現代制造技術的概念匯總十篇

時間:2023-08-09 17:31:42

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現代制造技術的概念

篇(1)

隨著現代科技的不斷發展和創新,先進制造技術在機械制造業中的應用日漸普及,但是需要注意的時,現代人們對先進制造技術概念還缺少著一個統一的認識,從而也就形成了很多不必要的誤區。先進制造技術的應用和發展,會對機械制造業的發展帶來很大的促進作用。一方面,先進制造技術的技術理論,在機械制造業中得到具體應用和實現,能夠促進機械制造業的快速發展;另一方面,機械制造業因為自身生存雪球,諸多新工藝和新技術的出現也能夠讓先進制造技術的理論得到豐富和發展,從而促使其應用范圍得到進一步擴大,逐漸推廣到其他制造領域中。

1 先進制造技術的概念分析

先進制造技術起始于二十世紀八十年代末,其是由美國學者結合當時美國制造業所遭遇的危機和機遇,通過全面、深刻的分析其在制造業中存在的一系列問題,對國民經濟中制造業的地位和作用重新得到認識之后所提出的一種全新理念[1]。而隨著現代計算機信息技術的快速發展,在很大程度上行促進了制造技術的快速發展,促使現代制造技術得到了進一步創新改革,相對于傳統制造技術而言逐漸發生著重大改變,先進制造技術思想也就是在當下的社會局勢下逐漸衍生。先進制造技術概念一經提出就獲得了諸多國家的普遍認可,如日本、歐洲各國等,并結合此技術將一系列發展技術制定出來,以此來對先進制造技術的發展予以強有力的支持。近幾年來,先進制造技術發展和應用的重要性和必要性在我國也逐漸得到了充分認識。

從當下理論界而言,尚海沒有出現一個關于先進制造技術的公認的嚴格定義。而筆者認為先進制造技術屬于一種技術群,其是以計算機技術為核心,對信息、草料以及能源和環保等高新技術和現代管理技術進行綜合運用,然后將其運用到制造全過程,如產品設計、加工以及生產管理與銷售等上的一種制造技術總稱。先進制造技術的特點主要可劃分為四種:第一,先進制造技術并不是某種具體技術,而是一種技術群,且這種技術群并不是始終一成不變的,而是具有一定的動態化。第二,先進制造技術不是一種只是指制造過程中的一種技術,而是在產品設計、制造、生產管理以及營銷的所有制造過程中予以落實貫徹。第三,先進制造技術是一種技術群且具有著一定程度的綜合性特征,其融入了諸多專業學科中的先進技術。第四,先進制造技術的核心在于計算機技術,其是以計算機技術為依據的一種先進技術。

2 先進制造技術在機械制造業中的應用

2.1 在產品設計開發過程中的應用

在機械制造過程中現代設計的思想和方法已經在機械產品的設計、開發等過程中得到了廣泛應用,諸多現代設計方法和技術,如:綠色設計、計算機輔助設計、虛擬技術、可靠性設計以及并行工程等,促使傳統設計思想和方法逐漸開始發展改變。從設計內容的角度上講,傳統機械產品設計的設計過程主要可分成三個層次,及方案、技術以及工藝設計,其設計的內容存在一定的局限性[2]。而現代設計的內容已經延伸到了產品制造的全過程的全面設計,如產品規劃、制造、檢驗、銷售以及維護和回收等。而從設計方法的角度上講,傳統設計的主要示結合所積累的經驗、單一化的知識以及滯后的生產設計工具來實施,而現代設計則是在計算機輔助技術的基礎上,以多種學科及技術手段為核心,讓并行化、最優化以及精確化的設計過程得以實現。

2.2 產品制造是所衍生出來了一系列新工藝和新技術

機械制造工藝主要是指將原材料和半成品,加工制造成機械產品的一種方法和流程,在機械制造的整個過程中有著非常重要的作用。在其制造過程中,隨著日漸滲透進來的先進制造技術,再加上生產的實際需求,已然衍生出來一系列全新工藝和技術。例如:在毛坯制造上,近幾年來涌現出來了諸多高新技術,包括鋼液精煉和保護成套技術、高效金屬型鑄造工藝及設備、新型焊接電源及控制技術以及激光焊接與切割技術等。從機械加工角度上來看,有精密加工、超精密加工技術,難加工材料的切削技術以及復雜型面的數控加工技術等。從熱處理上看,有可控氣氛熱處理、真空熱處理、激光表面合金化等先進技術。從自動化生產角度上看,機床數控技術、工業機器人、傳感技術以及集成制造技術等已經得到了較為廣泛的運用。這些應用技術,不僅能夠讓機械制造本身的需求得到有效滿足,而且也能夠對先進制造技術的體系發展和建設帶來一定的支持作用。

2.3 先進制造技術讓企業組織管理模式得到創新

在大批量生產模式下,企業組織管理模式大都是以功能專業化為主,通過對剛性生產線進行運用,讓各個部門都能夠嚴格執行自身的職責。而隨著先進制造技術的滲透,促使現在制造業的生產模式正逐漸轉變成中小批量生產模式,由此也就促使企業的組織和管理模式不得不進行針對性的創新和改革[3]。首先,使其從傳統的順序工作方式逐漸轉變成并行工作方式;其次,從組織形式上功能劃分部門的固定形式逐漸轉變成小組組織下的動態、自主管理形式;第三,從金字塔式的多層次生產管理結構轉變成扁平式網絡機構;第四,從質量為主的競爭戰略轉變成迅速響應市場的競爭戰略;最后,從以技術為核心轉變成以人為本。

3 結語

綜上所述,先進制造技術是制造技術領域中的一種創新和改革,其為制造技術的發展帶來了新的機遇和挑戰,為傳統機械制造業輸入了全新的生命力,進一步促進了諸多相關產業的快速、穩定、可持續發展。

參考文獻:

篇(2)

一:機械制造技術的概念

機械制造業指從事各種動力機械、起重運輸機械、農業機械、冶金礦山機械、化工機械、紡織機械、機床、工具、儀器、儀表及其他機械設備等生產的行業。機械制造業為整個國民經濟提供技術裝備,其發展水平是國家工業化程度的主要標志之一,是國家重要的支柱產業。機械制造業作為一個傳統的領域已經發展了很多年,積累了許多理論和實踐經驗,但隨著當今社會的發展,人們的生活水平不斷提高,各個方面的個性化需求越來越強烈。作為經深入到各行各業并已成為基礎工業的機械制造業面臨著嚴峻的挑戰。先進制造技術這個概念的提出為機械制造業的發展指明了方向。雖然這個名詞沒有確定的定義,但目前被公認的認識是:先進制造技術是傳統制造技術不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現代管理等方面的成果,并將其綜合應用于產品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務的制造全過程,以實現優質、高效、低耗、清潔、靈活的生產,并取得理想技術經濟效果的制造技術的總稱。

(1)從以技術為中心向以人為中心轉變,使技術的發展更加符合人類社會的需要(2)從強調專業化分工向模糊分工、一專多能轉變,使勞動者的聰明才智能夠得到充分發揮。(3)從金字塔的多層管理結構向扁平的網絡化結構轉變,減少層次和中間環節。(4)從傳統的順序工作方式向并行工作方式轉變,縮短工作周期,提高工作質量。

二、機械制造技術的發展優勢

發展低成本自動化技術,潛力大,前景廣,投資省,見效快,提高自動化程度,可以收到事半功倍的經濟效果,適合我國現階段的發展需要和國情。20世紀下半頁,日本豐田汽車集團首創的精節生產LP(LeanProduction)模式,就是以最小的投入,取得最大的產量的具體表現。借鑒國外發展機械制造業低成本自動化技術的經驗是有益的。我國機械制造業各企業有大量的通用設備,在發展現代機械自動化技術時,應以原有的設備為主,合理調整機床布局,添加少量的數控設備,引入CAD/CAM技術,充分發揮計算機自動化管理的優勢和人的創造性,共同構成一個以人為中心,以信息自動化為先導、樹立自主的單元化生產系統,為我國機械制造業自動化技術發展應用提供了一條投資少、見效快、效益高、符合我國國情的機械自動化技術發展應用新途徑。從長遠看,在發展中循序漸進的搞好制造業生產,實現可持續發展是需要每一個企業家和國家共同努力完成。

機械制造技術的發展趨勢可以概括為:(1)機械制造自動化。(2)密工程。(3)傳統加工方法的改進與非傳統加工方法的發展。機械制造自動化技術自本世紀20年代出現以來,經歷了三個階段,即剛性自動化、柔性自動化和綜合自動化。綜合自動化常常與計算機輔助制造、計算集成制造等概念相聯系,它是制造技術、控制技術、現代管理技術和信息技術的綜合,旨在全面提高制造企業的勞動生產率和對市場的響應速度。

三、機械制造技術的新趨勢

(一)、機械智能化

智能制造系統可被理解為由智能機械和人類專家共同組成的人機一體化智能系統,該系統在制造過程中能進行智能活動,如分析、推理、判斷、構思、決策等。在智能系統中,“智能”主要體現在系統具有極好的“軟”特性(適應性和友好性)。在設計和制造過程中,采用模塊化方法,使之具有較大的柔性;對于人,智能制造強調安全性和友好性;對于環境,要求作到無污染,省能源和資源充分回收;對于社會,提倡合理協作與競爭。

(二)、機械敏捷化

敏捷制造是以競爭力和信譽度為基礎,選擇合作者組成虛擬公司,分工合作,為同一目標共同努力來增強整體競爭能力,對用戶需求做出快速反應,以滿足用戶的需要。為了達到快速應變能力,虛擬企業的建立是關鍵技術,其核心是虛擬制造技術,即敏捷制造是以虛擬制造技術為基礎的。敏捷制造是現代集成制造系統從信息成發展到企業集成的必由之路,它的發展水平代表了現代集成制造系統的發展水平,是現代集成制造系統的發展方向。

(三)、機械虛擬化

“虛擬制造”的概念于20世紀90年代初期提出。虛擬制造以系統建模和計算機仿真技術為基礎,集現代制造工藝、計算機圖形學、信息技術、并行工程、人工智能、多媒體技術等高新技術為一體,是一項由多學科知識形成的綜合系統技術。虛擬制造利用信息技術、仿真計算機技術對現實制造活動中的人、物、信息及制造過程進行全面的仿真,以發現制造中可能出現的問題,在產品實際生產前就采取預防的措施,從而達到產品一次性制造成功,來達到降低成本、縮短產品開發周期,增強產品競爭力的目的。

四:結束語

總之,我國機械制造業發展應用自動化技術,不但要起點高,瞄準世界先進水準,而且必須包括各種靈活的低成本、見效快的自動化技術,堅持提高與普及相結合的方針,我國的機械自動化技術發應應用才能健康地走上高速度、高質量和高效益之路。

參考文獻 

[1]黃華梁、彭文生.創新思維與創造性技法.北京:高等教育出版社,2007 

篇(3)

先進機械制造技術是當前科技發展的一個重要科技成果,它不僅融合了機械制造技術同時也融合計算機信息技術、集成化制造技術為一體,其高科技優勢在機械制造領域發揮著愈來愈重要的作用。但需要看到的是,由于技術并不成熟,機械制造進度非常緩慢、效率低下,很難應對當前快速發展下的激烈市場競爭環境。而先進機械制造技術則能夠充分發揮其智能化、系統化的優勢,彌補傳統制造技術所表現出的不足之處,極大的提升了生產效率并使產品朝向多樣化、精細化的方向迅速發展。

一、現代機械制造技術主要特征及發展趨勢

(一)現代機械制造技術主要特征

目前,工藝這一概念的含義得到不斷拓展,從局部到整體、從狹義到廣義、從零散到系統,現代化的“工藝”概念已經逐漸演變成為為整個制造過程為服務對象提供高質量、高效、富有競爭力的服務。其中包括信息流、物質流與能量流在內的一整套先進制造技術體系即可稱之為“機械制造技術系統”,如圖1所示。

及工業工程(IE)、系統生產技術(SPJ)、系統管理(SMI)的相關原理及方法引入之機械制造技術中來后,機械制造生產過程中的信息流、物質流與能量流通過某種程度的結合并經系統優化后即成為一項新的生產技術體制,即機械制造技術系統,它具有顯著的自動化、高效化、柔性化的效果特征,為機械制造提供了強有力的支撐條件。

(二)現在機械制造技術發展趨勢

1.全球化

機械制造全球化無疑是當今機械制造行業發展的重要趨勢,近幾年以來在各項工業領域當中,國際化經營已經成為了廣大大中型企業取得成功的關鍵因素所在。一方面看,國際與國內市場競爭日益激烈。以機械制造業為例,國內外已經有相當數量的企業在激烈的國際競爭中紛紛敗落,即使在國內市場尚占有一定份額的企業也不得不大力開拓新的市場勉強生存。從另一方面來看,網絡通訊技術得到了快速發展并為相關企業提供了全面的技術信息交流、經營管理手段與產品開發措施,有效推動了各大企業既競爭又合作的發展態勢。在這一驅使下國際間市場競爭更加激烈,與此同時在上述兩個因素的作用下全球化制造業發展的動力也愈加顯著。

2.信息化網絡化

隨著網絡通訊技術的發展,互聯網技術幾盡壟斷了整個市場的信息交流領域。反觀制造技術方面,一種新的產品研發與制造模式逐漸呈現――利用網絡實現異地實行。網絡通訊技術的迅速發展給企業的經營生產活動帶來了可謂是革命性的變化。不論是從產品設計、零件制造、材料選控、市場開拓及銷售上都能夠通過互聯網異地、跨界進行。而且通過互聯網通訊技術的應用能夠有效加強世界各國產品的合作與技術經驗交流,在短時間內快速、有效的學習先進的技術經驗(如圖2所示)。

3.自動化

一般來講,自動化是一個動態概念。就現階段而言,對于自動化的研究仍然處于集成技術、系統技術、制造系統與制造單元技術、柔性制造技術、制造過程計劃與調度、制造環境等方面。制造自動化技術的發展趨勢決定了機械制造行業朝著制造全球化、敏捷化、人機一體化、單元技術、計劃與調度、柔性技術等現代化生產模式的發展。

二、我國現代機械制造技術發展趨勢

(一)虛擬技術化

在現實生活當中虛擬技術主要運用于所生產產品的驗證與檢測,為確保產品質量合格。每一項新技術的投入及使用都會在投入市場前展開大規模的檢查與調查工作,保證產品質量、性能及工藝達到相關標準。因此,我們在展開對某項產品的大規模生產之前應該首先對該產品的各項性能質量予以明確并進行綜合性的檢測,在生產過程當中嚴格把控,對生產過程中所存在的問題與缺陷加以預測,一旦出現問題能夠及時聯動、迅速解決。

(二)綠色環?;?/p>

隨著國家經濟的迅速發展,人民對于生活環境有了越來越高的要求。我們所提倡的可持續發展延伸至機械制造上極為綠色發展。從某種程度上來說,綠色發展是在產品的設計、制造工藝、生產、包裝等多個環節中展開綠色管理工作,確保所生產的產品達到國家規定的環境要求且在回收后能夠得到二次利用。綠色制造技術不但能夠保證原材料與能源的高效利用同時對于有效減少對生態環境的破壞也有極為重要的作用。從整體上看,不論是對于我國國內市場還是國外市場,日前人們對于環境保護的重要性到達了歷史性的最高點。眾所周知,地球的資源是有限度的,而如何對地球資源加以合理使用并發揮出最大的價值無疑是新時期下人們對于機械制造技術所生產產品的新要求。

(三)工程精密化

精密技術一般指的是納米技術、微細加工為代表的一系列超精密加工的技術手段?,F階段,機械制造技術已經進入到微型機械電子技術與微型機器人發展的時代中,并不斷朝著小、精、簡的方向迅速發展。相信在未來的一段時間中,小、精、簡的發展趨勢將成為我國機械制造行業發展的主流趨勢。其次,精密工程越來越得到行業重視與科學技術的發展離不開關系,精密的科學分工、部門的不斷細化也為精密工程的發展奠定了良好基礎。從另一方面來看,人們也在不斷追求著精細的生活方式,無論是大型的家用電器還是電子產品,從外形與細節不斷優化。

三、結語

總而言之,我國機械制造技術的發展還并不成熟,一直一來我國都將機械制造技術的重點放置于國內,在國外技術方面并沒有予以足夠的重視。近年來我國與國外的交流日益頻繁,但我們仍然需要看到的是我國機械制造行業同國外相比仍然有較大的差距,甚至在目前乃至未來的較長一段時間內都難以克服。正因如此,在新時期我國必須要加大力度切實發展現代機械制造技術,切實改變我國機械制造技術方面較為落后的局面,同時摒棄傳統的閉門造車的錯誤觀念積極學習國外優秀技術,力爭搶占國際市場并占據一席之地,成為真正的經濟強國與技術強國。

參考文獻:

[1]董艷秋.現代機械制造技術及其發展趨勢[J].煤炭技術.2006年11期.

篇(4)

現代模具產品制造是典型的單件小批量、離散型生產。傳統模具產品開發從設計、試制到產品上市周期太長,設計過程中難以與用戶進行交流,難以及時聽取用戶的意見,難以考慮可制造性和可裝配性,很難全面考慮安全、維護等方面的要求,不能綜合考慮生產、時間以及費用等相互制約條件的限制,更談不上考慮整個模具產品壽命周期的諸多問題。筆者就現代模具產品設計與制造的高科技信息化及其應用談點淺見。

1現代模具設計與制造已步入信息化時代

改革開放30多年來,中國模具生產作為一個產業有了翻天覆地的變化。這種變化主要體現在三個方面:產能變化、生產方式變化、技術革命。大多數人看到的是中國模具產業作為一個行業的從無到有、從小到大、從拾漏補缺到成為主力,以及模具需求和產量的快速增長變化。但更重要的是生產方式轉變和技術革命。后兩種變化是一種更加深刻、更加根本性的變化。生產方式的轉變主要體現在,從過去傳統的小而全的后方車間、作坊式的生產,轉變為高度市場專業協作的大規模生產方式;從完全非標生產到相對標準化和準標準化生產。模具生產技術革命,濃縮到一點就是企業信息化也就是數字化制造和信息化管理。

20世紀80年代前,很多模具是靠鉗工用手打磨出來的;90年代,由于引入了數控加工機床、edm等較先進的設備,大大地提高了模具的生產工藝水平,生產周期及模具的品質也有了很大的縮短和改進。高精度加工己經把工人從繁重的體力勞動中解放出來。另一方面,cad/cam/cae等計算機輔助技術在模具行業也得到了廣泛的應用,模具的設計及數控加工水平有了很大的提高,cad/cam/cae軟件對于模具技術人員的工作效率和設計的可靠性已經有了很大的提高。目前各模具企業又面臨著一個新的課題,如何把企業管理也同樣從煩瑣的事務中解放出來,讓信息化管理為企業的生產效率提升作出貢獻。所以模具企業管理的信息化己經成為模具行業發展和進步的必然趨勢。

模具生產是單件訂單式生產,在管理信息化中有其強烈的特殊性。設計是制造的一部分,工藝設計不充分,設計與工藝信息可直接重復利用價值不大。因此,根據企業生產特點把握全面信息化管理與實用、簡化管理的平衡點,是信息化的關鍵。這就造成很難照搬成熟的管理軟件。例如汽車模具企業沒有傳統意義上的原材料,倉庫管理等等。購置的都是部件與部件的半成品,不存在入庫出庫過程,制造費用的攤銷每個企業也是都不一樣。又比如成本核算更應該采用項目管理的辦法,而不是采用一般加工制造業的辦法,什么pdm、erp等軟件不經過徹底的改造是完全不適應的。

2現代模具設計的CAD/CAE技術的應用

模具設計是隨工業產品零件的形狀、尺寸與尺寸精度、表面質量要求以及其成型工藝條件的變化而變化的,所以每副模具都必須進行創造性的設計。模具設計的內容包括產品零件(常稱為制件)成型工藝優化設計與力學計算和尺寸與尺寸精度確定與設計等,因此模具設計常分為制件工藝分析與設計、模具總體方案設計、總體結構設計、施工圖設計四個階段。CAD/CAE,計算機輔助設計和輔助工程,它包括概念設計、優化設計、有限元分析、計算機仿真、計算機輔助繪圖和計算機輔助設計過程管理等。應用CAD技術可以設計出產品的大體結構,再通過CAE技術進行結構分析、可行性評估和優化設計。采用模具CAD/CAE集成技術后,制件一般不需要再進行原型試驗,采用幾何造型技術,制件的形狀能精確、逼真地顯示在計算機屏幕上,有限元分析程序可以對其力學性能進行檢測。借助于計算機,自動繪圖代替了人工繪圖,自動檢索代替了手冊查閱,快速分析代替了手工計算,使模具設計師能從繁瑣的繪圖和計算中解放出來,集中精力從事諸如方案構思和結構優化等創造性的工作。在模具投產之前,CAE軟件可以預測模具結構有關參數的正確性。

當今的概念設計已不僅僅是停留在對外觀和結構的設計上,它已經擴展到對模具結構分析的領域。對于運用CAD技術設計出的模具,可運用先進的CAE軟件(尤其是有限元軟件)對其進行強度、剛度、抗沖擊實驗模擬、跌落實驗模擬、散熱能力、疲勞和蠕變等分析。通過這些分析,可以檢驗前面的概念性結構設計是否合理,分析出結構不合理的原因和部位,然后再在CAD軟件中進行相應的修改。修改后再在CAE中進行各種性能的檢測,最終確定滿足要求的模具結構。

當今CAD技術的發展使得概念設計思想體現在相應的模塊中。概念設計不再只是設計師的思維,系統模塊也融合了一般的概念設計理念和方法。目前,世界上大型的CAD/CAE軟件系統,如Pro/ENGINEER、UG、Solidworke、Alias等,都提供了有關產品早期設計的系統模塊,我們稱之為工業設計模塊或概念設計模塊。例如,Pro/ENGINEER就包含一個工業設計模塊——ProDesign,用于支持自上而下的投影設計,以及在復雜產品設計中所包含的許多復雜任務的自動設計。此模塊工具包括概念設計的二維非參數化的裝配布局編輯器。這些系統模塊的應用大大減少了設計師的工作量,節約了工作時間,提高了工作效率,使設計師把更多的精力用在新產品的開發及創新上。

3現代模具制造的CAD/CAE/CAM技術應用

篇(5)

[關鍵詞]先進制造技術機械制造業發展方向

機械制造業作為一個傳統的領域已經發展了很多年,積累了許多理論和實踐經驗,但隨著當今社會的發展,人們的生活水平不斷提高,各個方面的個性化需求越來越強烈。作為已經深入到各行各業并已成為基礎工業的機械制造業面臨著嚴峻的挑戰。先進制造技術這個概念的提出為機械制造業的發展指明了方向。雖然這個名詞沒有確定的定義,但目前被公認的認識是:先進制造技術是傳統制造技術不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現代管理等方面的成果,并將其綜合應用于產品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務的制造全過程,以實現優質、高效、低耗、清潔、靈活的生產,并取得理想技術經濟效果的制造技術的總稱。它具有如下一些特點:

1.從以技術為中心向以人為中心轉變,使技術的發展更加符合人類社會的需要。

2.從強調專業化分工向模糊分工、一專多能轉變,使勞動者的聰明才智能夠得到充分發揮。

3.從金字塔的多層管理結構向扁平的網絡化結構轉變,減少層次和中間環節。

4.從傳統的順序工作方式向并行工作方式轉變,縮短工作周期,提高工作質量。

5.機械制造技術的發展趨勢可以概括為:(1)機械制造自動化。(2)精密工程。(3)傳統加工方法的改進與非傳統加工方法的發展。

下面對自動化技術給予論述和展望。機械制造自動化技術自本世紀20年代出現以來,經歷了三個階段,即剛性自動化、柔性自動化和綜合自動化。綜合自動化常常與計算機輔助制造、計算集成制造等概念相聯系,它是制造技術、控制技術、現代管理技術和信息技術的綜合,旨在全面提高制造企業的勞動生產率和對市場的響應速度。

一、集成化

計算機集成制造(CIMS)被認為是21世紀制造企業的主要生產方式。CIMS作為一個由若干個相互聯系的部分(分系統)組成,通常可劃分為5部分:

1.工程技術信息分系統包括計算機輔助設計(CAD),計算機輔助工程分析(CAE),計算機輔助工藝過程設計(CAPP),計算機輔助工裝設計(CATD)數控程序編制(NCP)等。

2.管理信息分系統(MIS)包括經營管理(BM),生產管理(PM),物料管理(MM),人事管理(LM),財務管理(FM)等。

3.制造自動化分系統(MAS)包括各種自動化設備和系統,如計算機數控(CNC),加工中心(MC),柔性制造單元(FMS),工業機器人(Robot),自動裝配(AA)等。

4.質量信息分系統包括計算機輔助檢測(CAI),計算機輔助測試(CAT),計算機輔助質量控制(CAQC),三坐標測量機(CMM)等。

二、智能化

智能制造系統可被理解為由智能機械和人類專家共同組成的人機一體化智能系統,該系統在制造過程中能進行智能活動,如分析、推理、判斷、構思、決策等。在智能系統中,“智能”主要體現在系統具有極好的“軟”特性(適應性和友好性)。在設計和制造過程中,采用模塊化方法,使之具有較大的柔性;對于人,智能制造強調安全性和友好性;對于環境,要求作到無污染,省能源和資源充分回收;對于社會,提倡合理協作與競爭。

三、敏捷化

敏捷制造是以競爭力和信譽度為基礎,選擇合作者組成虛擬公司,分工合作,為同一目標共同努力來增強整體競爭能力,對用戶需求做出快速反應,以滿足用戶的需要。為了達到快速應變能力,虛擬企業的建立是關鍵技術,其核心是虛擬制造技術,即敏捷制造是以虛擬制造技術為基礎的。敏捷制造是現代集成制造系統從信息集成發展到企業集成的必由之路,它的發展水平代表了現代集成制造系統的發展水平,是現代集成制造系統的發展方向。

四、虛擬化

“虛擬制造”的概念于20世紀90年代初期提出。虛擬制造以系統建模和計算機仿真技術為基礎,集現代制造工藝、計算機圖形學、信息技術、并行工程、人工智能、多媒體技術等高新技術為一體,是一項由多學科知識形成的綜合系統技術。虛擬制造利用信息技術、仿真計算機技術對現實制造活動中的人、物、信息及制造過程進行全面的仿真,以發現制造中可能出現的問題,在產品實際生產前就采取預防的措施,從而達到產品一次性制造成功,來達到降低成本、縮短產品開發周期,增強產品競爭力的目的。

五、綠色制造技術的應用及綠色設計

若從節能、降耗、縮短產品開發周期的角度出發,諸如快速成形技術、并行工程及敏捷制造、虛擬制造、智能制造和網絡制造等先進制造技術都可納入綠色制造技術的應用范疇。不過目前能將綠色制造技術真正應用于企業生產的,也是較為成功的應用,只要集中在汽車、家電等支柱產業上。如綠色制造技術在汽車行業上的應用。

(1)節約資源方面:將“綠色燃料”天然氣作為汽車的能源,它的燃料同汽油相比,CO降低70%,非甲烷類降低80%等,同時也消除了鉛、苯等有害物質的產生。

(2)采用新設計的加工工藝方面:2000年3月,博世、康明斯、卡特彼勒等國外著名的汽車發動機公司,發動了“綠色柴油機行動”,在技術上作了較大的改進,大大降低了汽車尾氣的排放。

(3)適用于環境友好的材料方面:世界上著名的汽車生產企業,使用新材料來替代以前使用的石棉、汞、鉛等有害物質,采用輕型材料——鋁材制造車身,使汽車重量減少40%,能耗也降低了。

(4)部件回收在制造方面:從1990年中期,美國僅汽車零件回收、拆卸、翻新、出售一項,每年就可獲利數十億美元。

篇(6)

機械制造業作為一個傳統的領域已經發展了很多年,積累了許多理論和實踐經驗,但隨著當今社會的發展,人們的生活水平不斷提高,各個方面的個性化需求越來越強烈。作為已經深入到各行各業并已成為基礎工業的機械制造業面臨著嚴峻的挑戰。先進制造技術這個概念的提出為機械制造業的發展指明了方向。雖然這個名詞沒有確定的定義,但目前被公認的認識是:先進制造技術是傳統制造技術不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現代管理等方面的成果,并將其綜合應用于產品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務的制造全過程,以實現優質、高效、低耗、清潔、靈活的生產,并取得理想技術經濟效果的制造技術的總稱。它具有如下一些特點:

1.從以技術為中心向以人為中心轉變,使技術的發展更加符合人類社會的需要。

2.從強調專業化分工向模糊分工、一專多能轉變,使勞動者的聰明才智能夠得到充分發揮。

3.從金字塔的多層管理結構向扁平的網絡化結構轉變,減少層次和中間環節。

4.從傳統的順序工作方式向并行工作方式轉變,縮短工作周期,提高工作質量。

5.機械制造技術的發展趨勢可以概括為:(1)機械制造自動化。(2)精密工程。(3)傳統加工方法的改進與非傳統加工方法的發展。

下面對自動化技術給予論述和展望。機械制造自動化技術自本世紀20年代出現以來,經歷了三個階段,即剛性自動化、柔性自動化和綜合自動化。綜合自動化常常與計算機輔助制造、計算集成制造等概念相聯系,它是制造技術、控制技術、現代管理技術和信息技術的綜合,旨在全面提高制造企業的勞動生產率和對市場的響應速度。

一、集成化

計算機集成制造(CIMS)被認為是21世紀制造企業的主要生產方式。CIMS作為一個由若干個相互聯系的部分(分系統)組成,通??蓜澐譃?部分:

1.工程技術信息分系統包括計算機輔助設計(CAD),計算機輔助工程分析(CAE),計算機輔助工藝過程設計(CAPP),計算機輔助工裝設計(CATD)數控程序編制(NCP)等。

2.管理信息分系統(MIS)包括經營管理(BM),生產管理(PM),物料管理(MM),人事管理(LM),財務管理(FM)等。

3.制造自動化分系統(MAS)包括各種自動化設備和系統,如計算機數控(CNC),加工中心(MC),柔性制造單元(FMS),工業機器人(Robot),自動裝配(AA)等。

4.質量信息分系統包括計算機輔助檢測(CAI),計算機輔助測試(CAT),計算機輔助質量控制(CAQC),三坐標測量機(CMM)等。

二、智能化

智能制造系統可被理解為由智能機械和人類專家共同組成的人機一體化智能系統,該系統在制造過程中能進行智能活動,如分析、推理、判斷、構思、決策等。在智能系統中,“智能”主要體現在系統具有極好的“軟”特性(適應性和友好性)。在設計和制造過程中,采用模塊化方法,使之具有較大的柔性;對于人,智能制造強調安全性和友好性;對于環境,要求作到無污染,省能源和資源充分回收;對于社會,提倡合理協作與競爭。

三、敏捷化

敏捷制造是以競爭力和信譽度為基礎,選擇合作者組成虛擬公司,分工合作,為同一目標共同努力來增強整體競爭能力,對用戶需求做出快速反應,以滿足用戶的需要。為了達到快速應變能力,虛擬企業的建立是關鍵技術,其核心是虛擬制造技術,即敏捷制造是以虛擬制造技術為基礎的。敏捷制造是現代集成制造系統從信息集成發展到企業集成的必由之路,它的發展水平代表了現代集成制造系統的發展水平,是現代集成制造系統的發展方向。

四、虛擬化

“虛擬制造”的概念于20世紀90年代初期提出。虛擬制造以系統建模和計算機仿真技術為基礎,集現代制造工藝、計算機圖形學、信息技術、并行工程、人工智能、多媒體技術等高新技術為一體,是一項由多學科知識形成的綜合系統技術。虛擬制造利用信息技術、仿真計算機技術對現實制造活動中的人、物、信息及制造過程進行全面的仿真,以發現制造中可能出現的問題,在產品實際生產前就采取預防的措施,從而達到產品一次性制造成功,來達到降低成本、縮短產品開發周期,增強產品競爭力的目的。

五、綠色制造技術的應用及綠色設計

若從節能、降耗、縮短產品開發周期的角度出發,諸如快速成形技術、并行工程及敏捷制造、虛擬制造、智能制造和網絡制造等先進制造技術都可納入綠色制造技術的應用范疇。不過目前能將綠色制造技術真正應用于企業生產的,也是較為成功的應用,只要集中在汽車、家電等支柱產業上。如綠色制造技術在汽車行業上的應用。

(1)節約資源方面:將“綠色燃料”天然氣作為汽車的能源,它的燃料同汽油相比,CO降低70%,非甲烷類降低80%等,同時也消除了鉛、苯等有害物質的產生。

(2)采用新設計的加工工藝方面:2000年3月,博世、康明斯、卡特彼勒等國外著名的汽車發動機公司,發動了“綠色柴油機行動”,在技術上作了較大的改進,大大降低了汽車尾氣的排放。

(3)適用于環境友好的材料方面:世界上著名的汽車生產企業,使用新材料來替代以前使用的石棉、汞、鉛等有害物質,采用輕型材料――鋁材制造車身,使汽車重量減少40%,能耗也降低了。

(4)部件回收在制造方面:從1990年中期,美國僅汽車零件回收、拆卸、翻新、出售一項,每年就可獲利數十億美元。

六、清潔化

清潔生產是指:將綜合預防的環境戰略,持續應用于生產過程和產品中,以便減少對人類和環境的風險。清潔生產的兩個基本目標是資源的綜合利用和環境保護。對生產過程而言,清潔生產要求滲透到從原材料投入到產出成品的全過程,包括節約原材料和能源,替代有毒的原材料和短缺資源,二次能源和再生資源的利用,改進工藝及設備,并將一切排放物的數量與毒性削減在離開生產過程之前。對于產品而言,清潔生產覆蓋構成產品整個生命周期的各個階段,即從原材料的提取到產品的最終處理,包括產品的設計、生產、包裝、運輸、流通、銷售及報廢等,合理利用資源,并最大限度地減少對人類和環境的不利影響。

綜上所述,機械制造業的發展方向是將傳統的制造技術與現代信息技術、管理技術、自動化技術、系統工程技術進行有機的結合,通過計算機技術是企業產品在全生命周期中有關的組織、經營、管理和技術有機集成和優化運行,在企業產品全生命周期中實現信息化、智能化、集成優化達到產品上市快、服務好、質量優、成本低的目的,進而提高企業的柔性、健壯性和敏捷性,使企業在激烈的市場競爭中立于不敗之地。

參考文獻:

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以工程能力培養為中心,構建層次式的實踐教學體系

實現理論教學和創新實踐活動的有機融合深入企業調研,分析整合和提煉典型生產流程所需的知識、技能、核心能力和態度,構建專業認知與實踐-金工實習-課程實驗教學-生產實習-課程設計-綜合實驗周-制造綜合能力-數控加工學科競賽“多元結合”的實踐教學體系。在實踐性教學體系構建的過程中,特別注重學生實踐能力的培養,努力實現從模擬型向實戰型轉變,由限制性向自主性轉變,由驗證性向綜合性轉變,由理論性向應用性轉變。注重讓學生建立起工程的系統概念,了解工藝設計、制造、檢驗等過程。從機械制造技術基礎—先進制造技術—數控編程—實際加工操作,注重層次化、從設計、仿真到實際零件加工的動手能力培養,體現漸進性教學方式。金工實習使學生了解基本的機械制造知識和方法;生產實習使之了解機械產品加工與裝配工藝過程和工藝裝備,將所學理論知識與生產實際緊密聯系起來;課程實驗教學將科研成果引入教學,教師運用現代實驗手段開出綜合性、設計性實驗,讓學生親自動手,提高了學生實驗技能和實際動手能力;課程設計選自實際生產課題,要求學生獨立完成,同時注意發揮團隊作用。重點培養學生制訂零件機械加工工藝規程和分析工藝問題的能力;綜合實驗課使學生受到一次接近實際的工程訓練,全面實踐和了解產品從設計、分析、制造、裝配的全過程,提高學生綜合分析能力、解決工程實際問題能力、協同工作能力和系統集成能力。制造綜合能力-數控加工學科競賽滿足學生進行創新的需求,進一步融合理論與實踐,使學生的工程能力得到進一步提升。在課程建設過程中,本校進一步強化和加強生產實習組織、指導教師隊伍的建設,設立長春一汽生產實習基地,使生產實習取得實效。綜合實驗周通過學生對產品的設計建模,進行工藝設計、數控編程和在機床上加工出產品,使學生綜合運用知識解決問題的能力大大提高。實驗指導教師在實驗中只講述實驗中的難點、應注意的事項,而實驗原理、儀器的工作原理和使用方法由學生自己在實驗預習中完成。另外,安排學生生產實習,使學生對機械制造工藝及設備有一個切身的感性認識,每年還鼓勵學生參加各種比賽和見習工程師考試,取得了較好的效果。在專業課程設計中融入現代計算機工程軟件的應用,實現與先進制造技術和信息技術的融合。從計算機輔助設計進行產品的建模分析,然后基于計算機輔助制造軟件進行零件的數控編程,通過DNC系統將程序傳到數控機床上進行加工,得到零件。通過實驗為學生建立起制造系統的概念。專業課程設計過程中教師的指導和討論環節規范化,使學生的課程設計真正取得實效。面向工程實際,為學生營造現代工業背景的工程大環境。利用北京市的相關資源為學生提供實踐機會。與機床協會密切合作,每年組織學生參觀機床展覽會并進行討論和研討。邀請相關企業的技術工程師到校講座、聯系北汽福田、現代等現代化企業組織學生進行參觀,為學生創造機會接觸了解先進制造技術的最新發展動向和行業發展趨勢,增加對現代化企業實際的感性認識。學校購置了各種教學模型、高檔加工中心、數控車床、FMS系統、機床靜剛度測試儀、主軸動態特性測試試驗臺等實驗設備,設有專門的制造實驗室,為學生構建了實際的工程環境,使從未接觸過工程實際的學生建立應用的整體概念,突出實驗的演示性、設計性和綜合性,追求實驗手段的先進性。為了適應應用型高級人才培養目標的實驗體系研究和實驗環節的建設,學校開設綜合性和設計性實驗,構建實驗平臺,編寫實驗指導書和任務書;編寫相關的課程設計指導書。開設綜合性和設計性實驗,初步設想設定加工某零件要求達到的精度目標,讓學生自主設計實驗項目和方案,并獨立完成實驗。利用綜合實驗周的時間開設計算機輔助工藝設計和先進制造技術實驗等。主要安排反映制造工程領域技術先進性和技術發展動向的實驗,包括數控機床加工操作、計算機輔助工藝設計、計算機輔助制造等實驗,使學生了解先進制造技術的研究發展和基本技術方法,建立現代制造工業先進技術的實際概念,完成先進技術設備實際操作的基礎訓練。

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中圖分類號:F062.4 文獻標識碼:A 文章編號:1006―723X(2012)01―0013―05

經濟全球化是通過近現代技術的不斷進步及技術全球化而實現的,技術全球化是技術傳播的一種社會現象,其核心內容是技術在時間和空間上的全球化配置。技術概念內在地具有多個層次,在技術全球化過程中,技術的這些不同的層次在時間和空間上的全球化配置并呈現出各種社會化的現象。技術全球化的一個重要特征便是技術產權的保護和全球化管理,通過對技術概念內在層次的比較分析,進而考察技術全球化所蘊含的不同層次,可以為技術產權保護和技術全球化之間關系提供內在解讀。

一、技術概念的三個層次

技術是人類依據自己的信仰或知識,按照自己的意愿或潛意識對物質世界進行改造的方式或現象。技術既起始于物質化的世界,又立足于人的思想世界,并服務于個人或社會對技術產品的需要。

首先,討論技術必然是針對的某一個或某一類特定人造物或人工對象,即技術必然依附于特定人造物或人造對象而存在。人造物和對象是對技術概念的物化,物化后的技術以技術產品的形式參與到社會利益分配后。技術需要通過對技術產品的分析而顯現,這是技術概念的第―層含義。

其次,人造物和人造對象必然是為了滿足人們的特定需要或目的,因而技術產品天然的包含著制造者的意向。另外,技術概念在物化為特定技術產品之前,制造者必然堅持了特定的信念或掌握了特定的自然科學原理,并以這些信念或自然科學原理指導意向在人造物中的實現自我。也正是在技術概念的此層涵義下,才存在所謂的技術是人對自然認識的“解蔽”或“遮蔽”。

第三,在擁有了基本的物質原材料之后,人的意向以及所持有的信念和掌握的自然科學原理經過特定的過程物化為人造物。這一系列過程或工藝是技術概念所包含的第三層涵義,它正是技術所最初作為“技藝”(craft)所具有的涵義。

總的來說,技術這三個層次是構成了人類依據技術知識,通過特定工藝和流程,實現將自己對于產品的意向的過程。

對應于技術概念的三個層次,技術在實際傳播過程中也包含三個方面:技術產品的交換傳播、制造者意向性在使用者中的分享以及制造者所依據的自然科學原理在學術共同體中的共享、制造技術產品的工藝流程在不同制造者之間的轉移。以下將從技術傳播的這三個層次出發,對技術全球化在各個層次的表現進行比較分析。

二、技術全球化的特點

技術全球化是指技術研發、技術轉移使用、技術合作等活動超越國界在全球范圍內進行,技術資源在全球范圍內自由流動,技術鏈在世界范圍內延長,技術創新效果最大限度地向全球普及推廣,技術進步把世界融為一體。技術全球化是經濟全球化的基礎和核心,它表現為技術研究和開發的全球化、技術成果的全球共享和全球性技術管理三個層次。

全球化是指全球各地區經濟、社會和文化通過全球交流和貿易而融為一體的過程。全球化表現在社會生活的諸多方面,主要的三個特征是:其一,去區域化(deterrit aliion),指的是人類活動逐漸突破地域限制,影響拓展至全球,這也是全球化最初的含義;其二,全球性普遍聯系(imercorulectechless),指的是雖然全球各國或各地區因為歷史、地理或信仰等的差異,已有的地域和政治邊界會依然持續存在,但相互之間的交流和聯系會不斷增加,并且相互差異會在一定程度內不斷變?。黄淙?,因交通運輸工具和信息交流技術的進步,以及技術進步加劇了商業競爭,整個社會生活的節奏顯著加快,這一特點直接塑造著現代人的生活狀態,并對社會發展產生了深遠的影響,比如社會生活節奏的加快會促使不同地區的人產生各自的生活習慣,生活壓力的不斷增加,并造成了現代社會的諸多特定人群的心理問題(如狂躁癥等)等。

以上所述全球化的三個表現顯然不會是在短時期內突然實現,因而,全球化是一個相對長期的過程。而在全球化程度加深的過程中,技術革新始終處于核心地位。在技術革新中蘊含著人的“創新勞動”,通過改變人類制造技術產品的“社會歷史時間”,改進人們創造價值的能力,增加社會價值,進而不斷推進社會變化,推進全球化過程。

三、技術概念的三個層次與技術全球化

每次技術的重大突破都會迅速地向全球擴張,并引起社會生活的深刻變化。技術向全球的擴張也是從技術的三個層次出發,其中技術產品空間上的全球分配是全球化的基礎,技術產品中所含有的制造者的意向伴隨著技術產品的全球分配,是技術得以全球擴張的內在原因,以及能給社會生活帶來深刻變化的根本原因。只有技術產品中含有的制造者的意向滿足了社會對于技術產品的潛在期望,并被社會認可,技術產品分配的全球化才成為可能。當作為個體的人獲得新的技術產品后,便以技術產品中包含的制造者的意向來填充了使用者對產品潛在的期望,并因此將個人生活方式改變。當這種個人生活方式的改變逐漸擴展到全社會時,技術產品便得以被全球化分配,并且全社會的整體生活方式被重新刻畫。

此外,當技術產品中包含的制造者意向在滿足了人們對產品的使用期望之后,也會不斷刺激人們對技術產品所能滿足的期望作進一步的期望,這些不斷產生的期望隨后被產品制造者賦予技術產品,因而又指導產品生產者的技術開發和產品生產方向。因此,制造者賦予技術產品的意向和產品使用者不斷產生的對技術產品的新期望一起不斷塑造著社會生活方式和生產方式。造紙術、火藥、蒸汽機、蒸汽船、飛機等發明便是以技術的前兩個層次向全球擴張而深刻地刻畫了人類社會生活的技術展現。

技術全球化是技術在時間和空間維度上的傳播,技術傳播內在地從技術概念所包含的三個層次逐步形成各自的全球化特征,分別具體表現為:

(一)技術產品分配的全球化

技術依附于人造物和人造對象。技術全球化首先便是技術產品在分配的過程中全球化,在技術產品的交換過程中,人類勞動通過市場交換互相構建彼此的生命,從而實現人與人之間生命的內在聯系,即技術產品的交換過程本身也是創造社會關系的過程。因而技術的全球化之中必然蘊含著全球性的人與人聯系的不斷加深,并

最終形成各地區聯系的不斷加深。并且正是通過技術產品的分配在空間范圍上的不斷擴張,時間上的不斷加速,才使得技術在全球范圍內的影響日益加深,使得全球化其他方面的特點成為可能。

其次,技術產品當用于相互交換便成為了商品,因而技術產品的分配至少是與商品概念一起出現的。“個人的產品或活動必須先轉化為交換價值的形式,轉化為貨幣,并且個人通過這種物的形式才能取得和證明自己的社會權力?!奔夹g產品作為商品以貨幣作為中間媒介進行交換的歷史悠久,只是歷史上各個時期因交通運輸手段的差異,使得商品能夠被交換的空間和時間范圍受到了不同限制。比如在沒有發明飛機時,臺灣出產的蔬菜和水果等農產品(其中也包含了特定的農業技術)就很難成為大陸商品市場上的交換品;沒有發明保鮮技術時,農產品大部分只能在離開果園后的數天內被交易。因此,隨著新的更快捷的交通運輸工具等其他相關技術的產生,不同歷史階段技術產品的交換不同的只是時間和空間范圍均被不斷擴大。

再次,全球各地區或國家的消費者對于物質消費品需求或潛在需求的差異區別并不太大。雖然因地理位置和生活習慣的差異各自會對某些技術產品有少量需求差異,比如熱帶地區與寒帶地區對服飾、東亞和歐洲對部分食物等需求上的差異,但這些差異也是自古有之,并且也在全球技術產品交易中體現得越來越不明顯。這也促成了技術產品能夠在全球范圍內被分配。同時,因為技術產品的交換內在地構建了人與人在社會上的關系,隨著全球化程度的不斷加深,全球各國和各區域之間人們接受和使用的技術產品也日漸趨同,這反過來又促進了技術產品分配的全球化程度。

(二)意向和自然科學原理傳播的全球化

技術產品包含著制造者的意向和制造產品時堅信的某些信念或所依據的自然科學原理。不斷被發現的新的自然科學原理和不斷被開發出的新的意向是新的技術產品不斷涌現的前提和動力。隨著信息交流技術的發展,制造者賦予某種技術產品的意向能很快地為全球所共享,比如在日本某家公司開發出了一種實現特定功能的機器人后,通過新聞媒體報道,全球其他地區雖然無法掌握其制造方法或者也無法擁有該類新的技術產品,但都能很快地分享此種機器人中所蘊含的制造者的意向,并在心中形成一個將來是否認可能接受該技術產品的觀念。

此外,技術產品中所蘊含的與物理、電子和機械等相關的最新自然科學的理論進展也往往會以學術期刊或著作的形式,通過網絡等信息傳播方式快速為學術共同體全球性所共享。只是,產品的意向性,以及產品所依據的自然科學的基本原理即使被共享,卻并不能保證產品可以被制造出,因為這其中涉及了許多技術轉化為產品所必需的工藝流程或物質原料,最典型的例子就是原子彈。雖然制造原子彈所依據的物理原理在核物理學術共同體內并非秘密,但將核物理中的自然科學原理和對于原子彈的意向轉化為原子彈所必需的原料、支持設備及工藝流程等卻不是全球共享,而且也是全球遏制核擴散的關鍵所在。

再者,如同技術產品的交換一樣,意向和自然科學原理交換的過程本身也會創造相應的社會關系。隨著產品含有的意向憑借廣告等傳媒而獲得越來越廣泛的傳播范圍,并獲得越來越廣泛的社會認可度,人與人在對于產品的期望上也將日益趨同,使得人與人的社會聯系更加緊密,并反過來促進全球化的技術能夠更深入地發展。

(三)技術工藝和流程傳播的全球化

技術物化為產品需要一定的制作過程和工藝流程,將技術轉化為人造物或對象的過程隨著時代的發展,整體上流程變得越來越復雜。幾百年前,制作一輛馬車只需要幾十個零件和不多的幾個步驟便能實現,但如今要生產一輛汽車則需要準備成千上萬的零件和步驟。新技術產品生產過程中大量增加的零件和制作步驟包含著大量的創新勞動或創新勞動成果,正是這種制作過程和工藝流程中包含著“創新勞動”,其創造的價值也日益增加,因而所具有的價值也日益增加。

此外,由于所需原配件數量的多樣化和制造步驟的多樣化,使獲得制造產品的工藝流程所必需付出的工作量不斷增大,也使得產品變得越來越難以被復制。進而,技術產品的制作流程和工藝被保密,并逐漸發展成為新的商品――技術專利。當制造技術產品的工藝或流程成為專利后,專利法律賦予專利所有者對技術產品的制作工藝或流程一定時間期限內獨有權,其他任何人都需要購買專利使用權這種特殊的商品,才能使用產品的制作流程和工藝。制造技術產品的工藝和流程在成為專利后雖然通過文本形式可以被全球共享,但卻不同于技術概念的前兩個層次使全球各國主動或被動進入全球化,以下對此將作更加詳細的討論。

四、技術專利的全球化

正是由于技術產品的制作過程和工藝流程自身含有的價值,近代隨著大量新的技術產品及其制作工藝流程的產生,以及產品交換日益頻繁,逐漸促成了技術專利制度的形成。技術概念中的技術工藝和流程在全球化進程中主要體現在技術專利的全球共享和管理全球化。

(一)制作工藝流程的保護及技術專利的產生 。

雖然紙張、火藥、蒸汽機、蒸汽船、飛機等新技術產品及其中所蘊含的意向可以被全球共享,而且其中所包含的基礎性的自然科學知識也可以被學術共同體共享,但并非每一個地區在特定時候都能自己制造出這些技術產品。因為制造技術產品的工藝流程是技術轉化為人造物必不可少的重要步驟,也最容易被保護,因此歷史上技術產品的制造工藝便一直被保密或受到保護,比如莊子的《逍遙游》中:“宋人有善為不龜手之藥者,世世以滸游觥為事。客聞之,請買其方百金。聚族而謀日:‘我世世為游觥,不過數金,今一朝而鬻技百金,請與之。’客得之,以說吳王。越有難,吳王使之將,冬,與越人水戰,大敗越人。裂地而封之。能不龜手一也,或以封,或不免于拼,則所用之異也?!?大意是一戶宋國人世代相傳了一種可以冬天護手的藥方,并用此藥在冬天幫人清洗謀生。―個說客用百金購得此方后游說吳王冬天讓士兵水仗時用此藥,結果使得吳軍大勝越軍,因而獲得吳王封地獎賞。)又比如公元2到3世紀的羅馬修辭學家Athenaeus記載了:公元5世紀前的希臘城市Sybaris每年都會舉辦烹飪比賽,并授予比賽的優勝者其烹飪方法一年的獨家使用權;1492年,弗羅倫薩人Filippo Bnmelleschi被給予Ar-no河上運輸重物的方法的三年獨占權;1449年,當時的英國國王亨利六世向佛蘭芒人John授予為伊頓公學制造彩色玻璃的方法專利,這些都可以被看做定技術產品制造工藝后流程被當做專利保密或保護的雛形。

當越來越多的工藝流程中蘊含的價值需要被保護時,并且這種對工藝流程的保護可以有效地促進社會的創新熱情時,以立法為基礎的專利制度便開始形成。近代意義上的專利始于1474年,當時的威尼斯共和國頒布了一項法令,規定該國每項新發明的技術使用前都必須征得政府

的統一,以避免被發明者以外的人使用。此后,西方各國紛紛頒布了自己的專利保護法:如美國的第一步專利法頒布于1790年,法國的第一步專利法頒布于1791年,澳大利亞第一部本土專利法頒布于1854年等。頒布第一步專利法時,各國大體上正好開始了各自的工業化進程,并由此加入了技術產品大規模全球分配的隊列之中。

(二)技術專利的全球化

當專利制度在全球建立并形成了全球統一的專利管理機構,如IPO(Intellectual Property Of-flee)、WIPO(World Intellectual Property Organiza-tion)等,技術便實現了全球管理,這正是技術全球化的特征之一。在這種全球技術管理之下,雖然制造產品的部分工藝通過專利文本向全球公開,但獲得重要專利的使用權往往花費巨大,或者侵犯使用權后需要支付的賠償金額巨大,”使得一般中小公司以及不發達國家的企業無力購買和使用。

另外,現代社會進行技術研發的主體是資金雄厚的大企業,或受大企業資助的大學研究機構,而這些大企業和研究機構的研究目的性強,所開發的技術的專利權一般也只歸大企業或研究機構的資助者所有,其他研究機構無法在專利有效期內無償地基于專利成果開展進一步研究,因此專利所涉及的技術的積累進步,一般也只能出自其所有者。

此外,新的重要技術專利一般能給研發者帶來市場上相應技術產品的壟斷經營權,并且通過對技術專利的獨占,研發者能收回的利益一般遠遠高于其研發成本,并因此進一步刺激研發者開發新技術,不斷進行技術積累,使得其他競爭者更加難以輕易涉足此領域的技術開發,從而實現了專利所有者對專利技術壟斷的強化。

再者,重要的技術專利實際上是很少作為特殊商品參與全球分配,除非專利擁有者經營不善導致企業瀕臨倒閉或經營戰略發生重大調整,比如因經營戰略發生重大變動,以及金融危機或管理不善使得某些大企業不得不出售自己旗下的知名品牌和生產技術。而即使那些擁有重要技術專利的企業向市場出售自己的品牌和生產技術,也并不是一般缺乏經濟實力的企業或國家有足夠資金進行購買的,更不要說出售重要技術專利使用權的企業所在的國家還常常會干預這些出售旗下品牌和技術企業,對購買者做出種種限制。

因此,重要專利權的出售實際上并非如技術產品,或其中所含有的制造者意向性和自然科學原理那樣能真正全球化。技術專利作為商品,其實際的傳播還是只會集中于經濟發達國家或少數有實力的企業。從技術概念的第三個層次來看,技術的全球化只能稱得上技術管理和研發上的全球化,因而只是有限意義上的全球化,但會推進技術全球化第一個層次的深化。

五、結論

綜上所述,在技術概念的第一層和第二層涵義上,即作為物的技術產品和其中含有的制造者意向和依據的自然科學原理等之上,隨著交通運輸工具的改進,信息交流技術的發達,全球所有國家都會在時間和空間上或主動或被動地進入全球化。但是,在技術概念的第三個層次上,即技術實現技術產品的過程和工藝之上,如果不掌握有大量關鍵的技術專利,并且不能持續加強自己的技術創新能力,那么經濟不發達的國家或經濟實力不夠強的企業將永遠不能真正地融入技術全球化之中,換句話說,將永遠拒斥在技術全球化大門之外――這就是技術全球化的技術壁壘。這將不僅僅是一國或―個企業能否獲得更大經濟利益的問題,而是國家或企業能否真正順應世界發展的大趨勢,能否可持續發展的至關重要的問題。所以國家或企業能否堅持走自主創新,并不斷積累重要的先進技術,決定了其能否順應歷史發展大趨勢,能否實現可持續發展。

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篇(9)

中圖分類號:F407.44 文獻標識碼:A 文章編號:

機械制造加工是把原材料、半成品轉化為成品的生產過程,包括產品圖紙設計、生產組織準備和技術準備、原材料購買、標準件統籌、毛坯制造、零件機械加工與熱處理、裝配等一系列工序。在所有生產流程中占據最重要地位的是工藝,它包括鍛壓、鑄造、沖壓、焊接、機械加工、熱處理、裝配和試驗等。在加工過程中,所有加工條件和加工方法都是有區別的,零部件的制作工藝也是多種多樣的。

1 現代機械工藝的廣義概念

工藝是制造技術的靈魂,也是核心力量?,F代制造工藝可以說是先進制造技術的重要組成部分,也是其最有活力的部分?!霸O計”和“工藝”非常重要,缺一不可。很多人把二者割裂或對立起來,這顯然不正確,應用廣義的“制造”概念把它們統一起來?,F在,人們常會較為看重設計師在產品創意上的作用,卻未能正確評價工藝制造師的作用。機械制造是一門歷史悠久的學科,在人類文明的發展進程中占據了重要地位。而機械制造工藝是專門研究產品設計、生產、加工制造、銷售使用、維修服務乃至回收再生的整個過程的工程學科。綜上所述,為適應時代要求,必須采用現代機械制造技術。

2 機械制造工藝的發展趨勢

在機械制造工藝不斷發展的今天,其在國內外表現出全球化、自動化、環保化、虛擬化、網絡化等發展趨勢,下面我們就其中幾個方面作個簡單探討。

(1)全球化。機械制造業的國內、國際市場競爭越來越激烈,不少企業,甚至包括知名企業,在無情的競爭中落敗,倒閉的倒閉,被兼并的被兼并,不少暫時還得以在國內市場立足的知名企業只能另辟蹊徑,拓展新市場。網絡通訊技術的快速發展進一步推動了企業間既競爭又合作的發展趨勢,它與激烈的市場角逐相互作用,成為了制造業全球化的發展動力。當然我們也需要明確,全球化機械制造的基礎是技術網絡化,是網絡通訊技術的發展使得制造全球化得以完整實現。

(2)自動化。自動化信息管理一直是機械制造工藝領域追求的終極目標,制造技術自動化可以提高產品的質量和生產率,同時又能降低成本,減輕工人的勞動強度。目前,制造技術自動化的研究方向主要是制造系統中的集成和系統技術、制造單元技術、人機一體化制造系統、工業機器人、制造過程的計劃和調度、柔性制造技術以及適應現代化生產模式的制造環境等。

(3)網絡化。網絡通訊技術的迅速發展和普及為企業生產、經營等活動帶來了新的變革,零件制造、產品設計、產品銷售與市場開拓都變得可以在異地甚至異國進行。網絡通訊技術的快速發展同時也加快了技術信息的交流,加強了產品開發的合作與經營管理模式的學習,在一定程度上推動了企業向既競爭又合作的方向發展。

眾所周知,現代機械制造技術突出表現為現代技術和工業創新的集成,它不僅是國民經濟的重要組成部分,也是衡量國家科技發展水平的重要標志,是國際間科技競爭的重點。我們要抓住機遇,了解機械制造技術工藝的發展特點,把握現代機械制造技術的發展趨勢,緊跟發展先進制造技術的世界潮流,將發展現代機械制造工藝放在戰略優先地位,盡快縮小與發達國家的差距,才能在全球化的激烈競爭中立于不敗之地。

3 機械制造工藝的發展現狀分析

我國的現代制造技術主要沿著“廣義制造”(或稱“大制造”)的方向發展,具體的發展方向可以歸納為 4 個方面和多個大項目。這4個方面體現為現代設計的技術、現代成形和改性的技術、現代加工的技術、制造系統和管理的技術,大項目則包括反求工程、分層制造技術、微納米技術、中尺度制造技術、極限制造技術、高速加工技術、表面工程技術、質量控制工程、虛擬制造、智能制造、協同制造、綠色制造和共生制造等。當前,我國工藝發展的重點是并行設計、創新設計、改性技術與現代成形、材料成形過程仿真和優化等。

3.1 機械制造工藝中自動化的發展現狀

自動化制造單元在機械制造工藝領域已經逐漸得到廣泛應用,其主要特征就是利用多臺或者單臺加工機器、數控機床等進行多種產品的加工,因此可以看成是一種小型化的較為靈活的自動系統。這是機械制造中自動化生產與成本相互配合作用下的產物,其最大的優勢就是能夠提高生產效率從而降低生產成本。機械制造中的自動化系統由多個自動化數控機床構成,在統一的計算機體系之下接受控制,進而形成一個簡單的加工性的流水線,具有很強的實用性,在我國的企業中得到廣泛應用。該系統中自動化制造和分散控制是主導,具有生產線自動化的特點,已經在很多技術領域廣為使用。自動化制造工廠將單一的制造過程連接起來,并配備健全的儲運系統,使得原材料采購、產品生產與裝配以及成品檢驗與配送等一系列的工序都在自動化中完成運轉。在我國,具備這樣的自動化系統的工廠仍僅占少數。

3.2 機械制造工藝中激光技術的發展應用

激光技術是利用激光快速成型的技術,這里主要指的是利用激光的快速切割功能,輔之以計算機的 CAD 模塊,以制造出所需要的商品零件樣品。這種技術的主要特征是在計算機的 CAD 模塊指揮下實現快速的切割以及成型,應用該技術可以直接制造出零件的模型甚至是零件本身,且在沒有模具和其他相關輔助工具幫助時也能進行一次性加工,這對于較為復雜的零件加工尤為有用。因此,這項技術以其獨特的優勢在機械工藝制造中獲得了越來越廣泛的應用。在機械制造業中,為了提高使用壽命或機械性能,很多零件都需要做熱處理。特別是一些容易磨損的零件,為了延長其使用壽命,一般都需要對其表面進行一些必要的處理。在機械制造工藝過程中最為常見、應用范圍最廣的就是在零件表面添加熔覆材料來提高其耐磨程度,使其表面形成一個特殊的保護層。在這種方式的基礎上,機械制造工藝將激光的高溫特性運用到一些材料的熱處理工序中,使得零件表面固化。與此同時,激光技術還被運用到默寫模具生產的修復工序中,在不改變原有尺寸大小的情況下加長其使用期限。

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0引言

先進制造技術fAdvancedManufacturingTech—nique,縮-~AMT)是制造業不斷吸收信息技術和現代管理技術的成果,并將其綜合應用于產品設計、加工、檢測、管理、銷售、使用、服務乃至回收的制造全過程。以實現優質、高效、低耗、清潔、靈活生產。提高對動態多變的市場的適應能力和競爭能力的制造技術的總稱。資料表明,由于一些企業缺乏先進制造技術等產品開發與制造手段,產品開發周期長、成本高,難以適應多變的市場需求,從而嚴重影響了企業的核心競爭力。

先進制造技術已成為當前高校機械類專業的關鍵課程之一。本課程是對以前的專業基礎知識和專業知識的擴展,主要圍繞先進制造技術的各主題,系統介紹各種先進制造技術的理念與裝備技術。旨在使學生了解國內外先進制造技術的前沿技術,開闊思維拓寬知識面,掌握先進制造技術的理念與方法,培養學生創新思維與工程實踐能力。文中針對先進制造技術的特點及當前教學中存在的一些問題,就如何提高先進制造技術教學質量進行一些探討…。

1先進制造技術的特點

1.1先進制造技術是一個發展的概念

事物的先進性具有明顯的相對性.先進制造技術是相對于傳統制造技術而言的。某種現階段先進的技術若干年后可能會顯得落后,甚至被淘汰。尤其隨著計算機科學和電子科學的發展及滲入融合到現代制造系統中,反映現代科學理論的系統論、信息論、控制論和智能理論與控制技術有機融合為一體,導致先進制造技術具有明顯的時效性。因此,先進制造技術體系只有不斷補充新技術、淘汰落后技術,才能永遠保持其先進性。

1.2多學科集成的特性

先進制造技術并不是指某一項具體技術,而是機械、材料、電子、信息、自動化、管理、環保等多門學科的理論和技術相互滲透。共同發展而形成的技術綜合體。先進制造技術在性質上跨越自然科學、環境科學社會科學。特另是經濟學和管理科學;同時又與技術科學和眾多門類的工程技術相聯系,是多種學科的集成。先進制造技術特別強調人、技術、管理三者的有機結合。

1.3包含的信息量很大

先進制造技術是一個龐大的科學技術體系。所有本課程包含的信息量很大。如在管理方面,先進制造技術包含準時生產(JI、敏捷制造(AM)、精益生產(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技術;制造工藝方面包括高精密加工、精細加工、微型機械和微納米技術、激光加工等;自動化技術方面包括柔性制造單~(FMC)、柔性制造系統(FMS)、計算機集成制造系統(CIMS)。而且不同方向之間的聯系不是太緊密,系統性不太強。

2提高先進制造技術教學質量的建議

1)激發學生的學習興趣。學習興趣是推動學生努力學習的內車動力,如學生對先進制造技術有了濃厚的興趣,學習就會事半功倍。但當前很多學生由于缺少壓力,對先進制造技術的認識不足.甚至有些學生認為學習先進制造技術只是為了通過考試和畢業。為此,首先需要從先進制造技術的重要性、用途等方面對學生加強引導。通過事實說明,讓學生充分認識到先進制造技術的重要性,從而在思想上重視起來。其次在進行教學設計時.應充分挖掘課程中令學生感興趣的內容。如果有條件可以讓學生實地參觀,接觸先進制造技術的實際應用.從而使理論與實踐相結合.激發學生的學習熱情。

2)精心準備教學內容。正如前面所講述的,先進制造技術是一個發展的概念。但實際教學中出現一些教案很長時間不更新等現象。要想提高本課程的教學質量需要保持教學內容的前沿性,教師應密切關注先進制造技術領域的最新發展;并將相關技術特別是應用性和市場潛力巨大的那些先進技術及時融合到教學內容中.從而讓學生以發展的眼光來學習這門課,并從中得到終身學習的啟示。當前獲取相關資料的途徑很多:可以通過網絡、雜志或電視其它媒體很方便了解到制造業中前沿技術:有條件的教師也可以多參加一些大型的相關技術及產品展覽會、學術會議以拓寬視野和積攢素材。這樣才可能開闊學生的視野,很好地培養他們以動態的思維看待事物的習慣。

先進制造技術包含的信息量很大,而且各個方向的聯系不是太緊密。因此,在收集教學素材的基礎上需要加以整理.注意前后知識的銜接,增強授課內容的系統性。在計劃教學內容時,盡量從學生在現實生活中熟悉的產品或能接觸知識人手,逐漸過渡到所要講授的某項先進制造技術,并盡量多地利用相關的錄像、視頻、動畫、圖片和CAI課件來吸引學生的眼球,激發學生的好奇心。

3)豐富教學方法。增強師生互動。在教學中貫徹“以學生為中心”和“發揮教師的主導作用”的教學思想。教師應從教學中的主體地位轉變為主導作用,而學生則應由被動接受知識變為學習的主體。只有這樣才能充分調動教與學雙方的主動性和潛能,最大限度地實現教學目標。

在實際教學中可以采用課堂討論的形式進行。事先告訴學生下一次課的主題,布置任務讓學生通過網絡、期刊去收集資料并整理;上課時先讓學生自己針對該項先進制造技術的優勢、技術特點、應用條件、加工成本、加工質量及效率等各個方面進行討論;碰到問題時再由教師進行補充和總結。通過課堂討論這種積極活潑的學習方式,不僅使學生們學到更多的知識,而且增強了他們之間進行學術交流的動力。這種教學方法在一定程度可改變傳統的那種教師教得乏味,學生學得無趣的現狀,從而提高本課程的教學質量和效果。

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