政策與法規(guī)建設(shè)， 建立強有力的宏觀調(diào)控機制。在市場經(jīng)濟環(huán)境下，國家仍應(yīng)制訂科學(xué)的制造產(chǎn)業(yè)規(guī)劃和制造技術(shù)進步的總體規(guī)劃，以及相應(yīng)的法規(guī)政策。避免重復(fù)建設(shè)、重復(fù)生產(chǎn)和重復(fù)引進的事情發(fā)生，要盡可能減少和避免市場盲目競爭造成的損失。

（三）發(fā)展適應(yīng)我國國情的生產(chǎn)模式。對于一些先進的制造技術(shù)和先進的制造模式，要根據(jù)我國現(xiàn)實存在的技術(shù)水平和能力向前發(fā)展，避免盲目的追求目前實施有一定困難的理想的先進科學(xué)制造技術(shù)。目前要積極發(fā)展適應(yīng)我國國情的制造模式。

（四）建立與發(fā)展我國自主的 NC、MC、CAD、CAM、FMS、CAT、CIM、IMS等制造自動化單元技術(shù)，結(jié)合實際情況實現(xiàn)與現(xiàn)有成熟技術(shù)的有效結(jié)合。同時要有組織有計劃的引進先進制造技術(shù)進行消化和吸收。對于引進的并行工程(CE)、敏捷制造(AM)、精良生產(chǎn)(LP)、智能制造( IM)等先進制造模式要根據(jù)它們的技術(shù)構(gòu)思和特征開發(fā)創(chuàng)新成適合我國國情的生產(chǎn)模式，(如獨立制造島)以使企業(yè)適應(yīng)市場經(jīng)濟的需要。

篇2

關(guān)鍵詞：先進制造技術(shù)；新興交叉學(xué)科；智能化；綠色制造

1 定義

所謂的制造技術(shù)就是把原料變成最終的產(chǎn)品的一種科技。當前時期，制造業(yè)是我們國家的重要產(chǎn)業(yè)，而且國際上常常以該項能力來判斷一個國家的發(fā)展水平。從上世紀末期開始，由于電腦等科技的出現(xiàn)，使得產(chǎn)品不斷的更新發(fā)展，此時過去的制造技術(shù)已然無法和當前的經(jīng)濟發(fā)展能力相協(xié)調(diào)。當前國際上普遍認為，只有擁有先進制造技術(shù)的國家才能夠獲取更好的發(fā)展。

2 特征分析

先進技術(shù)相對于過去的技術(shù)有一個非常明顯的進步，這主要體現(xiàn)在，過去的技術(shù)一般是指將原料單純的變?yōu)楫a(chǎn)品的一個過程，集中于產(chǎn)品的加工以及裝配等，但是新技術(shù)的特點是其涵蓋了很多先進的工藝，能夠應(yīng)用到整個過程中。除此之外還有一個區(qū)別是在以前各項學(xué)科等是單獨存在的，它們之間的聯(lián)系不是很緊密。然而先進科技的特點是能夠?qū)⒏鞣N學(xué)科知識有效的融會到一起，逐漸的變成一種綜合化的內(nèi)容。彼此間的界限正不斷的模糊。

當前世界是一個整體，由于貿(mào)易以及交通體系的完善加之通信領(lǐng)域的發(fā)展，制造業(yè)已然成為了全球化的模式。而先進制造技術(shù)也得以在整個世界范圍內(nèi)應(yīng)用推廣。越是技術(shù)發(fā)達的國家其發(fā)展速度就越快。目前許多國家都已經(jīng)全面的推廣使用先進制造技術(shù)，不過在具體發(fā)展的時候也要結(jié)合當前的國家發(fā)展態(tài)勢等來分析。對于我們國家來講，當前正在以非常快的速率朝著國際化的方向發(fā)展，因此必須不斷的探索研究適合我們國家具體情況的優(yōu)秀制造科技。

3 先進制造技術(shù)的主體技術(shù)群和支撐技術(shù)群

先進制造技術(shù)的主體技術(shù)群主要包括有關(guān)產(chǎn)品設(shè)計技術(shù)和工藝技術(shù)兩大技術(shù)群。面向制造的設(shè)計技術(shù)群系指用于生產(chǎn)準備的工具群和技術(shù)群。產(chǎn)品研發(fā)所需的費用以及其品質(zhì)和何時研發(fā)成功等都和設(shè)計技術(shù)有著非常緊密的關(guān)聯(lián)。在設(shè)計的時候可使用很多工具，比如通過電腦來配合設(shè)計。最近幾年開始出現(xiàn)的并行設(shè)計有著其重要的存在價值。第一是它能夠縮短產(chǎn)品研發(fā)所需的時間，第二是能夠?qū)⑸a(chǎn)時期制造的廢棄物質(zhì)數(shù)量減少到最低，進而保證了產(chǎn)品能夠再次回收使用。制造工藝技術(shù)群是指用于物質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)的過程及設(shè)備。例如，模塑成形、鑄造、沖壓、磨削等。由于先進技術(shù)的發(fā)展，過去的制作工藝等開始出現(xiàn)顯著的改變。制造工藝技術(shù)群是有關(guān)加工和裝配的技術(shù)，也是制造技術(shù)或稱生產(chǎn)技術(shù)的傳統(tǒng)領(lǐng)域。

支撐技術(shù)群是指支持設(shè)計和制造工藝兩方面取得進步的基礎(chǔ)性的核心技術(shù)?；镜纳a(chǎn)過程需要一系列的支撐技術(shù)，諸如：測試和檢驗、物料搬運、生產(chǎn)計劃的控制以及包裝等。它們也是用于保證和改善主體技術(shù)的協(xié)調(diào)運行所需的技術(shù)，是工具、手段和系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)技術(shù)。

4 發(fā)展方向簡述

先進制造技術(shù)的發(fā)展逐步智能化、信息化?；贑AD/CAM技術(shù)的CMS是制造業(yè)自動化的一個重要方向。CMS通過CAX系統(tǒng)和PDM系統(tǒng)，進行產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計、仿真，并結(jié)合數(shù)字化制造設(shè)備，進行自動加工。所謂的智能制造，具體的說是把人工智能合理的融會到生產(chǎn)活動的所有步驟中去，其能夠模仿人類大腦開展高效率的活動，能夠保證生產(chǎn)活動呈現(xiàn)出最為合理的狀態(tài)，而且它還能夠進行組織活動。當前社會是一個以信息科技為主體的社會，人們的活動離不開信息，信息科技的發(fā)展速率已經(jīng)遠遠的超出了我們的想象能力。此時信息科技開始不斷的向著制造行業(yè)融會，促使著行業(yè)發(fā)生變化，此時出如C IM S、并行工程、精益生產(chǎn)、敏捷制造、虛擬企業(yè)與虛擬制造等就出現(xiàn)了。

可持續(xù)發(fā)展的綠色制造正在逐步引起人們的重視?？茖W(xué)技術(shù)的進步為經(jīng)濟以及社會的發(fā)展貢獻了非常顯著的力量，不過在社會發(fā)展的過程中生態(tài)受到一定的破壞。當前時期人們開始意識到資源并不是無限的。在這種背景之下綠色制造就應(yīng)運而生了。綠色制造是通過綠色生產(chǎn)過程、綠色設(shè)計、綠色材料、綠色設(shè)備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產(chǎn)出綠色產(chǎn)品，產(chǎn)品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。它有很多的優(yōu)點，比如能夠?qū)⑸a(chǎn)活動對生態(tài)的污染減少到最小。而且能夠顯著的提升資源的使用效率。尤其是在當今這個資源日漸減少，生態(tài)不斷惡化的時代里，這種制造方式的優(yōu)點非常明顯，它將會成為今后行業(yè)發(fā)展的根本方向。

加工制造技術(shù)向著超精密、超高速的方向發(fā)展。目前加工精度達到0.025μm，表而粗糙度達0.0045μm，已進入納米級加工時代。超精切削厚度由目前的紅外波段向可見光波段甚至更短波段靠近。超精加工機床向多功能模塊化方向發(fā)展，超精加工材料由金屬擴大到非金屬。

超高速切削。目前鋁合金超高速切削速度已超過27m/s，鑄鐵25m/s，超耐熱鎳合金為5m/s，超高速切削的發(fā)展已轉(zhuǎn)移到一些難加工材料的切削加工。

生物制造系統(tǒng)正在逐步形成。日本三重大學(xué)和岡山大學(xué)率先開展了生物技術(shù)應(yīng)用于工程材料加工的研究，并初步證實了微生物加工金屬材料的可行性。我國于1982年將生物技術(shù)列為重點技術(shù)之一。在過去的時候，我們很難想象生物和制造這兩個根本沒有聯(lián)系的學(xué)科能夠交叉到一起，然而在當前社會兩者不但出現(xiàn)了關(guān)聯(lián)，而且這種關(guān)聯(lián)正在以非常密切的形式存在。此時的生物制造體系的出現(xiàn)就是兩者融會貫通的產(chǎn)物 。

5 我國當前的發(fā)展態(tài)勢分析

從“六五”開始我國就啟動了制造技術(shù)，主要是機械制造技術(shù)的國家部委與地方級重點攻關(guān)研究開發(fā)，因為受到體制方面的干擾，此類的規(guī)劃以及探索工作一直都是依據(jù)領(lǐng)域來開展完善的。單位自主研發(fā)新技術(shù)的水平十分有限，而且其不論是人力資源還是所需的費用等都十分的欠缺。 1995年4月在北京召開了先進制造技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研討會，從戰(zhàn)略高度探討了我國發(fā)展先進制造技術(shù)的路線和方法。同一時期，國家二期863規(guī)劃也開始規(guī)劃下世紀初先進制造技術(shù)的發(fā)展。

最近的幾年，我們國家不斷的引入優(yōu)秀的科技，而且注重培養(yǎng)綜合化的人力資源，正是由于不斷的努力，我們國家的很多單位已經(jīng)在制造技術(shù)方面獲取了突飛猛進的發(fā)展，不過我們應(yīng)該客觀的看待，當前我們的技術(shù)較之于西方還存在一些欠缺點。要想改變這種局面最關(guān)鍵的一點就是要完善其基礎(chǔ)要素，比如擴充數(shù)控機床數(shù)量等，不斷的發(fā)展信息化產(chǎn)業(yè)群，提升在市場中的份額。除此之外還應(yīng)該做好人力資源工作，積極的培養(yǎng)優(yōu)秀的工作者。

6 結(jié)束語

當前社會是一個信息化的社會，是一個知識化的時代，只有獲取了先進的技術(shù)才能夠獲取有效的發(fā)展。隨著社會的發(fā)展，先進制造技術(shù)開始出現(xiàn)并且發(fā)展壯大，其實一個逐漸發(fā)展而且變化的技術(shù)體，它的存在使得我們的生活方式出現(xiàn)了很大的變化。總的來講，當前的制造業(yè)是一個集各種先進技術(shù)為一體，并且不斷發(fā)展創(chuàng)新的行業(yè)，它是社會進步的產(chǎn)物 。

參考文獻

[1]師漢民，易傳云.人間巧藝奪天工――當代先進制造技術(shù)[M].華中理工大學(xué)出版社，2000.

[2]盛曉敏，鄧朝暉.先進制造技術(shù)[M].機械工業(yè)出版社，2000.

篇3

關(guān)鍵詞：敏捷制造 并行工程 快速成型技術(shù)

一、引言

在一個國家的企業(yè)生產(chǎn)力構(gòu)成中，制造技術(shù)的作用一般占60%左右。專家認為，世界上各個國家經(jīng)濟的競爭，主要是制造技術(shù)的競爭。人們往往用AMT來概括先進制造技術(shù)AMT （Advanced Manufacturing Technology）。具體地說，就是指集機械工程技術(shù)、電子技術(shù)、自動化技術(shù)、信息技術(shù)等多種技術(shù)為一體所產(chǎn)生的技術(shù)、設(shè)備和系統(tǒng)的總稱。主要包括：計算機輔助設(shè)計、計算機輔助制造、集成制造系統(tǒng)等。AMT是制造業(yè)企業(yè)取得競爭優(yōu)勢的必要條件之一，但并非充分條件，其優(yōu)勢還有賴于能充分發(fā)揮技術(shù)威力的組織管理，有賴于技術(shù)、管理和人力資源的有機協(xié)調(diào)和融合。

二、先進制造技術(shù)發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)

1.成組技術(shù)GT（Group Technology）是一門生產(chǎn)技術(shù)科學(xué)，利用事物間的相似性，按照一定的準則分類成組，同組事物采用同一方法進行處理，以便提高效益的技術(shù)，稱為成組技術(shù)。它研究如何識別和發(fā)掘生產(chǎn)活動中有關(guān)事務(wù)的相似性，并對其進行充分利用。即把相似的問題歸類成組，尋求解決這一組問題相對統(tǒng)一的最優(yōu)方案，以取得所期望的經(jīng)濟效益。

成組技術(shù)應(yīng)用與機械加工方面，其是將結(jié)構(gòu)、材料、工藝相近似的零件組成一個零件族（組），按零件族制定工藝進行加工，擴大批量、減少品種、便于采用高效方法、提高勞動生產(chǎn)率。這就為提高多品種、小批量生產(chǎn)的經(jīng)濟效益提供了一種有效的方法。

2.敏捷制造（AM）

敏捷制造AM（Agile Manufacturing）是指制造業(yè)采用現(xiàn)代通信手段，通過快速配置各種資源（包括技術(shù)、管理和人）以有效、協(xié)調(diào)的方式響應(yīng)用戶的需求，實現(xiàn)制造的敏捷性。敏捷制造的目標是企業(yè)能夠快速響應(yīng)市場的變化，根據(jù)市場需求，能夠在最短時間內(nèi)開發(fā)制造出滿足市場需求的高質(zhì)量的產(chǎn)品。敏捷制造包括產(chǎn)品制造機械系統(tǒng)的柔性、員工授權(quán)、制造商和供應(yīng)商關(guān)系、總體品質(zhì)管理及企業(yè)重構(gòu)。敏捷制造是企業(yè)在競爭中取得成功的核心能力。首先表現(xiàn)為企業(yè)面對變幻莫測的市場需求能迅速做出判斷和反應(yīng)；其次表現(xiàn)為企業(yè)具有有效、迅速的整合各方面資源并進行生產(chǎn)的條件和能力。

3.并行工程CE

并行工程（Concurrent Engineering）是對產(chǎn)品及其相關(guān)過程（包括制造過程和支持過程）進行并行、一體化設(shè)計的一種系統(tǒng)化的工作模式。在傳統(tǒng)的串行開發(fā)過程中，設(shè)計中的問題或不足，要分別在加工、裝配或售后服務(wù)中才能被發(fā)現(xiàn)，然后再修改設(shè)計，改進加工、裝配或售后服務(wù)（包括維修服務(wù)）。而并行工程要求產(chǎn)品開發(fā)人員在一開始就考慮產(chǎn)品整個生命周期中從概念形成到產(chǎn)品報廢的所有因素，包括質(zhì)量、成本、進度計劃和用戶要求。并行工程的目標為提高質(zhì)量、降低成本、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期和產(chǎn)品上市時間。

4.快速成型技術(shù)（RPM）

快速成形技術(shù)又稱快速原型制造（Rapid Prototyping Manufacturing，簡稱RPM）技術(shù)，誕生于20世紀80年代后期，它不同于傳統(tǒng)的用材料去除方式制造零件的方法，是基于材料堆積法的一種高新制造技術(shù)，被認為是近20年來制造領(lǐng)域的一個重大成果。它利用所要制造零件的三維CAD模型數(shù)據(jù)直接生成產(chǎn)品原型，并且可以方便地修改CAD模型后重新制造產(chǎn)品原型，是集機械工程、CAD、逆向工程技術(shù)、分層制造技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、材料科學(xué)、激光技術(shù)于一身，可以自動、直接、快速、精確地將設(shè)計思想轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂幸欢üδ艿脑突蛑苯又圃炝慵?，從而為零件原型制作、新設(shè)計思想的校驗等方面提供了一種高效低成本的實現(xiàn)手段。即，快速成形技術(shù)就是利用三維CAD的數(shù)據(jù)，通過快速成型機，將一層層的材料堆積成實體原型。

5.虛擬制造技術(shù)（VMT）

虛擬制造技術(shù)（virtual manufacturing technology，VMT）是以虛擬現(xiàn)實和仿真技術(shù)為基礎(chǔ)，對產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)過程統(tǒng)一建模，在計算機上實現(xiàn)產(chǎn)品從設(shè)計、加工和裝配、檢驗、使用整個生命周期的模擬和仿真。這樣，可以在產(chǎn)品的設(shè)計階段就模擬出產(chǎn)品及其性能和制造過程，以此來優(yōu)化產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量和制造過程，優(yōu)化生產(chǎn)管理和資源規(guī)劃，以達到產(chǎn)品開發(fā)周期和成本的最小化，產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量的最優(yōu)化和生產(chǎn)效率最高化，從而形成企業(yè)的市場競爭優(yōu)勢。盡管虛擬制造技術(shù)的出現(xiàn)只有短短的幾年時間，虛擬制造的應(yīng)用將會對未來制造業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生深遠的影響。

6.智能制造（IM）

智能制造（IM） （Intelligent Manufacturing，IM）是制造技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)工程與人工智能等學(xué)科互相滲透、互相交織而形成的一門綜合技術(shù)。其具體表現(xiàn)為：智能設(shè)計、智能加工、機器人操作、智能控制、智能工藝規(guī)劃、智能調(diào)度與管理、智能裝配、智能測量與診斷等。智能制造淵于人工智能的研究。一般認為智能是知識和智力的總和，前者是智能的基礎(chǔ)，后者是指獲取和運用知識求解的能力。智能制造應(yīng)當包含智能制造技術(shù)和智能制造系統(tǒng)，智能制造系統(tǒng)不僅能夠在實踐中不斷地充實知識庫，具有自學(xué)習(xí)功能，還有搜集與理解環(huán)境信息和自身的信息，并進行分析判斷和規(guī)劃自身行為的能力。智能制造技術(shù)的研究開發(fā)對于提高生產(chǎn)效率與產(chǎn)品品質(zhì)、降低成本，提高制造業(yè)市場應(yīng)變能力、國家經(jīng)濟實力和國民生活水準，具有重要意義。

三、結(jié)束語

制造技術(shù)不僅是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標志，也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵時期，制造技術(shù)是我們的薄弱環(huán)節(jié)。只有跟上發(fā)展先進制造技術(shù)的世界潮流，將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位，并以足夠的力度予以實施，才能盡快縮小與發(fā)達國家的差距，才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地?？傊?，在我國研究和發(fā)展先進制造技術(shù)勢在必行。

參考文獻：

篇4

關(guān)鍵詞：先進制造技術(shù)；制造工藝；分析

制造業(yè)是我國經(jīng)濟發(fā)展的核心，同樣對于很多國家而言，制造業(yè)也都有著舉足輕重的地位，導(dǎo)致全球制造業(yè)領(lǐng)域的競爭十分激烈。所以，本文從制造業(yè)層面展開研究，深刻剖析先進制造技術(shù)和機械制造工藝的現(xiàn)狀，尋求發(fā)展的契合點，從而獲得適合兩者發(fā)展策略。

一、先進制造技術(shù)與機械制造工藝分析

先進制造技術(shù)是對比的產(chǎn)物，旨在過往技術(shù)的差異下，所實現(xiàn)的高效率、低成本生產(chǎn)方式。而結(jié)合當前信息時代背景，先進制造技術(shù)也與信息化、數(shù)字化的使用息息相關(guān)。從技術(shù)背景來看，目前的先進制造技術(shù)，主要囊括了電子技術(shù)、新型管理理念、信息技術(shù)等當前使用較為廣泛的技術(shù)形式，再結(jié)合所處領(lǐng)域的技術(shù)水平及實力，所形成的技術(shù)模式?？梢哉J為，先進制造技術(shù)是解決當前困境的技術(shù)模式，能夠突破現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)瓶頸，從而達到優(yōu)化生產(chǎn)，提升生產(chǎn)力的目的。不過，即使先進制造技術(shù)，其自身也存在著一定的發(fā)展阻礙。所以，當周邊技術(shù)有所提升時，新型的先進技術(shù)便會將當前技術(shù)模式替代。而制造工藝則體現(xiàn)在具體的技術(shù)環(huán)節(jié)上，以生產(chǎn)力為根本，實現(xiàn)多層面、多層級的技術(shù)優(yōu)化，優(yōu)化、簡化生產(chǎn)流程，并提升產(chǎn)品質(zhì)量，從而將機械制造工藝的功能最大化發(fā)揮出來。

二、先進制造技術(shù)及機械制造工藝關(guān)系

一般意識認為，先進制造技術(shù)依托機械制造工藝，在工藝基礎(chǔ)上逐步形成完善且可靠的生產(chǎn)技術(shù)。然而，事實上一些先進制造技術(shù)，可能源自于材料科學(xué)，或是新型輔助技術(shù)的出現(xiàn)。故而，前者的認知是不全面的。而不可否認，新技術(shù)也是提升工藝的有效渠道，隨著新興技術(shù)的出現(xiàn)，機械制造工藝會以成本、效率等方面的需求進行優(yōu)化，從而形成工藝的升級。因此，可以認為兩者的關(guān)系為：先進制造技術(shù)是時函的產(chǎn)物，也是諸多生產(chǎn)領(lǐng)域發(fā)展的帶動著。而其影響著機械制造工藝的發(fā)展，同時也會因制造工藝的升級而豐富自身。所以兩者關(guān)系相輔相成、共同促進。

三、先進制造技術(shù)水平與機械制造工藝質(zhì)量提高對策

1.注重整合，加強創(chuàng)新

實現(xiàn)的先進制造技術(shù)水平，必須要確保在現(xiàn)有的技術(shù)水平上達到一定水準。該問題，也是我國一些企業(yè)盲目拖進長期無法提升而導(dǎo)致消亡的重要原因。所以在實現(xiàn)先進技術(shù)的創(chuàng)造之前，必須確保對當前技術(shù)的掌握水準。同時，雖然技術(shù)與工藝之間有著上述的聯(lián)系。但是，從兩者根本導(dǎo)向來看，完全可以分開進行創(chuàng)新性發(fā)展。首先，整合當前技術(shù)，有效實現(xiàn)技術(shù)優(yōu)化；其次，積極鼓勵創(chuàng)新，擴大技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢；第三，深化工藝創(chuàng)新，提升生產(chǎn)基礎(chǔ)優(yōu)勢。同時，國家應(yīng)主導(dǎo)技術(shù)和工藝創(chuàng)新，提供優(yōu)勢資源進行扶持，并作為中間角色，將企業(yè)與高等院校緊密的聯(lián)系在一起，從而提升國家的創(chuàng)新能力。

2.增加投入，加大扶持

政府的付出對于技術(shù)和工藝的發(fā)展尤為重要。首先，政府應(yīng)當建立專項基金，用于鼓勵創(chuàng)新和研發(fā)工作；其次，政府應(yīng)當對優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)進行扶持，確保此類產(chǎn)業(yè)能夠平穩(wěn)有效的實現(xiàn)發(fā)展；最后，政府實現(xiàn)直接資金注入，幫助有潛力的企業(yè)發(fā)展，既起到扶持作用，同時也可以作為公共產(chǎn)品的投資收入，使政府公共服務(wù)能力得以提升。除政府外，院校也應(yīng)該加強社會人才扶持。在現(xiàn)有的教學(xué)體系，為機械生產(chǎn)工藝和先進技術(shù)領(lǐng)域，培養(yǎng)適合的社會人才。同時，院校也可以尋求企業(yè)的幫助，實行定點輸送培養(yǎng)的方式，使畢業(yè)生更加符合企業(yè)需求，從而構(gòu)建的制造業(yè)發(fā)展的良性循環(huán)。

3.注重推廣，穩(wěn)步發(fā)展

技術(shù)不能夠固守自珍，應(yīng)當在適合的環(huán)境中，發(fā)揮出最大作用。但是，先進技術(shù)和工藝的創(chuàng)新，很多是由企業(yè)所有。企業(yè)為了保證自身的競爭力，并不會按照政府的請求將其推廣。所以，筆者認為應(yīng)當從兩個方面進行：首先，政府為主導(dǎo)鼓勵研究所創(chuàng)新，并用研究成果扶持相關(guān)企業(yè)，從而促進區(qū)域制造業(yè)發(fā)展；其次，鼓勵企業(yè)之間實現(xiàn)技術(shù)減緩，促進區(qū)域共同發(fā)展，實現(xiàn)地方經(jīng)濟的良性競爭。政府和高等院校在技術(shù)發(fā)展層面功能，應(yīng)當更多是作為經(jīng)濟背景的調(diào)節(jié)，既要合理的鼓勵區(qū)域競爭，也應(yīng)當將競爭控制在良性層面，不斷實現(xiàn)先進技術(shù)的推廣和扶持。

4.加強合作，培養(yǎng)人才

人才是技術(shù)發(fā)展的必要元素。培養(yǎng)人才主要從三個方面進行：第一，高等學(xué)院的自主培養(yǎng)，確保人才知識程度。高校的教育可以保證人才的知識基礎(chǔ)，如此也是其未來發(fā)展重要支持；第二，實現(xiàn)政府專項獎勵機制，鼓勵人才在校創(chuàng)新；第三，實行校企合作制度，保證人才與學(xué)校的契合性。事實上，校企合作所帶來的影響是多層面的。企業(yè)不僅可以獲得優(yōu)質(zhì)的畢業(yè)生，也能夠?qū)T工送到院校的研究所中，接受高等教育的培養(yǎng)。

四、結(jié)語

先進的技術(shù)發(fā)展水平，很大程度上決定了制造業(yè)的發(fā)展。我國目前所處于的瓶頸，主要在于高速發(fā)展與研究的脫節(jié)。隨著政府支持和社會力量的注入，先進制造技術(shù)與機械制造工藝，將能夠在較短的時間內(nèi)突破瓶頸，從而恢復(fù)我國以往的制造業(yè)發(fā)展水準。本文的主要研究，同樣是一次為目的，通過對相關(guān)技術(shù)和工藝提升的探討，提出了一定切實可行的策略，希望能夠為我國制造業(yè)發(fā)展略盡綿力。

參考文獻： 

[1]桑露萍.先進制造技術(shù)與機械制造工藝分析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2013（03）. 

[2]胡燁，陳艷偉.先進制造技術(shù)與機械制造工藝分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2017（01） 

篇5

【關(guān)鍵詞】模具 先進制造技術(shù) 發(fā)展 應(yīng)用

改革開放以來，我國的計算機信息技術(shù)、自動化技術(shù)取得了前所未有的發(fā)展，傳統(tǒng)制造技術(shù)再次成為人們關(guān)注的一大焦點。當前我國的先進制造技術(shù)已經(jīng)逐步向系統(tǒng)化、集成化發(fā)展，為現(xiàn)代先進制造技術(shù)的發(fā)展提供了必要的技術(shù)支持，對模具先進制造技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用研究有著重要的實踐意義與應(yīng)用價值。

1.模具CAD/CAE/CAM技術(shù)概述

在數(shù)字化技術(shù)以及三維造型技術(shù)的支持下，CAD/CAE/CAM一體化技術(shù)在我國各大行業(yè)中得到了廣泛地推廣。目前CAD/CAM技術(shù)已經(jīng)普遍應(yīng)用于汽車大型覆蓋件模具，不僅能夠進行模具設(shè)計、制造與沖壓，而且在數(shù)控編程技術(shù)的支持下能夠?qū)崿F(xiàn)DNC。CAD/CAE/CAM技術(shù)在塑料模具方面也得到了進一步的應(yīng)用，我國自主研發(fā)的軟件如北航華正CAXA軟件已經(jīng)得以廣泛地推廣。新時期，我國的CAD/CAE/CAM技術(shù)得到了進一步發(fā)展。模具CAD不僅僅是對傳統(tǒng)設(shè)計與計算方法的單一模仿，而且采用先進的設(shè)計理論，根據(jù)以往的實踐經(jīng)驗與專業(yè)的知識理論進行設(shè)計，結(jié)果更加合理、科學(xué)。其次在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中采用了立體思維以及三維參數(shù)化特征，信息流組織以及管理、共享等技術(shù)貫穿了模具設(shè)計、裝配與檢測等的全過程。另外還能夠?qū)δ＞叩目芍圃煨赃M行科學(xué)評價，其中主要涉及到模具制造與費用的大致估算、模具實用性的評估以及零件制作工藝的評估等。

2.模具先進制造技術(shù)的發(fā)展

2.1高速銑削技術(shù)

作為型腔模具加工的重要組成部分，銑削加工技術(shù)以其加工平穩(wěn)、加工質(zhì)量優(yōu)良以及加工效率高等特點在模具加工中得到了廣泛地應(yīng)用。首先該技術(shù)具有高效性，一般情況下，高速銑削的主軸轉(zhuǎn)速保持在15000～40000轉(zhuǎn)/min，其最高能夠達到100000轉(zhuǎn)，在進行鋼切削時，速度可以達到400m/min，其與傳統(tǒng)的銑削加工相比高出10倍左右，在加工效率方面也顯示出極大的優(yōu)越性。以插座外殼壓鑄模加工為例，傳統(tǒng)的銑削、電火花成型加工所需的時間為60h左右，而采用先進的高速銑削加工14h便能夠完成。高速銑削技術(shù)精度較高，一般能夠10um，其工件溫升小，表面不會出現(xiàn)變質(zhì)會微裂紋，質(zhì)量較高，研究顯示其表面粗糙度Ra不高于1um。另外高速銑削技術(shù)能夠?qū)Ω哂膊牧线M行加工，最高硬度可達到60HRC，成為當前模具制造技術(shù)的重要發(fā)展方向。

2.2電火花加工技術(shù)與綠色產(chǎn)品技術(shù)

所謂電火花加工主要指的是在液體介質(zhì)中，采用脈沖放電原理對導(dǎo)電材料出現(xiàn)的電蝕現(xiàn)象進行清除，進而使零件的尺寸、形狀等達到相應(yīng)的技術(shù)要求。國外的電加工機床技術(shù)發(fā)展較快，其性能、工藝指標與自動化程度均處于領(lǐng)先水平。近年來，隨著電火花加工技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對加工中的安全與防護技術(shù)給予了高度重視。當前電火花加工機床過程中的問題主要集中在輻射騷擾方面，其不僅會引發(fā)一系列安全事故的發(fā)生，而且對環(huán)境具有一定的破壞作用，因此，國際市場開始致力于對綠色產(chǎn)品的研究。以日本某公司為例，該公司采用直線電機伺服實施驅(qū)動，不僅反應(yīng)速度快，而且具有較高的定位精度，且不容易變形，體現(xiàn)了鮮明的優(yōu)越性。除此之外部分EDM采用混粉加工工藝、微精加工脈沖電源等技術(shù)，提升了工作效率。

2.3RPM下的快速經(jīng)濟制模技術(shù)

快速原型制造技術(shù)最早起源于20世紀中后期的美國，是對制造領(lǐng)域的一次新的創(chuàng)新與突破，該技術(shù)將CAD技術(shù)、數(shù)控技術(shù)以及機械工程技術(shù)等融為一體，實現(xiàn)了由零件設(shè)計發(fā)展成為三維實體原型設(shè)計，是一項系統(tǒng)性的先進制造技術(shù)。截至目前，RPM技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了向快速模具技術(shù)的轉(zhuǎn)移，成為國內(nèi)外RPM領(lǐng)域研究的一個熱點話題。

3.模具先進制造技術(shù)的應(yīng)用

新時期，我國的科學(xué)技術(shù)水平得到了極大的提升，模具先進制造技術(shù)的應(yīng)用范圍越來越廣，不僅有效改變了傳統(tǒng)加工難以實施的狀況，而且在航空航天、機床、汽車以及電器等領(lǐng)域的模具制造中得到了廣泛地應(yīng)用。除此之外，其在電化學(xué)、超聲波以及激光等新能源中的應(yīng)用不僅提升了能量的多元化、綜合化，而且擴大了傳統(tǒng)加工領(lǐng)域的范圍，提高了模具制造的質(zhì)量。目前超聲波的加工精度能夠達到0.01～0.02mm之間，粗糙程度與傳統(tǒng)的模具制造技術(shù)相比明顯降低，僅為0.54um，對于充模、拉絲模以及拋光模等工藝中體現(xiàn)了較好的應(yīng)用效果。再如激光加工，其不僅能夠?qū)Ρ砻孢M行一系列的處理，而且能夠?qū)嵤┐蚩?、雕刻以及微細加工等工藝，其在聚晶金剛石拉絲模胚料中的加工直徑不足0.04mm，數(shù)十秒便能夠完成。當前我國的車輛與電機等產(chǎn)品呈現(xiàn)出輕量化的發(fā)展趨勢，這在一定程度上增加壓鑄模的比例，與此同時對壓鑄壽命與質(zhì)量也提出了更高的要求。另外隨著現(xiàn)代成型工藝的進一步發(fā)展，氣輔模具的應(yīng)用更加廣泛，其以優(yōu)良的剛性與耐高壓特性在精密模具型腔應(yīng)淬火中得到了廣泛地應(yīng)用。除此之外在熱流道技術(shù)的支持下，制件的質(zhì)量以及生產(chǎn)效率能夠得到極大的提升，降低對原材料的依賴性，節(jié)省了大量的生產(chǎn)成本，目前，熱流道模具在我國企業(yè)中的使用率已經(jīng)達到了85%以上。

結(jié)束語：模具先進制造技術(shù)類型復(fù)雜多樣，且擁有良好的發(fā)展前景。新時期必須充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)、管理技術(shù)以及自動化技術(shù)等，加強先進制造技術(shù)系統(tǒng)中人力、技術(shù)與組織構(gòu)成的集成，不斷探索新的模具制造模式，提升先進制造技術(shù)在模具制造中的應(yīng)用效果。

參考文獻：

[1]陳亙宇.快速成型技術(shù)及其在模具制造領(lǐng)域的應(yīng)用[J].

科技視界， 2015， 34（23）：101-102.

[2]袁南征， 盧遠富， 張開熙，等.高速、高效加工技術(shù)在汽車

模具中的應(yīng)用[J].科學(xué)時代，2014，22（13）：253-254.

[3]楊翊.面向先進制造技術(shù)的注塑模具設(shè)計與制造新理念分

析[J].華東科技：學(xué)術(shù)版，2015，14（2）：245-245.

篇6

【關(guān)鍵詞】測量技術(shù) 高端制造領(lǐng)域 應(yīng)用

【正文】

隨著近幾年世界經(jīng)濟格局的變化和我國經(jīng)濟技術(shù)高速發(fā)展的趨勢，測量技術(shù)的先進程度成為我國未來制造業(yè)賴以生存的基礎(chǔ)和可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。測量技術(shù)的發(fā)展水平及其在機械制造中的應(yīng)用程度， 是衡量制造科技水平、 提高國家支柱產(chǎn)業(yè)核心競爭力的一個重要因素。因此，對于機械制造中測量技術(shù)應(yīng)用的探討有其必要性。

一、三坐標測量技術(shù)在汽車制造中的運用

從上個世紀50年代第一臺坐標測量機的誕生到今天各類坐標測量設(shè)備的廣泛使用，坐標測量已經(jīng)成為當今工業(yè)無可替代的一個重要組成部分。在過去近一個世紀的歷程中，工業(yè)和實驗用坐標測量機經(jīng)歷了多個突破性的飛躍。在已經(jīng)進入信息時代的今天，三坐標測量技術(shù)更是飛速地向前發(fā)展著，為工業(yè)制造提供著巨大的支持。 汽車制造業(yè)屬于新興的高科技產(chǎn)業(yè)，對科技技術(shù)的含量要求非常高。社會的發(fā)展要求汽車制造業(yè)不斷提高自身的技術(shù)，同時也要求來自其它各個領(lǐng)域的技術(shù)支持。其中，三坐標測量技術(shù)是一個很重要的方面。

汽車車身，以及汽車車身的覆蓋件大多數(shù)呈自由曲面狀，自上世紀90年代中后期起，為了提高測量效率，尤其是為了強化對生產(chǎn)過程的監(jiān)控，利用先進的光學(xué)測量系統(tǒng)，在車間現(xiàn)場實施在線檢測的方式已越來越多地進入現(xiàn)代汽車業(yè)。一種以結(jié)構(gòu)光學(xué)三維傳感器為基礎(chǔ)的高效“檢測站”，被測工件首先由傳輸裝置自動送入生產(chǎn)線上的測量工位，定位傳感器將工件的真實位置輸入計算機控制系統(tǒng)中，后者根據(jù)已編制好的測量程序自動控制安裝在框架上眾多光學(xué)三維傳感器中的每一個，對工件上的各關(guān)鍵部位進行檢測。一般固定的傳感器數(shù)量為10-30個左右，完成測量僅需40s左右，效率很高。

二、數(shù)字化精密測量技術(shù)在機床制造中的應(yīng)用

數(shù)字化精密測量技術(shù)是數(shù)字化制造技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)之一。開發(fā)亞微米、納米級高精度測量儀器，提高環(huán)境適應(yīng)能力，增強魯棒性，使精密測量裝備進入生產(chǎn)現(xiàn)場，集成到加工機床和制造系統(tǒng)，形成先進的數(shù)字化閉環(huán)制造系統(tǒng)，是當今精密測量技術(shù)的發(fā)展趨勢。數(shù)控機床的精度和性能檢測領(lǐng)域中，國外著名廠商Renishaw、API及HP等公司生產(chǎn)的激光干涉儀測量系統(tǒng)和球桿儀等在數(shù)控機床的幾何精度和運動精度的檢測和監(jiān)控中，無論在機床制造廠還是機床使用廠，都得到了廣泛的應(yīng)用。

隨著MEMS、微納米技術(shù)的興起與發(fā)展，人們對微觀世界探索的不斷深入，測量對象尺度越來越小，達到了納米量級；另一方面，由于大型、超大型高端系統(tǒng)、機電工程的制造、安裝水平提高，以及人們對于空間研究范圍的擴大，測量對象尺度覆蓋范圍越來越大，目前已達91m～102 m的范圍，相差11個數(shù)量級之巨，高端制造中從微觀到宏觀的尺寸測量范圍不斷擴大。在此背景之下，微納制造、超精密制造、巨系統(tǒng)制造等系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的測量方法和測量儀器受到極大挑戰(zhàn)，出現(xiàn)了納米尺度表征以及參數(shù)量值的統(tǒng)一和溯源等許多新的科學(xué)問題和工程技術(shù)問題亟待解決。

三、精細測量技術(shù)在發(fā)動機制造中的運用

發(fā)動機是由許多各種形狀的零部件組成，這些零部件的制造質(zhì)量直接關(guān)系到發(fā)動機的性能和壽命。使產(chǎn)品質(zhì)量的目標和關(guān)鍵漸漸由最終檢驗轉(zhuǎn)化為對制造流程進行控制，通過信息反饋對加工設(shè)備的參數(shù)進行及時的調(diào)整，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量和穩(wěn)定生產(chǎn)過程，提高生產(chǎn)效率。降低企業(yè)的測量成本，計量人員的培訓(xùn)費用，測量設(shè)備的使用和維修費用，達到提高測量檢測效率的目的，使企業(yè)具備生產(chǎn)過程的實時質(zhì)量控制能力，這將關(guān)系到企業(yè)在市場活動中的應(yīng)變能力，對幫助企業(yè)建立并維護良好的市場信譽，具有重要的決定作用。

例如各種尺寸類型的 齒輪專用檢測儀器，凸輪檢測儀器等。這樣往往導(dǎo)致企業(yè)的計量部門需要配置多類型的計量設(shè)備和從事計量操作的專業(yè)檢測人員，計量設(shè)備使用率較低，同時企業(yè)負擔較高的計量人員的培訓(xùn)費用和計量設(shè)備使用和維護費用；企業(yè)無法實現(xiàn)柔性、通用計量檢測。因此，降低企業(yè)的測量成本，計量人員的培訓(xùn)費用，測量設(shè)備的使用和維修費用，達到提高測量檢測效率的目的，使企業(yè)具備生產(chǎn)過程的實時質(zhì)量控制能力，這將關(guān)系到企業(yè)在市場活動中的應(yīng)變能力，對幫助企業(yè)建立并維護良好的市場信譽，具有重要的決定作用。

四、CAD測量技術(shù)在鋼箱梁制造中的應(yīng)用

主塔勁性骨架為主塔施工定位的基礎(chǔ)，只有勁性骨架定位準確后，相應(yīng)的鋼筋、模板、預(yù)應(yīng)力波紋管才能根據(jù)勁性骨架的位置來進行定位。每次勁性骨架的安裝高度平均比每次將要施工的塔柱高度高1～2m，以利于下一節(jié)勁性骨架的安裝； 安裝第2節(jié)勁性骨架時，先將勁性骨架的現(xiàn)狀標高測定，然后利用CAD將勁性骨架將此標高的坐標求出，在勁性骨架節(jié)與節(jié)之間設(shè)置定位連接鋼板，在定位鋼板上放出所求坐標，將所要安裝的勁性骨架安裝定位。此方法有利于主塔定位，保證了主塔的施工準確性，從而解決了主塔空間定位難度大的問題。

根據(jù)鋼箱梁的結(jié)構(gòu)特點，結(jié)合國內(nèi)鋼材的供貨及運輸現(xiàn)狀，將節(jié)段組裝采用立體、階梯方式進行，即以預(yù)拼裝胎架為外胎，橫隔板為內(nèi)胎，依次組焊各粱段的底板單元、斜底板單元、橫隔板單元、錨箱風(fēng)嘴單元、頂板單元及附屬件，完成鋼箱梁節(jié)段的制作。橫向?qū)ΨQ設(shè)計，以底板、斜底板外形為基準面確定胎架形狀，利用型鋼制作支承鋼架與基礎(chǔ)預(yù)埋件焊接，每個預(yù)埋件處的基礎(chǔ)承載力不小于30t，支承鋼架分橫向鋼架和縱向連桿，縱向連桿將橫向鋼架連接起來，形成網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，使其具有足夠剛度。

隨著時代的發(fā)展與技術(shù)的進步，高端制造行業(yè)對測量技術(shù)的要求越來越高，依賴性也越來越大，在此背景下，大力發(fā)展測量技術(shù)，加強對測量技術(shù)的研制開發(fā)和推廣應(yīng)用，以及研究測量技術(shù)的規(guī)范化與安全性， 是測量技術(shù)工作者一直關(guān)注的問題。因此，測量水平的高低，對先進制造技術(shù)的生產(chǎn)質(zhì)量有很大影響，因此在施工中必須對測量技術(shù)的運用有足夠的重視。

【參考文獻】

[1]孫賢標 機械制造領(lǐng)域中對測量技術(shù)的應(yīng)用探討[J] 城市建設(shè)理論研究 2012年第24期

篇7

一、高效多品種的柔性化生產(chǎn)方式

汽車零部件制造技術(shù)為了適應(yīng)市場變化與客戶需求，逐步趨向高效多品種的柔性生產(chǎn)方式。如廣州豐田與天津豐田配備的GBL（全球車身生產(chǎn)線系統(tǒng)），就能確保車身在焊接工位輸送時可以進行不同車型的焊裝夾具的來回切換。該技術(shù)的應(yīng)用使得不占節(jié)拍的產(chǎn)品品種更換成為現(xiàn)實。并且再搭配以自動控制與自動識別裝置、焊接機器人等，從而形成不同類型汽車連續(xù)混流生產(chǎn)的模式。再者如普遍應(yīng)用的用來加工汽車零部件的數(shù)控復(fù)合機床、快調(diào)與快換裝置、技術(shù)等，無不體現(xiàn)這一點，即通過不同品種零部件的混流生產(chǎn)，促使生產(chǎn)線生產(chǎn)時間縮短，提高效率。

二、更高效的零部件加工技術(shù)被廣泛應(yīng)用

高效化的制造與生產(chǎn)工藝在汽車零部件切削加工領(lǐng)域表現(xiàn)得尤為明顯，具體表現(xiàn)為強力、快速切削及快調(diào)、快裝及快進。隨著高速切削機的進一步發(fā)展及使用性能更加優(yōu)良的新型刀具材料，使得高速切削在汽車零部件制造加工中應(yīng)用得更為普遍。不僅如此，一些具有高速移動與轉(zhuǎn)動速度、剛性及動力性能極佳的機床的開發(fā)和自控技術(shù)的廣泛使用，促使自動輸送、快裝、快調(diào)、自動檢測等技術(shù)或裝置迅速發(fā)展。上述技術(shù)的應(yīng)用大大提高了汽車零部件的生產(chǎn)與制造。如GC4225刀片，采用新一代技術(shù)，賦予刀片抗破損性，避免刀片涂層的剝落，進而避免生產(chǎn)加工汽車零部件時可能帶來的不可控風(fēng)險。汽車制造過程中，必須對鋁合金材質(zhì)的發(fā)動機進行高速加工，因此應(yīng)該根據(jù)鋁合金不同的材質(zhì)特性，選擇正確的切削液，從而保證加工零部件的質(zhì)量。不僅如此，正確切削液的選擇還能有效減少切削刀具的損耗，適當延長其壽命。除了切削技術(shù)，在車身的制造與裝配領(lǐng)域，也出現(xiàn)了各種新工藝與新方法。較為成熟的就是以電子控制為基礎(chǔ)，將機器人與自動化裝置相組合，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，進一步提高零部件加工與生產(chǎn)的效率。

三、過程更加精益化

所謂精益化，指在利用先進技術(shù)加工生產(chǎn)汽車零部件時，確保人員、資金、時間、場地都控制在最小范圍內(nèi)，并且能夠獲得較大產(chǎn)出。簡單而言就是低投入、高產(chǎn)出、高利潤。當前形勢下，汽車零部件加工中使用的各類先進技術(shù)都已趨向精益化。

四、綠色環(huán)保的零部件加工技術(shù)

隨著人們對節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展認識程度的不斷加深，汽車制造技術(shù)開始向節(jié)能減排、節(jié)能環(huán)保方向發(fā)展，使得綠色汽車制造技術(shù)產(chǎn)生了巨大突破。這一方面的例子較多，如高強度鋼板沖壓技術(shù)、車身中頻焊接、激光拼焊技術(shù)等，使得汽車輕量化成為可能。再如越來越多的汽車零部件加工中使用水溶性漆涂料，更有甚者一些企業(yè)在加工噴涂時利用2C1B或者2C2B技術(shù)工藝以便減少烘干噴涂的次數(shù)，為了取得良好的效果可能還會利用熱量回收裝置或者更節(jié)能的加熱烘干設(shè)備進行工作。為了提升毛坯的精度，毛坯精化工藝被廣泛應(yīng)用，并且對零部件的機械加工余量相對減少，一些零部件甚至不需要多次粗加工，可以直接精細加工。另外，廢舊的零部件可以作為毛坯再次加工制造，實現(xiàn)資源的重復(fù)利用。機械加工時采用干式切削的方式，利用水基冷卻液或者中溫常溫清洗的方式替代原先使用的冷卻油。

五、零部件加工智能化技術(shù)

這類技術(shù)多以強大的計算機運算能力作為支撐，從而實現(xiàn)對加工的零部件精度與質(zhì)量進行控制。這類技術(shù)能夠驗證零部件加工的工藝方法，通過比較現(xiàn)實因素、加工時的流程、精度要求、工藝參數(shù)等數(shù)據(jù)，以便對其進行優(yōu)化。智能化技術(shù)中以虛擬技術(shù)應(yīng)用最為普遍，它可以迅速完成各類零部件加工工藝的模擬，如熱加工的數(shù)字與物理模擬或者鑄造充型凝固等。除此以外還有計算機控制管理系統(tǒng)的使用，從而實現(xiàn)對零部件加工生產(chǎn)過程的跟蹤與監(jiān)督，從產(chǎn)品源頭保證質(zhì)量，并能夠做到故障檢測與分析。計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以進行汽車故障的遠程診斷，改善診斷環(huán)境，提高診斷效率。不僅如此，在加工零部件時還可以通過集中監(jiān)測與分散控制系統(tǒng)對汽車零部件制造工藝進行全程跟蹤，自動識別多種汽車零部件，提高效率。

六、結(jié)語

篇8

Abstract: Data envelopment analysis(DEA) is conducted according to the input and output indicator values. Relative efficiency evaluation is conducted for theinput data of the investment program of advanced manufacturing technology(AMT). To avoid uncertainty and non-magnanimity of considering the input indicator alone , the quantitative analysis of the intangible benefits output indicators is done. Changing the C2R model and BC2 model in the DEA, combinating the Duality Theory, a view that intangible benefits value of ATM is a new type of the shadow price is proposed. Relative effectiveness of ATM intangible benefits is analysed and put forward the improved method for the input and output data of the ineffective programs. finally, the feasibility and practicability of the method is proved by an example.

關(guān)鍵詞:先進制造技術(shù);無形效益價值;數(shù)據(jù)包絡(luò)分析;效益評價指數(shù)

Key words: advanced manufacturing technology;intangible benefits value;data envelopment analysis; benefit evaluation index

中圖分類號:F403.7文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)11-0054-04

0引言

企業(yè)開發(fā)先進制造技術(shù)項目需要大規(guī)模投資,而且實施先進制造技術(shù)的主要目的是提高企業(yè)競爭優(yōu)勢,具體包括:提高產(chǎn)品質(zhì)量、增強柔性、降低成本、縮短產(chǎn)品交貨期、減少廢品和返工、精簡人力、改善工作質(zhì)量、增強制造過程的抗干擾能力、提高企業(yè)對市場需求的反應(yīng)能力、提升企業(yè)形象、及時引入新產(chǎn)品和更新產(chǎn)品、提高企業(yè)對市場機會的控制能力、降低工作強度和增強員工對企業(yè)的滿意度與忠誠度、獲得新技術(shù)知識和使用新技術(shù)等等。這些因素產(chǎn)生的效益除成本的降低可以在現(xiàn)有會計系統(tǒng)中有所體現(xiàn)外,其它效益都是不能直接貨幣化的無形效益,難以定量化分析,因此使得先進制造技術(shù)效益評價問題變得比較困難。

AMT無形效益是關(guān)系到企業(yè)長遠發(fā)展的關(guān)鍵因素,是投資的主要目標和做出正確投資決策的關(guān)鍵。對AMT無形效益的評價,有助于企業(yè)從長遠的戰(zhàn)略角度選擇投資方向,提高企業(yè)的整體實力,保證經(jīng)營目標的實現(xiàn)。我國學(xué)者在這方面做了很多研究,提出了很多無形效益定量評價的方法。李春好等利用多目標廣義投資效率模型和綜合效用評價模型分別對方案的優(yōu)劣進行了排序[1-2];宋金波等對AMS的技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢的無形效益進行了分析[3-4];汪應(yīng)洛等用可能性分布表示評價指標值,并對投資項目的有形效益和無形效益進行加權(quán)平均,最終得到綜合效益的評價結(jié)果[5-6]。但是這些研究成果都是對AMT投資方案結(jié)果的分析,沒有考慮投入因素對產(chǎn)出無形效益的影響。劉德學(xué)等利用C2R模型對AMT投資總體效益進行了分析,但并沒有具體分析AMT投資的無形效益該如何度量,而且只對方案中輸入指標影響最大的因素作了分析,并沒有說明規(guī)模是否合理且怎樣改進[7-8]。本文針對AMT投資特征,通過對DEA中的兩個經(jīng)典模型C2R和BC2聯(lián)合分析,導(dǎo)出影響無形效益的主體原因,再以DEA的相對效率為基礎(chǔ),構(gòu)造AMT投資的輸入輸出評價指標體系,結(jié)合對偶理論,提出無形效益的價值是一種新型的影子價格的觀點,從技術(shù)有效還是規(guī)模有效等幾個方面分析AMT無形效益的價值,對AMT無形效益價值進行相對效率的評價,并給出了無效方案的改進方法。為AMT無形效益價值的分析提供了一種新的量化分析工具。

1DEA評價模型

設(shè)有m個AMT投資方案,亦即m個決策單元:DMUr,r=1,2,…,m,每個方案均有n種輸入和p種輸出,DMUr的輸入和輸出向量分別為x=(x1r,x2r,…,xnr)T,y=(y1r,y2r,…,ynr)T,r=1,2,…,m,假定n種輸入的非負權(quán)重向量為v=(v1,v2,…,vn),p種輸出的非負權(quán)重向量為u=(u1,u2,…,up)。在一般情況下,由于人們對AMT投資方案輸入、輸出之間的信息結(jié)構(gòu)了解比較少或者它們之間的相互替代性比較復(fù)雜,同時也為了盡量避免決策者主觀意志的影響,所以,不事先給定輸入和輸出的權(quán)重,而是將輸入輸出權(quán)重看成是可變量,然后在分析過程中根據(jù)某種原則來確定。為了衡量每一個AMT投資方案的綜合輸入輸出效果,定義AMT各投資方案DMUr的效率評價指數(shù)為:h==uyvx r=1,2,…,m

由DEA的弱有效性特征[10]可知,對AMT第k個投資方案的評價是一個在所有DMUr的效率評價指數(shù)hr都小于或等于1的條件約束下,尋找對DMUk最有利的投入項權(quán)重組合(v1,v2,…,vn),以及產(chǎn)出項權(quán)重組合(u1,u2,…,up),使得DMUk的效率評價指數(shù)hk達到最大的數(shù)學(xué)規(guī)劃模型。因此構(gòu)造評價第k個AMT投資方案的C2R數(shù)學(xué)規(guī)劃模型(Ⅰ):max hk=uyvx

s.t.uyvx1,r=1,2,…,mu0,j=1,2,…,pv0,i=1,2,…,n(Ⅰ)

模型(Ⅰ)中,當hk等于1時說明相應(yīng)的AMT投資方案的效率為相對有效。模型(Ⅰ)是一個分式規(guī)劃,利用Charnes-Cooper變換[5],在模型(Ⅰ)中,令t=,ω=tv,μ=tu,從而將模型(Ⅰ)化為等價的線性規(guī)劃模型(Ⅱ):max hk=μy

s.t.μyωx1,r=1,2,…,mωx=1u0,j=1,2,…,pω0,i=1,2,…,n(Ⅱ)

由于AMT無形效益的不確定性、難以度量及難以預(yù)測性,因此它是一種具有社會因素占主導(dǎo)特征的影子價格。模型(Ⅱ)中投入產(chǎn)出項的權(quán)重是生產(chǎn)內(nèi)部價值的反映,根據(jù)對偶理論,相對于外部因素而言這種權(quán)重值實際上是一種反映外部松弛價值的變化量,這種變化量恰好能描述AMT無形效益的影子特征。為了對AMT無形效益的評價,將模型(Ⅱ)的求解轉(zhuǎn)化為對模型約束條件松弛變量的分析。寫出線性規(guī)劃(Ⅱ)的對偶式:

min θ

s.t.xλ+s-i=θx0yλ-s+j=y0λ0,k=1,2,…,ms-i0,s+j0,i=1,2,…,n;j=1,2,…,p(Ⅲ)

設(shè)ε>0是一個非阿基米德無窮小量[10],針對模型(Ⅲ)考慮帶ε的C2R模型:min θ-εs+s

s.r.xλ+s=θxyλ-s=yλ0,k=1,2,…,ms0,s0,i=1,2,…,n;j=1,2,…,p(Ⅳ)

其中,θ為投入比例變量,λ為第k個AMT方案的決策變量,s為與投入相對應(yīng)的松弛變量向量,表示第k個AMT方案DMUk應(yīng)減少的投入量;s為與產(chǎn)出相對應(yīng)的剩余變量向量,表示第k個AMT方案DMUk應(yīng)增加的產(chǎn)出量。令s=s+s,表示第k個AMT決策方案相應(yīng)無形效益松弛量,由于ε>0是一個非阿基米德無窮小量,根據(jù)對偶理論及模型(Ⅳ)目標值的要求,則必有0s/θ0。

模型(Ⅱ)假設(shè)投資函數(shù)存在固定的規(guī)模報酬,若在(Ⅱ)中增加了一個固定的變量ck使得允許規(guī)模報酬變動,即得到BC2模型(Ⅴ):max hk=μy-ck

s.t.ωx-μy+ck0,r=1,2,…,mωx=1u0,j=1,2,…,pω0,i=1,2,…,n(Ⅴ)

同理,為了評價AMT無形效益,將模型(Ⅴ)的求解轉(zhuǎn)化為對模型約束條件松弛變量的分析。考慮如下對偶問題

min θ-εs+s

s.r.xλ+s=θxyλ-s=yλ=1λ0,k=1,2,…,ms0,i=1,2,…,ns0,j-1,2,…,p(Ⅵ)

模型(Ⅳ)可用來同時評價AMT無形效益的規(guī)模有效性和技術(shù)有效性,模型(Ⅵ)則僅用來判斷技術(shù)有效性,因此,分析AMT無形效益時,將兩個模型結(jié)合使用,就可以判斷每個方案是技術(shù)有效還是規(guī)模有效,從而為方案的改進提供幫助。

2DEA評價的有效性分析

模型(Ⅳ)和模型(Ⅵ)可以視為一種生產(chǎn)前沿的非參數(shù)估計,可以利用一組實際的輸入輸出觀測值(即DMU的輸入輸出值),構(gòu)造出輸入輸出一切可能組合的外部邊界(稱為“包絡(luò)邊界面”)約束條件,使得所有的輸入輸出觀測點均落在這個包絡(luò)面內(nèi)。下面的定理將證明,只有DEA有效(或DEA弱有效)的決策單元對應(yīng)的生產(chǎn)點位于包絡(luò)面上,即DEA有效決定了產(chǎn)出的效益是有效的。模型中的λk將各個有效單元生產(chǎn)點連接起來,形成一種有效包絡(luò)面(即生產(chǎn)前沿的分段線性估計),該包絡(luò)面描述了投入產(chǎn)出的AMT無形效益的價值,位于此前沿面上的DMU被視為DEA有效的,而遠離前沿面的DMU為非DEA有效的。從多目標規(guī)劃的角度看,如果以輸入最小,輸出最大為目標,那么生產(chǎn)前沿面就是以生產(chǎn)可能集做為約束集合的相應(yīng)線性多目標規(guī)劃的Pareto面,即數(shù)據(jù)包絡(luò)面的有效部分。因此,利用DEA的有效單元生產(chǎn)點λ來評價AMT所產(chǎn)生的無形效益,判斷投入的合理性,其結(jié)果是有效的。進一步可利用一種線性變換對于不合理(即非DEA有效)的AMT方案進行改進,也會得到DEA有效的AMT無形效益包絡(luò)面。

由于利用模型(Ⅰ)與模型(Ⅱ)得到的最優(yōu)目標函數(shù)值是相同的,因此可以用模型(Ⅱ)來定義決策單元的有效性。

定義1若模型(Ⅱ)的最優(yōu)值等于1,則稱DMUk為弱DEA有效。

定義2若模型(Ⅱ)存在最優(yōu)解ω*,μ*滿足ω*>0,μ*>0,并且最優(yōu)目標值等于1,則稱DMUk為DEA有效。

根據(jù)線性規(guī)劃對偶理論中的互補松弛性,對于模型(Ⅳ)和模型(Ⅵ),若存在帶非阿基米德無窮小量的最優(yōu)解,則有如下有效性判斷的性質(zhì)。

定理1設(shè)ε為非阿基米德無窮小量,模型(Ⅳ)的最優(yōu)解為:λ*、θ*、s、s,i=1,2,…,n,j=1,2,…,p,則有:

()若θ*

()若θ*=1,s+s>0,則被評價單元DMUk為弱DEA有效。

()若θ*=1,s+s=0,則被評價單元DMUk為DEA有效。

證由條件知,模型(Ⅲ)和帶有ε的對偶模型(Ⅳ)存在最優(yōu)解,并且最優(yōu)解λ*、θ*、s、s是模型(Ⅲ)最優(yōu)解中使目標函數(shù)s+s達到最大的最優(yōu)解,因此,若θ*0,由定義2,DMUk為DEA有效。證畢。

定理2設(shè)ε為非阿基米德無窮小量,若模型(Ⅵ)的最優(yōu)解滿足θ*=1,則決策單元DMU技術(shù)有效,否則,技術(shù)無效。

證明過程與定理1相似。證略。

由定理1的判定條件()可知,當θ*

定理3設(shè)ε為非阿基米德無窮小量,模型(Ⅳ)的最優(yōu)解為λ*、θ*、s、s,i=1,2,…,n,j=1,2,…,p且θ*

證模型(Ⅳ)的對偶規(guī)劃矩陣式為:

max μyk

s.t.ωx-μy0,j=1,2,…pωx=1,k=1,2,…,mω0μ0

設(shè)其最優(yōu)解為ω*,μ*,且ω*>0,μ*>0。由線性規(guī)劃的對偶互補條件,有:(ωx-μy)λ=0,j=1,…,p

因此:ωx-μyk=ωxλ-μyλ

=(ωx-μy)λ=0

現(xiàn)在對于任意C2R模型的生產(chǎn)可能集T里的有:

xλx,yλy

其中λ0,j=1,…,p,故:

ωx-μy=ωxλ-μyλ

=(ωx-μy)λ0

即(,)為下面問題的最優(yōu)解:

(ωx-μy)=ω-μ,k=1,2,…,m

因此(,)為多目標規(guī)劃的Pareto解,即(,)為DEA有效。證畢。

3評價指標的設(shè)定

由于AMT無形效益的屬性具有不確定、不可度量等社會特征,因此DEA的投入產(chǎn)出屬性需要具備完整性、可衡量性、可解構(gòu)性、不重復(fù)性和最少性等,但DEA評價屬性設(shè)置太多會增加模型的復(fù)雜度和結(jié)果分析的困難度,因此,在考慮評價目的以及確保評價指標之間保持相互配合與相互聯(lián)系的基礎(chǔ)上,將代表AMT投資的人、財、物三方面投入的資本額度,員工人數(shù)比率,技術(shù)人員比率,設(shè)備利用率等四個基本要素定為輸入指標。將AMT無形效益最為典型的六個屬性:系統(tǒng)柔性,產(chǎn)品交貨期,產(chǎn)品質(zhì)量,市場競爭能力,客戶滿意度,產(chǎn)品研發(fā)能力定為輸出指標。

設(shè)m個AMT投資方案DMUk ,r=1,2,…,m,每個方案的評價指標設(shè)置相同。根據(jù)前述模型的假定,每個方案均有四種輸入xir,i=1,2,3,4,有六種輸出yjr,j=1,2,…,6,具體指標及其經(jīng)濟含義定義如下。

投入資本額度(x1r):表示在AMT的投資準備以及實施過程中,企業(yè)所投入的資金情況,該指標主要衡量企業(yè)對AMT財力方面的投入力度。

員工人數(shù)比率(x2r):表示在AMT實施過程中,參與該方案所涉及各項工作的員工占全體員工總數(shù)的百分比,該指標衡量企業(yè)實施AMT人力方面的投入狀況。

技術(shù)人員比率(x3r):表示企業(yè)在AMT方案的實施中,專業(yè)技術(shù)人員占該方案實施所需的全體員工總數(shù)的百分比,該指標衡量企業(yè)實施AMT的企業(yè)技術(shù)力量。

設(shè)備利用率(x4r):表示實施AMT利用企業(yè)設(shè)備的數(shù)量占企業(yè)全部設(shè)備數(shù)量的百分比,該指標衡量實施AMT,企業(yè)可以一次性投入設(shè)備的能力,該指標體現(xiàn)了企業(yè)對AMT的物力方面的投入狀況。

系統(tǒng)柔性(y1r):表示系統(tǒng)適應(yīng)變化的能力,該指標表示兩個方面:一是系統(tǒng)所能適應(yīng)的變化范圍,另一方面是系統(tǒng)對變化進行響應(yīng)的難易程度。

產(chǎn)品交貨期(y2r):產(chǎn)品交貨期可以影響流動資金的占用、庫存以及與庫存相關(guān)的成本費用之外,還會影響對顧客的服務(wù)質(zhì)量,對潛在顧客的吸引等。

產(chǎn)品質(zhì)量(y3r):產(chǎn)品質(zhì)量是影響企業(yè)形象的重要因素,產(chǎn)品質(zhì)量好,企業(yè)形象也會跟著提升,企業(yè)可信度自然也會增加。該指標衡量產(chǎn)品合格率。

市場競爭能力(y4r):企業(yè)在同行業(yè)中的市場份額,以及在該行業(yè)中的地位,表示了相對于其他同行業(yè)企業(yè)而言的競爭優(yōu)勢。

客戶滿意度(y5r):顧客對產(chǎn)品以及服務(wù)的滿意程度,該指標度量是否能夠滿足顧客需求多樣化。

產(chǎn)品研發(fā)能力(y6r):研究開發(fā)新產(chǎn)品的時間周期,該指標表示企業(yè)及時引入新產(chǎn)品的能力。

4實例分析

表1為六種先進制造技術(shù)投資方案DMUk 的相關(guān)指標數(shù)據(jù),k=1,2,…,6,按照相同的目標和任務(wù)、相同的外部環(huán)境以及相同的投入產(chǎn)出指標原則,每個AMT投資方案即為一個決策單元(DMU),在這些數(shù)據(jù)中,方案的四個輸入指標{xir}:投入資本額度,員工人數(shù)比率,技術(shù)人員比率,設(shè)備利用率是可直接量化的指標,輸出指標{yjr}是代表AMT無形效益價值的六個產(chǎn)出屬性:系統(tǒng)柔性,產(chǎn)品交貨期,產(chǎn)品質(zhì)量,市場競爭能力,客戶滿意度,產(chǎn)品研發(fā)能力,這些指標不可以直接量化,因此,通過專家評測采用10分制打分法對其進行打分,其中1為最差表現(xiàn),10為最好表現(xiàn),以此作為評價系統(tǒng)的初始輸出指標值。

利用LINDO6.0軟件,對模型(Ⅳ)求解,其結(jié)果見表2,對模型(Ⅵ)求解,其結(jié)果見表2所示,其中非阿基米德無窮小量取10-9。

利用表2和表3的數(shù)據(jù),對六種投資方案的AMT無形效益價值進行有效性分析,并對那些無效的DMU方案提出改進措施,使得AMT無形效益的價值水平得到最優(yōu)的提升。

4.1 無形效益價值的效率分析C2R模型中,θ=1,即無形效益的總效率有效,也就是說輸入指標達到了最佳組合,而且得到了最大無形效益產(chǎn)出;θ≠1,即無形效益的總效率無效,說明輸入指標存在資源冗余。BC2模型中,θ=1,即為技術(shù)有效,說明方案實施中,對于投入要素做到了有效地運用,以達到產(chǎn)出無形效益的最大化,其值越高表示其投入資源使用情形越有效。對于同一個決策單元,無形效益的總效率無效,但技術(shù)有效,說明這種無形效益總效率無效是一種規(guī)模無效。

從表2中的數(shù)據(jù)以及前述DEA有效性判斷定理的結(jié)論可知,方案1、方案3、方案4、方案5中的θ=1,且對每個最優(yōu)解λ*、s*-、s*+,都有s+s=0,所以是DEA有效的,即無形效益的總效率有效,說明如果將這幾個方案的投入要素有機組合投入,可以達到最佳無形效益產(chǎn)出水平,每一個單位的投入都可以得到充分的利用,從而得出最大的無形效益產(chǎn)出;另外,每增加一個單位的投入,無形效益的產(chǎn)出也會增加一個單位。而方案2、方案6中的θ

從表3中的數(shù)據(jù)可以看出,方案2的θ=1,是DEA有效,而方案6的θ

4.2 無形效益價值的規(guī)模收益分析規(guī)模收益是用來表示某方案(即決策單元)的投入項和無形效益產(chǎn)出項之間是否達到最佳狀態(tài),包括無形效益的規(guī)模收益不變、規(guī)模收益遞增、規(guī)模收益遞減三種情況。若存在λ,使λ=1,則DMUk無形效益的規(guī)模收益不變;若λ1,則DMUk無形效益的規(guī)模收益遞減。

由表2中的數(shù)據(jù)可知,方案1、方案3、方案4、方案5的∑λ=1,它們的無形效益規(guī)模收益不變,達到規(guī)模經(jīng)濟,而方案2和方案6的∑λ

4.3 無形效益價值的投影分析由定理3可知,非DEA有效的決策單元,按照變換公式:=θx-s=y+s進行調(diào)整,調(diào)整后的決策單元必定是DEA有效的。

從投入產(chǎn)出松弛變量的數(shù)據(jù)來看,在目前的規(guī)模下,方案6的投入還可以再減少,對于方案6做如下調(diào)整:

=θx-s=0.914826*95-5.173614=81.734856,

同理,=θx-s=0.914826*26-0=23.785476,=23.215386,

=75.015732。

同理可計算:=y16+s=7+0=7,=7.092394,=6,

=7.382725,=4.762871;=7.181349。

由計算結(jié)果可以看到,對于方案6,在現(xiàn)有規(guī)模的無形效益輸出下,只要將投入資本額度,員工人數(shù)比率,技術(shù)人員比率,設(shè)備利用率分別調(diào)整為81.734856萬元,23.785476%,23.215386%,75.015732%,那么在現(xiàn)有規(guī)模的輸入下,具有無形效益特征的產(chǎn)品交貨期,市場競爭能力,客戶滿意度,產(chǎn)品研發(fā)能力的無形效益價值分別可提高至7.092394,7.382725,4.762871,7.181349,系統(tǒng)柔性和產(chǎn)品質(zhì)量的無形效益價值不變,而且使得投資方案成為有效決策單元。

綜上所述,通過分析,本實例得到如下結(jié)論:方案2應(yīng)該適當增加它的投資規(guī)模;方案6應(yīng)該在投影量值的改變下,同時增加它的投資規(guī)模;方案1、方案3、方案4、方案5幾個方案的投入要素可以根據(jù)實際情況進行有機組合,都將使AMT無形效益價值無論從規(guī)模效率還是技術(shù)效率方面達到最優(yōu)水平。

5結(jié)束語

從文中討論的結(jié)果可以看到,將DEA分析方法進行適當?shù)淖兓?可以做到對AMT無形效益價值的定量分析和評價。文中將DEA最基本的C2R模型和BC2模型進行改進,充分利用對偶理論的本質(zhì)特征,提出無形效益價值是一種新型的影子價格的觀點,然后將這兩種概念結(jié)合起來,從總效率、規(guī)模效率、技術(shù)效率和投影效益幾個方面對AMT無形效益價值的效率進行了定量的分析和評價,得到一些有意義的決策結(jié)果,并通過實例的計算分析,驗證了方法的可行性和實用性。文中提出的方法為無形效益的研究提供了一種量化分析的工具。

參考文獻:

[1] 李春好.先進制造技術(shù)選擇的多目標廣義投資效率模型[J].中國軟科學(xué). 2002,(8):73-76.

[2] 宋之杰,谷曉燕.先進制造系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新優(yōu)勢無形效益評價[J].經(jīng)濟問題.2008,(10):37-39.

[3] 宋金波,戴大雙,王東波,宋硯秋.基于人員因素的先進制造技術(shù)成功實施研究[J].科研管理.2007,28(3):19-25.

[4] 杜丹麗.先進制造技術(shù)的DEA選擇研究[J].工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟.2006,25(2):69-72.

[5] 李曉明,孫林巖,汪應(yīng)洛,高杰.先進制造技術(shù)(AMT)應(yīng)用水平與制造業(yè)企業(yè)市場競爭力關(guān)系研究[J].管理工程學(xué)報.2004,18(4):55-59.

[6] 劉哲,孫林巖,李延海.先進制造技術(shù)的應(yīng)用研究[J].科技進步與對策.2005,22(12):87-88.

[7].劉德學(xué).基于可能性理論的先進制造技術(shù)投資項目評價方法[J].統(tǒng)計與決策.2005,(02X):19-20.

[8] 李春好,桑靜,賈艷輝.先進制造技術(shù)投資評價模式研究[J].工業(yè)技術(shù)經(jīng)濟.2005,24(3):101-103.

篇9

一、將學(xué)科前沿引進“先進制造技術(shù)”的必要性

先進制造技術(shù)由傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展而來，保持了過去制造技術(shù)中的有效要素，是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段。先進制造技術(shù)的應(yīng)用使工廠生產(chǎn)發(fā)生巨大的變化，產(chǎn)生一系列新的職業(yè)及崗位[1]。我國高等院校的機械專業(yè)正是為生產(chǎn)第一線培養(yǎng)和輸送人才，這些人才作為制造部門的建設(shè)者和管理者應(yīng)該緊跟新技術(shù)、新發(fā)明、新產(chǎn)品，全面了解制造業(yè)，為此高校開設(shè)了“先進制造技術(shù)”這門課程[2]。先進制造技術(shù)是一種動態(tài)技術(shù)，不斷吸收各種最新的技術(shù)成果，那么“先進制造技術(shù)”課程也應(yīng)該是一門動態(tài)的課程，隨著新科技、新理念的出現(xiàn)而不斷更新、充實和發(fā)展。而新技術(shù)、新理念、新產(chǎn)品、新發(fā)明等都和學(xué)科前沿緊密相關(guān)，所以將學(xué)科前沿引進“先進制造技術(shù)”的本科課堂教學(xué)就非常的必要。

二、教師以研促教、教研結(jié)合、終身學(xué)習(xí)

近些年來，國家在科學(xué)研究上投入大量的財力、物力和人力，設(shè)置不同級別和類型的基金項目，鼓勵教師積極申報課題及進行成果轉(zhuǎn)化。所以越來越多的高校教師積極投身科學(xué)的海洋，不斷有新發(fā)明、新產(chǎn)品以及高水平的論文走在科學(xué)的前沿。教師在授課的過程中將自己的研究成果以及研究方向的科學(xué)前沿和教材有關(guān)章節(jié)的內(nèi)容有機結(jié)合，對于學(xué)生而言能激發(fā)興趣、開闊視野，提高課堂學(xué)習(xí)效果；對于教學(xué)而言教研結(jié)合，打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式，深挖教材，增加教學(xué)的深度和廣度；對于教師而言提出更高的要求，要緊跟學(xué)科發(fā)展，不斷提高自身科研水平，以研促教，樹立終身學(xué)習(xí)的理念，同時將自己的科學(xué)研究成果展示給自己的學(xué)生是對自己的肯定，也是非常興奮和自豪的[3]。

三、學(xué)生激發(fā)興趣、開闊視野、積極向上

篇10

【關(guān)鍵詞】先進制造技術(shù) 轉(zhuǎn)型院校 教學(xué)改革

【中圖分類號】G641 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2015）10-0250-02

引言

《先進制造技術(shù)》課程作為本科機械專業(yè)的專業(yè)限選課程，通常開設(shè)在大學(xué)本科第6或第7學(xué)期，也有的高校在研究生階段開設(shè)此課程，一般為32～48學(xué)時。該課程最顯著的特點在于：內(nèi)容覆蓋廣，知識融合多，技術(shù)特點新，模式更新快。而相比之下，該課程的教材內(nèi)容卻存在：內(nèi)容滯后性，知識概述性，體系分散性和技術(shù)動態(tài)性等特點[1]。同時，自十以來，在全國改革一盤棋的背景下，現(xiàn)代高等教育正引領(lǐng)高校向著為社會培養(yǎng)應(yīng)用型、復(fù)合型、創(chuàng)新型人才方向轉(zhuǎn)型發(fā)展。在此背景下，勢必要求技術(shù)特點鮮明的先進制造技術(shù)課程本科教學(xué)要未雨綢繆，做好應(yīng)對措施，以更好地完成在本科人才培養(yǎng)任務(wù)中的學(xué)科使命[2]。對此，本文從以下幾個方面探索先進制造技術(shù)的課程改革，旨在更好服務(wù)學(xué)校轉(zhuǎn)型發(fā)展，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

一、革新教學(xué)目標，完善評價方式

學(xué)科教學(xué)目標必須首先服從于人才培養(yǎng)目標。對于應(yīng)用本科院校的技術(shù)類專業(yè)，其人才培養(yǎng)目標主要是為社會培養(yǎng)面向生產(chǎn)、管理、服務(wù)一線的應(yīng)用型人才。這就要求學(xué)生具有開闊的視野，廣博的知識，專業(yè)的實踐能力和嫻熟的動手能力。所以先進制造技術(shù)課程的教學(xué)目標也應(yīng)當轉(zhuǎn)變到培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐應(yīng)用能力和綜合性創(chuàng)新能力上來。而相應(yīng)的課程評價方式也不應(yīng)僅僅局限于考試或期末考查的方式來進行，可以將課程考核貫穿于整個行課時段，根據(jù)內(nèi)容特點區(qū)別性考核，全方位評價學(xué)生對知識的掌握情況，培養(yǎng)學(xué)生實踐應(yīng)用能力。例如，對于基本概念，重點理論等知識點可通過學(xué)生事先預(yù)習(xí)，再通過一次隨堂測驗考核；對于重要技術(shù)，前沿科學(xué)可通過設(shè)置課后開放性作業(yè)考核，讓學(xué)生通過查閱資料，檢索文獻后以書面報告形式提交考核；對于綜合技術(shù)可通過學(xué)生匯報答辯考核；對于實踐能力除考查課上實驗報告外，還應(yīng)將課外實驗次數(shù)，實驗內(nèi)容，企業(yè)技術(shù)調(diào)研結(jié)果，工程訓(xùn)練活動等內(nèi)容納入進來。形成一套圍繞教學(xué)目標比較完備的考核體系。

二、精整教學(xué)內(nèi)容，豐富教學(xué)手段

先進制造技術(shù)課程內(nèi)容知識涵蓋廣，在有限的學(xué)時里不可能做到一一盡述。所以，應(yīng)根據(jù)應(yīng)用型本科大學(xué)學(xué)生特點，有針對性地挑選部分內(nèi)容講解?？梢赃m當增加先進制造工藝，制造自動化技術(shù)，先進管理技術(shù)的講授；相對縮減現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)，先進制造模式章節(jié)的學(xué)時。而每個章節(jié)內(nèi)部講授也應(yīng)有詳略之分。比如先進制造工藝一章中，就可以強化對其他課程中未介紹且技術(shù)應(yīng)用廣，發(fā)展前景好的特種加工，快速成型工藝等作詳細講授。而對其他課程中已介紹或技術(shù)相近的內(nèi)容只作補充介紹，不必一一贅述，如材料成形工藝技術(shù)等。另外，教學(xué)的內(nèi)容不必完全拘泥于教材，可根據(jù)實際情況增加最新的學(xué)術(shù)成果，技術(shù)應(yīng)用和研究熱點，以補充教材內(nèi)容相對滯后的不足。

先進制造技術(shù)課程涉及內(nèi)容多，哲理深奧，綜合性強，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中理解和掌握比較困難。同時由于先進制造技術(shù)在生產(chǎn)實際中的應(yīng)用與學(xué)生現(xiàn)行的學(xué)習(xí)實習(xí)內(nèi)容融合較少，造成學(xué)生感性認識欠缺，對學(xué)習(xí)的興趣不高，普遍感到枯燥難懂[3]。因此，授課時應(yīng)避免只用講授的教學(xué)方式，應(yīng)盡量豐富教學(xué)手段，提升課堂教學(xué)質(zhì)量。比如先進成型工藝一章有條件的學(xué)?？梢蚤_展實驗演示教學(xué)，沒有條件的學(xué)?？梢园才艑W(xué)生到周邊企業(yè)觀摩或是通過播放多媒體資料進行教學(xué)；又如介紹柔性制造技術(shù)時，可以結(jié)合學(xué)生前期到企業(yè)認識實習(xí)參觀的零件加工工藝，設(shè)置“同樣的零件通過柔性制造加工時在工藝，設(shè)備，工具等方面與現(xiàn)行的加工方式相比將發(fā)生怎樣的變化”這類問題，通過現(xiàn)場討論作答的方式提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；再比如當介紹ERP的知識時，可只對ERP的基本思路和方法作介紹，可通過讓學(xué)生課后自行搜集資料并課上匯報的方式，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。

三、增強共贏意識，培養(yǎng)創(chuàng)新思維

先進制造技術(shù)來源于應(yīng)用實際，但并不僅僅局限于當前技術(shù)，它是用更新的工藝、設(shè)備、技術(shù)、管理方法優(yōu)化或改造舊的生產(chǎn)模式。其本身的內(nèi)涵就相當豐富且新穎，因此在制造類課程中它也具有廣泛的代表性，能引起學(xué)生極大興趣。利用這一點，采取一體化教學(xué)團學(xué)活動的方式，讓學(xué)過該門課的高年級帶動低年級同學(xué)良性互動，既可以鞏固高年級同學(xué)的知識結(jié)構(gòu)，培育榜樣意識，也能夠促進低年級同學(xué)的求知欲望，發(fā)揚進取精神，是一種雙贏局面。通過開展一系列有益的專題講座、知識問答、技能訓(xùn)練、模擬工程師、創(chuàng)新競賽，在全專業(yè)內(nèi)形成團結(jié)互助，熱愛創(chuàng)新的濃厚氛圍。

結(jié)束語

總之，《先進制造技術(shù)》的課程教育應(yīng)該摒棄不合理的灌輸式教學(xué)模式，革新長期不變的知識內(nèi)容，探索與教學(xué)目標一致的過程式評價方式，盡最大力量發(fā)揚以課程特征為基本的價值效益。立足課程，服務(wù)于本科院校的轉(zhuǎn)型發(fā)展，更好地培養(yǎng)實踐型、復(fù)合型、創(chuàng)新型人才。

參考文獻：

[1]王隆太.先進制造技術(shù)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2012（1）

[2]劉喜雙，姚健.先進制造系統(tǒng)課程教學(xué)的研究與實踐[J].教育探索，2010，（8）：61-62

[3]李國偉，董達善，黃婉娟.面向“卓越計劃”的“先進制造技術(shù)”教學(xué)改革探索[J].課程教材改革，2014，（21）：31-32