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在市場競爭愈加劇烈的今天，工業(yè)設(shè)計進程加快以及機械制造產(chǎn)業(yè)更新成為各大生產(chǎn)企業(yè)亟待解決的問題。作為工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)核心競爭力的體現(xiàn)，工業(yè)設(shè)計及機械設(shè)計制造技術(shù)只有不斷融合與創(chuàng)新，才能為工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)創(chuàng)造出高額的經(jīng)濟效益，進而使企業(yè)在激烈的市場競爭中始終立于不敗之地。
1工業(yè)設(shè)計及機械設(shè)計制造技術(shù)概述
1.1工業(yè)設(shè)計概念
工業(yè)設(shè)計涵蓋美學、工學等學科，在工業(yè)革命后逐漸受到企業(yè)的重視。工業(yè)設(shè)計理念與時代的發(fā)展有緊密的聯(lián)系，在工業(yè)革命早期，工業(yè)設(shè)計注重產(chǎn)品的實用性，使產(chǎn)品何人達到良好匹配，而隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，人們審美以及工作環(huán)境發(fā)生巨大概念，因此在工業(yè)設(shè)計上，往往需要兼具實用性與審美性，通過工業(yè)設(shè)計一系列行為，滿足人們的實際需求。
1.2工業(yè)設(shè)計的特點
從工業(yè)設(shè)計概念中，可以分化出工業(yè)設(shè)計的三個基本特征：綜合性強、實踐性強、時代感強[1]。在早期人們提到工業(yè)設(shè)計，往往聯(lián)想到冰冷的機器，然而實際上，工業(yè)設(shè)計不單單的指工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計，還包括產(chǎn)品制造過程各種問題的解決方法，因此這使得工業(yè)設(shè)計的綜合性強。工業(yè)設(shè)計較強實踐性主要體現(xiàn)在工業(yè)設(shè)計產(chǎn)品的實際成效上，工業(yè)產(chǎn)品為人們營造一個舒適的生活環(huán)境，因此其實踐性較強。需要注意的是，不同的時代背景與時代需求，使得工業(yè)設(shè)計與時展的聯(lián)系緊密，以當前時代背景來看，工業(yè)設(shè)計的基本需求應(yīng)該關(guān)注產(chǎn)品的綠色、節(jié)能、環(huán)保，因此工業(yè)設(shè)計的時代感強。
1.3工業(yè)設(shè)計發(fā)展現(xiàn)狀
自工業(yè)革命依賴，工業(yè)設(shè)計行業(yè)就以一種迅雷不及掩耳的姿態(tài)進行發(fā)展。在我國，雖然工業(yè)設(shè)計出現(xiàn)的比較晚，但是我國對工業(yè)設(shè)計的關(guān)注度一直偏移，通過大量財力與人力資源的投入，使得工業(yè)設(shè)計更加符合實際社會的需求。
1.4機械設(shè)計制造技術(shù)概念及發(fā)展現(xiàn)狀
作為機械工程重要組成部分，機械設(shè)計制造技術(shù)的高低直接關(guān)系到機械產(chǎn)品性能的發(fā)揮。通常而言，機械設(shè)計制造包括產(chǎn)品設(shè)計、機械加工制造以及產(chǎn)品銷售等多個環(huán)節(jié)，隨著信息技術(shù)的加入，機械設(shè)計制造技術(shù)在不斷進行改進，機械產(chǎn)品的進度與自動化程度在不斷提升。從機械設(shè)計制造技術(shù)的發(fā)展來看，我國自主研發(fā)機械設(shè)計制造能力較弱，絕大部分的機械設(shè)計依舊依賴國外先進技術(shù)引進[2]。并且，我國依賴大量廉價勞動力，在機械產(chǎn)品的應(yīng)用方面，更加注重研發(fā)技術(shù)層次較低的勞動密集化產(chǎn)品，因而使真正意義上的自動化、精密化產(chǎn)品的研發(fā)量降低，這就使得我國機械設(shè)計制造技術(shù)與國外先進技術(shù)有很大的差距。
2工業(yè)設(shè)計與機械設(shè)計制造技術(shù)的聯(lián)系與應(yīng)用
2.1工業(yè)設(shè)計與機械設(shè)計制造技術(shù)的聯(lián)系
工業(yè)設(shè)計與機械設(shè)計制造技術(shù)兩者相互作用，旨在全面促進工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展進程，并為工業(yè)企業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟效益。機械設(shè)計制造的市場需求穩(wěn)定化為工業(yè)設(shè)計的長遠發(fā)展提供有力的保障，為了適應(yīng)社會發(fā)展的需求，工業(yè)設(shè)計需要根據(jù)機械設(shè)計制造技術(shù)的方向進行不斷的更新與觀念改變，通過工業(yè)設(shè)計出滿足人們審美以及生產(chǎn)實際需求的產(chǎn)品，并且在保證產(chǎn)品實用性能的基礎(chǔ)上，加強對產(chǎn)品性能的檢測，從而為工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)創(chuàng)造出更高的經(jīng)濟效益。工業(yè)設(shè)計同時還為機械設(shè)計制造技術(shù)的發(fā)展提供更大的幫助[3]。在當前信息技術(shù)在工業(yè)設(shè)計中的廣泛應(yīng)用，使得工業(yè)設(shè)計更加注重產(chǎn)品的自動化以及人性化設(shè)計水平，并且在設(shè)計過程中還更加注重各種生活元素的添加，實現(xiàn)工業(yè)成品人性化，符合時展的需求，并且通過工業(yè)設(shè)計相關(guān)研究的不斷推進，使得機械設(shè)計制造技術(shù)的現(xiàn)代化水平不斷提升。
2.2工業(yè)設(shè)計與機械設(shè)計制造技術(shù)的應(yīng)用
工業(yè)設(shè)計與機械設(shè)計制造技術(shù)兩者的緊密聯(lián)系，使得兩者在實際使用中往往是相互滲透的[4]。在工業(yè)設(shè)計過程中中，相關(guān)的設(shè)計人員需要掌握機械設(shè)計制造技術(shù)的基礎(chǔ)知識，包括產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、形式以及色彩等，使得設(shè)計出的產(chǎn)品兼具觀賞性以及實用性，使人們能夠接受相應(yīng)的產(chǎn)品。而機械設(shè)計制造技術(shù)實踐過程中，通過利用工業(yè)設(shè)計中的人體工學知識，使機械設(shè)計的人性化需求得到體現(xiàn)。并且現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計綠色、環(huán)保理念的加入，機械制造平衡人、環(huán)境、制造技術(shù)之間的關(guān)系，為工業(yè)企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展提供巨大幫助。在工業(yè)設(shè)計與機械設(shè)計制造技術(shù)的未來發(fā)展中，兩者的結(jié)合還應(yīng)持續(xù)推進。為了進一步提升工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟效益，相關(guān)企業(yè)需要不斷概念生產(chǎn)及經(jīng)營管理理念，不斷依賴技術(shù)的進步以及技術(shù)創(chuàng)新來提升企業(yè)自身競爭力，加強技術(shù)研發(fā)與相關(guān)設(shè)計的資金、人力投入力度，通過制定相關(guān)的激勵機制，使得員工工業(yè)設(shè)計理念更新不斷加快。同時，為了加快我國工業(yè)企業(yè)的發(fā)展進程，相關(guān)的政府部門還應(yīng)充分大會宏觀調(diào)控作用，指導(dǎo)并鼓勵工業(yè)企業(yè)進行創(chuàng)新與改革，使工業(yè)設(shè)計與機械設(shè)計制造技術(shù)向高技術(shù)、高水平、節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展，同時注重相關(guān)設(shè)計人才的培養(yǎng)，鼓勵工業(yè)設(shè)計與機械設(shè)計制造相關(guān)研究，從而使我國的工業(yè)生產(chǎn)水平逐漸趕超發(fā)達國家。
3結(jié)論
總之，工業(yè)經(jīng)濟作為我國國民經(jīng)濟的重要組成，工業(yè)生產(chǎn)水平的提升與我國工業(yè)總水平、國民經(jīng)濟發(fā)展有緊密聯(lián)系。因此，對工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)進行設(shè)計與制造技術(shù)革新是必然的趨勢，為了加快工業(yè)設(shè)計與機械制造技術(shù)的發(fā)展，要求工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)不斷更新理念、聯(lián)系設(shè)計需求以及提高設(shè)計與制造人員的綜合素質(zhì)，以處理好工業(yè)設(shè)計與機械設(shè)計制造技術(shù)兩者之間的內(nèi)在關(guān)系，從而促進社會的健康與可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻
[1]劉曉玲.探索與思考計算機輔助技術(shù)與機械設(shè)計制造的結(jié)合[J].中國包裝工業(yè),2016(02).
[2]劉強.機械設(shè)計制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及工業(yè)設(shè)計與機械設(shè)計制造技術(shù)的關(guān)系[J].化學工程與裝備,2016(12)12:235-236.
1.三維掃描技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)狀
1.1三維掃描技術(shù)的概念
三維掃描技術(shù)是集合了機、光、電、計算機技術(shù)于一體的高興技術(shù)科技，主要用于對目標物體或者實際物品進行外觀結(jié)構(gòu)、色彩繪成進行掃描，以便于獲取該物體或者物品的表面在空間上的空間坐標。三維掃描技術(shù)是一種能夠把實際物體的立體信息轉(zhuǎn)換為計算機能夠直接處理的數(shù)字信息，為實物數(shù)字化系統(tǒng)提供了相對便捷的方法。
1.2三維掃描技術(shù)的優(yōu)點
三維掃描技術(shù)具有非接觸測量的優(yōu)點。不像傳統(tǒng)的測量方式，要對物體進行實際性測量，不用測量其高度、長度和寬度就可以得到物體數(shù)據(jù)信息的優(yōu)點。三維掃描技術(shù)還有速度快的優(yōu)點。對比傳統(tǒng)的測量方式，不需要大費周章地準備多個測量儀器，也不需要找到一個適合物體大小的地方，只需要對著物體掃描就可以得到數(shù)據(jù)的優(yōu)點，時間上縮短，效率也有所變高。三維掃描技術(shù)還有精準度高的優(yōu)點。傳統(tǒng)的測量方式，需要多次測量，從而減少實驗誤差的存在。而三維掃描技術(shù)就是在此基礎(chǔ)上又得到提高，減少了這個實驗的存在。
1.3三維掃描技術(shù)的現(xiàn)狀
三維掃描技術(shù)從發(fā)展到現(xiàn)在以來，有許多的三維掃描原理被挖掘出來是值得讓我們高興的。近現(xiàn)代的三維掃描技術(shù)原理和采用方式都非常多樣，其中運用最廣泛的就是光學式的運用。主要使用的最多的是結(jié)構(gòu)光方式，并且多用激光作為光源。根據(jù)這三維的掃描原理，我國將三維掃描技術(shù)運用在工業(yè)化設(shè)計、瑕疵品檢測、逆向工程、機器人導(dǎo)引、測量地貌、醫(yī)學研究信息、生物研究信息、刑事鑒定、數(shù)字文物典藏、電影制片、游戲創(chuàng)作素材等方面，顯示出我國對于技術(shù)研發(fā)具有廣泛性和可塑性的特點。
2.CAD/CAM系統(tǒng)的發(fā)展和綜合
2.1CAD技術(shù)的概念
CAD的英文全稱是CAMPUTER AIDED DESIGN，從英文字面上翻譯的意思是計算機輔助設(shè)計。CAD的最初概念只是科學計算和繪圖。而現(xiàn)在的CAD技術(shù)是指使用計算機系統(tǒng)對項目內(nèi)容進行設(shè)計的全過程。許多的工作內(nèi)容都需要用到CAD技術(shù)。包括資料內(nèi)容的檢索、創(chuàng)作方案的構(gòu)思、零件造型的設(shè)計、工程研究分析、工程設(shè)計制圖、文檔內(nèi)容編制等工作。在進行設(shè)計的每個階段計算機都能發(fā)揮它的輔助作用，CAD是增強國民經(jīng)濟的一項關(guān)鍵性高新技術(shù)。引起了工程界的關(guān)注和支持，迅速地在工業(yè)中運用并且日益完善起來。
2.2CAM技術(shù)的概念
CAM的英文全稱是CAMPUTER AIDED MANUFACTURING，從英文字面上翻譯的意思是計算機輔助制造、CAM利用計算機來進行生產(chǎn)設(shè)備管理控制和操作的過程。它通過輸入零件的工藝路線和工序內(nèi)容對零件驚醒加工時的運動軌跡和數(shù)控程序進行操控。計算機輔助制造CAM的核心就是計算機數(shù)值的控制，簡稱為數(shù)控。CAM系統(tǒng)一般具有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和過程自動化兩個方面的功能。廣泛運用在機床應(yīng)用以及其他各類設(shè)備的控制，比如沖壓機、火焰或等離子弧切割、激光束加工、自動繪圖儀、焊接機、裝配機、檢查機、自動編織機、電腦繡花和服裝裁剪等，成為各個相應(yīng)行業(yè)CAM的基礎(chǔ)。
2.3CAD/CAM技術(shù)的運用
CAD/CAM技術(shù)的前身就是CAM和CAD的分開形式，是CAD和CAM技術(shù)的綜合技術(shù)系統(tǒng)、也就是制造工程技術(shù)和計算機技術(shù)的緊密結(jié)合、相互滲透于發(fā)展起來的一項綜合性應(yīng)用技術(shù)。CAD/cAM技術(shù)是先進制造技術(shù)的重要組成部分。它的發(fā)展和運用使傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計、制造內(nèi)容和工作方式發(fā)生了根本性的變化。CAD/cAM技術(shù)的能力還是衡量一個國家科技現(xiàn)代化和工業(yè)現(xiàn)代化水平的一個重要指標。CAD/cAM技術(shù)的實踐證明：一個先進的技術(shù)設(shè)計可以轉(zhuǎn)變一個現(xiàn)代的實際生產(chǎn)力。減少勞動力的輸出是社會生產(chǎn)減少成本輸出的一種方式，這時候的CAD/CAM技術(shù)就起到了非常重要的作用，雖然不能完全取代人類手工，但是還是能夠減少成本輸出。21世紀初的機械制造業(yè)，總的發(fā)展趨勢為：柔性化、靈捷化、集成化、智能化、信息化（網(wǎng)絡(luò)化）、參數(shù)化。也代表著CAD/cAM技術(shù)需要在著幾個發(fā)展趨勢上進行運用和改善。
3.三維掃描技術(shù)在模具CAD，CAM中的應(yīng)用
3.1三維掃描技術(shù)和模具CAD/CAM技術(shù)的關(guān)系
模具作為一種高附加值和高技術(shù)密集型的產(chǎn)品，模具技術(shù)含量水平就已經(jīng)成為了衡量一個國家制造水平的一個重要指標。那么模具工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵點就是模具技術(shù)的進步。模具CAD/cAM技術(shù)是一種現(xiàn)代模具設(shè)計與制造的應(yīng)用技術(shù)，它在對于模型器具的工藝制造起到了非常重要的作用。三維掃描技術(shù)是可以成為模具CAD/CAM技術(shù)前進的一個重要基礎(chǔ)，同樣也是模具CAD/CAM技術(shù)成功的重要媒介之一，為成功制造模具奠定了基礎(chǔ)。三維掃描技術(shù)對手板、樣品、模型進行掃描從而得到立體模型的尺寸數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)直接通過CAD/cAM軟件接口，在CAD/CAM系統(tǒng)上對數(shù)據(jù)進行修改和調(diào)整，有效地促成模具的形成、制造周期大大的縮短、高速制造出產(chǎn)品的優(yōu)點。模具CAD/CAM技術(shù)是三維掃描技術(shù)的合作伙伴，三維掃描技術(shù)和CAD/cAM技術(shù)兩者的有效結(jié)合在一定程度上促進了社會生產(chǎn)制造行業(yè)的發(fā)展與進步。
3.2三維掃描技術(shù)在模具CAD/cAM中的應(yīng)用
高等院校機械工程專業(yè)的課程教學中必須要將綠色制造的概念引入到學生們所學習的課程中，以培養(yǎng)學生的綠色設(shè)計與制造的思維和理念。讓學生走入工作崗位中時能夠有綠色制造的意識。然而現(xiàn)有的有關(guān)綠色制造的教學還只是停留在理論知識的講解上，不能夠和實踐相結(jié)合，因此造成學生對綠色制造的忽視。對學生綠色制造意識的培養(yǎng)往往事倍功半，沒有很好的效果。所以本文以成形磨齒實驗為例，將綠色制造的概念放到實驗教學中，讓學生直觀的感受到綠色制造在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用。
一、綠色制造在成形磨齒實驗中的滲透教學
凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢。――《禮記?中庸》無論什么事情只要提前準備都會使這件事情變得簡單。所以首先要讓學生在課前查找一些關(guān)于綠色制造的資料，了解綠色制造的概念。這樣在實驗課過程中學生會注意到與之有關(guān)的方面并進行思考，在講解綠色制造技術(shù)的時候就會事半功倍。成形磨齒課程中，利用學校里實驗室的資源主要對以下應(yīng)用在成形磨齒中的綠色制造技術(shù)進行講解。
1.實驗過程中磨削液的重復(fù)利用和處理方法
在成形磨齒的教學中，對齒輪進行磨削加工時，為了降低刀具和工件的溫度，噴注足量的磨削液可以有效的降低磨削溫度。使用磨削液，除了可以起冷卻作用外，還可以起到、清洗、防銹等功能。在高速磨削過程中，由于冷卻液的使用會產(chǎn)生大量的油霧和混雜著鐵屑的油污。而這些油霧和油污會對磨削加工生態(tài)和環(huán)境造成污染，并對操作者健康造成傷害。所以我們在教學中使用的磨削機床采用全密封護罩以保護操作者，并防止油霧和油污外泄。并且使用油霧分離器將油霧中的油進行冷凝回收再進行循環(huán)利用，將無污染的霧排向?qū)嶒炇?。而混雜著鐵屑的油污則通過過濾系統(tǒng)將鐵屑和大部分油污分離，及時干凈的將其中磨屑過濾出來。這樣既可以對磨削液進行重復(fù)利用，減少磨削液的消耗，還不會污染到實驗室的環(huán)境。
2.實驗過程中對加工工藝進行改良
在成形磨齒實驗的整個過程中，減少工藝調(diào)整的時間就可以節(jié)約調(diào)整時間中機床的能耗，選擇最優(yōu)化加工步驟可以減少磨削中耗材的損耗。所以在教學過程中，可以采用通過合理設(shè)置參數(shù)，使加工過程中工藝的調(diào)整時間減少。提高產(chǎn)品的生產(chǎn)使用效率。在調(diào)整參數(shù)時，我們將自己設(shè)計的軟件內(nèi)嵌到齒輪磨削機床中，再對實驗所需加工的齒輪參數(shù)進行設(shè)置。通過軟件內(nèi)置算法的計算快速得到齒輪磨削的最優(yōu)步驟，即在不降低齒輪性能和磨削精度的情況下使用最簡化的加工步驟達到形成目標齒輪目的的步驟。這樣，就節(jié)省了進行工藝調(diào)整的時間，也減少加工元件的損耗，達到節(jié)約能源和資源的效果。
二、綠色制造技術(shù)的討論教學
在實驗進行中，首先，讓學生進行一些關(guān)于綠色制造的討論會使學生對綠色制造再次加深印象，并且會有更好的理解。其次，讓學生發(fā)散思維，提出有關(guān)綠色制造的建議和見解。這樣不但有利于綠色制作的理念更加深入人心，而且能夠讓每個學生都參與到綠色制造工藝的設(shè)計中，使學生的積極性大大增強，提升對綠色制造技術(shù)的認同感。在課堂中采用分組的方式進行討論，要求在一段時間后進行總結(jié)發(fā)言。老師在課堂中的任務(wù)是對學生的討論內(nèi)容進行適當引導(dǎo)，提出實際問題讓學生進行思考，并在討論過程中給出關(guān)于齒輪磨削機床綠色制造技術(shù)的發(fā)展方向。再次，對學生的討論進行總結(jié)發(fā)言，總結(jié)發(fā)言中對學生的想法進行講評，肯定正確，糾正錯誤，引導(dǎo)學生更加全面的思考問題。最后，對綠色制造技術(shù)進行延伸，讓學生了解一些國際上先進的綠色設(shè)計和綠色制造方法和思路。這樣在討論中加深學生對綠色制造概念的印象，并且通過老師對綠色制造技術(shù)的介紹和延伸，引起學生對綠色制造技術(shù)的興趣和重視。
三、總結(jié)
通過在成形磨齒教學中對綠色制造的概念進行滲透，對學生進行引導(dǎo)，初步完成了以下幾個目標：
1.拓寬了學生的知識面，在實驗課堂中學習綠色制造的知識，讓學生對綠色制造有更深的認識，使學生樹立了綠色制造的意識。
現(xiàn)代模具產(chǎn)品制造是典型的單件小批量、離散型生產(chǎn)。傳統(tǒng)模具產(chǎn)品開發(fā)從設(shè)計、試制到產(chǎn)品上市周期太長,設(shè)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(chǎn)、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(chǎn)品壽命周期的諸多問題。筆者就現(xiàn)代模具產(chǎn)品設(shè)計與制造的高科技信息化及其應(yīng)用談點淺見。
1現(xiàn)代模具設(shè)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(chǎn)作為一個產(chǎn)業(yè)有了翻天覆地的變化。這種變化主要體現(xiàn)在三個方面:產(chǎn)能變化、生產(chǎn)方式變化、技術(shù)革命。大多數(shù)人看到的是中國模具產(chǎn)業(yè)作為一個行業(yè)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(chǎn)量的快速增長變化。但更重要的是生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變和技術(shù)革命。后兩種變化是一種更加深刻、更加根本性的變化。生產(chǎn)方式的轉(zhuǎn)變主要體現(xiàn)在,從過去傳統(tǒng)的小而全的后方車間、作坊式的生產(chǎn),轉(zhuǎn)變?yōu)楦叨仁袌鰧I(yè)協(xié)作的大規(guī)模生產(chǎn)方式;從完全非標生產(chǎn)到相對標準化和準標準化生產(chǎn)。模具生產(chǎn)技術(shù)革命,濃縮到一點就是企業(yè)信息化也就是數(shù)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(shù)控加工機床、edm等較先進的設(shè)備,大大地提高了模具的生產(chǎn)工藝水平,生產(chǎn)周期及模具的品質(zhì)也有了很大的縮短和改進。高精度加工己經(jīng)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(shù)在模具行業(yè)也得到了廣泛的應(yīng)用,模具的設(shè)計及數(shù)控加工水平有了很大的提高,cad/cam/cae軟件對于模具技術(shù)人員的工作效率和設(shè)計的可靠性已經(jīng)有了很大的提高。目前各模具企業(yè)又面臨著一個新的課題,如何把企業(yè)管理也同樣從煩瑣的事務(wù)中解放出來,讓信息化管理為企業(yè)的生產(chǎn)效率提升作出貢獻。所以模具企業(yè)管理的信息化己經(jīng)成為模具行業(yè)發(fā)展和進步的必然趨勢。
模具生產(chǎn)是單件訂單式生產(chǎn),在管理信息化中有其強烈的特殊性。設(shè)計是制造的一部分,工藝設(shè)計不充分,設(shè)計與工藝信息可直接重復(fù)利用價值不大。因此,根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)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(guān)鍵。這就造成很難照搬成熟的管理軟件。例如汽車模具企業(yè)沒有傳統(tǒng)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(yè)也是都不一樣。又比如成本核算更應(yīng)該采用項目管理的辦法,而不是采用一般加工制造業(yè)的辦法,什么pdm、erp等軟件不經(jīng)過徹底的改造是完全不適應(yīng)的。
2現(xiàn)代模具設(shè)計的CAD/CAE技術(shù)的應(yīng)用
模具設(shè)計是隨工業(yè)產(chǎn)品零件的形狀、尺寸與尺寸精度、表面質(zhì)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(chuàng)造性的設(shè)計。模具設(shè)計的內(nèi)容包括產(chǎn)品零件(常稱為制件)成型工藝優(yōu)化設(shè)計與力學計算和尺寸與尺寸精度確定與設(shè)計等,因此模具設(shè)計常分為制件工藝分析與設(shè)計、模具總體方案設(shè)計、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計、施工圖設(shè)計四個階段。CAD/CAE,計算機輔助設(shè)計和輔助工程,它包括概念設(shè)計、優(yōu)化設(shè)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(shè)計過程管理等。應(yīng)用CAD技術(shù)可以設(shè)計出產(chǎn)品的大體結(jié)構(gòu),再通過CAE技術(shù)進行結(jié)構(gòu)分析、可行性評估和優(yōu)化設(shè)計。采用模具CAD/CAE集成技術(shù)后,制件一般不需要再進行原型試驗,采用幾何造型技術(shù),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(shè)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(gòu)思和結(jié)構(gòu)優(yōu)化等創(chuàng)造性的工作。在模具投產(chǎn)之前,CAE軟件可以預(yù)測模具結(jié)構(gòu)有關(guān)參數(shù)的正確性。
當今的概念設(shè)計已不僅僅是停留在對外觀和結(jié)構(gòu)的設(shè)計上,它已經(jīng)擴展到對模具結(jié)構(gòu)分析的領(lǐng)域。對于運用CAD技術(shù)設(shè)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?zāi)M、跌落實驗?zāi)M、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(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理,分析出結(jié)構(gòu)不合理的原因和部位,然后再在CAD軟件中進行相應(yīng)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(jié)構(gòu)。
當今CAD技術(shù)的發(fā)展使得概念設(shè)計思想體現(xiàn)在相應(yīng)的模塊中。概念設(shè)計不再只是設(shè)計師的思維,系統(tǒng)模塊也融合了一般的概念設(shè)計理念和方法。目前,世界上大型的CAD/CAE軟件系統(tǒng),如Pro/ENGINEER、UG、Solidworke、Alias等,都提供了有關(guān)產(chǎn)品早期設(shè)計的系統(tǒng)模塊,我們稱之為工業(yè)設(shè)計模塊或概念設(shè)計模塊。例如,Pro/ENGINEER就包含一個工業(yè)設(shè)計模塊——ProDesign,用于支持自上而下的投影設(shè)計,以及在復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計中所包含的許多復(fù)雜任務(wù)的自動設(shè)計。此模塊工具包括概念設(shè)計的二維非參數(shù)化的裝配布局編輯器。這些系統(tǒng)模塊的應(yīng)用大大減少了設(shè)計師的工作量,節(jié)約了工作時間,提高了工作效率,使設(shè)計師把更多的精力用在新產(chǎn)品的開發(fā)及創(chuàng)新上。
3現(xiàn)代模具制造的CAD/CAE/CAM技術(shù)應(yīng)用
1、是1986年美國科學家德雷克斯勒博士在《創(chuàng)造的機器》一書中提出的分子納米技術(shù)。根據(jù)這一概念，可以使組合分子的機器實用化，從而可以任意組合所有種類的分子，可以制造出任何種類的分子結(jié)構(gòu)。這種概念的納米技術(shù)還未取得重大進展。
摘要制造業(yè)是現(xiàn)代國民經(jīng)濟和綜合國力的重要支柱，其生產(chǎn)總值一般占一個國家國內(nèi)生產(chǎn)總值的20%～55%。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。其競爭能力最終體現(xiàn)在所生產(chǎn)的產(chǎn)品的市場占有率上。隨著經(jīng)濟技術(shù)的高速發(fā)展以及顧客需求和市場環(huán)境的不斷變化，這種競爭日趨激烈，因而各國政府都非常重視對先進制造技術(shù)的研究。
隨著高新技術(shù)和知識經(jīng)濟的迅猛發(fā)展，生命科學、材料科學、信息技術(shù)、微電子技術(shù)、航空航天等新興的科學技術(shù)不斷涌現(xiàn)。以計算機技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合的先進制造技術(shù)應(yīng)運而生，對傳統(tǒng)的制造業(yè)產(chǎn)生了巨大的影響和沖擊。目前，世界各國尤其是工業(yè)發(fā)達國家都非常重視制造技術(shù)的開發(fā)研究和應(yīng)用，在這一領(lǐng)域的國際競爭日趨激烈，我們要想在新一輪的較量中立于不敗之地，就必須大力發(fā)展制造技術(shù)。
一、現(xiàn)代制造技術(shù)的主要特征
隨著通訊和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，全球性的貿(mào)易壁壘正在逐步消失，制造技術(shù)已發(fā)展成為一個涵蓋整個生產(chǎn)過程、跨多個學科且高度復(fù)雜的集成技術(shù)。制造的概念和內(nèi)涵得到大大擴展，它是一種涵蓋面很廣的廣義制造概念，是“大過程”、“大制造”，包括光、機、電產(chǎn)品的制造，工藝流程設(shè)計，通用產(chǎn)品和高精尖產(chǎn)品的制造以及材料制備；不僅包括機械加工方法，而且還包括高能束加工方法、硅微加工方法、電化學加工方法等；它不但包括從毛坯到成品的加工制造過程，而且還涉及產(chǎn)品的市場信息收集與分析、產(chǎn)品的選型決策、產(chǎn)品的設(shè)計制造過程、產(chǎn)品的銷售和售后服務(wù)、報廢產(chǎn)品的處理以及產(chǎn)品的疲勞強度和全壽命過程的預(yù)估等產(chǎn)品整個生命周期的全過程。
經(jīng)濟的發(fā)展和社會的進步對制造科學提出了新的要求與期望，它與信息科學、生命科學、材料科學、管理科學等不同學科之間的交叉融合更為緊密，形成了多學科交叉、多方位立體發(fā)展的模式。一方面，制造技術(shù)為信息科學、生物科學和材料科學提供觀察、實驗、檢測、制造的裝備和技術(shù)支持；另一方面，信息科學、生物科學、材料科學的最新成果也會應(yīng)用于制造業(yè)，進一步豐富制造科學的內(nèi)容，同時，它們的發(fā)展也給制造業(yè)不斷提出新的使命和挑戰(zhàn)，從而促進制造科學的進一步提高。制造生產(chǎn)模式對制造過程、制造系統(tǒng)和產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)將起著關(guān)鍵的作用，而制造生產(chǎn)模式是管理科學、社會人文科學與制造科學的交叉、融匯和發(fā)展而成的結(jié)果，有著統(tǒng)率生產(chǎn)過程、加速高新技術(shù)的發(fā)展、決定產(chǎn)品質(zhì)量和市場競爭能力的作用。
先進制造技術(shù)的發(fā)展與信息技術(shù)的發(fā)展密不可分。信息技術(shù)，特別是計算機技術(shù)，極大地改變著制造的面貌，是先進制造技術(shù)的發(fā)展與制造科學形成的客觀條件。信息這一要素已成為現(xiàn)代制造業(yè)中最重要的資源和最寶貴的競爭要素。制造技術(shù)不僅加工、處理信息，而且將制造信息錄制、物化在原材料上，提高其信息含量，使之轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品。現(xiàn)代制造業(yè)，尤其高科技、深加工企業(yè)，其主要投入已不再是材料和能源，而是信息和知識；其所創(chuàng)造的社會財富實際上也是某種形式的信息，即產(chǎn)品信息和制造信息。未來的產(chǎn)品一般應(yīng)是基于信息或知識的產(chǎn)品。未來的制造技術(shù)將向數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，信息技術(shù)將貫穿整個制造業(yè)。
二、制造技術(shù)的發(fā)展趨勢
21世紀，制造業(yè)日趨全球化，先進制造技術(shù)向著自動化、柔性化、集成化和智能化方向發(fā)展?？偟膩砜?，納米技術(shù)、超精密加工技術(shù)和可持續(xù)制造技術(shù)是今后發(fā)展的關(guān)鍵。
掃描隧道顯微鏡的發(fā)明與應(yīng)用使人們對世界的認識進入納米尺度，從宏觀轉(zhuǎn)向微觀擴展。納米技術(shù)和納米制造技術(shù)是當前競相研究的最前沿領(lǐng)域，它將使人們在生產(chǎn)方式和生活方式上有更大的改觀。納米技術(shù)包括納米材料技術(shù)、納米加工技術(shù)、納米裝配技術(shù)、納米測量技術(shù)和納米機械學等。納米技術(shù)對制造業(yè)已經(jīng)產(chǎn)生了很大的影響，對傳統(tǒng)制造方法、制造工藝與手段帶來了巨大沖擊；同時，納米技術(shù)的發(fā)展帶動了微型系統(tǒng)制造技術(shù)的發(fā)展。微型系統(tǒng)是機械技術(shù)和電子技術(shù)在微/納米尺度上相融合的產(chǎn)物，發(fā)展極其迅速，有可能對世界各國的科技、經(jīng)濟發(fā)展和國防建設(shè)產(chǎn)生重大影響。其覆蓋領(lǐng)域十分廣泛，從1959年科學家提出微型機械的設(shè)想，到第一個硅微型壓力傳感器問世，以及微型齒輪、微型齒輪泵、微型氣動渦輪及聯(lián)接件、硅微型靜電電機、微型加速度計，直至2000年重僅200多克的微衛(wèi)星上天，微型系統(tǒng)受到了世界各國越來越多的青睞，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U大。
制造技術(shù)的全球化和中國加入WTO給我國的制造業(yè)帶來了前所未有的發(fā)展機遇，同時也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。當前，人類社會已進入信息時代和知識經(jīng)濟時代，國際經(jīng)濟合作與交往日益緊密，全球產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進入大調(diào)整的重要時期，世界正在形成一個統(tǒng)一的大市場。世界范圍內(nèi)制造業(yè)的競爭變得越來越嚴酷，人們對于產(chǎn)品的個性化和服務(wù)的要求越來越強烈，產(chǎn)品的生命周期越來越短，只有采取積極的應(yīng)對措施，才能逐步縮短我國在制造領(lǐng)域與工業(yè)發(fā)達國家的差距。
中圖分類號：TD404 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(zhuǎn)化為成品的生產(chǎn)過程，包括產(chǎn)品圖紙設(shè)計、生產(chǎn)組織準備和技術(shù)準備、原材料購買、標準件統(tǒng)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(chǎn)流程中占據(jù)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(qū)別的，零部件的制作工藝也是多種多樣的。
1 現(xiàn)代機械工藝的廣義概念
工藝是制造技術(shù)的靈魂，也是核心力量?，F(xiàn)代制造工藝可以說是先進制造技術(shù)的重要組成部分，也是其最有活力的部分。一件產(chǎn)品從設(shè)計變?yōu)楝F(xiàn)實必須通過生產(chǎn)加工才能完成，故而工藝是設(shè)計、制造的橋梁，設(shè)計的可行性一般會受到工藝水平的制約，由此工藝也就很容易成為設(shè)計的“瓶頸”，所以，不是所有被設(shè)計師設(shè)計出來的產(chǎn)品都能被加工出來，也不是所有設(shè)計出來的產(chǎn)品都能通過加工達到預(yù)定的技術(shù)要求。“設(shè)計”和“工藝”非常重要，缺一不可。很多人把二者割裂或?qū)α⑵饋?，這顯然不正確，應(yīng)用廣義的“制造”概念把它們統(tǒng)一起來?，F(xiàn)在，人們常會較為看重設(shè)計師在產(chǎn)品創(chuàng)意上的作用，卻未能正確評價工藝制造師的作用。事實上，很多例子都能生動說明制造技術(shù)的成功離不開較高的工藝水平。
機械制造是一門歷史悠久的學科，在人類文明的發(fā)展進程中占據(jù)了重要地位。而機械制造工藝是專門研究產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、加工制造、銷售使用、維修服務(wù)乃至回收再生的整個過程的工程學科。隨著社會的發(fā)展，人類在進入21 世紀后對產(chǎn)品的要求也發(fā)生了極大的變化，品種多樣、更新快捷、使用方便、物美價廉成為產(chǎn)品必須具備的品質(zhì)，如果產(chǎn)品還包含自動化程序，則進一步要求售后服務(wù)必須到位。綜上所述，為適應(yīng)時代要求，必須采用現(xiàn)代機械制造技術(shù)。
2 機械制造工藝的發(fā)展趨勢
在機械制造工藝不斷發(fā)展的今天，其在國內(nèi)外表現(xiàn)出全球化、自動化、環(huán)?；?、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化等發(fā)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(yè)的國內(nèi)、國際市場競爭越來越激烈，不少企業(yè)，甚至包括知名企業(yè)，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(nèi)市場立足的知名企業(yè)只能另辟蹊徑，拓展新市場。網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展進一步推動了企業(yè)間既競爭又合作的發(fā)展趨勢，它與激烈的市場角逐相互作用，成
為了制造業(yè)全球化的發(fā)展動力。當然我們也需要明確，全球化機械制造的基礎(chǔ)是技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化，是網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展使得制造全球化得以完整實現(xiàn)。
（2）自動化。自動化信息管理一直是機械制造工藝領(lǐng)域追求的終極目標，制造技術(shù)自動化可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率，同時又能降低成本，減輕工人的勞動強度。目前，制造技術(shù)自動化的研究方向主要是制造系統(tǒng)中的集成和系統(tǒng)技術(shù)、制造單元技術(shù)、人機一體化制造系統(tǒng)、工業(yè)機器人、制造過程的計劃和調(diào)度、柔性制造技術(shù)以及適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)模式的制造環(huán)境等。
（3）網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的迅速發(fā)展和普及為企業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營等活動帶來了新的變革，零件制造、產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品銷售與市場開拓都變得可以在異地甚至異國進行。網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展同時也加快了技術(shù)信息的交流，加強了產(chǎn)品開發(fā)的合作與經(jīng)營管理模式的學習，在一定程度上推動了企業(yè)向既競爭又合作的方向發(fā)展。
眾所周知，現(xiàn)代機械制造技術(shù)突出表現(xiàn)為現(xiàn)代技術(shù)和工業(yè)創(chuàng)新的集成，它不僅是國民經(jīng)濟的重要組成部分，也是衡量國家科技發(fā)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(shù)工藝的發(fā)展特點，把握現(xiàn)代機械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢，緊跟發(fā)展先進制造技術(shù)的世界潮流，將發(fā)展現(xiàn)代機械制造工藝放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位，盡快縮小與發(fā)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(fā)展現(xiàn)狀分析
我國的現(xiàn)代制造技術(shù)主要沿著“廣義制造”（或稱“大制造”）的方向發(fā)展，具體的發(fā)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(xiàn)為現(xiàn)代設(shè)計的技術(shù)、現(xiàn)代成形和改性的技術(shù)、現(xiàn)代加工的技術(shù)、制造系統(tǒng)和管理的技術(shù)，大項目則包括反求工程、分層制造技術(shù)、微納米技術(shù)、中尺度制造技術(shù)、極限制造技術(shù)、高速加工技術(shù)、表面工程技術(shù)、質(zhì)量控制工程、虛擬制造、智能制造、協(xié)同制造、綠色制造和共生制造等。當前，我國工藝發(fā)展的重點是并行設(shè)計、創(chuàng)新設(shè)計、改性技術(shù)與現(xiàn)代成形、材料成形過程仿真和優(yōu)化等。
3.1 機械制造工藝中自動化的發(fā)展現(xiàn)狀
自動化制造單元在機械制造工藝領(lǐng)域已經(jīng)逐漸得到廣泛應(yīng)用，其主要特征就是利用多臺或者單臺加工機器、數(shù)控機床等進行多種產(chǎn)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(tǒng)。這是機械制造中自動化生產(chǎn)與成本相互配合作用下的產(chǎn)物，其最大的優(yōu)勢就是能夠提高生產(chǎn)效率從而降低生產(chǎn)成本。
機械制造中的自動化系統(tǒng)由多個自動化數(shù)控機床構(gòu)成，在統(tǒng)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(yè)中得到廣泛應(yīng)用。該系統(tǒng)中自動化制造和分散控制是主導(dǎo)，具有生產(chǎn)線自動化的特點，已經(jīng)在很多技術(shù)領(lǐng)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(tǒng)，使得原材料采購、產(chǎn)品生產(chǎn)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(zhuǎn)。在我國，具備這樣的自動化系統(tǒng)的工廠仍僅占少數(shù)。
3.2 機械制造工藝中激光技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用
激光技術(shù)是利用激光快速成型的技術(shù)，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(shù)的主要特征是在計算機的CAD 模塊指揮下實現(xiàn)快速的切割以及成型，應(yīng)用該技術(shù)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(guān)輔助工具幫助時也能進行一次性加工，這對于較為復(fù)雜的零件加工尤為有用。因此，這項技術(shù)以其獨特的優(yōu)勢在機械工藝制造中獲得了越來越
廣泛的應(yīng)用。
在機械制造業(yè)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(yīng)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(chǔ)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(shù)還被運用到默寫模具生產(chǎn)的修復(fù)工序中，在不改變原有尺寸大小的情況下加長其使用期限。
4 當前制造技術(shù)面臨的形勢和任務(wù)
從整體發(fā)展趨勢可以看出，機械制造工藝得以順利發(fā)展，最重要的推動力量是數(shù)字化，這同時也是機械制造工藝重要的發(fā)展方向，其主要包括3 個組成部分：（1）機械制造中設(shè)計環(huán)節(jié)的數(shù)字化；（2）數(shù)字化生產(chǎn)過程的可實現(xiàn)目標在機械設(shè)計工藝中的作用；（3）實現(xiàn)生產(chǎn)過程的大眾數(shù)字化管理。
傳統(tǒng)技術(shù)是高新技術(shù)的基礎(chǔ)，在最大化發(fā)展高新技術(shù)的同時，我們應(yīng)注意傳統(tǒng)技術(shù)的繼承與發(fā)展以及原始技術(shù)的改造與應(yīng)用，從而使機械制造工藝更上層樓。我國在20 世紀六七十年代時已經(jīng)建成一個非常完整的制造業(yè)體系。但在相當長的一個時期中，我們雖然注意了高新技術(shù)的迅猛發(fā)展，卻對傳統(tǒng)技術(shù)的改革顯得有些手足無措。
最后，筆者認為，我國的機械制造工藝發(fā)展前景是很好的，我們要從小處著眼，不斷發(fā)展和完善機械制造工藝。
［參考文獻］
［1］ 楊錦濤.機械專業(yè)課程改革的幾種舉措［J］.成才之路，2008
［2］ 吳少華，石皋蓮，郭旭紅，劉剛.陶瓷刀具高速干式切削等溫淬火球鐵的表面粗糙度研究［J］.工具技術(shù)，2008（4）
［3］ 吳.機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)教學改革探索［J］.消費導(dǎo)
刊，2007（12）
1現(xiàn)代制造技術(shù)的綜合特點
隨著科學技術(shù)的發(fā)展,高科技成果層出不窮,根據(jù)現(xiàn)代制造技術(shù)結(jié)合傳統(tǒng)技術(shù)已滲透到了產(chǎn)品生產(chǎn)的所有領(lǐng)域及生產(chǎn)過程?，F(xiàn)代制造業(yè)不再是簡單的加工制造,而是產(chǎn)品市場調(diào)查和產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)及工藝設(shè)計、生產(chǎn)準備、加工制造、售后服務(wù)以及產(chǎn)品壽命周期的所有內(nèi)容都別包括在內(nèi)。提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟和社會效益。
1.1機械制造技術(shù)的統(tǒng)一化
從20世紀90年代,市場競爭關(guān)鍵在于提高生產(chǎn)率。隨著經(jīng)濟的全球化、競爭的概念也早已在制造業(yè)中升級和加劇。市場競爭的重點已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)力,時間價值、質(zhì)量一體化三要素。先進的制造工藝、自動化、信息化三個因素有機結(jié)合,達到三者統(tǒng)一。
1.2機械制造技術(shù)的全球化
制造的“地球化”,就21世紀的機械制造行業(yè)而言,是其最重要的特點。近年來,全球經(jīng)營模式浮現(xiàn)了大型公司成功的要素。另外,受國際和國內(nèi)市場的激烈競爭,大企業(yè)擴張市場上占有率具有競爭力。另外競爭合作是現(xiàn)在大公司的發(fā)展方向,但這與信息技術(shù)的發(fā)展，提供了技術(shù)信息交流、產(chǎn)品開發(fā)和經(jīng)營管理這兩方面的原因有關(guān)系,制造業(yè)是國際化發(fā)展的原動力。
2現(xiàn)代機械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢展望
（1）現(xiàn)代機械制造技術(shù)是未來的新趨勢,在全球化的趨勢下,國內(nèi)外發(fā)展的競爭日益增大的情況下,有機械制造企業(yè)收購合并,有的則是倒閉,所以這些企業(yè)的新市場不斷地向外擴張。而另一方面,在網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)飛速發(fā)展的基礎(chǔ)上,機械制造的發(fā)展也被推進,對機械制造企業(yè)的全球化的發(fā)展,也起到積極的作用。因此,今后的網(wǎng)絡(luò)通訊的技術(shù),產(chǎn)品廠商的國際化發(fā)展將能夠?qū)崿F(xiàn)。（2）現(xiàn)代機械制造的自動化以及虛擬化在未來的發(fā)展中也將成為必然趨勢，從自動化的發(fā)展形勢來看主要是系統(tǒng)的集成和系統(tǒng)技術(shù)，在實際的制造過程中的調(diào)度以及計劃等方面的有效實現(xiàn)。而在虛擬化的發(fā)展趨勢也能得到實現(xiàn)，這對產(chǎn)品開發(fā)的速度以及風險都有著重要的優(yōu)化作用，而虛擬軟件就成為二十一世紀比較重要的軟件發(fā)展產(chǎn)業(yè)。（3）在現(xiàn)代機械制造技術(shù)發(fā)展的綠色化趨勢、可持續(xù)發(fā)展的理念實踐的情況下,環(huán)境的保護和節(jié)約能源深入人心,所以在機械制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過程中,也逐漸把綠色生產(chǎn)作為目標。現(xiàn)在的精密加工的技術(shù)和無切割液加工、快速成形技術(shù)等方面都是實際的制造業(yè)發(fā)展過程中的重要角色,最大限度地擴大生產(chǎn)綠色環(huán)境減少負面影響,提高能源的利用率,使其最大限度地實現(xiàn)。針對現(xiàn)代制造技術(shù)的特點和我國機械制造的發(fā)展方向，和社會對高素質(zhì)人才的需求愈來愈迫切，愈來愈高。我國高等教育正在逐步實現(xiàn)由應(yīng)試教育向現(xiàn)代綜合教育的轉(zhuǎn)化，簡單的學習傳統(tǒng)知識和提高動手能力，已經(jīng)不能滿足當今社會的發(fā)展要求。這樣，在高校實踐教學過程中，現(xiàn)代制造技術(shù)就顯得尤為重要。我校為此增加了第四軸轉(zhuǎn)臺、五軸聯(lián)動加工中心、快速成型設(shè)備、三維掃描設(shè)備等一批設(shè)計、開發(fā)、制造先進設(shè)備。以上設(shè)備能夠提供給數(shù)控，機械，和機電、電子四個專業(yè)的學生完成實訓(xùn)教學，為了給學生提供更大、更廣闊的學習平臺，工業(yè)學校實訓(xùn)基地在數(shù)控車床的配備上選擇了多種系統(tǒng)，使學生在學習掌握傳統(tǒng)工藝的同時又了解了、簡單掌握了當代先進制造技術(shù)。
【中圖分類號】 G649.21 【文獻標識碼】 A 【文章編號】 1006-5962（2012）07（b）-0054-01
培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維是現(xiàn)代教育、現(xiàn)代化社會的需要，是創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的核心，是創(chuàng)新人才素質(zhì)的本質(zhì)特征[1]。這種思維方式具有主動性和獨創(chuàng)性，是創(chuàng)造者在強烈意識支配下將大腦中已有的感情和知識信息，借助于想象和直覺，以突發(fā)性飛躍的形式進行的重建、組合、脫穎、升華所完成的思維，往往能突破習慣性思維的束縛，在解決問題的過程中，其觀點問題富有新的創(chuàng)意。因此，培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神，就得千方百計地啟迪學生的創(chuàng)新思維[2]。
隨著現(xiàn)代制造業(yè)技術(shù)的快速發(fā)展，《先進制造技術(shù)》課程已成為工科院校機械工程和工業(yè)工程專業(yè)的一門重要的專業(yè)課。本課程集機械、電子、信息、材料和管理等多學科交叉，涉及的知識面廣，主要內(nèi)容有：現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)、現(xiàn)代制造工藝技術(shù)、制造自動化技術(shù)、現(xiàn)代生產(chǎn)管理技術(shù)、先進生產(chǎn)制造模式等內(nèi)容。這些內(nèi)容的設(shè)置旨在使學生了解先進制造技術(shù)的范疇，掌握先進制造技術(shù)的理念方法，開闊學生思維，拓寬學生的知識面[3-4]。為了更好地達到課程教學目標，培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神及工程實踐能力，將來走向工作崗位奠定基礎(chǔ)，針對本校該課程的課程性質(zhì)采取了以下教學手段和方法。
1 采取團隊教學方式
隨著學生需求的多樣化，教學內(nèi)容的深入化，教學手段的信息化，教學團隊是高等學校開展教學工作的一種重要組織形式，以團隊為基礎(chǔ)，強調(diào)團隊成員在教學、科研工作上的配合與協(xié)作。不僅有利于課程建設(shè)與課程優(yōu)化，而且有利于人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高。
1.1 鑒于本課程集機械、電子、信息、材料和管理等多學科交叉，涉及的知識面廣的特點，采取團隊教學方式。授課期間，由一名主講教師負責總體協(xié)調(diào)、策劃和教學進度安排。目標明確、重點突出，根據(jù)課題組老師所擅長的技術(shù)領(lǐng)域和研究領(lǐng)域，把握先進結(jié)合科研安排專題講座2-3次。
1.2 鑒于本課程的實用性、先進性，明確需求導(dǎo)向，注重生產(chǎn)實踐，不斷更新和發(fā)展教學內(nèi)容。依托校企聯(lián)合培養(yǎng)基地，邀請企業(yè)高工，按照當前企業(yè)對人才的需求及生產(chǎn)實際，以案例教學的方式，著重講解先進制造裝備、工藝及原理，掌握所講的理論及實際應(yīng)用，有利于提高學生學習的主動性，解決實際問題與分析問題的能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和理論聯(lián)系實際的能力，真正從課堂中學到能夠應(yīng)用于制造業(yè)生產(chǎn)的實用技術(shù)。
2 理論講授和課堂討論相結(jié)合
鑒于本課程以理論授課為主，將本課程課堂教學按1：1的課時安排教師啟發(fā)式的講授和學生主動性的課堂討論。啟發(fā)性教學方式中，教師對先進制造技術(shù)的內(nèi)容和應(yīng)用場合做畫龍點睛性的介紹，借助網(wǎng)絡(luò)教學平臺，列舉的主要參考文獻和出處，引導(dǎo)學生閱讀、思考和查詢。按照班級人數(shù)，將學生組成團隊，在弄清楚基本概念的基礎(chǔ)上，閱讀大量文獻制作本團隊的多媒體課件，在課堂上講授團隊見解。而后，在教師引導(dǎo)和點評下進行課堂討論。最后，由教師做出結(jié)論。這種靈活性、感性化的教學形式，不僅對于學生建立多角度、多層次地設(shè)計分析概念以及掌握先進制造技術(shù)有良好的教學效果，而且培養(yǎng)學生的團隊合作精神、發(fā)散性思維及創(chuàng)造個性的發(fā)展。
3 課內(nèi)學時與課外學時相結(jié)合
由于《先進制造技術(shù)》課內(nèi)學時有限，本課程除安排了大量的思考與分析設(shè)計練習題課外作業(yè)外，還結(jié)合課程相關(guān)專題內(nèi)容，要求學生作課外綜述報告。利用網(wǎng)絡(luò)教學平臺，課程結(jié)束時學生可將自己的綜述報告提交，教師通過網(wǎng)絡(luò)教學平臺進行批閱和修改，為學生反饋，并將課外綜述報告作為課程考核內(nèi)容。這對于學生掌握概念、綜合運用知識、鍛煉分析設(shè)計思維起到了積極作用。
4 現(xiàn)場教學與第二課堂相結(jié)合
先進制造技術(shù)的工程實踐性特別強。依托學校的數(shù)控工程技術(shù)中心、先進制造實驗室、工業(yè)工程實驗室及大學生創(chuàng)新實驗基地和校企聯(lián)合培養(yǎng)基地的先進制造設(shè)備，充分發(fā)揮輔助教師和實驗教師的工程實踐優(yōu)勢，完成該課程部分內(nèi)容的現(xiàn)場教學，豐富學生的第二課堂。
4.1 先進制造技術(shù)要與時俱進，把握“先進”，通過先進制造技術(shù)裝備、柔性裝配生產(chǎn)線等內(nèi)容的現(xiàn)場教學，激發(fā)學生對本課程的興趣，積極參加工程實踐和第二課堂活動。
4.2 工程實踐環(huán)節(jié)不占用理論課時。學校擁有數(shù)控工程技術(shù)中心等開放性實驗室，對于先進制造技術(shù)，專門開設(shè)了數(shù)控車、數(shù)控銑、加工中心、快速原型制造和數(shù)控電火花等開放性創(chuàng)新型實驗。大大激發(fā)了學生的積極性、自主性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)學生的團隊精神。
4.3 通過上述兩種形式，鍛煉了學生的團隊精神及工程實踐能力，為第二課堂的開展做好準備。一方面，學生積極參加SPR項目及教師的科研項目，引導(dǎo)學生從正反兩個角度去分析，把知識由點到線，由線到面，由面到體，形成網(wǎng)絡(luò)，展開思維；另一方面，學生積極參加各項全國大賽，并取得良好成績。如“全國大學生工程訓(xùn)練綜合能力競賽”，啟迪學生的發(fā)散性、求異性，逆向綜合思維模式，提高了學生的工程訓(xùn)練技能、素質(zhì)和創(chuàng)新意識，培養(yǎng)了協(xié)作意識和團隊精神。
5 結(jié)束語
《先進制造技術(shù)》課程具有涉及內(nèi)容廣、多學科交叉、實用性及先進性的特點，通過改革該課程的教學方法與手段，對課程建設(shè)、課程優(yōu)化和提高教學質(zhì)量有促進作用，從而培養(yǎng)出具有發(fā)散性、求異性，逆向綜合創(chuàng)新思維模式的創(chuàng)新型、復(fù)合型工程技術(shù)人才。
參考文獻
[1] 廣州市菩提路小學科研課題組.激發(fā)感官 啟迪創(chuàng)新思維[J].教學理論與方法，2001.5（9），20-21.
關(guān)于“第三次工業(yè)革命”，不能簡單理解為由3D打印、計算機模擬等個別新的制造技術(shù)和設(shè)備的出現(xiàn)與應(yīng)用引起的整個工業(yè)系統(tǒng)的突變，其實質(zhì)是內(nèi)涵豐富的、多層次的，是已經(jīng)發(fā)生突破但仍處于演進中的工業(yè)系統(tǒng)變革。
“第三次工業(yè)革命”的突破性表現(xiàn)在已形成了一個“多維、立體”的新生產(chǎn)制造技術(shù)體系及技術(shù)經(jīng)濟范式。這個體系的底層是高效能運算、超級寬帶、激光粘結(jié)、新材料等“通用技術(shù)”，中層是以人工智能、數(shù)字制造、工業(yè)機器人為代表的制造技術(shù)和工具，高層是應(yīng)用了前述新的通用技術(shù)和制造技術(shù)的大規(guī)模生產(chǎn)系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)和可重構(gòu)生產(chǎn)系統(tǒng)。這個體系的有效運行形成了全球化生產(chǎn)、個性化制造、社會化制造等新的技術(shù)經(jīng)濟范式。
“第三次工業(yè)革命”的演進性表現(xiàn)在這場變革還處于“梯度、漸次”的推進過程中。例如，高效能運算、虛擬設(shè)計與制造是近期跨國公司加速推進、應(yīng)用的先進制造技術(shù)，3D打印技術(shù)的發(fā)展處于由傳統(tǒng)日用消費品、醫(yī)療器械向汽車、航空等新領(lǐng)域快速滲透的階段，而可重構(gòu)生產(chǎn)系統(tǒng)是以美國為代表的先進工業(yè)國家為迎接全球制造和個性制造、為解決大規(guī)模定制系統(tǒng)無法很好地解決產(chǎn)品成本和產(chǎn)品多樣性、產(chǎn)品性能之間沖突所做的戰(zhàn)略性技術(shù)準備，目前仍然處于科學研究和概念設(shè)計的階段。
國外的科學家、未來學家和媒體之所以在今天大肆宣揚“第三次工業(yè)革命”的概念，并不是因為前面提到的基礎(chǔ)制造技術(shù)剛剛出現(xiàn)，事實上，這些基礎(chǔ)制造技術(shù)的發(fā)明和工業(yè)應(yīng)用大多已經(jīng)經(jīng)歷了幾十年的時間；而是由于經(jīng)過了長期的科學探索和技術(shù)積累，這些基礎(chǔ)技術(shù)的技術(shù)成熟度和經(jīng)濟成本已經(jīng)達到了使其在制造領(lǐng)域進行較大規(guī)模應(yīng)用和推廣的水平。其中，作為現(xiàn)代制造技術(shù)系統(tǒng)中最底層技術(shù)的信息技術(shù)的快速進步使得信息存儲、傳輸和處理成本的幾何級數(shù)下降是主要原因。例如，1992年，1M數(shù)據(jù)的平均傳輸成本為222美元，但到2010年，大幅下降到0.13美元。
目前以美國、德國等制造業(yè)強國為代表的國家最為關(guān)注，同時也集中資源加大技術(shù)突破和應(yīng)用的領(lǐng)域是高效能運算技術(shù)突破和平臺建設(shè)。美國競爭力委員會提出將高效能運算定義為“改變?nèi)蛑圃鞓I(yè)游戲規(guī)則的機器”，并建議通過政府企業(yè)的積極合作來推進美國“計算資源”的協(xié)調(diào)和整合，將美國的前沿計算能力轉(zhuǎn)化為制造業(yè)競爭力。之所以將高效能運算作為美國先進制造技術(shù)的突破口，一方面是因為高效能運算與美國的信息技術(shù)優(yōu)勢銜接；另一方面，高效能運算可以大大提高新產(chǎn)品的開發(fā)能力，從而提高美國制造業(yè)的競爭力。目前，美國、德國和日本等國已紛紛出臺計劃和政策，加大對高效能運算的研發(fā)和應(yīng)用支持。
“第三次工業(yè)革命”是挑戰(zhàn)也是機會，需要有建立長期發(fā)展戰(zhàn)略加以應(yīng)對的緊迫感和抓住機會培育經(jīng)濟發(fā)展新動力的信心
“第三次工業(yè)革命”對我國的經(jīng)濟發(fā)展可能形成以下沖擊和挑戰(zhàn)。
一是進一步弱化我國的要素成本優(yōu)勢。“第三次工業(yè)革命”加速推進了先進制造技術(shù)的應(yīng)用，必然會提高勞動生產(chǎn)率、減少勞動在工業(yè)總投入中的比重，我國的比較成本優(yōu)勢可能因此加速弱化。根據(jù)美國研究機構(gòu)的計算，根據(jù)勞動生產(chǎn)率調(diào)整后的綜合勞動成本，我國的勞動力成本是美國南部州的35%左右，到2015年左右將達到60%左右。未來5～10年中美勞動力成本之間的差距將快速縮小。再加上美國在能源方面形成了價格洼地，其物流成本只占到GDP的9%，而中國占到18%。美國發(fā)展制造業(yè)的比較成本劣勢會逐漸減弱。
二是可能對我國的產(chǎn)業(yè)升級和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級形成抑制?，F(xiàn)代制造技術(shù)的應(yīng)用提升了制造環(huán)節(jié)的價值創(chuàng)造能力，使得制造環(huán)節(jié)在產(chǎn)業(yè)價值鏈上的戰(zhàn)略地位將變得與研發(fā)和營銷同等重要，過去描述價值鏈各環(huán)節(jié)價值創(chuàng)造能力差異的“微笑曲線”有可能變成“沉默曲線”甚至“悲傷曲線”。發(fā)達工業(yè)國家不僅可以通過發(fā)展工業(yè)機器人、高端數(shù)控機床、柔性制造系統(tǒng)等現(xiàn)代裝備制造業(yè)控制新的產(chǎn)業(yè)制高點，而且可以通過運用現(xiàn)代制造技術(shù)和制造系統(tǒng)，裝備傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)來提高傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率，從而“第三次工業(yè)革命”為發(fā)達工業(yè)國家重塑制造業(yè)和實體經(jīng)濟優(yōu)勢提供了機遇，曾經(jīng)為尋找更低成本要素而從發(fā)達國家轉(zhuǎn)出的生產(chǎn)活動有可能向發(fā)達國家回流，導(dǎo)致制造業(yè)重心再次向發(fā)達國家偏移。
三是可能進一步惡化我國的收入分配結(jié)構(gòu)。伴隨著先進制造技術(shù)發(fā)展可能導(dǎo)致的制造業(yè)“逆轉(zhuǎn)移”，基于先進制造技術(shù)的工作崗位也會隨之轉(zhuǎn)移，從而破壞我國產(chǎn)業(yè)工人的勞動報酬增長機制。據(jù)統(tǒng)計，我國居民可支配收入占比從2000年的60%多減少到近年的50%左右，其原因有60%可以由居民勞動報酬下降解釋。提高勞動報酬的機制，最根本、最有效、對要素市場扭曲最小的方式是為勞動者創(chuàng)造更多高勞動生產(chǎn)率的工作崗位。但是在一般勞動者素質(zhì)不能夠大幅度提高的情況下，“第三次工業(yè)革命”的推進會造成職工的失業(yè)或者被鎖定在低附加值的簡單勞動環(huán)節(jié)中，勞動者收入改善的相對速度有可能放緩。
但是，面臨“第三次工業(yè)革命”，我國還有相應(yīng)的“機會窗口”和“時間窗口”。
從機會看，一方面，“第三次工業(yè)革命”會催生新的制造系統(tǒng)和生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，這些產(chǎn)業(yè)的發(fā)展會帶動信息產(chǎn)業(yè)、新材料產(chǎn)業(yè)等新的產(chǎn)業(yè)門類的出現(xiàn)和增長，從而為我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的培育和發(fā)展創(chuàng)造很好的機會；另一方面，先進制造技術(shù)終歸是在工廠和制造環(huán)節(jié)的應(yīng)用，我國龐大的制造基礎(chǔ)為先進制造技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了巨大的潛在市場和應(yīng)用場所。
從時間看，由于“第三次工業(yè)革命”是一個漸進的過程，先進制造是一個復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)，先進制造技術(shù)的廣泛應(yīng)用往往涉及到大量基礎(chǔ)的技術(shù)成熟度和成本經(jīng)濟性的制約，同時先進制造技術(shù)轉(zhuǎn)換為現(xiàn)實的產(chǎn)業(yè)競爭力，不僅取決于技術(shù)和設(shè)備因素，更涉及到企業(yè)管理系統(tǒng)，甚至整個社會制度的配套完善，我國還有時間通過戰(zhàn)略調(diào)整和持續(xù)的現(xiàn)場學習，來實現(xiàn)對“第三次工業(yè)革命”的應(yīng)對。
我國要從國家戰(zhàn)略的高度，積極采取措施實現(xiàn)先進制造技術(shù)的突破
第一，加快制定實施我國的“國家先進制造技術(shù)突破和應(yīng)用規(guī)劃”。美國的《制造業(yè)行動計劃》提出，要通過技術(shù)創(chuàng)新和智能制造實現(xiàn)下一代生產(chǎn)率；加快部署新的制造工具和技術(shù)的創(chuàng)新實施，應(yīng)用計算機建模和模擬技術(shù)促進美國高效能運算能力達到超大規(guī)模級，促進建模和模擬技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用，加強科學、技術(shù)、工程和數(shù)學教育。歐洲的《未來工廠計劃》提出，要加大對現(xiàn)代制造技術(shù)的研發(fā)投資和政府企業(yè)間合作，加快發(fā)展可持續(xù)的綠色制造、ICT智能制造、高效能制造和基于新材料的制造。我國應(yīng)盡快制定和實施“國家先進制造技術(shù)突破和應(yīng)用規(guī)劃”，并制定相應(yīng)的產(chǎn)業(yè)政策和實施細則。
第二，以現(xiàn)代“母工廠”建設(shè)為抓手，推進我國的先進制造技術(shù)突破和應(yīng)用。目前我國產(chǎn)業(yè)政策對企業(yè)創(chuàng)新的扶持過度投向企業(yè)的“實驗室”，而對生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)的扶持引導(dǎo)不足，這也是導(dǎo)致我國新產(chǎn)品工程化能力弱、產(chǎn)品穩(wěn)定性和可靠性等產(chǎn)品性能競爭力低下的重要原因。建議借鑒日本的“母工廠”做法，遴選設(shè)備先進、系統(tǒng)管理能力強、現(xiàn)場管理工作扎實的工廠進行重點建設(shè)和投資，將這些“母工廠”建設(shè)成為我國先進制造技術(shù)突破、應(yīng)用的場所，建設(shè)成為先進制造技術(shù)和先進現(xiàn)場管理方法持續(xù)改善的試驗田，從而最終以點帶面地推進我國制造業(yè)素質(zhì)的整體提升。
中圖分類號：U673 文獻標識碼：A
1.什么是船舶建造數(shù)字化
船舶建造數(shù)字化是以數(shù)據(jù)處理、圖形圖像、虛擬現(xiàn)實、數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)字控制等數(shù)字化技術(shù)為基礎(chǔ)，將數(shù)字化技術(shù)全面應(yīng)用于船舶的產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計、制造、管理、經(jīng)營和決策的全過程，使船舶產(chǎn)品的設(shè)計和生產(chǎn)向著自動化、精細化、柔性化、智能化的方向發(fā)展。通過數(shù)字化技術(shù)與現(xiàn)代管理思想和先進工程方法的融合，形成船舶制造業(yè)信息化的完整體系，實現(xiàn)對造船業(yè)的信息化改造，使得造船企業(yè)全面提升產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)能力，降低生產(chǎn)成本，縮短設(shè)計、生產(chǎn)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量。
2.船舶建造數(shù)字化技術(shù)的內(nèi)涵
船舶建造數(shù)字化技術(shù)主要體現(xiàn)在如下3個方面：
2.1 CAX（計算機輔助技術(shù)）
CAX（計算機輔助技術(shù)）是CAD（計算機輔助設(shè)計）、CAE（計算機輔助工程）、CAM（計算機輔助制造）和CAPP（計算機輔助工藝計劃）的統(tǒng)稱。
（1）CAD（計算機輔助設(shè)計）指在計算機及可視化設(shè)備為基礎(chǔ)的專業(yè)化計算機系統(tǒng)的支持下，幫助設(shè)計人員進行設(shè)計工作?？梢栽贑AD系統(tǒng)的輔助下完成從合同設(shè)計開始的一系列設(shè)計工作，建立產(chǎn)品數(shù)字模型，進行工程計算和分析，生成和繪制工程圖，生成物料清單等。
（2）CAE（計算機輔助工程）是用計算機輔助求解復(fù)雜工程和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)強度、剛度、屈曲穩(wěn)定性、動力響應(yīng)、熱傳導(dǎo)、三維多體接觸、彈塑性等力學性能的分析計算以及結(jié)構(gòu)性能的優(yōu)化設(shè)計等問題的一種近似數(shù)值分析方法。
（3）CAM（計算機輔助制造）是將計算機應(yīng)用于生產(chǎn)制造的過程或系統(tǒng)，其核心是計算機數(shù)值控制（簡稱數(shù)控NC）。有狹義和廣義兩個概念。CAM的狹義概念指的是數(shù)控，包括數(shù)控機床、數(shù)控加工中心、數(shù)控生產(chǎn)流水線、數(shù)控火焰或等離子切割、激光束加工、自動繪圖儀、焊機、機器人等；廣義概念還包括制造活動中與物流有關(guān)的所有過程（加工、裝配、檢驗、存貯、輸送）的監(jiān)視、控制和管理。
（4）CAPP（計算機輔助工藝計劃）是通過計算機進行產(chǎn)品加工的工藝路線制定、工序設(shè)計、加工方法選擇、工時定額計算，包括工裝、夾具設(shè)計、刀具和切削用量選擇等，生成必要的工藝卡和工藝文件等。CAPP是連接產(chǎn)品設(shè)計CAD信息和加工制造CAM信息之間工藝信息的橋梁，是生成各種加工制造，管理信息的重要環(huán)節(jié)。
2.2 企業(yè)業(yè)務(wù)技術(shù)過程與信息管理
通常包括PDM/PLM/ERP/MES/CIMS等。即產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PDM、產(chǎn)品生命周期管理PLM、企業(yè)資源計劃ERP、制造執(zhí)行系統(tǒng)MES、計算機集成制造系統(tǒng)CIMS等。它們通過信息技術(shù)與現(xiàn)代管理理念的融合，使人、資源、技術(shù)、管理等要素有機地結(jié)合起來，從而實現(xiàn)設(shè)計及生產(chǎn)過程管理的精細化和企業(yè)資源利用的優(yōu)化。
2.3 數(shù)字化裝備
軟硬件相結(jié)合的數(shù)字化裝備，如NC（數(shù)控設(shè)備）、FMS（柔性制造系統(tǒng)）、Robot（機器人）等通過數(shù)字控制形成的生產(chǎn)自動化裝備。這些設(shè)備通過離散的數(shù)字信息控制設(shè)備或傳動裝置的運行，實現(xiàn)生產(chǎn)加工的自動化。
3.船舶建造數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展歷程
3.1 單項技術(shù)的企業(yè)部門級應(yīng)用階段
該階段主要是單項技術(shù)，如數(shù)值計算技術(shù)、CAD/CAE/CAM技術(shù)、數(shù)控技術(shù)以及各種部門級的管理信息系統(tǒng)，如財務(wù)、人事、OA、物資等管理系統(tǒng)在企業(yè)部門的局部范圍內(nèi)的應(yīng)用。部門級數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用作為一種技術(shù)手段對提高設(shè)計和生產(chǎn)效率、提高產(chǎn)品質(zhì)量發(fā)揮著重要作用。
3.2 企業(yè)內(nèi)綜合應(yīng)用集成階段
這一階段是由企業(yè)內(nèi)的信息集成、過程集成到應(yīng)用集成。通過信息集成保證了系統(tǒng)間信息的一致性，通過應(yīng)用集成使企業(yè)內(nèi)部的各種信息系統(tǒng)組成了一個有機的整體，大幅提高了數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的整體效益，使得企業(yè)設(shè)計、生產(chǎn)、經(jīng)營、管理的各種業(yè)務(wù)活動得以協(xié)調(diào)運行，大大提高了企業(yè)的生產(chǎn)能力。
3.3 企業(yè)間的應(yīng)用集成階段
由于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，促使電子商務(wù)、供應(yīng)鏈管理、協(xié)同設(shè)計、敏捷制造等一些基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的新型管理思想和管理方法得以實施，使得船舶這種具有大量配套設(shè)施的高度復(fù)雜產(chǎn)品的制造能夠?qū)崿F(xiàn)跨地域的專業(yè)化企業(yè)間的協(xié)同運作，使產(chǎn)品能夠快速地、柔性地應(yīng)對用戶的需求。
自20世紀60年代末將計算機用于船舶線型放樣開始，我國船舶行業(yè)信息化已歷經(jīng)40多年，國內(nèi)造船業(yè)經(jīng)過不懈的努力，使得造船數(shù)字化技術(shù)已逐步滲透到造船業(yè)價值鏈的每一個環(huán)節(jié)，引進或自主開發(fā)了各種各樣的信息系統(tǒng)，已廣泛應(yīng)用于船舶設(shè)計、建造和管理過程中。國內(nèi)一些骨干造船企業(yè)和研究院所已開始引進虛擬仿真技術(shù)，開展船舶和海洋工程的產(chǎn)品虛擬設(shè)計和建造過程模擬等研究。
4.船舶建造數(shù)字化技術(shù)體系
制造業(yè)數(shù)字化技術(shù)是以現(xiàn)代設(shè)計制造的工程方法和先進制造理論為依據(jù)，以數(shù)字化技術(shù)為手段，面向產(chǎn)品全生命周期，理論方法與應(yīng)用技術(shù)相結(jié)合的一個復(fù)雜的技術(shù)體系。
4.1 現(xiàn)代制造理論與數(shù)字化技術(shù)基礎(chǔ)
主要有計算機集成制造、并行工程、精益生產(chǎn)、敏捷制造、大批量定制等現(xiàn)代制造理論，以及建模技術(shù)、仿真技術(shù)、優(yōu)化技術(shù)、集成技術(shù)等數(shù)字化技術(shù)緊密結(jié)合，形成了其技術(shù)理論基礎(chǔ)。
4.2 數(shù)字化基礎(chǔ)環(huán)境
主要包括計算機系統(tǒng)及系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)及相關(guān)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及相關(guān)技術(shù)、信息安全體系、信息標準化體系等。
4.3 數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計技術(shù)
主要包括產(chǎn)品需求分析、設(shè)計開發(fā)、生產(chǎn)制造等各個階段中，為分析和解決產(chǎn)品設(shè)計和制造過程中的各種問題而提供的數(shù)字化的技術(shù)方法和應(yīng)用工具，如單項應(yīng)用技術(shù)CAD、CAE、CAM、VR等，過程管理和集成平臺PDM、仿真及優(yōu)化應(yīng)用等。
4.4 數(shù)字化制造技術(shù)
主要有數(shù)字化生產(chǎn)計劃與制造執(zhí)行控制、數(shù)字化工藝過程、數(shù)字化裝備、數(shù)字化制造單元、基于數(shù)字化的生產(chǎn)系統(tǒng)綜合集成等。
4.5 數(shù)字化管理技術(shù)
主要包括現(xiàn)代企業(yè)管理模式、集成化管理與決策信息系統(tǒng)、企業(yè)資源計劃與管理系統(tǒng)、企業(yè)生產(chǎn)項目管理系統(tǒng)、企業(yè)間協(xié)作的供應(yīng)鏈管理與電子商務(wù)技術(shù)、企業(yè)質(zhì)量管理的相關(guān)技術(shù)及企業(yè)管理系統(tǒng)的應(yīng)用實施過程及方法等。
船舶建造數(shù)字化技術(shù)是制造業(yè)數(shù)字化技術(shù)針對船舶制造的特點和具體要求的實際應(yīng)用。船舶建造數(shù)字化技術(shù)體系包括現(xiàn)代制造與數(shù)字化技術(shù)基礎(chǔ)、船舶產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計技術(shù)、數(shù)字化制造技術(shù)、數(shù)字化管理技術(shù)和一體化集成技術(shù)，此外，還有數(shù)字化基礎(chǔ)支撐環(huán)境與相關(guān)技術(shù)等。
（1）船舶產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計技術(shù)以三維建模技術(shù)、數(shù)值計算技術(shù)、CAD、PDM、并行協(xié)同技術(shù)等數(shù)字化技術(shù)為基礎(chǔ)，按照船舶設(shè)計不同階段及不同專業(yè)的規(guī)范和技術(shù)要求，形成船舶各設(shè)計階段的數(shù)字化技術(shù)。
（2）船舶產(chǎn)品數(shù)字化制造技術(shù)以MES、CAPP、NC、過程仿真等數(shù)字化技術(shù)為基礎(chǔ)，根據(jù)現(xiàn)代造船模式的要求，形成制造執(zhí)行層面的船舶數(shù)字化制造技術(shù)。
（3）船舶產(chǎn)品數(shù)字化管理技術(shù)則是將制造業(yè)先進的管理理念和方法與數(shù)字化技術(shù)相融合，按照船舶生產(chǎn)管理特點，形成船舶制造數(shù)字化管理技術(shù)。
（4）一體化集成技術(shù)則是進一步在設(shè)計、制造、管理等數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)信息的集成和應(yīng)用的集成，達到工程的并行和協(xié)同。
上述數(shù)字化技術(shù)的研究、開發(fā)和應(yīng)用需具備相應(yīng)的基礎(chǔ)環(huán)境，需要解決一些相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)，如信息標準化、編碼體系、產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫、企業(yè)資源數(shù)據(jù)庫、集成平臺、信息安全體系等。
5.船舶建造集成系統(tǒng)
船舶建造集成系統(tǒng)涵蓋船舶建造企業(yè)的設(shè)計、制造、管理的主要業(yè)務(wù)過程：
（1）設(shè)計方面主要包含船、機、電、舾裝、涂裝等專業(yè)門類的設(shè)計CAD系統(tǒng)、船舶設(shè)計虛擬仿真系統(tǒng)，以及結(jié)合生產(chǎn)工藝要求的各個專業(yè)的生產(chǎn)設(shè)計系統(tǒng)。設(shè)計系統(tǒng)生成的設(shè)計數(shù)據(jù)通過PDM（船舶產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)）存放并管理，以PDM作為平臺，為船舶制造系統(tǒng)和管理系統(tǒng)提供有關(guān)產(chǎn)品信息的共享。
（2）船舶建造和管理系統(tǒng)通常包含工程計劃管理、物資與物流管理、成本管理、財務(wù)管理、質(zhì)量管理、企業(yè)資源（設(shè)備與人力資源）管理，以及MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）等。
（3）制造執(zhí)行系統(tǒng)控制車間級的生產(chǎn)制造執(zhí)行過程，如造船精度管理、資源日程計劃、作業(yè)安排與執(zhí)行實績反饋等。制造和管理系統(tǒng)根據(jù)企業(yè)經(jīng)管計劃和產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)計的要求制訂工程計劃、采購計劃、生產(chǎn)計劃和其他生產(chǎn)準備工作，通過制造執(zhí)行系統(tǒng)貫徹實施生產(chǎn)作業(yè)過程。
結(jié)語
隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，制造業(yè)的新思想、新方法、新技術(shù)層出不窮、日新月異，船舶建造業(yè)應(yīng)該緊跟現(xiàn)代科技潮流，不斷創(chuàng)新，以實現(xiàn)船舶建造技術(shù)的跨越式發(fā)展。
參考文獻
