现代制造技术基础精选(九篇)

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第1篇：现代制造技术基础范文

[摘要]目前，我国制造的多是高消耗、低附加值产品，处于技术链和价值链的低端；为此，必须用科学发展观指导制造业运行，转变制造业增长方式，着重发展处于技术链高端的微型系统制造技术、超精密加工技术和省耗绿色制造技术等现代制造技术，促使制造业向技术链高端延伸。

[关键词]制造业；增长方式；发展战略；思路

一、转变制造业增长方式的紧迫性

目前，我国制造业已有较好基础，并已成为世界制造大国，工业增加值居世界第四位，约为美国的1/4、日本的1／2，与德国接近。产量居世界第—的有80多种产品。然而，我国制造的多是高消耗、低附加值产品，大量产品处于技术链和价值链的低端。在代表制造业发展方向和技术水平的装备制造业，我国的落后状况尤其明显，大多数装备生产企业没有核心技术和自主知识产权。同时，我国制造业劳动生产率水平偏低，许多部门的劳动生产率仅及美国、日本和德国的1／10，甚至低于马来西亚和印度尼西亚。这一差距，尤其明显地表现在资本密集型和知识密集型产业上。在此条件—卜，我国制造业不能继续在技术链低端延伸，不能依靠高消耗获得更多低附加值产品，必须用科学发展观指导制造业运行，转变制造业增长方式。

二、转变制造业增长方式必须发展现代制造技术

产品技术链，没有一个固化的定式，但总是由低端向高端发展。近年，它正伴随着现代制造技术的进步不断向高端延伸。目前，制造业技术链高端几乎被现代技术垄断，处于技术链高端的产品几乎都是由现代技术制造出来的。所以，要转变我国制造业增长方式，必须抓紧发展现代制造技术，通过现代技术促使制造业及其产品向技术链高端延伸，以便降低技术链低端产品的比重，相应提高技术链高端产品的比重。

在知识经济时代到来之际，微电子技术、光电子技术、生物技术、高分子化学工程技术、新型材料技术、原子能利用技术、航空航天技术和海洋开发工程技术等高新技术迅猛发展。以计算机广泛应用为基础的自动化技术和信息技术，与高新技术及传统制造方法结合起来，便产生了现代制造技术。

现代制造技术，保留和继承了传统制造技术的产品创新要求，如增加现有产品的功能，扩大现行产品的效用：增多现有产品的品种、款式和规格：缩小原产品的体积，减轻原产品的重量：简化产品结构，使产品零部件标准化、系列化、通用化：提高现有产品的功效，使之节能省耗等。但是，现代制造技术，在制造范畴的内涵与外延、制造工艺、制造系统和制造模式等方面，与传统制造技术均有重人差别。

在现代制造技术视野中，制造不是单纯把原料加工为成品的生产过程，它包括产品从构思设计到最终退出市场的整个生命周期，涉及产品的构思、构思方案筛选、确定产品概念、效益分析、设计制造和鉴定样品、市场试销、正式投产，以及产品的售前和售后服务等环节。

在现代制造技术视野中，制造不是单纯使用机械加工方法的生产过程，它除了机械加工方法外，还运用光电子加工方法、电子束加工方法、离子束加I：方法、硅微加工方法、电化学加工方法等，往往形成光、机、电一体化的工艺流程和加工系统。

三、发展现代制造技术的重点方向

现代制造技术正在朝着自动化、智能化、柔性化、集成化、精密化、微型化、清洁化、艺术化、个性化、高效化方向发展。为了转变制造业增长方式，促使制造业向技术链高端延伸，我国宜着重发展以下现代制造技术。

(一)以纳米技术为基础的微型系统制造技术

“纳米”是英文nan。meter的译名，是一种度量单位，是十亿分之一米，约相当于45个原子串起来那么长。纳米技术，表现为在纳米尺度(0．1nm到100nm之间)内研究物质的相互作用和运动规律，以及把它应用于实际的技术。其基本含义是在纳米尺寸范围认识和改造自然，通过直接操作和安排原子、分子创造新的物质。纳米技术以混沌物理、量子力学、介观物理、分子生物学等现代科学为理论基础，以计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术等现代技术为操作手段，是现代科学与现代技术相结合的产物。

纳米技术主要包括：纳米材料学(nanomaterials)、纳米动力学(nanodynamics)、纳内米电子学(nanoclectronics)、纳米生物学(nanobi010gy)和纳米药物学(nan。pharmics)。就制造技术角度来说，它主要含有纳米设计技术、纳米加工技术、纳米装配技术、纳米测量技术、纳米材料技术、纳米机械技术等。以纳米技术为基础，在纳米尺度上把机械技术与电子技术有机融合起来，便产生了微型系统制造技术。

自从硅微型压力传感器，作为第一个微型系统制造产品问世以来，相继研制成功微型齿轮、微型齿轮泵、微型气动涡轮及联接件、硅微型静电电机、微型加速度计等一系列这方面的产品。美国航空航天局运用微型系统制造技术，推出的一款微型卫星，其体积只相当于一枚25美分的硬币。

微型系统制造技术，对制造业的发展产生了巨大影响，已在航天航空、国防安全、医疗、生物等领域崭露头角，并在不断扩大应用范围。

(二)以电子束和离子束等加工为特色的超精密加工技术

超精密加工技术，一般表现为被加工对象的尺寸和形位精度达到零点几微米，表面粗糙度优于百分之几微米的加工技术。

这项技术包括超精密切削、超精密磨削、研磨和抛光、超精密微细加工等内容，主要用于超精密光学零件、超精密异形零件、超精密偶件和微机电产品等加工。

电广束、离子束、激光束等加工技术，通常出现在超精密微细加上领域，用来制造为集成电路配套的微小型传感器、执行器等新兴微机电产品，以及硅光刻技术和其他微细加工技术的生产设备、检测设备等。20世纪80年代以来，超精密加工技术，在超精密加工机床等设备、超精密加工刀具与加工工艺、超精密加工测量和控制，以及超精密加工所需要的恒温、隔热、洁净之类环境控制等方面，取得了一系列突破性进展。超精密加工技术投资大、风险高，但增值额和回报率也高得惊人。近来，发达国家把它作为提升国力的尖端技术竞相发展，前景非常好。

(三)以节约资源和保护环境为前提的省耗绿色制造技术

第2篇：现代制造技术基础范文

Abstract: Aiming at profound changes in manufacturing industry made by the rapid development of the human science and technology, on the goal to improve the disposition of the students of the Mechanical Manufacturing and Automation，the paper firstly discuses the way to cultivate the modern manufacturing concept with the core concept of Information Manufacturing，then research the teaching ideal and methods based on the course of Advanced Manufacturing Technology.

关键词： 先进制造技术；信息制造；制造观；教学方法

Key words: Advanced Manufacturing Technology；Information Manufacturing；Manufacturing Concept；Teaching Methods

中图分类号：G642.4 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）18-0176-02

0引言

上世纪末以来，伴随以信息技术、自动化技术等为代表的人类科技的快速发展，制造已由传统机械制造升华为集机械、液压、光电、信息、材料、检测、通讯、自控等领域最新知识成果为一体的崭新学科，并对应演化形成了“精益生产、敏捷制造、虚拟制造、绿色制造”等一系列以优质、高效、低耗、灵活、清洁生产为原则，以取得理想经济、社会效益为目标的系列先进制造技术。这在有力推动人类社会经济发展同时，也对制造领域人才素质的培养提出更高要求。为此，在机械制造及其自动化等专业的教学中如何依据人类制造技术的发展历程和演变规律实现对学生现代制造观的培养显然意义明显，这对于目前正处于工业化发展转型关键阶段的中国民族工业更加意义重大。

1现代制造观的培养思路和入手点

自人类以造物区别于其他生物开始，制造作为人类所从事的一项基本活动便伴随着人类科技的发展和社会进步也处于不断发展之中。人类在通过自身制造活动有目的地提高改善自身生产、生活方式的同时，其对自身制造活动的认识也伴随科技的发展逐步深入，与之对应形成了制造观。虽然，目前对于制造观在概念上仍然没有形成明确一致的定义，但从人类认知外部客观世界的基本规律出发可明显看出：制造观显然是人类在自身制造活动的不断实践中，基于所认知形成的核心制造要素、属性来刻画制造活动规律而形成的。人类关于自身制造活动基本属性、规律的认知显然是制造观的基本内涵。因此，对于现代制造观的培养应在产品零部件的加工、装配这一传统制造认知的基础上，进一步从现代制造的概念、属性特征以及基本规律三个层次入手，自上而下地逐步开展。首先应在概念层次上，从制造是什么和做什么的角度为学生明确现代制造的概念和内涵，使学生建立对于现代制造的基本认知。其次，可进一步结合当前主流先进制造技术特点及其应用情况，通过对现代制造所共同遵循目标、原则和方法的分析，从制造如何实现角度培养学生关于现代制造属性、特征的基本认知。最后可依据所分析的现代制造基本属性、特征，进一步通过对现代制造核心要素和实施开展本质规律的总结，从现代制造的过程、组织、控制管理和人的作用等层次进一步明确关于现代制造的基本认知。根据上面所分析的现代制造观的培养思路及入手点，下面就针对所提出的三个层次具体讨论现代制造观的培养问题。

2现代制造的大制造概念

针对制造的概念，在依据国际生产工程学会（CIRP）的定义阐明制造是一个涉及“产品设计、物料选择、生产计划、生产过程、质量保证、经营管理、市场销售和服务”的一系列相关活动和工作的总称的同时，还应结合制造业当前发展现状，进一步从如下所述的“宽领域、多学科、全过程、多目标”等几个层面深入解释现代制造的内涵。

2.1 现代制造的行业领域现代制造已不再仅仅是机械制造，在人类不断提高自身的生产、生活水平这一目标的作用下，制造已演变为人类所从事的一项基本社会经济活动，它涵盖了机械、电子、化工、轻纺、食品等国民经济的广阔行业领域。

2.2 现代制造的学科领域现代制造在涵盖国民经济广阔行业领域同时，通过对各学科知识、方法的综合应用，必然会打破传统的行业、学科领域界线，转变为集机械、电子、材料、能源、信息、管理、生命科学、材料科学等为一体的综合学科。

2.3 现代制造的基本过程现代制造已不再仅仅是单一的机械加工、装配过程，其在内容上涵盖了“市场需求分析、产品规划、产品设计、工艺设计、加工装配、销售服务及报废产品回收处理”等产品生命周期全过程中的所有环节和活动。

2.4 现代制造的目标现代制造打破了传统机械制造以经济效益为最终目标的束缚，在创造良好社会、经济效益促进人类社会可持续发展的宏观原则下，现代制造以产品的功能全面、造得快、造得好、造得省、造得准等作为制造活动实施开展所共同遵循基本目标。实际中，制造的优劣就是基于这些目标，从技术、经济和社会学角度综合开展评价做出的。

针对上述内容，如果可以同时结合以汽车为代表的某机电产品的制造发展历程对其加以解释说明和验证，就可以更生动地从概念上深化学生对于现代制造的基本认知，帮助他们树立现代制造的大制造概念[1][2]。

3现代制造的属性特征

毋庸置疑，现代制造的属性、特征与制造技术的发展密切相关。实际中，制造的特征和属性是制造活动实施开展所共同遵循的目标、原则、策略和方式的体现。它们是伴随人类社会和经济的发展，科技的进步以及人类对其自身制造活动的不断深入认知而逐步积累形成的[3]。制造的属性特征和制造技术之间存在紧密联系，一方面人类制造活动可以基于制造技术的发展不断形成新的属性特征，另一方面，新属性、特征为制造活动所带来的变化也为制造技术的进一步改进发展提供契机。鉴于此，实际教学中，在讲述先进制造技术各自优势特点和机理的基础上，可进一步针对所讲述的各项先进制造技术，通过对表1中对应内容的讲述说明人类制造活动因制造技术，特别是先进制造技术的发展应用所发生的改变，从而可阐明现代制造属性和特征的技术诱因。

如表1所示，伴随先进制造技术的实施发展，现代制造在产品研发周期、质量、加工手段、组织方式等方面发生了显著的提升转变。这在提高人类生产能力的同时也必然会引发人类制造活动开展方式、方法的改变，形成如表2所示的全新属性和特征[5][6]。

第3篇：现代制造技术基础范文

(1)为支持快速敏捷制造，几何知识的共享已成为制约现代机械技术中产品开发和制造的关键问题。机械制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了机械制造科学中几何计算和几何推理等多方面的研究课题，其理论有待进一步突破，当前一门新学科——计算机几何正在受到日益广泛和深入的研究。

(2)在现代机械制造过程中，信息不仅已成为主宰机械制造行业的决定性因素，而且还是最活跃的驱动因素。提高机械制造系统的信息处理能力已成为现代制造科学发展的一个重点。由于机械制造系统信息组织和结构的多层次性，制造信息的获取、集成与融合呈现出立体性、信息度量的多维性、以及信息组织的多层次性。在制造信息的结构模型、制造信息的一致性约束、传播处理和海景数据的制造知识库管理等方面，都还有待进一步突破。

(3)各种人工智能工具和计算智能方法在机械制造中的广泛应用促进了机械制造智能的发展。一类基于生物进化算法的计算智能工具，在包括调度问题在内的组合优化求解技术领域中，受到越来越普遍的关注，有望在机械制造中完成组合优化问题时的求解速度和求解精度方面双双突破问题规模的制约。机械制造智能还表现在；智能调度、智能设计、智能加工、机器人学、智能控制、智能工艺规划、智能诊断等多方面。这些问题是当前产品创新的关键理论问题，也是机械制造由一门技艺上升为一门科学的重要基础性问题。这些问题的重点突破，可以形成产品创新的基础研究体系。

2现代机械工程的前沿科学

2.1机械制造信息科学

机电产品是信息在原材料上的物化。许多现代产品的价值增值主要体现在信息上。因此机械制造过程中信息的获取和应用十分重要。信息化是机械制造科学技术走向全球化和现代化的重要标志。人们一方面对机械制造技术开始探索产品设计和机械制造过程中的信息本质，另一方面对机械制造技术本身加以改造，以使得其适应新的信息化机械制造环境。随着对机械制造过程和机械制造系统认识的加深，研究者们正试图以全新的概念和方式对其加以描述和表达，以进一步达到实现控制和优化的目的。

2.2微机械及其制造技术研究

微型电子机械系统(MEMS)，是指集微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的完整微型机电系统。微型机电系统的研究需要多学科交叉的研究队伍，微型机电系统技术是在微电子工艺的基础上发展的多学科交叉的前沿研究领域，涉及电子工程、机械工程、材料工程、物理学、化学以及生物医学等多种工程技术和科学。目前对微观条件下的机械系统的运动规律，微小构件的物理特性和载荷作用下的力学行为等尚缺乏充分的认识，还没有形成基于一定理论基础之上的微系统设计理论与方法，因此只能凭经验和试探的方法进行研究。微型机械系统研究中存在的关键科学问题有微系统的尺度效应、物理特性和生化特性等。微系统的研究正处于突破的前夜，是亟待深入研究的领域。

2.3材料制备、零件制造一体化和加工新技术基础

材料是人类进步的里程碑，是机械制造业和高技术发展的基础。每一种重要新材料的成功制备和应用，都会推进物质文明，促进国家经济实力和军事实力的增强。21世纪中，世界将由资源消耗型的工业经济向知识经济转变，要求材料和零件具有高的性能以及功能化、智能化的特性；要求材料和零件的设计实现定量化、数字化；要求材料和零件的制备快速、高效并实现二者一体化、集成化。材料和零件的数字化设计与拟实仿真优化是实现材料与零件的高效优质制备／制造及二者一体化、集成化机械制造的关键。一方面，通过计算机完成拟实仿真优化后可以减少材料制备与零件制造过程中的实验性环节，获得最佳的工艺方案，实现材料与零件的高效优质制备／制造；另一方面，根据不同材料性能的要求，如弹性模量、热膨胀系数、电磁性能等，研究材料和零件的设计形式。进而结合传统的去除材料式制造技术、增加材料式覆层技术等，研究多种材料组分的复合成形工艺技术。形成材料与零件的数字化制造理论、技术和方法，如快速成形技术采用材料逐渐增长的原理，突破了传统的去材法和变形法机械加工的许多限制，加工过程不需要工具或模具，能迅速制造出任意复杂形状又具有一定功能的三维实体模型或零件。

2.4机械仿生制造

21世纪将是生命科学的世纪，机械科学和生命科学的深度融合将产生全新概念的产品(如智能仿生结构)，开发出新工艺(如生长成形工艺)和开辟一系列的新产业，并为解决产品设计、制造过程和系统中一系列难题提供新的解决方法。这是一个极富创新和挑战的前沿领域。

地球上的生物在漫长的进化中所积累的优良品性为僻决人类制造活动中的各种难题提供了范例和指南。从生命现象中学习组织与运行复杂系统的方法和技巧，是今后解决目前制造业所面临许多难题的一条有效出路。仿生制造指的是模仿生物器官的自组织、自愈合、自增长与自进化等功能结构和运行模式的一种制造系统与制造过程。如果说制造过程的机械化、自动化延伸了人类的体力，智能化延伸了人类的智力，那么，“仿生制造”则可以说延伸了人类自身的组织结构和进化过程。

仿生制造所涉及的科学问题是生物的“自组织”机制及其在制造系统中的应用问题。所谓“自组织”是指一个系统在其内在机制的驱动下，在组织结构和运行模式上不断自我完善、从而提高对于环境适应能力的过程。仿生制造的“自组织”机制为自下而上的产品并行设计、制造工艺规程的自动生成、生产系统的动态重组以及产品和制造系统的自动趋优提供了理论基础和实现条件。

仿生制造属于制造科学和生命科学的“远缘杂交”，它将对21世纪的制造业产生巨大的影响。

3现代机械制造技术的发展趋势

随着电子、信息等高新技术的不断发展，市场需求个性化与多样化，未来现代制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、绿色集成化、全球化的方向发展。当前现代制造技术的发展趋势大致有以下几个方面：

(1)信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合，现代机械制造生产模式会获得不断发展。

(2)设计技术与手段更现代化。

(3)成型及制造技术精密化、机械制造过程实现低能耗。

(4)新型特种加工方法的形成。

(5)开发新一代超精密、超高速机械制造装备。

第4篇：现代制造技术基础范文

【关键词】多媒体技术，机械制造基础，教学效果

机械是人类生产和生活的基本工具之一，是人类物质文明最重要的一个组成部分。机械工业担负着向国民经济各部门，包括工业、农业和社会各个方面提供的各种性能先进、使用安全可靠的技术装备的任务，在国家现代化建设中占有举足轻重的地位[1]。而机械制造基础课程的学习是实现这一过程的基础环节，作为工科学生，毕业后无论从事机械设计与制造，还是进行机械设备的使用与维护，只要与机械设备打交道都需要具备机械制造方面的基础知识和基本技能[2]。

一、机械类课程采用多媒体互动教学，是教学改革的重要内容和必然趋势。

机械制造基础是高等院校机械类及近机类专业学生必修的一门专业基础课程，是学习机械零件及设计等课程和机械类相关各专业课程必不可少的先修课程之一。该课程内容主要分为两大块，第一大块是工程材料部分，该部分内容的特点是，知识点多，概念多且较抽象，难以理解，某些规律也难以用语言形容。对该部分的学习特别强调对问题的理解及在理解基础上强化记忆一些主要东西。因此，机械制造基础课程的信息量也在逐渐加大，这就要求教师在教学手段上寻找好的途径较好的完成此类课程的教学。

多媒体教学是指在教学过程中，根据教学目标和教学对象的特点，通过教学设计，合理选择和运用现代教学媒体，并与传统教学手段有机组合，共同参与教学全过程，以多种媒体信息作用于学生，形成合理的教学过程结构，达到优化的教学效果。

作为取代传统教学方式的现代化教学技术—多媒体技术教学，可以综合处理文字、图形、图像、声音等多种信息，并使它们建立起逻辑连接，从而集成为一个完整的系统。教师可以利用多媒体技术“翻动”教科书，而用鼠标轻轻点击则可生成生动有趣的动画情节；如果对观看影视、动画时的某些剧情不满，甚至可以改变剧情，按学生的意思演出……这些都是传统教学中无法想象与无法实现的梦想。因此，随着现代教育技术的发展，多媒体教学已成为教学改革的基本方向。机械类课程采用多媒体互动教学，是教学改革的重要内容和必然趋势.不仅极大提升了教学的效率与质量，也有效的利用了我们现有可利用的教育资源，对于教师和学生来讲真是受益颇多。

二、采用多媒体技术，拉近了理论教学与生产实践的距离，促进了我校优质教学资源的应用，补充了我校实践教学设备暂时短缺的现状。

如前所述，机械制造基础课程是一门实践性和综合性很强的技术科学，通过学习，学生能够熟悉并掌握常用工程材料的化学成分、组织结构、强化手段或方法、使用性能及实际应用之间的相互关系与内在规律，为工程结构、机械零件的设计、制造加工和正确使用提供有关合理选材、用材的必要理论指导和实际帮助。可获得相应的焊工、钳工及机械 加工等职业资格证书。毕业后无论从事机械设计 与制造，设备安装及维护、材料性能测试等工作 是至关重要的。因此机械制造基础课程的教学，要求学生学会运用理论观点解释生产实际中的现象。例如加工硬化在生产实际中的应用实例，具体某种工业用钢经过热处理后的组织，零件材料、结构、批量的多样化决定了其成形技术的多样化等，都要求将所学到的理论观点活学活用，具体分析生产中的实际问题。

三、采用多媒体技术， 增加了课堂教学信息量，极大的提高了课堂教学效率。

当代社会是一个快节奏、高效率的社会，在当代社会中，追求高质量、高效率是各行各业的共同目标。教育事业是一项高尚的育人事业，教学是学校教育活动的一种最基本的实践活动，是完成教育任务、实现教育目的、促进学生全面发展的基本途径。课堂教学是教师完成其“传道、授业、解惑”任务的主要场所，是学生完成学业、发展智力、丰富情感、形成高尚审美情操的主要阵地。早在300多年前，捷克教育家夸美纽斯就指出：“寻求并找出一种教学方法，使教师可以少教，但是学生可以多学。”这种以“少教”达到“多学”的愿望，是历代教育工作者所孜孜追求的目标，这种目标的追求实际上就是我们今天所说的教学效率[3]。

四、将多媒体技术互动教学应用于机械制造基础课堂教学的效果。1、原来4学时的内容缩减为2学时，大大提高了课堂教学效率。教学方式改革后，我们采用了多媒体技术进行教学，它的快捷性使得 教师上课时点击鼠标后，所需要的文本、图形、音频、视频等即刻呈现出来．这两大特征使得课堂教学速度成倍的提高．大大提高了课堂的教学效率。

2、将文字语言转化成了动画和影视资料，较好的调动了学生学习的积极性，较好的提高了学生的学习效果。采用多媒体技术教学，通过较好的教学流程设计，教师可以合理安排、组织多种教学媒体，激发了学生的学习兴趣，从而提高课堂教学质量和效率。如在机械制造类课程中，如讲授车床的构造时，用实物图片和三维动画相结合演示，就可以将车床的各部分零件的作用和相对位置说明得清清楚楚。实践证明，采用媒体教学方式极大地吸引了学生的注意力，较好的调动了学生学习的积极性。

多媒体教学是一种很好的、有效的教学方式，是实现教学手段现代化的重要途径。本课程注重运用现代教育技术，将模型、多媒体课件、网络动画和视频等现代化教学手段相结合，变抽象为具体，变复杂为简单，激发了学生的学习兴趣，培养了学生的创新思维能力。因此在机械制造基础中应用多媒体教学不仅可以实现教学资源信息化、教学信息化、学习信息化。今后我们将继续挖掘并用活用好多媒体技术，提高机械类课程的课堂教学效果。

参考文献：

[1]侯书林， 朱海等. 工程材料及热加工工艺基础. 北京： 中国林业出版社. 2006.8

第5篇：现代制造技术基础范文

关键词：现代集成制造系统，并行工程，虚拟制造，分布式网络化研究中心

引言

信息技术的发展引起的革命使我们进入了信息时代。信息革命不仅引起人们的思想观念、生活方式的变化，而且导致了生产方式和制造哲理的巨大变化，可以说近十年来提出的新的制造哲理都离不开信息技术提供的支撑，以信息化制造技术为代表的先进制造技术正使制造业处于重要的历史性变革时期。多年来，我国的综合国力不断增强，入关在即，市场竞争十分激烈，国内市场已从卖方市场转化为买方市场，而且正在迅速成为国际市场的一部分，许多大中型企业在竞争中处于不利地位，甚至破产、倒闭。本文结合我国国情，通过分析现代集成制造系统与先进制造技术的关系，论述了我国现代集成制造系统的技术构成和发展策略及途径，希望为我国制造业的发展做些有益的探索。

现代集成制造系统的含义与定位

现代集成制造系统（ContemporaryIntegratedManufacturingSystem）是计算机集成制造系统新的发展阶段，在继承计算机集成制造系统优秀成果的基础上，它不断吸收先进制造技术中的相关思想的精华，从信息集成、过程集成向企业集成方向迅速发展，在先进制造技术中处于核心地位。具体地说，它将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术进行有机的结合，通过计算机技术使企业产品在全生命周期中有关的组织、经营、管理和技术有机集成和优化运行，在企业产品全生命周期中实现信息化、智能化、集成优化，达到产品上市快、服务好、质量优、成本低的目的，进而提高企业的柔性、健壮性和敏捷性，使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。从集成的角度看，早期的计算机集成制造系统侧重于信息集成，而现代集成制造系统的集成概念在广度和深度上都有了极大的扩展，除了信息集成外还实现了企业产品全生命周期中的各种业务过程的整体优化，即过程集成，并发展到企业优势互补的企业之间的集成阶段。

现代集成制造系统的研究范围应该介于国家攀登计划和国家攻关计划之间。与攀登计划研究项目相比较，它更注重成果的应用性，尽可能将技术产业化，并推动我国制造业的现代化进程；与国家攻关计划相比较，它更注重解决我国制造业发展中的关键的共性问题、前瞻性问题和示范性问题【1】。

现代集成制造系统的技术构成

图1现代集成制造系统的技术构成

先进制造技术（AMT－AdvancedManufacturingTechnology）作为一个专有名词至今还没有一个明确的、一致公认的定义。通过对其内涵和特征的研究，目前共同的认识是：先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产，并取得理想技术经济效果的制造技术的总称【3】。它具有如下一些特点：

从以技术为中心向以人为中心转变，使技术的发展更加符合人类社会的需要；从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变，使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥；从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变，减少层次和中间环节；从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变，缩短工作周期，提高工作质量；从按照功能划分部门的固定组织形式向动态的自主管理的小组工作方式转变。通过对先进制造技术的定义和特点的分析我们发现，现代集成制造系统拥有先进制造技术的绝大部分特点，只不过先进制造技术所涉及的的范围要比现代集成制造系统大，因此通过对先进制造技术的综合考察，我们提出了一个现代集成制造系统的技术构成模式。如图1所示，即在先进制造技术中，现代集成制造系统在吸收计算机集成制造系统的优秀成果的基础上，继续推动并行工程、虚拟制造、敏捷制造和动态联盟的研究工作深入进行，并不断吸收先进制造技术中的成功经验和先进思想，将它们进行推广应用，由此使现代集成制造系统成为先进制造技术的核心，具体说明如下：

1、并行工程（CE－ConcurrentEngineering）：

并行工程是集成地、并行地设计产品及其相关过程（包括制造过程和支持过程）的系统方法。它要求产品开发人员在一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废的所有因素，包括质量、成本、进度计划和用户要求。为了达到并行的目的，必须建立高度集成的主模型，通过它来实现不同部门人员的协同工作；为了达到产品的一次设计成功，减少反复，它在许多部分应用了仿真技术；主模型的建立、局部仿真的应用等都包含在虚拟制造技术中，可以说并行工程的发展为虚拟制造技术的诞生创造了条件，虚拟制造技术将是以并行工程为基础的，并行工程的进一步发展就是虚拟制造技术。同时，并行工程是在CAD、CAM、CAPP等技术支持下，将原来分别进行的工作在时间和空间上交叉、重迭，充分利用了原有技术，并吸收了当前迅速发展的计算机技术、网络技术的优秀成果，使其成为先进制造技术中的基础。

虽然并行工程在我国进行的研究工作中属于热点，也取得了一些成果，但是目前还存在以下一些问题：

(1)研究的广度和深度不够：虽然并行工程的研究工作已经广泛开展，但是无论从研究的内容上看，还是从研究的水平上说都明显存在差距。如：并行工程在成本和质量上的应用才刚刚起步，与供应商的集成问题还没有提上日程。

(2)与并行工程有关的技术实用化不够：在实用技术研究方面，目前还没有商品化软件诞生，而国外公司已经推出商品化软件（如：PTC的Pro-Engineering、CV的CADDS5）。

(3)并行工程的实施队伍不够：由于科研力量薄弱，在研究上还不能全面开花，并行工程的实施就更是难上加难了。而且，当前国内机械行业在激烈的市场竞争中经济效益不好，CAD/CAM技术还有待普及，全面实施并行工程还缺乏基本的物质基础。

由于并行工程所处的基础性地位及我国研究工作的不足，就决定了必须将它作为现代集成制造系统的基础性研究工作不断深入地进行。

2、虚拟制造（VM－VirtualManufacturing）：

虚拟制造利用信息技术、仿真技术、计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真，以发现制造中可能出现的问题，在产品实际生产前就采取预防措施，从而达到产品一次性制造成功，来达到降低成本、缩短产品开发周期，增强产品竞争力的目的【4】。

目前，虚拟制造技术已经在国外有所应用，例如：美国Boneing公司设计的一架VS-X虚拟飞机，可用头盔显示器和数据手套进行观察与控制，使飞机设计人员身临其境地观察飞机设计的结果，并对其外观、内部结构及使用性能进行考察；日本Matsushita公司开发的虚拟厨房设备制造系统，允许消费者在购买商品前，在虚拟的厨房环境中体验不同设备的功能，按自己的喜好评价、选择和重组这些设备，他们的选择将被存储并通过网络送至生产部门进行生产；美国CoventrySchoolofArtandDesign开发的虚拟原型制作系统，设计者在设计的初始阶段能够在计算机中构造虚拟原型并对此原型进行评价【6】。

国内的研究刚刚起步，主要集中在三个方面【7】：

（1）产品虚拟设计技术：

主要包括虚拟产品开发平台、虚拟测试、虚拟装配以及机床、模具的虚拟设计实现等。其中清华大学利用美国国家仪器公司的Labview开发平台实现了锁相电路的虚拟，机械科学研究院采用C语言和OpenGL进行编程初步实现了立体停车库的虚拟现实下的参数化设计，可以直观地进行车库的布局、设计、分析和运动模拟。

（2）产品虚拟制造技术

主要包括材料热加工工艺模拟、加工过程仿真、板材成型模拟、模具制造仿真等。北航与一汽用OPTRIS开发的板料成型软件已经基本能够模拟类似车门的中等复杂程度的汽车覆盖件和其他冲压成型件的冲压成型过程；沈阳铸造研究所开发的电渣熔铸工艺模拟软件包ESRD3D已经应用于水轮发电机变曲面过流部件生产中，其产品在刘家峡、李家峡、天生桥、太平役等7个电站中使用；合肥工业大学研制的双刀架数控车床加工过程模拟软件已经在马鞍山钢铁股份有限公司车轮轮箍厂应用，使数控程序现场调试时间由几个班缩短到几小时，并保证一次试切成功；北京机床研究所、机械科学研究院、东北大学、上海交大和长沙铁道学院等单位也研制出一些这方面的仿真软件。

（3）虚拟制造系统

主要包括虚拟制造技术的体系结构、技术支持、开发策略等。其中提出了比较成熟的思想并可能实现的是由上海同济大学教授提出的分散网络化生产系统和西安交通大学谢友柏院士组建的异地网络化研究中心。

从以上的论述中可以看到国内外研究水平差距是很大的，而且由于虚拟制造技术既是并行工程的发展方向又是敏捷制造的核心，这就决定我们必须以它作为现代集成制造系统的中心技术，以带动相关技术的研究工作的进行，并使它们协同一致顺利地发展。

3、敏捷制造（AM－AgileManufacturing）：

敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础，选择合作者组成虚拟公司，分工合作，为同一目标共同努力来增强整体竞争能力，对用户需求作出快速反应，以满足用户的需要。为了达到快速应变能力，虚拟企业的建立是关键技术，其核心是虚拟制造技术，即敏捷制造是以虚拟制造技术为基础的。敏捷制造是现代集成制造系统从信息集成发展到企业集成的必由之路，它的发展水平代表了现代集成制造系统的发展水平，是现代集成制造系统的发展方向。

自从1991年美国提出敏捷制造的思想后，美国政府就赞助许多研究单位开发实现敏捷制造的基础结构和工具，并鼓励在不同行业进行示范应用，目前已经取得了一定进展。例如：在遥测装置生产的敏捷制造示范项目中，它联合了加利福尼亚的圣地亚国家实验室、联合信号公司堪萨斯城分部和新墨西哥的圣地亚国家实验室以及机械主箱、印刷电路板供应商。通过联合弥补了单一企业资源不足的弱点，这一联盟的生产时间比单一企业的生产时间减少了50％，生产率提高显著。现在美国的很多大公司都参加了这一研究计划，在欧洲和日本等发达国家也纷纷成立了相应的机构，进行相应的研究和实施工作。我国专家从1993年就开始对敏捷制造进行跟踪研究，主要包括：实施敏捷制造的技术基础；虚拟公司的建立步骤及其体系结构和运行模式；虚拟公司的组织与应用等。与国外相比，这些研究工作只能算原则性的研究工作，距离实用还需要走很长的一段路。因此，在我国企业目前还不可能实现敏捷制造，但是从科学研究的角度看，我们认为需要在合适的条件下建立一个研究性的虚拟企业，加深我们对虚拟企业在实际应用中所遇难题的理解，即在实践中吸取有益的经验，为今后的发展作一定的技术储备。

4、绿色制造（GM－GreenManufacturing）：

绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式，其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废的整个产品生命周期中，对环境的影响（负作用）最小，资源的使用效率最高。绿色制造的提出是人们日益重视环境保护的必然选择，发展不能以环境污染为代价，国际制造业的实践表明，通过改进整个制造工艺来减少废弃物，要比处理工厂处理已经排放的废弃物大大节省开支。绿色制造的实现可以通过计算机仿真来达到目的，即它是虚拟制造的一部分。从可持续发展战略的观点看，绿色制造是必然选择，它将成为现代集成制造系统的一个重要的组成部分。

从以上的分析中我们可以看到：各种先进制造技术是相互关联、彼此交叉的，在先进制造技术这一大厦下，现代集成制造系统成为它的核心，并随着先进制造技术的不断发展而发展，即现代集成制造系统应该是一个动态的概念。

我国现代集成制造系统的发展策略

在市场竞争的推动下，先进制造技术发展十分迅速，新思想、新概念层出不穷，通过对现代集成制造系统与先进制造技术关系的分析，我们认为在制定我国现代集成制造系统的发展策略时，应该注重以人为本的思想，运用并行工程的哲理，使各种先进制造技术相互衔接、协调发展，并不断吸收先进制造技术的成熟成果，为先进制造技术在我国的广泛应用起到促进的作用。

目前，在美国并行工程已到了推广应用阶段，在虚拟制造方面也有商品化软件投入市场，在这方面我们存在巨大的差距，主要表现在：从研究工作方面看，科研经费紧缺，科研力量分散，科研成果难以推广应用，人才流失严重；从企业方面看，企业的整体素质不高，管理工作落后，科研能力薄弱，当面临国际竞争时大多难以为继，很难在现代集成制造系统方面花费过多，而且受企业人员素质的制约，一些先进的技术还不易取得立竿见影的实际效果，这些都影响了企业应用先进制造技术的热情；从国家政策方面看，虽然国家对制造业十分重视，但是，由于我国当前正处在改革过程中，多种机制同时运行，多方利益难以协调，在资金使用上往往顾此失彼，而且国家财政困难，也难以使用重金支持现代集成制造系统的研究。针对上述实际情况，我们提出下列解决方案：

（1）以企业需求为出发点，以“甩图板”工程为契机，大力普及CAD技术，帮助企业进行人员培训，提高企业人员的素质（其中包括技术水平、劳动态度、道德水平等），不断提高企业的管理水平，在计算机集成制造系统成功示范企业中及时推广并行工程，并适当宣传虚拟制造、敏捷制造等思想和技术，为企业的进一步发展提供坚实的基础。

（2）在政府方面，应发挥政府的协调职能，组织企业和科研部门进行多方面、多层次的合作，加强科研成果的应用推广，而且应组织多学科、跨地区的科研力量共同攻关；从宏观上加强对现代集成制造系统的指导，集中大家的智慧制定出符合我国国情的发展计划，并将计划的执行落到实处。

（3）在技术的先进性方面，不要过度追求世界领先，应该根据企业实际要求，解决实际问题，力争尽快创造效益，以此取得企业的支持并获得资金上的帮助，以便形成良性循环，促进研究工作的进一步开展。同时，应该参与国际合作，跟踪国际研究动态，当然，也可以适当引进一些关键的、有发展潜力的技术，进行消化和创新，缩短我国与世界先进水平的差距，保持一定的技术领先性。

（4）针对我国科研力量分散的弱点，仿照分散网络化生产的思想，利用计算机网络，开展合作研究，建立分布式网络化研究中心，协调一致进行科技攻关。所谓分布式网络化研究中心就是利用信息技术、网络技术、计算机技术对现实研究活动中的人、物、信息及研究过程进行全面的集成，在一定时期内为了共同的目标以最佳的人员和单位组合来开展科学研究工作，调动各方面的积极性通过协同工作达到研究工作的广泛开展和深入进行，缩短科研周期，增强科技成果的竞争力，也可以说分布式网络化研究中心是将现实的研究机构的职能在网络中的映射，是一种“虚拟”的工作模式【9】。

综上所述，发展我国的现代集成制造系统应该以企业的需求为动力，通过政府的政策和计划的协调，继续深入开展并行工程、虚拟制造、敏捷制造和绿色制造的研究与应用，并利用分布式网络化研究中心，组织各地区的科研力量集中突破与现代集成制造系统密切相关的如STEP标准的应用、CORBA规范的推广、企业过程重构理论的研究等具有重大战略意义的理论研究工作，逐步使现代集成制造系统成为我国制造业的灵魂。

参考文献

李伯虎等，现代集成制造系统的发展与863/CIMS主题的实施策略，CIMS,1998,10:7～15吴澄，李伯虎，从计算机集成制造系统到现代集成制造系统，CIMS,1998,10:1～6李敏贤，面向21世纪的先进制造技术，机械工业自动化，1998,20(4):1～3虚拟制造技术研讨与演示会论文集，机械科学研究院，1998，9WiensG.J.:OverviewofVirtualManufacturing,Proceedingsof2ndAgileManufacturingConference:Albuquerque,NewMexico,USA,March16～17,1995王宏典、张友良，虚拟制造技术及其应用，机械科学与技术，1998,17（3）:477～479陈晓川、张暴暴、刘晓冰、冯辛安，虚拟制造技术研究概况综述，机械制造，1998,12:8～10IKimuraF.:ProductandProcessModelingasaKernelforVirtualManufacturingEnvironment.AnnalsoftheCIRP,1993,42(1):147～150陈晓川、刘晓冰、冯辛安，分布式网络化研究中心及其体系结构，计算机辅助设计与制造，1998，12TheStrategyandFrameofContemporaryIntegratedManufacturingSystem

ChenXiao-Chuan,LiuXiao-Bing

(DalianUniversityofTechnology,CIMSCentre,Dalian,116023)

第6篇：现代制造技术基础范文

关键词：船舶建造；数字化；信息技术

中图分类号：U673 文献标识码：A

1.什么是船舶建造数字化

船舶建造数字化是以数据处理、图形图像、虚拟现实、数据库、网络通信、数字控制等数字化技术为基础，将数字化技术全面应用于船舶的产品开发、设计、制造、管理、经营和决策的全过程，使船舶产品的设计和生产向着自动化、精细化、柔性化、智能化的方向发展。通过数字化技术与现代管理思想和先进工程方法的融合，形成船舶制造业信息化的完整体系，实现对造船业的信息化改造，使得造船企业全面提升产品的研发、生产能力，降低生产成本，缩短设计、生产周期，提高产品质量。

2.船舶建造数字化技术的内涵

船舶建造数字化技术主要体现在如下3个方面：

2.1 CAX（计算机辅助技术）

CAX（计算机辅助技术）是CAD（计算机辅助设计）、CAE（计算机辅助工程）、CAM（计算机辅助制造）和CAPP（计算机辅助工艺计划）的统称。

（1）CAD（计算机辅助设计）指在计算机及可视化设备为基础的专业化计算机系统的支持下，帮助设计人员进行设计工作。可以在CAD系统的辅助下完成从合同设计开始的一系列设计工作，建立产品数字模型，进行工程计算和分析，生成和绘制工程图，生成物料清单等。

（2）CAE（计算机辅助工程）是用计算机辅助求解复杂工程和产品结构强度、刚度、屈曲稳定性、动力响应、热传导、三维多体接触、弹塑性等力学性能的分析计算以及结构性能的优化设计等问题的一种近似数值分析方法。

（3）CAM（计算机辅助制造）是将计算机应用于生产制造的过程或系统，其核心是计算机数值控制（简称数控NC）。有狭义和广义两个概念。CAM的狭义概念指的是数控，包括数控机床、数控加工中心、数控生产流水线、数控火焰或等离子切割、激光束加工、自动绘图仪、焊机、机器人等；广义概念还包括制造活动中与物流有关的所有过程（加工、装配、检验、存贮、输送）的监视、控制和管理。

（4）CAPP（计算机辅助工艺计划）是通过计算机进行产品加工的工艺路线制定、工序设计、加工方法选择、工时定额计算，包括工装、夹具设计、刀具和切削用量选择等，生成必要的工艺卡和工艺文件等。CAPP是连接产品设计CAD信息和加工制造CAM信息之间工艺信息的桥梁，是生成各种加工制造，管理信息的重要环节。

2.2 企业业务技术过程与信息管理

通常包括PDM/PLM/ERP/MES/CIMS等。即产品数据管理PDM、产品生命周期管理PLM、企业资源计划ERP、制造执行系统MES、计算机集成制造系统CIMS等。它们通过信息技术与现代管理理念的融合，使人、资源、技术、管理等要素有机地结合起来，从而实现设计及生产过程管理的精细化和企业资源利用的优化。

2.3 数字化装备

软硬件相结合的数字化装备，如NC（数控设备）、FMS（柔性制造系统）、Robot（机器人）等通过数字控制形成的生产自动化装备。这些设备通过离散的数字信息控制设备或传动装置的运行，实现生产加工的自动化。

3.船舶建造数字化技术的发展历程

3.1 单项技术的企业部门级应用阶段

该阶段主要是单项技术，如数值计算技术、CAD/CAE/CAM技术、数控技术以及各种部门级的管理信息系统，如财务、人事、OA、物资等管理系统在企业部门的局部范围内的应用。部门级数字化技术的应用作为一种技术手段对提高设计和生产效率、提高产品质量发挥着重要作用。

3.2 企业内综合应用集成阶段

这一阶段是由企业内的信息集成、过程集成到应用集成。通过信息集成保证了系统间信息的一致性，通过应用集成使企业内部的各种信息系统组成了一个有机的整体，大幅提高了数字化技术应用的整体效益，使得企业设计、生产、经营、管理的各种业务活动得以协调运行，大大提高了企业的生产能力。

3.3 企业间的应用集成阶段

由于互联网技术的快速发展，促使电子商务、供应链管理、协同设计、敏捷制造等一些基于互联网技术的新型管理思想和管理方法得以实施，使得船舶这种具有大量配套设施的高度复杂产品的制造能够实现跨地域的专业化企业间的协同运作，使产品能够快速地、柔性地应对用户的需求。

自20世纪60年代末将计算机用于船舶线型放样开始，我国船舶行业信息化已历经40多年，国内造船业经过不懈的努力，使得造船数字化技术已逐步渗透到造船业价值链的每一个环节，引进或自主开发了各种各样的信息系统，已广泛应用于船舶设计、建造和管理过程中。国内一些骨干造船企业和研究院所已开始引进虚拟仿真技术，开展船舶和海洋工程的产品虚拟设计和建造过程模拟等研究。

4.船舶建造数字化技术体系

制造业数字化技术是以现代设计制造的工程方法和先进制造理论为依据，以数字化技术为手段，面向产品全生命周期，理论方法与应用技术相结合的一个复杂的技术体系。

4.1 现代制造理论与数字化技术基础

主要有计算机集成制造、并行工程、精益生产、敏捷制造、大批量定制等现代制造理论，以及建模技术、仿真技术、优化技术、集成技术等数字化技术紧密结合，形成了其技术理论基础。

4.2 数字化基础环境

主要包括计算机系统及系统软件、数据库管理系统及相关技术、网络系统及相关技术、信息安全体系、信息标准化体系等。

4.3 数字化产品开发设计技术

主要包括产品需求分析、设计开发、生产制造等各个阶段中，为分析和解决产品设计和制造过程中的各种问题而提供的数字化的技术方法和应用工具，如单项应用技术CAD、CAE、CAM、VR等，过程管理和集成平台PDM、仿真及优化应用等。

4.4 数字化制造技术

主要有数字化生产计划与制造执行控制、数字化工艺过程、数字化装备、数字化制造单元、基于数字化的生产系统综合集成等。

4.5 数字化管理技术

主要包括现代企业管理模式、集成化管理与决策信息系统、企业资源计划与管理系统、企业生产项目管理系统、企业间协作的供应链管理与电子商务技术、企业质量管理的相关技术及企业管理系统的应用实施过程及方法等。

船舶建造数字化技术是制造业数字化技术针对船舶制造的特点和具体要求的实际应用。船舶建造数字化技术体系包括现代制造与数字化技术基础、船舶产品的数字化设计技术、数字化制造技术、数字化管理技术和一体化集成技术，此外，还有数字化基础支撑环境与相关技术等。

（1）船舶产品数字化设计技术以三维建模技术、数值计算技术、CAD、PDM、并行协同技术等数字化技术为基础，按照船舶设计不同阶段及不同专业的规范和技术要求，形成船舶各设计阶段的数字化技术。

（2）船舶产品数字化制造技术以MES、CAPP、NC、过程仿真等数字化技术为基础，根据现代造船模式的要求，形成制造执行层面的船舶数字化制造技术。

（3）船舶产品数字化管理技术则是将制造业先进的管理理念和方法与数字化技术相融合，按照船舶生产管理特点，形成船舶制造数字化管理技术。

（4）一体化集成技术则是进一步在设计、制造、管理等数字化技术应用的基础上，实现信息的集成和应用的集成，达到工程的并行和协同。

上述数字化技术的研究、开发和应用需具备相应的基础环境，需要解决一些相关的关键技术，如信息标准化、编码体系、产品数据库、企业资源数据库、集成平台、信息安全体系等。

5.船舶建造集成系统

船舶建造集成系统涵盖船舶建造企业的设计、制造、管理的主要业务过程：

（1）设计方面主要包含船、机、电、舾装、涂装等专业门类的设计CAD系统、船舶设计虚拟仿真系统，以及结合生产工艺要求的各个专业的生产设计系统。设计系统生成的设计数据通过PDM（船舶产品数据管理系统）存放并管理，以PDM作为平台，为船舶制造系统和管理系统提供有关产品信息的共享。

（2）船舶建造和管理系统通常包含工程计划管理、物资与物流管理、成本管理、财务管理、质量管理、企业资源（设备与人力资源）管理，以及MES（制造执行系统）等。

（3）制造执行系统控制车间级的生产制造执行过程，如造船精度管理、资源日程计划、作业安排与执行实绩反馈等。制造和管理系统根据企业经管计划和产品生产设计的要求制订工程计划、采购计划、生产计划和其他生产准备工作，通过制造执行系统贯彻实施生产作业过程。

结语

随着信息技术的飞速发展，制造业的新思想、新方法、新技术层出不穷、日新月异，船舶建造业应该紧跟现代科技潮流，不断创新，以实现船舶建造技术的跨越式发展。

参考文献

[1]姜波.船舶制造企业项目成本管理问题及优化研究[J].现代商业，2009（26）：178-178.

第7篇：现代制造技术基础范文

一、培养目标的确定

我校于2006年开设了机制专业，从而结束了我校没有机械学科的历史。然而，由于一切都是从头开始，在专业建设方面必将面临着培养目标的确定、课程体系的建立、实验室建设以及师资力量的培养等诸多问题。社会需求决定了培养目标，培养目标决定了课程体系的建立。当然，每个学校依据当地的经济发展水平、学科优势的不同，所确定的研究方向也不同。对我校来说，首先，培养目标的确定要体现教育部“机械设计、制造与自动化，以力学、机械为主”专业的教改及发展方向；其次，机械设计制造及自动化专业在定位于“厚基础、宽口径”的同时还应该体现我校自己的特色，从而使得学生既具有较强的通用性，又要有独特领域的适应性；另外，由于我校之前没有机械专业，不存在专业调头的问题，全新的专业建设没有什么后顾之忧，却给实验室的建设带来了巨大的资金压力。如何依据我校的学科优势、充分利用现有的实验设备从而减少这一压力，也是我们确定课程体系要考虑的问题。与此同时，桂林位于广西北部，处于珠三角边远地区，专业方向设置既要考虑到桂林及广西本地的发展需求，又要面向珠三角发达地区的人才需求，使学生的知识储备具有一定的前沿性。综上所述，我校机械设计制造与自动化专业的培养目标可确定为：以数字化设计与制造技术为核心，兼顾微电子技术、信息技术、管理学科在机械行业中的应用，以计算机辅助技术为支撑，加强基础教育，注重实践与创新能力的培养以及多学科的结合，从而打造一个特色突出、技术前沿、知识领先的工科专业。同时还要能够充分利用我校的现有资源，重点进行专业实验室建设，以提高我校新专业本科生的综合素质，使其具备“机械设计制造基础知识与应用能力，能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级人才”。

二、课程体系的建立

1．研究方向的确定。机械设计制造及自动化专业的研究方向包含了机械设计、机械制造及其自动化三个宽泛的方向。我校的学生大部分都来自于广西本地，他们毕业后很多人也将会回到自己的家乡，服务于本地的经济建设。从本地的产业发展来说，桂林的机床产业在全国占有一席之地，而在广西的几所高校的机制专业中，有关机床设计方面的方向并没有涉猎到；同时，广西的汽车制造已经被列为其重要的支柱产业，与之相关的模具产业，包括冲压模具和塑料模具，也将越来越成为重点发展的产业。由此，我校机制专业的研究方向设置为模具设计、机械制造装备设计两个方向，为产、学、研的紧密结合奠定了坚实的基础。

2．理论课程体系的建立。尽管分了两个方向，然而专业基础课程却是两个方向课程的交叉与融合。专业课的设置可以两个方向平行展开，由学生根据自己的状况进行选择；也可以确定一个作为主要方向，其他作为选修课安排。根据课程的性质，兼顾专业的“宽口径、厚基础”，理论课程可以分为人文、社会、自然基础课群，包括思想理论课、数理课、体育课等；学科基础课群，包括工程图学、力学，测量与控制系列课——自动控制原理、电子测量与仪器、传感器与自动检测技术等；专业课群包括模具设计方向——聚合物反应工程、塑性成型与模具设计、冲压工艺与模具设计、塑料模具设计等，机械制造装备设计方向——人工智能、智能控制、运动控制系统、机械制造装备设计等。

第8篇：现代制造技术基础范文

1.“现代制造”工程中心建设的意义和必要性

随着我国高校教育和制造技术的不断发展，教育工作者对教学模式的研究日渐加强。同时，针对社会对高校工科学生的动手能力、实际应用能力的重视，高校也越来越重视对学生的培养。加上效率高、低消耗、低污染或无污染的现代制造技术的快速发展，而现代制造技术的一个重要特征是多种学科间的内容不断渗透、交叉、融合，要求学生需要掌握的知识面也越来越多。现代制造技术是社会发展与进步的必然结果，而现代制造技术又离不开传统的制造技术，两者相辅相成，因此，有必要使学生不仅能满足传统制造业的需求，也能跟上先进技术发展的趋势。为了适应教学的要求，大力发展校内教学的同时，应充分与企业合作，实现高校教学和研发资源的优化，实现学校教学资源、研发能力和企业生产及创新设计紧密结合的培养机制，对于培养高级工程技术人才具有重要的意义。

在高等教育中，工。因此，这种校企合作培养模式可以成为全面贯彻落实学校素质教育，培养基础扎实、科研能力强、素质高和具有创造性的复合应用型工程技术人才的教学模式。所以，建立“现代制造工程训练中心”是优化整合学校资源、提高现代制造技术专业水平、培养现代工程技术人才的需要。

2.“现代制造”工程中心建设的目标和思路

以现代制造工程中心拥有的高水平教师队伍和现代化仪器设备为基础，以“大德育、大工程、大实践”教育理念 [2 ]为指导思想，注重培养学生的德育、工程意识、实践能力和创新能力，为国家培养高水平的合格工程技术人才，将“现代制造工程中心”建设成为校企合作模式下的工程教学示范基地和教学、科研服务的创新基地。

以提高学校整体教学质量、培养实用型工程技术人才为目标，充实、加强教学师资队伍的工程科研能力。通过让教师参与校内外教学，增强教学队伍的建设，尤其让科研能力和工程实践能力强的高水平教师及企业高级工程师投入到教学和教改中，增强教学改革和开发，带动学校教育教学的发展。以加强教学的实效性为目标，在现有基础类课程教学体系的基础上研究与现代制造技术相适应的课程体系、教学内容、教学条件、教学方式。

加强与企事业单位的交流合作，建立校企合作模式下的教学实践基地，努力创造校企合作模式下的重点实验基地，使现代制造工程中心的教学水平整体提高，从而带动学校教学水平的整体提高。

思路如下：

在现有课堂教学体系建设上，组织、引导并鼓励学生利用学校资源进行课外技能、创新活动，组织参加各种相关技能、创新设计比赛。通过比赛，开阔学生的眼界，激励学生的学习兴趣，培养独立思考能力、合作能力、创新思维和创新能力。

结合学校的教学任务，展开“四个层次”：工程文化教育与基本技能训练、专业技能训练、综合创新训练、校企合作。即由感性认识到学习掌握再到科研创新，最终培养成为合格的工程技术人才。

3.“现代制造”工程中心建设的主要内容

构建现代制造工程课程体系，分层次模块化设置教学任务，以提高学生德育、工程、实践能力为主线，逐步展开“四个层次”的教学任务，由浅入深，由简单到综合，使学生从意识上和实践动手能力、创新意识和创新能力上逐步加强，将中心建设成为以培养学生德育、工程能力、动手能力、创新能力为主线，具备基础性、综合型、专业型、技术型的现代制造工程教学体系。

重视因材施教，实施分层培养，通过必修课与选修课的结合，课堂学习和课外实践、创新相结合，创建丰富有效的培养模式。充分利用现代化技术及先进的实验教学理念、手段，为学生自主学习提供和创造条件。组织、引导并鼓励学生利用学校现有的资源进行自主学习、扩宽知识面，参加各种相关技能、创新设计比赛，开阔眼界，培养学生的创新思维和创新能力，从而培养出高级工程技术人才。

不断完善教学管理的基础化建设，修订教学实习教材。积极探索教学方法、手段，创建先进有效的教学体系，不断总结教学中的经验，形成有一定影响力的优秀教学成果；通过现代制造工程中心教学基地的逐步完善，为学生提供可靠的实验环境和条件，使学生的自我学习能力、合作能力、实践能力和创新能力得到稳步提高。

注重现代制造工程中心教师队伍的建设，通过“与校内外全面合作，引进高级人才”的政策，采取学历提高、在岗培训、实践锻炼、盯课等措施提升教师的业务能力和水平。

4.“现代制造”工程中心建设的成果

随着“现代制造”工程中心的建立，作为基本的技术技能培训和培养学生工程素质、创新意识、创新能力的基地，发挥了巨大作用。其具体表现在：

（1）满足了学生进行工程训练所需要的软硬件条件。随着现代制造工程中心的建成、软硬件的不断完善，基本上满足了本校学生的实习要求，同时也接待了许多其他学校学生的实习，除满足正常的学校教学任务外，还提供了相关专业的认识实习、生产实习、毕业实习和课外创新设计的平台，进一步提高了学生毕业设计的水平和质量。

（2）从知名企业和高校分别引进了一批高技术和科研能力很强的教师，增强了学校的教学、科研和现场加工能力。另外，学校也投入 大量的财力，购买了许多先进的仪器设备，为科研、对外服务提供了基本的保障条件。

（3）按照社会对学生的实际需求，实行校企合作模式，实现了由以前的校内学习为主的传统培养模式，逐步走向校企合作、共同培养工程技术人才的模式。学校本科生就业率连续12年居黑龙江高校前三名。每年有20%左右的毕业生考取国内外著名高校读研究生、就业于世界500强企业，毕业生以扎实的基础知识、优良的思想作风、较强的工程应用能力受到了用人单位的欢迎。

（4）现代制造工程中心的科研与对外服务能力不断增强，现代制造工程中心重视人才的引进与培养，着力推进科技转型，促进科技成果的转化，提升对外服务能力，与许多知名高校、企业合作，在科研与技术对外服务上取得了巨大成绩。其中“煤矿装备智能结构与系统应用”方向为本校东部煤电化建设项目提供服务；“高速精密切削与检测”深入开展了“高档数控机床与基础制造装备”国家重大专项的研究；“金属粉末快速成形”方向研发了金属粉末打印机；“逆向工程技术及装备”方向开发了三维测量系统。

参考文献：

第9篇：现代制造技术基础范文

【关键词】机械制造技术；应用现状；未来展望

机械制造技术作为经济发展中的核心产业，一直是各国竞争的重点，这是由于它不仅代表着一个国建生产力的先进度，同时亦是民族科技水平的衡量标准。机械制造技术主要是对机械产品自设计至销售、使用、维修、回收等系列的过程进行观察研究的学科，目前被广泛应用于各类机电产品的加工中。近年来，电子计算机科学、传感器技术、机器人技术、气动及液压技术等迅速发展，制造技术呈现出新的特点，已经发展为综合多方面的技术。我国机械制造技术经过数十年的发展已经取得了巨大进步，然而相较发达国家仍然存在着显著差异。

一、现代机械制造技术的特点

现代机械制造技术与先进科技相结合，对生产管理机制、原料最大化使用等方面具有鲜明技术范畴的领域更加关注，面向全世界。现代机械制造技术已经发展成为继生产加工、方案设计、产品研发、市场调查及后车间处理等系统，现代机械制造技术的改善发展已经成为企业提高整体竞争力的有效手段。现代生产中，现代机械制造已经成为整个生产过程的核心技术，已经成为能够系统管理生产转换、信息资源及原料物质的完美工程。机械制造技术的上述特点使它注定成为竞争激烈的技术，随着经济全球化的发展，国外先进技术涌入，对传统技术造成了巨大的压力及冲击，而在市场经济的推动下，机械制造技术已经得到了迅速的发展。目前机械制造技术的竞争核心已经成为时间、质量及成本的统一。

二、国内机械制造技术的现状

国内机器制造业经过数十年的发展已经发展成为大规模、科技化的模式，然而国内机械制造技术仍然存在着众多问题，严重影响国内机械制造业的发展。1.创新性不强，随着国家对科技创新的认识，国内航天技术、轨道交通、炼油等技术已经将自主创新作为主要的方式，然而与发达国家相比仍然存在着明显的差距。随着发电设备、钢铁、军用飞机及发电设备等技术的引进，国内的自主开发及创新能力明显提高，然而在大型乙烯成套设备、轿车及计算机系统软件等先进技术的运用上尚不熟练，依然属于消化阶段，而在光纤制造设备、大型医疗设备、集成电路和半导体专用设备、大型飞机等技术上明显缺乏不足，依然通过购买国外产品来实现国内应用。2.一些机械的制造技术基础比较薄弱，电子元器件、工艺流程、设计技术、基础机械零部件、仪器仪表、基础材料、基础制造装备及标准体系等发展均明显滞后与国外发达国家，严重阻碍了制造业的发展。3.机械制造技术尚未形成有创新体系，国内大多数企业的技术研发能力薄弱，不能促进国家技术创新的形成，未成为技术能力创新的主体，目前国内专业、经验丰富的专业人员比较少，无稳定、精干的科研力量从事技术能力创新的人员开发及研究产业共性技术，一些国内出现的科技中介服务体系尚且处于发展阶段，作用不能得到充分的发挥。

三、机械制造技术应用发展方向

机械制造是在传统的技术发展的基础上发展起来的，继承了传统技术的优点的基础上同时吸收了高科技成果，且在产品的生产加工中渗入使用。随着航空、激光、电子等工业的迅速发展，现代机械制造技术的要求亦越来越高，而机械制造技术的迅速发展中CIMS及精密制造将作为主体地位而存在。另一方面，精密制造技术得到迅速发展，其中细微加工、纳米技术及超精密加工的前沿等作为代表，而微型机器人及微型电子技术也会得到快速发展。具体有几下方向：精密制造技术，主要包括精密加工及超精密加工两种，均以精密磨削及精密切削为主，产品的精度能够达到纳米级，目前纳米技术是世界最为先进的制造技术，将会成为21世纪最为先进的制造技术，而微型制造机械作为纳米技术的产物及电子技术与机械技术的结合，将成为21世纪的核心。2.特殊材料的迅速发展，随着社会的发展，众多特殊材料如淬火钢、硅锗合金、金刚石、硬质合金等，同时一些常规方法无法加工的零件如型孔、深孔、小缝、弯孔等可以用特殊加工办法加工。特种加工去除材料主要采用化学能、热能、电化学能、声能、电能等进行加工，有时也与机械能对工件进行加工。3.随着网络化与信息化的发展，机械制造系统朝信息化的方向发展，开拓市场、原料选择、产品设计、产品销售等均可通过网络实现跨国交易，同时信息交流使得发展及竞争，信息化必将成为全球的重要产业。4.智能化与自动化，智能化下柔性化迅速发展，生产系统也具有了完善的适应及判断能力，智能生产也必将成为一种新型的模式的发展。5.绿色环保，工业革命长期发展，环境污染严重，人们对机械制造的要求更高，机械制造行业也需要做到绿色环保的要求，从生产材料、加工设备、产品销售、产品回收等环节均需做到绿色无公害。

结束语

我国经济迅速发展进程中，机械制造行业这个核心产业作为突出的薄弱环节，严重影响了我国经济的发展，因此相关企业及研究人员要不断钻研，刻苦奋斗，坚持自主创新，从而缩小与发达国家的差距，实现民族富强。

参考文献

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