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時(shí)間：2023-07-28 09:19:32
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在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)愈加劇烈的今天，工業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)程加快以及機(jī)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(wèn)題。作為工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的體現(xiàn)，工業(yè)設(shè)計(jì)及機(jī)械設(shè)計(jì)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(jì)效益，進(jìn)而使企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中始終立于不敗之地。
1工業(yè)設(shè)計(jì)及機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)概述
1.1工業(yè)設(shè)計(jì)概念
工業(yè)設(shè)計(jì)涵蓋美學(xué)、工學(xué)等學(xué)科，在工業(yè)革命后逐漸受到企業(yè)的重視。工業(yè)設(shè)計(jì)理念與時(shí)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(jì)注重產(chǎn)品的實(shí)用性，使產(chǎn)品何人達(dá)到良好匹配，而隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(jì)上，往往需要兼具實(shí)用性與審美性，通過(guò)工業(yè)設(shè)計(jì)一系列行為，滿足人們的實(shí)際需求。
1.2工業(yè)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
從工業(yè)設(shè)計(jì)概念中，可以分化出工業(yè)設(shè)計(jì)的三個(gè)基本特征：綜合性強(qiáng)、實(shí)踐性強(qiáng)、時(shí)代感強(qiáng)[1]。在早期人們提到工業(yè)設(shè)計(jì)，往往聯(lián)想到冰冷的機(jī)器，然而實(shí)際上，工業(yè)設(shè)計(jì)不單單的指工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，還包括產(chǎn)品制造過(guò)程各種問(wèn)題的解決方法，因此這使得工業(yè)設(shè)計(jì)的綜合性強(qiáng)。工業(yè)設(shè)計(jì)較強(qiáng)實(shí)踐性主要體現(xiàn)在工業(yè)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的實(shí)際成效上，工業(yè)產(chǎn)品為人們營(yíng)造一個(gè)舒適的生活環(huán)境，因此其實(shí)踐性較強(qiáng)。需要注意的是，不同的時(shí)代背景與時(shí)代需求，使得工業(yè)設(shè)計(jì)與時(shí)展的聯(lián)系緊密，以當(dāng)前時(shí)代背景來(lái)看，工業(yè)設(shè)計(jì)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(jì)的時(shí)代感強(qiáng)。
1.3工業(yè)設(shè)計(jì)發(fā)展現(xiàn)狀
自工業(yè)革命依賴，工業(yè)設(shè)計(jì)行業(yè)就以一種迅雷不及掩耳的姿態(tài)進(jìn)行發(fā)展。在我國(guó)，雖然工業(yè)設(shè)計(jì)出現(xiàn)的比較晚，但是我國(guó)對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)的關(guān)注度一直偏移，通過(guò)大量財(cái)力與人力資源的投入，使得工業(yè)設(shè)計(jì)更加符合實(shí)際社會(huì)的需求。
1.4機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)概念及發(fā)展現(xiàn)狀
作為機(jī)械工程重要組成部分，機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的高低直接關(guān)系到機(jī)械產(chǎn)品性能的發(fā)揮。通常而言，機(jī)械設(shè)計(jì)制造包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、機(jī)械加工制造以及產(chǎn)品銷售等多個(gè)環(huán)節(jié)，隨著信息技術(shù)的加入，機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)在不斷進(jìn)行改進(jìn)，機(jī)械產(chǎn)品的進(jìn)度與自動(dòng)化程度在不斷提升。從機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的發(fā)展來(lái)看，我國(guó)自主研發(fā)機(jī)械設(shè)計(jì)制造能力較弱，絕大部分的機(jī)械設(shè)計(jì)依舊依賴國(guó)外先進(jìn)技術(shù)引進(jìn)[2]。并且，我國(guó)依賴大量廉價(jià)勞動(dòng)力，在機(jī)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(dòng)密集化產(chǎn)品，因而使真正意義上的自動(dòng)化、精密化產(chǎn)品的研發(fā)量降低，這就使得我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)有很大的差距。
2工業(yè)設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的聯(lián)系與應(yīng)用
2.1工業(yè)設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的聯(lián)系
工業(yè)設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)兩者相互作用，旨在全面促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展進(jìn)程，并為工業(yè)企業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。機(jī)械設(shè)計(jì)制造的市場(chǎng)需求穩(wěn)定化為工業(yè)設(shè)計(jì)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展提供有力的保障，為了適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需求，工業(yè)設(shè)計(jì)需要根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的方向進(jìn)行不斷的更新與觀念改變，通過(guò)工業(yè)設(shè)計(jì)出滿足人們審美以及生產(chǎn)實(shí)際需求的產(chǎn)品，并且在保證產(chǎn)品實(shí)用性能的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)對(duì)產(chǎn)品性能的檢測(cè)，從而為工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)創(chuàng)造出更高的經(jīng)濟(jì)效益。工業(yè)設(shè)計(jì)同時(shí)還為機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的發(fā)展提供更大的幫助[3]。在當(dāng)前信息技術(shù)在工業(yè)設(shè)計(jì)中的廣泛應(yīng)用，使得工業(yè)設(shè)計(jì)更加注重產(chǎn)品的自動(dòng)化以及人性化設(shè)計(jì)水平，并且在設(shè)計(jì)過(guò)程中還更加注重各種生活元素的添加，實(shí)現(xiàn)工業(yè)成品人性化，符合時(shí)展的需求，并且通過(guò)工業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)研究的不斷推進(jìn)，使得機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的現(xiàn)代化水平不斷提升。
2.2工業(yè)設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的應(yīng)用
工業(yè)設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)兩者的緊密聯(lián)系，使得兩者在實(shí)際使用中往往是相互滲透的[4]。在工業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中中，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員需要掌握機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)，包括產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、形式以及色彩等，使得設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品兼具觀賞性以及實(shí)用性，使人們能夠接受相應(yīng)的產(chǎn)品。而機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)實(shí)踐過(guò)程中，通過(guò)利用工業(yè)設(shè)計(jì)中的人體工學(xué)知識(shí)，使機(jī)械設(shè)計(jì)的人性化需求得到體現(xiàn)。并且現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計(jì)綠色、環(huán)保理念的加入，機(jī)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(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的未來(lái)發(fā)展中，兩者的結(jié)合還應(yīng)持續(xù)推進(jìn)。為了進(jìn)一步提升工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，相關(guān)企業(yè)需要不斷概念生產(chǎn)及經(jīng)營(yíng)管理理念，不斷依賴技術(shù)的進(jìn)步以及技術(shù)創(chuàng)新來(lái)提升企業(yè)自身競(jìng)爭(zhēng)力，加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)與相關(guān)設(shè)計(jì)的資金、人力投入力度，通過(guò)制定相關(guān)的激勵(lì)機(jī)制，使得員工工業(yè)設(shè)計(jì)理念更新不斷加快。同時(shí)，為了加快我國(guó)工業(yè)企業(yè)的發(fā)展進(jìn)程，相關(guān)的政府部門還應(yīng)充分大會(huì)宏觀調(diào)控作用，指導(dǎo)并鼓勵(lì)工業(yè)企業(yè)進(jìn)行創(chuàng)新與改革，使工業(yè)設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)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(shí)注重相關(guān)設(shè)計(jì)人才的培養(yǎng)，鼓勵(lì)工業(yè)設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造相關(guān)研究，從而使我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)水平逐漸趕超發(fā)達(dá)國(guó)家。
3結(jié)論
總之，工業(yè)經(jīng)濟(jì)作為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成，工業(yè)生產(chǎn)水平的提升與我國(guó)工業(yè)總水平、國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展有緊密聯(lián)系。因此，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行設(shè)計(jì)與制造技術(shù)革新是必然的趨勢(shì)，為了加快工業(yè)設(shè)計(jì)與機(jī)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(jì)需求以及提高設(shè)計(jì)與制造人員的綜合素質(zhì)，以處理好工業(yè)設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)兩者之間的內(nèi)在關(guān)系，從而促進(jìn)社會(huì)的健康與可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]劉曉玲.探索與思考計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造的結(jié)合[J].中國(guó)包裝工業(yè),2016(02).
[2]劉強(qiáng).機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及工業(yè)設(shè)計(jì)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的關(guān)系[J].化學(xué)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(jī)、光、電、計(jì)算機(jī)技術(shù)于一體的高興技術(shù)科技，主要用于對(duì)目標(biāo)物體或者實(shí)際物品進(jìn)行外觀結(jié)構(gòu)、色彩繪成進(jìn)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(biāo)。三維掃描技術(shù)是一種能夠把實(shí)際物體的立體信息轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能夠直接處理的數(shù)字信息，為實(shí)物數(shù)字化系統(tǒng)提供了相對(duì)便捷的方法。
1.2三維掃描技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
三維掃描技術(shù)具有非接觸測(cè)量的優(yōu)點(diǎn)。不像傳統(tǒng)的測(cè)量方式，要對(duì)物體進(jìn)行實(shí)際性測(cè)量，不用測(cè)量其高度、長(zhǎng)度和寬度就可以得到物體數(shù)據(jù)信息的優(yōu)點(diǎn)。三維掃描技術(shù)還有速度快的優(yōu)點(diǎn)。對(duì)比傳統(tǒng)的測(cè)量方式，不需要大費(fèi)周章地準(zhǔn)備多個(gè)測(cè)量?jī)x器，也不需要找到一個(gè)適合物體大小的地方，只需要對(duì)著物體掃描就可以得到數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)，時(shí)間上縮短，效率也有所變高。三維掃描技術(shù)還有精準(zhǔn)度高的優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)的測(cè)量方式，需要多次測(cè)量，從而減少實(shí)驗(yàn)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(gè)實(shí)驗(yàn)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(lái)，有許多的三維掃描原理被挖掘出來(lái)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(yùn)用最廣泛的就是光學(xué)式的運(yùn)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(guó)將三維掃描技術(shù)運(yùn)用在工業(yè)化設(shè)計(jì)、瑕疵品檢測(cè)、逆向工程、機(jī)器人導(dǎo)引、測(cè)量地貌、醫(yī)學(xué)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(guó)對(duì)于技術(shù)研發(fā)具有廣泛性和可塑性的特點(diǎn)。
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(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。CAD的最初概念只是科學(xué)計(jì)算和繪圖。而現(xiàn)在的CAD技術(shù)是指使用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)項(xiàng)目?jī)?nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)的全過(guò)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(jì)、工程研究分析、工程設(shè)計(jì)制圖、文檔內(nèi)容編制等工作。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的每個(gè)階段計(jì)算機(jī)都能發(fā)揮它的輔助作用，CAD是增強(qiáng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的一項(xiàng)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(yùn)用并且日益完善起來(lái)。
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(jì)算機(jī)輔助制造、CAM利用計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)備管理控制和操作的過(guò)程。它通過(guò)輸入零件的工藝路線和工序內(nèi)容對(duì)零件驚醒加工時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡和數(shù)控程序進(jìn)行操控。計(jì)算機(jī)輔助制造CAM的核心就是計(jì)算機(jī)數(shù)值的控制，簡(jiǎn)稱為數(shù)控。CAM系統(tǒng)一般具有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和過(guò)程自動(dòng)化兩個(gè)方面的功能。廣泛運(yùn)用在機(jī)床應(yīng)用以及其他各類設(shè)備的控制，比如沖壓機(jī)、火焰或等離子弧切割、激光束加工、自動(dòng)繪圖儀、焊接機(jī)、裝配機(jī)、檢查機(jī)、自動(dòng)編織機(jī)、電腦繡花和服裝裁剪等，成為各個(gè)相應(yīng)行業(yè)CAM的基礎(chǔ)。
2.3CAD/CAM技術(shù)的運(yùn)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(jì)算機(jī)技術(shù)的緊密結(jié)合、相互滲透于發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)綜合性應(yīng)用技術(shù)。CAD/cAM技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分。它的發(fā)展和運(yùn)用使傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、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(gè)國(guó)家科技現(xiàn)代化和工業(yè)現(xiàn)代化水平的一個(gè)重要指標(biāo)。CAD/cAM技術(shù)的實(shí)踐證明：一個(gè)先進(jìn)的技術(shù)設(shè)計(jì)可以轉(zhuǎn)變一個(gè)現(xiàn)代的實(shí)際生產(chǎn)力。減少勞動(dòng)力的輸出是社會(huì)生產(chǎn)減少成本輸出的一種方式，這時(shí)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(jì)初的機(jī)械制造業(yè)，總的發(fā)展趨勢(shì)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(gè)發(fā)展趨勢(shì)上進(jìn)行運(yùn)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(gè)國(guó)家制造水平的一個(gè)重要指標(biāo)。那么模具工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵點(diǎn)就是模具技術(shù)的進(jìn)步。模具CAD/cAM技術(shù)是一種現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)與制造的應(yīng)用技術(shù)，它在對(duì)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(jìn)的一個(gè)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(duì)手板、樣品、模型進(jìn)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(guò)CAD/cAM軟件接口，在CAD/CAM系統(tǒng)上對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)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(diǎn)。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(jìn)了社會(huì)生產(chǎn)制造行業(yè)的發(fā)展與進(jìn)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(jī)械工程專業(yè)的課程教學(xué)中必須要將綠色制造的概念引入到學(xué)生們所學(xué)習(xí)的課程中，以培養(yǎng)學(xué)生的綠色設(shè)計(jì)與制造的思維和理念。讓學(xué)生走入工作崗位中時(shí)能夠有綠色制造的意識(shí)。然而現(xiàn)有的有關(guān)綠色制造的教學(xué)還只是停留在理論知識(shí)的講解上，不能夠和實(shí)踐相結(jié)合，因此造成學(xué)生對(duì)綠色制造的忽視。對(duì)學(xué)生綠色制造意識(shí)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(shí)驗(yàn)為例，將綠色制造的概念放到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，讓學(xué)生直觀的感受到綠色制造在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用。
一、綠色制造在成形磨齒實(shí)驗(yàn)中的滲透教學(xué)
凡事預(yù)則立，不預(yù)則廢。――《禮記?中庸》無(wú)論什么事情只要提前準(zhǔn)備都會(huì)使這件事情變得簡(jiǎn)單。所以首先要讓學(xué)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(shí)驗(yàn)課過(guò)程中學(xué)生會(huì)注意到與之有關(guān)的方面并進(jìn)行思考，在講解綠色制造技術(shù)的時(shí)候就會(huì)事半功倍。成形磨齒課程中，利用學(xué)校里實(shí)驗(yàn)室的資源主要對(duì)以下應(yīng)用在成形磨齒中的綠色制造技術(shù)進(jìn)行講解。
1.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中磨削液的重復(fù)利用和處理方法
在成形磨齒的教學(xué)中，對(duì)齒輪進(jìn)行磨削加工時(shí)，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(guò)程中，由于冷卻液的使用會(huì)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(huì)對(duì)磨削加工生態(tài)和環(huán)境造成污染，并對(duì)操作者健康造成傷害。所以我們?cè)诮虒W(xué)中使用的磨削機(jī)床采用全密封護(hù)罩以保護(hù)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(jìn)行冷凝回收再進(jìn)行循環(huán)利用，將無(wú)污染的霧排向?qū)嶒?yàn)室。而混雜著鐵屑的油污則通過(guò)過(guò)濾系統(tǒng)將鐵屑和大部分油污分離，及時(shí)干凈的將其中磨屑過(guò)濾出來(lái)。這樣既可以對(duì)磨削液進(jìn)行重復(fù)利用，減少磨削液的消耗，還不會(huì)污染到實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境。
2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)加工工藝進(jìn)行改良
在成形磨齒實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程中，減少工藝調(diào)整的時(shí)間就可以節(jié)約調(diào)整時(shí)間中機(jī)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(xué)過(guò)程中，可以采用通過(guò)合理設(shè)置參數(shù)，使加工過(guò)程中工藝的調(diào)整時(shí)間減少。提高產(chǎn)品的生產(chǎn)使用效率。在調(diào)整參數(shù)時(shí)，我們將自己設(shè)計(jì)的軟件內(nèi)嵌到齒輪磨削機(jī)床中，再對(duì)實(shí)驗(yàn)所需加工的齒輪參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。通過(guò)軟件內(nèi)置算法的計(jì)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(jiǎn)化的加工步驟達(dá)到形成目標(biāo)齒輪目的的步驟。這樣，就節(jié)省了進(jìn)行工藝調(diào)整的時(shí)間，也減少加工元件的損耗，達(dá)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(xué)
在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行中，首先，讓學(xué)生進(jìn)行一些關(guān)于綠色制造的討論會(huì)使學(xué)生對(duì)綠色制造再次加深印象，并且會(huì)有更好的理解。其次，讓學(xué)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(gè)學(xué)生都參與到綠色制造工藝的設(shè)計(jì)中，使學(xué)生的積極性大大增強(qiáng)，提升對(duì)綠色制造技術(shù)的認(rèn)同感。在課堂中采用分組的方式進(jìn)行討論，要求在一段時(shí)間后進(jìn)行總結(jié)發(fā)言。老師在課堂中的任務(wù)是對(duì)學(xué)生的討論內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)引導(dǎo)，提出實(shí)際問(wèn)題讓學(xué)生進(jìn)行思考，并在討論過(guò)程中給出關(guān)于齒輪磨削機(jī)床綠色制造技術(shù)的發(fā)展方向。再次，對(duì)學(xué)生的討論進(jìn)行總結(jié)發(fā)言，總結(jié)發(fā)言中對(duì)學(xué)生的想法進(jìn)行講評(píng)，肯定正確，糾正錯(cuò)誤，引導(dǎo)學(xué)生更加全面的思考問(wèn)題。最后，對(duì)綠色制造技術(shù)進(jìn)行延伸，讓學(xué)生了解一些國(guó)際上先進(jìn)的綠色設(shè)計(jì)和綠色制造方法和思路。這樣在討論中加深學(xué)生對(duì)綠色制造概念的印象，并且通過(guò)老師對(duì)綠色制造技術(shù)的介紹和延伸，引起學(xué)生對(duì)綠色制造技術(shù)的興趣和重視。
三、總結(jié)
通過(guò)在成形磨齒教學(xué)中對(duì)綠色制造的概念進(jìn)行滲透，對(duì)學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，初步完成了以下幾個(gè)目標(biāo)：
1.拓寬了學(xué)生的知識(shí)面，在實(shí)驗(yàn)課堂中學(xué)習(xí)綠色制造的知識(shí)，讓學(xué)生對(duì)綠色制造有更深的認(rèn)識(shí)，使學(xué)生樹立了綠色制造的意識(shí)。
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(jì)、試制到產(chǎn)品上市周期太長(zhǎng),設(shè)計(jì)過(guò)程中難以與用戶進(jìn)行交流,難以及時(shí)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(hù)等方面的要求,不能綜合考慮生產(chǎn)、時(shí)間以及費(fèi)用等相互制約條件的限制,更談不上考慮整個(gè)模具產(chǎn)品壽命周期的諸多問(wèn)題。筆者就現(xiàn)代模具產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的高科技信息化及其應(yīng)用談點(diǎn)淺見。
1現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)與制造已步入信息化時(shí)代
改革開放30多年來(lái),中國(guó)模具生產(chǎn)作為一個(gè)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(gè)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(guó)模具產(chǎn)業(yè)作為一個(gè)行業(yè)的從無(wú)到有、從小到大、從拾漏補(bǔ)缺到成為主力,以及模具需求和產(chǎn)量的快速增長(zhǎng)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(guò)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?chǎng)專業(yè)協(xié)作的大規(guī)模生產(chǎn)方式;從完全非標(biāo)生產(chǎn)到相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化和準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。模具生產(chǎn)技術(shù)革命,濃縮到一點(diǎn)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(jì)80年代前,很多模具是靠鉗工用手打磨出來(lái)的;90年代,由于引入了數(shù)控加工機(jī)床、edm等較先進(jìn)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(jìn)。高精度加工己經(jīng)把工人從繁重的體力勞動(dòng)中解放出來(lái)。另一方面,cad/cam/cae等計(jì)算機(jī)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(jì)及數(shù)控加工水平有了很大的提高,cad/cam/cae軟件對(duì)于模具技術(shù)人員的工作效率和設(shè)計(jì)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(gè)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(lái),讓信息化管理為企業(yè)的生產(chǎn)效率提升作出貢獻(xiàn)。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(jìn)步的必然趨勢(shì)。
模具生產(chǎn)是單件訂單式生產(chǎn),在管理信息化中有其強(qiáng)烈的特殊性。設(shè)計(jì)是制造的一部分,工藝設(shè)計(jì)不充分,設(shè)計(jì)與工藝信息可直接重復(fù)利用價(jià)值不大。因此,根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)把握全面信息化管理與實(shí)用、簡(jiǎn)化管理的平衡點(diǎn),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(cāng)庫(kù)管理等等。購(gòu)置的都是部件與部件的半成品,不存在入庫(kù)出庫(kù)過(guò)程,制造費(fèi)用的攤銷每個(gè)企業(yè)也是都不一樣。又比如成本核算更應(yīng)該采用項(xiàng)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(guò)徹底的改造是完全不適應(yīng)的。
2現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)的CAD/CAE技術(shù)的應(yīng)用
模具設(shè)計(jì)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(jìn)行創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)。模具設(shè)計(jì)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(jì)與力學(xué)計(jì)算和尺寸與尺寸精度確定與設(shè)計(jì)等,因此模具設(shè)計(jì)常分為制件工藝分析與設(shè)計(jì)、模具總體方案設(shè)計(jì)、總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)四個(gè)階段。CAD/CAE,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助工程,它包括概念設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、有限元分析、計(jì)算機(jī)仿真、計(jì)算機(jī)輔助繪圖和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)過(guò)程管理等。應(yīng)用CAD技術(shù)可以設(shè)計(jì)出產(chǎn)品的大體結(jié)構(gòu),再通過(guò)CAE技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析、可行性評(píng)估和優(yōu)化設(shè)計(jì)。采用模具CAD/CAE集成技術(shù)后,制件一般不需要再進(jìn)行原型試驗(yàn),采用幾何造型技術(shù),制件的形狀能精確、逼真地顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上,有限元分析程序可以對(duì)其力學(xué)性能進(jìn)行檢測(cè)。借助于計(jì)算機(jī),自動(dòng)繪圖代替了人工繪圖,自動(dòng)檢索代替了手冊(cè)查閱,快速分析代替了手工計(jì)算,使模具設(shè)計(jì)師能從繁瑣的繪圖和計(jì)算中解放出來(lái),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(cè)模具結(jié)構(gòu)有關(guān)參數(shù)的正確性。
當(dāng)今的概念設(shè)計(jì)已不僅僅是停留在對(duì)外觀和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上,它已經(jīng)擴(kuò)展到對(duì)模具結(jié)構(gòu)分析的領(lǐng)域。對(duì)于運(yùn)用CAD技術(shù)設(shè)計(jì)出的模具,可運(yùn)用先進(jìn)的CAE軟件(尤其是有限元軟件)對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、抗沖擊實(shí)驗(yàn)?zāi)M、跌落實(shí)驗(yàn)?zāi)M、散熱能力、疲勞和蠕變等分析。通過(guò)這些分析,可以檢驗(yàn)前面的概念性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(jìn)行相應(yīng)的修改。修改后再在CAE中進(jìn)行各種性能的檢測(cè),最終確定滿足要求的模具結(jié)構(gòu)。
當(dāng)今CAD技術(shù)的發(fā)展使得概念設(shè)計(jì)思想體現(xiàn)在相應(yīng)的模塊中。概念設(shè)計(jì)不再只是設(shè)計(jì)師的思維,系統(tǒng)模塊也融合了一般的概念設(shè)計(jì)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(jì)的系統(tǒng)模塊,我們稱之為工業(yè)設(shè)計(jì)模塊或概念設(shè)計(jì)模塊。例如,Pro/ENGINEER就包含一個(gè)工業(yè)設(shè)計(jì)模塊——ProDesign,用于支持自上而下的投影設(shè)計(jì),以及在復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)中所包含的許多復(fù)雜任務(wù)的自動(dòng)設(shè)計(jì)。此模塊工具包括概念設(shè)計(jì)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(jì)師的工作量,節(jié)約了工作時(shí)間,提高了工作效率,使設(shè)計(jì)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(guó)科學(xué)家德雷克斯勒博士在《創(chuàng)造的機(jī)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(jī)器實(shí)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(jìn)展。
摘要制造業(yè)是現(xiàn)代國(guó)民經(jīng)濟(jì)和綜合國(guó)力的重要支柱，其生產(chǎn)總值一般占一個(gè)國(guó)家國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的20%～55%。在一個(gè)國(guó)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(rèn)為，世界上各個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的競(jìng)爭(zhēng)，主要是制造技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。其競(jìng)爭(zhēng)能力最終體現(xiàn)在所生產(chǎn)的產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率上。隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的高速發(fā)展以及顧客需求和市場(chǎng)環(huán)境的不斷變化，這種競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，因而各國(guó)政府都非常重視對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的研究。
隨著高新技術(shù)和知識(shí)經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，生命科學(xué)、材料科學(xué)、信息技術(shù)、微電子技術(shù)、航空航天等新興的科學(xué)技術(shù)不斷涌現(xiàn)。以計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合的先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，對(duì)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(guó)尤其是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)際競(jìng)爭(zhēng)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(gè)涵蓋整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程、跨多個(gè)學(xué)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(kuò)展，它是一種涵蓋面很廣的廣義制造概念，是“大過(guò)程”、“大制造”，包括光、機(jī)、電產(chǎn)品的制造，工藝流程設(shè)計(jì)，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(jī)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(xué)加工方法等；它不但包括從毛坯到成品的加工制造過(guò)程，而且還涉及產(chǎn)品的市場(chǎng)信息收集與分析、產(chǎn)品的選型決策、產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造過(guò)程、產(chǎn)品的銷售和售后服務(wù)、報(bào)廢產(chǎn)品的處理以及產(chǎn)品的疲勞強(qiáng)度和全壽命過(guò)程的預(yù)估等產(chǎn)品整個(gè)生命周期的全過(guò)程。
經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步對(duì)制造科學(xué)提出了新的要求與期望，它與信息科學(xué)、生命科學(xué)、材料科學(xué)、管理科學(xué)等不同學(xué)科之間的交叉融合更為緊密，形成了多學(xué)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(xué)、生物科學(xué)和材料科學(xué)提供觀察、實(shí)驗(yàn)、檢測(cè)、制造的裝備和技術(shù)支持；另一方面，信息科學(xué)、生物科學(xué)、材料科學(xué)的最新成果也會(huì)應(yīng)用于制造業(yè)，進(jìn)一步豐富制造科學(xué)的內(nèi)容，同時(shí)，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(jìn)制造科學(xué)的進(jìn)一步提高。制造生產(chǎn)模式對(duì)制造過(guò)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(xué)、社會(huì)人文科學(xué)與制造科學(xué)的交叉、融匯和發(fā)展而成的結(jié)果，有著統(tǒng)率生產(chǎn)過(guò)程、加速高新技術(shù)的發(fā)展、決定產(chǎn)品質(zhì)量和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力的作用。
先進(jìn)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(jì)算機(jī)技術(shù)，極大地改變著制造的面貌，是先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展與制造科學(xué)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(jìng)爭(zhēng)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(shí)；其所創(chuàng)造的社會(huì)財(cái)富實(shí)際上也是某種形式的信息，即產(chǎn)品信息和制造信息。未來(lái)的產(chǎn)品一般應(yīng)是基于信息或知識(shí)的產(chǎn)品。未來(lái)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(gè)制造業(yè)。
二、制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
21世紀(jì)，制造業(yè)日趨全球化，先進(jìn)制造技術(shù)向著自動(dòng)化、柔性化、集成化和智能化方向發(fā)展?？偟膩?lái)看，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(duì)世界的認(rèn)識(shí)進(jìn)入納米尺度，從宏觀轉(zhuǎn)向微觀擴(kuò)展。納米技術(shù)和納米制造技術(shù)是當(dāng)前競(jìng)相研究的最前沿領(lǐng)域，它將使人們?cè)谏a(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(cè)量技術(shù)和納米機(jī)械學(xué)等。納米技術(shù)對(duì)制造業(yè)已經(jīng)產(chǎn)生了很大的影響，對(duì)傳統(tǒng)制造方法、制造工藝與手段帶來(lái)了巨大沖擊；同時(shí)，納米技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了微型系統(tǒng)制造技術(shù)的發(fā)展。微型系統(tǒng)是機(jī)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(duì)世界各國(guó)的科技、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)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(xué)家提出微型機(jī)械的設(shè)想，到第一個(gè)硅微型壓力傳感器問(wèn)世，以及微型齒輪、微型齒輪泵、微型氣動(dòng)渦輪及聯(lián)接件、硅微型靜電電機(jī)、微型加速度計(jì)，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(guó)越來(lái)越多的青睞，其應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒉粩鄶U(kuò)大。
制造技術(shù)的全球化和中國(guó)加入WTO給我國(guó)的制造業(yè)帶來(lái)了前所未有的發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。當(dāng)前，人類社會(huì)已進(jìn)入信息時(shí)代和知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，國(guó)際經(jīng)濟(jì)合作與交往日益緊密，全球產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)入大調(diào)整的重要時(shí)期，世界正在形成一個(gè)統(tǒng)一的大市場(chǎng)。世界范圍內(nèi)制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)變得越來(lái)越嚴(yán)酷，人們對(duì)于產(chǎn)品的個(gè)性化和服務(wù)的要求越來(lái)越強(qiáng)烈，產(chǎn)品的生命周期越來(lái)越短，只有采取積極的應(yīng)對(duì)措施，才能逐步縮短我國(guó)在制造領(lǐng)域與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的差距。
中圖分類號(hào)：TD404 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
機(jī)械制造加工是把原材料、半成品轉(zhuǎn)化為成品的生產(chǎn)過(guò)程，包括產(chǎn)品圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、生產(chǎn)組織準(zhǔn)備和技術(shù)準(zhǔn)備、原材料購(gòu)買、標(biāo)準(zhǔn)件統(tǒng)籌、毛坯制造、零件機(jī)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(jī)械加工、熱處理、裝配和試驗(yàn)等。在加工過(guò)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(jī)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。現(xiàn)代制造工藝可以說(shuō)是先進(jìn)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(jì)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)必須通過(guò)生產(chǎn)加工才能完成，故而工藝是設(shè)計(jì)、制造的橋梁，設(shè)計(jì)的可行性一般會(huì)受到工藝水平的制約，由此工藝也就很容易成為設(shè)計(jì)的“瓶頸”，所以，不是所有被設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品都能被加工出來(lái)，也不是所有設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品都能通過(guò)加工達(dá)到預(yù)定的技術(shù)要求?！霸O(shè)計(jì)”和“工藝”非常重要，缺一不可。很多人把二者割裂或?qū)α⑵饋?lái)，這顯然不正確，應(yīng)用廣義的“制造”概念把它們統(tǒng)一起來(lái)?，F(xiàn)在，人們常會(huì)較為看重設(shè)計(jì)師在產(chǎn)品創(chuàng)意上的作用，卻未能正確評(píng)價(jià)工藝制造師的作用。事實(shí)上，很多例子都能生動(dòng)說(shuō)明制造技術(shù)的成功離不開較高的工藝水平。
機(jī)械制造是一門歷史悠久的學(xué)科，在人類文明的發(fā)展進(jìn)程中占據(jù)了重要地位。而機(jī)械制造工藝是專門研究產(chǎn)品設(shè)計(jì)、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(gè)過(guò)程的工程學(xué)科。隨著社會(huì)的發(fā)展，人類在進(jìn)入21 世紀(jì)后對(duì)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(jià)廉成為產(chǎn)品必須具備的品質(zhì)，如果產(chǎn)品還包含自動(dòng)化程序，則進(jìn)一步要求售后服務(wù)必須到位。綜上所述，為適應(yīng)時(shí)代要求，必須采用現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)。
2 機(jī)械制造工藝的發(fā)展趨勢(shì)
在機(jī)械制造工藝不斷發(fā)展的今天，其在國(guó)內(nèi)外表現(xiàn)出全球化、自動(dòng)化、環(huán)?；?、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化等發(fā)展趨勢(shì)，下面我們就其中幾個(gè)方面作個(gè)簡(jiǎn)單探討。
（1）全球化。機(jī)械制造業(yè)的國(guó)內(nèi)、國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，不少企業(yè)，甚至包括知名企業(yè)，在無(wú)情的競(jìng)爭(zhēng)中落敗，倒閉的倒閉，被兼并的被兼并，不少暫時(shí)還得以在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)立足的知名企業(yè)只能另辟蹊徑，拓展新市場(chǎng)。網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展進(jìn)一步推動(dòng)了企業(yè)間既競(jìng)爭(zhēng)又合作的發(fā)展趨勢(shì)，它與激烈的市場(chǎng)角逐相互作用，成
為了制造業(yè)全球化的發(fā)展動(dòng)力。當(dāng)然我們也需要明確，全球化機(jī)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(shí)現(xiàn)。
（2）自動(dòng)化。自動(dòng)化信息管理一直是機(jī)械制造工藝領(lǐng)域追求的終極目標(biāo)，制造技術(shù)自動(dòng)化可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率，同時(shí)又能降低成本，減輕工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。目前，制造技術(shù)自動(dòng)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(jī)一體化制造系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人、制造過(guò)程的計(jì)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(yíng)等活動(dòng)帶來(lái)了新的變革，零件制造、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品銷售與市場(chǎng)開拓都變得可以在異地甚至異國(guó)進(jìn)行。網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展同時(shí)也加快了技術(shù)信息的交流，加強(qiáng)了產(chǎn)品開發(fā)的合作與經(jīng)營(yíng)管理模式的學(xué)習(xí)，在一定程度上推動(dòng)了企業(yè)向既競(jìng)爭(zhēng)又合作的方向發(fā)展。
眾所周知，現(xiàn)代機(jī)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(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，也是衡量國(guó)家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志，是國(guó)際間科技競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)。我們要抓住機(jī)遇，了解機(jī)械制造技術(shù)工藝的發(fā)展特點(diǎn)，把握現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，緊跟發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的世界潮流，將發(fā)展現(xiàn)代機(jī)械制造工藝放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位，盡快縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，才能在全球化的激烈競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。
3 機(jī)械制造工藝的發(fā)展現(xiàn)狀分析
我國(guó)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(gè)方面和多個(gè)大項(xiàng)目。這4 個(gè)方面體現(xiàn)為現(xiàn)代設(shè)計(jì)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(xiàng)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(dāng)前，我國(guó)工藝發(fā)展的重點(diǎn)是并行設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、改性技術(shù)與現(xiàn)代成形、材料成形過(guò)程仿真和優(yōu)化等。
3.1 機(jī)械制造工藝中自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀
自動(dòng)化制造單元在機(jī)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(tái)或者單臺(tái)加工機(jī)器、數(shù)控機(jī)床等進(jìn)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(dòng)系統(tǒng)。這是機(jī)械制造中自動(dòng)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(shì)就是能夠提高生產(chǎn)效率從而降低生產(chǎn)成本。
機(jī)械制造中的自動(dòng)化系統(tǒng)由多個(gè)自動(dòng)化數(shù)控機(jī)床構(gòu)成，在統(tǒng)一的計(jì)算機(jī)體系之下接受控制，進(jìn)而形成一個(gè)簡(jiǎn)單的加工性的流水線，具有很強(qiáng)的實(shí)用性，在我國(guó)的企業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。該系統(tǒng)中自動(dòng)化制造和分散控制是主導(dǎo)，具有生產(chǎn)線自動(dòng)化的特點(diǎn)，已經(jīng)在很多技術(shù)領(lǐng)域廣為使用。
自動(dòng)化制造工廠將單一的制造過(guò)程連接起來(lái)，并配備健全的儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)，使得原材料采購(gòu)、產(chǎn)品生產(chǎn)與裝配以及成品檢驗(yàn)與配送等一系列的工序都在自動(dòng)化中完成運(yùn)轉(zhuǎn)。在我國(guó)，具備這樣的自動(dòng)化系統(tǒng)的工廠仍僅占少數(shù)。
3.2 機(jī)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(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)的CAD 模塊指揮下實(shí)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(shí)也能進(jìn)行一次性加工，這對(duì)于較為復(fù)雜的零件加工尤為有用。因此，這項(xiàng)技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在機(jī)械工藝制造中獲得了越來(lái)越
廣泛的應(yīng)用。
在機(jī)械制造業(yè)中，為了提高使用壽命或機(jī)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(zhǎng)其使用壽命，一般都需要對(duì)其表面進(jìn)行一些必要的處理。在機(jī)械制造工藝過(guò)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(lái)提高其耐磨程度，使其表面形成一個(gè)特殊的保護(hù)層。在這種方式的基礎(chǔ)上，機(jī)械制造工藝將激光的高溫特性運(yùn)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(shí)，激光技術(shù)還被運(yùn)用到默寫模具生產(chǎn)的修復(fù)工序中，在不改變?cè)谐叽绱笮〉那闆r下加長(zhǎng)其使用期限。
4 當(dāng)前制造技術(shù)面臨的形勢(shì)和任務(wù)
從整體發(fā)展趨勢(shì)可以看出，機(jī)械制造工藝得以順利發(fā)展，最重要的推動(dòng)力量是數(shù)字化，這同時(shí)也是機(jī)械制造工藝重要的發(fā)展方向，其主要包括3 個(gè)組成部分：（1）機(jī)械制造中設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的數(shù)字化；（2）數(shù)字化生產(chǎn)過(guò)程的可實(shí)現(xiàn)目標(biāo)在機(jī)械設(shè)計(jì)工藝中的作用；（3）實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)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(shí)，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(jī)械制造工藝更上層樓。我國(guó)在20 世紀(jì)六七十年代時(shí)已經(jīng)建成一個(gè)非常完整的制造業(yè)體系。但在相當(dāng)長(zhǎng)的一個(gè)時(shí)期中，我們雖然注意了高新技術(shù)的迅猛發(fā)展，卻對(duì)傳統(tǒng)技術(shù)的改革顯得有些手足無(wú)措。
最后，筆者認(rèn)為，我國(guó)的機(jī)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(jī)械制造工藝。
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刊，2007（12）
1現(xiàn)代制造技術(shù)的綜合特點(diǎn)
隨著科學(xué)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(guò)程?，F(xiàn)代制造業(yè)不再是簡(jiǎn)單的加工制造,而是產(chǎn)品市場(chǎng)調(diào)查和產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)及工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)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(jì)和社會(huì)效益。
1.1機(jī)械制造技術(shù)的統(tǒng)一化
從20世紀(jì)90年代,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)關(guān)鍵在于提高生產(chǎn)率。隨著經(jīng)濟(jì)的全球化、競(jìng)爭(zhēng)的概念也早已在制造業(yè)中升級(jí)和加劇。市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)樯a(chǎn)力,時(shí)間價(jià)值、質(zhì)量一體化三要素。先進(jìn)的制造工藝、自動(dòng)化、信息化三個(gè)因素有機(jī)結(jié)合,達(dá)到三者統(tǒng)一。
1.2機(jī)械制造技術(shù)的全球化
制造的“地球化”,就21世紀(jì)的機(jī)械制造行業(yè)而言,是其最重要的特點(diǎn)。近年來(lái),全球經(jīng)營(yíng)模式浮現(xiàn)了大型公司成功的要素。另外,受國(guó)際和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng),大企業(yè)擴(kuò)張市場(chǎng)上占有率具有競(jìng)爭(zhēng)力。另外競(jìng)爭(zhēng)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(yíng)管理這兩方面的原因有關(guān)系,制造業(yè)是國(guó)際化發(fā)展的原動(dòng)力。
2現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)展望
（1）現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)是未來(lái)的新趨勢(shì),在全球化的趨勢(shì)下,國(guó)內(nèi)外發(fā)展的競(jìng)爭(zhēng)日益增大的情況下,有機(jī)械制造企業(yè)收購(gòu)合并,有的則是倒閉,所以這些企業(yè)的新市場(chǎng)不斷地向外擴(kuò)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(jī)械制造的發(fā)展也被推進(jìn),對(duì)機(jī)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(guó)際化發(fā)展將能夠?qū)崿F(xiàn)。（2）現(xiàn)代機(jī)械制造的自動(dòng)化以及虛擬化在未來(lái)的發(fā)展中也將成為必然趨勢(shì)，從自動(dòng)化的發(fā)展形勢(shì)來(lái)看主要是系統(tǒng)的集成和系統(tǒng)技術(shù)，在實(shí)際的制造過(guò)程中的調(diào)度以及計(jì)劃等方面的有效實(shí)現(xiàn)。而在虛擬化的發(fā)展趨勢(shì)也能得到實(shí)現(xiàn)，這對(duì)產(chǎn)品開發(fā)的速度以及風(fēng)險(xiǎn)都有著重要的優(yōu)化作用，而虛擬軟件就成為二十一世紀(jì)比較重要的軟件發(fā)展產(chǎn)業(yè)。（3）在現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展的綠色化趨勢(shì)、可持續(xù)發(fā)展的理念實(shí)踐的情況下,環(huán)境的保護(hù)和節(jié)約能源深入人心,所以在機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過(guò)程中,也逐漸把綠色生產(chǎn)作為目標(biāo)?，F(xiàn)在的精密加工的技術(shù)和無(wú)切割液加工、快速成形技術(shù)等方面都是實(shí)際的制造業(yè)發(fā)展過(guò)程中的重要角色,最大限度地?cái)U(kuò)大生產(chǎn)綠色環(huán)境減少負(fù)面影響,提高能源的利用率,使其最大限度地實(shí)現(xiàn)。針對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)的特點(diǎn)和我國(guó)機(jī)械制造的發(fā)展方向，和社會(huì)對(duì)高素質(zhì)人才的需求愈來(lái)愈迫切，愈來(lái)愈高。我國(guó)高等教育正在逐步實(shí)現(xiàn)由應(yīng)試教育向現(xiàn)代綜合教育的轉(zhuǎn)化，簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí)傳統(tǒng)知識(shí)和提高動(dòng)手能力，已經(jīng)不能滿足當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展要求。這樣，在高校實(shí)踐教學(xué)過(guò)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(tái)、五軸聯(lián)動(dòng)加工中心、快速成型設(shè)備、三維掃描設(shè)備等一批設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造先進(jìn)設(shè)備。以上設(shè)備能夠提供給數(shù)控，機(jī)械，和機(jī)電、電子四個(gè)專業(yè)的學(xué)生完成實(shí)訓(xùn)教學(xué)，為了給學(xué)生提供更大、更廣闊的學(xué)習(xí)平臺(tái)，工業(yè)學(xué)校實(shí)訓(xùn)基地在數(shù)控車床的配備上選擇了多種系統(tǒng)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)掌握傳統(tǒng)工藝的同時(shí)又了解了、簡(jiǎn)單掌握了當(dāng)代先進(jìn)制造技術(shù)。
【中圖分類號(hào)】 G649.21 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 A 【文章編號(hào)】 1006-5962（2012）07（b）-0054-01
培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維是現(xiàn)代教育、現(xiàn)代化社會(huì)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(dòng)性和獨(dú)創(chuàng)性，是創(chuàng)造者在強(qiáng)烈意識(shí)支配下將大腦中已有的感情和知識(shí)信息，借助于想象和直覺，以突發(fā)性飛躍的形式進(jìn)行的重建、組合、脫穎、升華所完成的思維，往往能突破習(xí)慣性思維的束縛，在解決問(wèn)題的過(guò)程中，其觀點(diǎn)問(wèn)題富有新的創(chuàng)意。因此，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神，就得千方百計(jì)地啟迪學(xué)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(jìn)制造技術(shù)》課程已成為工科院校機(jī)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(jī)械、電子、信息、材料和管理等多學(xué)科交叉，涉及的知識(shí)面廣，主要內(nèi)容有：現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)、現(xiàn)代制造工藝技術(shù)、制造自動(dòng)化技術(shù)、現(xiàn)代生產(chǎn)管理技術(shù)、先進(jìn)生產(chǎn)制造模式等內(nèi)容。這些內(nèi)容的設(shè)置旨在使學(xué)生了解先進(jìn)制造技術(shù)的范疇，掌握先進(jìn)制造技術(shù)的理念方法，開闊學(xué)生思維，拓寬學(xué)生的知識(shí)面[3-4]。為了更好地達(dá)到課程教學(xué)目標(biāo)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神及工程實(shí)踐能力，將來(lái)走向工作崗位奠定基礎(chǔ)，針對(duì)本校該課程的課程性質(zhì)采取了以下教學(xué)手段和方法。
1 采取團(tuán)隊(duì)教學(xué)方式
隨著學(xué)生需求的多樣化，教學(xué)內(nèi)容的深入化，教學(xué)手段的信息化，教學(xué)團(tuán)隊(duì)是高等學(xué)校開展教學(xué)工作的一種重要組織形式，以團(tuán)隊(duì)為基礎(chǔ)，強(qiáng)調(diào)團(tuán)隊(duì)成員在教學(xué)、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(jī)械、電子、信息、材料和管理等多學(xué)科交叉，涉及的知識(shí)面廣的特點(diǎn)，采取團(tuán)隊(duì)教學(xué)方式。授課期間，由一名主講教師負(fù)責(zé)總體協(xié)調(diào)、策劃和教學(xué)進(jìn)度安排。目標(biāo)明確、重點(diǎn)突出，根據(jù)課題組老師所擅長(zhǎng)的技術(shù)領(lǐng)域和研究領(lǐng)域，把握先進(jìn)結(jié)合科研安排專題講座2-3次。
1.2 鑒于本課程的實(shí)用性、先進(jìn)性，明確需求導(dǎo)向，注重生產(chǎn)實(shí)踐，不斷更新和發(fā)展教學(xué)內(nèi)容。依托校企聯(lián)合培養(yǎng)基地，邀請(qǐng)企業(yè)高工，按照當(dāng)前企業(yè)對(duì)人才的需求及生產(chǎn)實(shí)際，以案例教學(xué)的方式，著重講解先進(jìn)制造裝備、工藝及原理，掌握所講的理論及實(shí)際應(yīng)用，有利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，解決實(shí)際問(wèn)題與分析問(wèn)題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和理論聯(lián)系實(shí)際的能力，真正從課堂中學(xué)到能夠應(yīng)用于制造業(yè)生產(chǎn)的實(shí)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(xué)按1：1的課時(shí)安排教師啟發(fā)式的講授和學(xué)生主動(dòng)性的課堂討論。啟發(fā)性教學(xué)方式中，教師對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)容和應(yīng)用場(chǎng)合做畫龍點(diǎn)睛性的介紹，借助網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，列舉的主要參考文獻(xiàn)和出處，引導(dǎo)學(xué)生閱讀、思考和查詢。按照班級(jí)人數(shù)，將學(xué)生組成團(tuán)隊(duì)，在弄清楚基本概念的基礎(chǔ)上，閱讀大量文獻(xiàn)制作本團(tuán)隊(duì)的多媒體課件，在課堂上講授團(tuán)隊(duì)見解。而后，在教師引導(dǎo)和點(diǎn)評(píng)下進(jìn)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(xué)形式，不僅對(duì)于學(xué)生建立多角度、多層次地設(shè)計(jì)分析概念以及掌握先進(jìn)制造技術(shù)有良好的教學(xué)效果，而且培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神、發(fā)散性思維及創(chuàng)造個(gè)性的發(fā)展。
3 課內(nèi)學(xué)時(shí)與課外學(xué)時(shí)相結(jié)合
由于《先進(jìn)制造技術(shù)》課內(nèi)學(xué)時(shí)有限，本課程除安排了大量的思考與分析設(shè)計(jì)練習(xí)題課外作業(yè)外，還結(jié)合課程相關(guān)專題內(nèi)容，要求學(xué)生作課外綜述報(bào)告。利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，課程結(jié)束時(shí)學(xué)生可將自己的綜述報(bào)告提交，教師通過(guò)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行批閱和修改，為學(xué)生反饋，并將課外綜述報(bào)告作為課程考核內(nèi)容。這對(duì)于學(xué)生掌握概念、綜合運(yùn)用知識(shí)、鍛煉分析設(shè)計(jì)思維起到了積極作用。
4 現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)與第二課堂相結(jié)合
先進(jìn)制造技術(shù)的工程實(shí)踐性特別強(qiáng)。依托學(xué)校的數(shù)控工程技術(shù)中心、先進(jìn)制造實(shí)驗(yàn)室、工業(yè)工程實(shí)驗(yàn)室及大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)基地和校企聯(lián)合培養(yǎng)基地的先進(jìn)制造設(shè)備，充分發(fā)揮輔助教師和實(shí)驗(yàn)教師的工程實(shí)踐優(yōu)勢(shì)，完成該課程部分內(nèi)容的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，豐富學(xué)生的第二課堂。
4.1 先進(jìn)制造技術(shù)要與時(shí)俱進(jìn)，把握“先進(jìn)”，通過(guò)先進(jìn)制造技術(shù)裝備、柔性裝配生產(chǎn)線等內(nèi)容的現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)，激發(fā)學(xué)生對(duì)本課程的興趣，積極參加工程實(shí)踐和第二課堂活動(dòng)。
4.2 工程實(shí)踐環(huán)節(jié)不占用理論課時(shí)。學(xué)校擁有數(shù)控工程技術(shù)中心等開放性實(shí)驗(yàn)室，對(duì)于先進(jìn)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(shí)驗(yàn)。大大激發(fā)了學(xué)生的積極性、自主性和創(chuàng)造性，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神。
4.3 通過(guò)上述兩種形式，鍛煉了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神及工程實(shí)踐能力，為第二課堂的開展做好準(zhǔn)備。一方面，學(xué)生積極參加SPR項(xiàng)目及教師的科研項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生從正反兩個(gè)角度去分析，把知識(shí)由點(diǎn)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(xué)生積極參加各項(xiàng)全國(guó)大賽，并取得良好成績(jī)。如“全國(guó)大學(xué)生工程訓(xùn)練綜合能力競(jìng)賽”，啟迪學(xué)生的發(fā)散性、求異性，逆向綜合思維模式，提高了學(xué)生的工程訓(xùn)練技能、素質(zhì)和創(chuàng)新意識(shí)，培養(yǎng)了協(xié)作意識(shí)和團(tuán)隊(duì)精神。
5 結(jié)束語(yǔ)
《先進(jìn)制造技術(shù)》課程具有涉及內(nèi)容廣、多學(xué)科交叉、實(shí)用性及先進(jìn)性的特點(diǎn)，通過(guò)改革該課程的教學(xué)方法與手段，對(duì)課程建設(shè)、課程優(yōu)化和提高教學(xué)質(zhì)量有促進(jìn)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(xiàn)
[1] 廣州市菩提路小學(xué)科研課題組.激發(fā)感官 啟迪創(chuàng)新思維[J].教學(xué)理論與方法，2001.5（9），20-21.
關(guān)于“第三次工業(yè)革命”，不能簡(jiǎn)單理解為由3D打印、計(jì)算機(jī)模擬等個(gè)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(gè)工業(yè)系統(tǒng)的突變，其實(shí)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(jìn)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(gè)“多維、立體”的新生產(chǎn)制造技術(shù)體系及技術(shù)經(jīng)濟(jì)范式。這個(gè)體系的底層是高效能運(yùn)算、超級(jí)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(jī)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(gè)體系的有效運(yùn)行形成了全球化生產(chǎn)、個(gè)性化制造、社會(huì)化制造等新的技術(shù)經(jīng)濟(jì)范式。
“第三次工業(yè)革命”的演進(jìn)性表現(xiàn)在這場(chǎng)變革還處于“梯度、漸次”的推進(jìn)過(guò)程中。例如，高效能運(yùn)算、虛擬設(shè)計(jì)與制造是近期跨國(guó)公司加速推進(jìn)、應(yīng)用的先進(jìn)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(fèi)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(guó)為代表的先進(jìn)工業(yè)國(guó)家為迎接全球制造和個(gè)性制造、為解決大規(guī)模定制系統(tǒng)無(wú)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(zhǔn)備，目前仍然處于科學(xué)研究和概念設(shè)計(jì)的階段。
國(guó)外的科學(xué)家、未來(lái)學(xué)家和媒體之所以在今天大肆宣揚(yáng)“第三次工業(yè)革命”的概念，并不是因?yàn)榍懊嫣岬降幕A(chǔ)制造技術(shù)剛剛出現(xiàn)，事實(shí)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(shí)間；而是由于經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)期的科學(xué)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(jì)成本已經(jīng)達(dá)到了使其在制造領(lǐng)域進(jìn)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(jìn)步使得信息存儲(chǔ)、傳輸和處理成本的幾何級(jí)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(guó)、德國(guó)等制造業(yè)強(qiáng)國(guó)為代表的國(guó)家最為關(guān)注，同時(shí)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(yùn)算技術(shù)突破和平臺(tái)建設(shè)。美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)力委員會(huì)提出將高效能運(yùn)算定義為“改變?nèi)蛑圃鞓I(yè)游戲規(guī)則的機(jī)器”，并建議通過(guò)政府企業(yè)的積極合作來(lái)推進(jìn)美國(guó)“計(jì)算資源”的協(xié)調(diào)和整合，將美國(guó)的前沿計(jì)算能力轉(zhuǎn)化為制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。之所以將高效能運(yùn)算作為美國(guó)先進(jìn)制造技術(shù)的突破口，一方面是因?yàn)楦咝苓\(yùn)算與美國(guó)的信息技術(shù)優(yōu)勢(shì)銜接；另一方面，高效能運(yùn)算可以大大提高新產(chǎn)品的開發(fā)能力，從而提高美國(guó)制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。目前，美國(guó)、德國(guó)和日本等國(guó)已紛紛出臺(tái)計(jì)劃和政策，加大對(duì)高效能運(yùn)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(jī)會(huì)，需要有建立長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略加以應(yīng)對(duì)的緊迫感和抓住機(jī)會(huì)培育經(jīng)濟(jì)發(fā)展新動(dòng)力的信心
“第三次工業(yè)革命”對(duì)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展可能形成以下沖擊和挑戰(zhàn)。
一是進(jìn)一步弱化我國(guó)的要素成本優(yōu)勢(shì)?！暗谌喂I(yè)革命”加速推進(jìn)了先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用，必然會(huì)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率、減少勞動(dòng)在工業(yè)總投入中的比重，我國(guó)的比較成本優(yōu)勢(shì)可能因此加速弱化。根據(jù)美國(guó)研究機(jī)構(gòu)的計(jì)算，根據(jù)勞動(dòng)生產(chǎn)率調(diào)整后的綜合勞動(dòng)成本，我國(guó)的勞動(dòng)力成本是美國(guó)南部州的35%左右，到2015年左右將達(dá)到60%左右。未來(lái)5～10年中美勞動(dòng)力成本之間的差距將快速縮小。再加上美國(guó)在能源方面形成了價(jià)格洼地，其物流成本只占到GDP的9%，而中國(guó)占到18%。美國(guó)發(fā)展制造業(yè)的比較成本劣勢(shì)會(huì)逐漸減弱。
二是可能對(duì)我國(guó)的產(chǎn)業(yè)升級(jí)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)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(jià)值創(chuàng)造能力，使得制造環(huán)節(jié)在產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈上的戰(zhàn)略地位將變得與研發(fā)和營(yíng)銷同等重要，過(guò)去描述價(jià)值鏈各環(huán)節(jié)價(jià)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(dá)工業(yè)國(guó)家不僅可以通過(guò)發(fā)展工業(yè)機(jī)器人、高端數(shù)控機(jī)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(diǎn)，而且可以通過(guò)運(yùn)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(lái)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(dá)工業(yè)國(guó)家重塑制造業(yè)和實(shí)體經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)提供了機(jī)遇，曾經(jīng)為尋找更低成本要素而從發(fā)達(dá)國(guó)家轉(zhuǎn)出的生產(chǎn)活動(dòng)有可能向發(fā)達(dá)國(guó)家回流，導(dǎo)致制造業(yè)重心再次向發(fā)達(dá)國(guó)家偏移。
三是可能進(jìn)一步惡化我國(guó)的收入分配結(jié)構(gòu)。伴隨著先進(jìn)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(jìn)制造技術(shù)的工作崗位也會(huì)隨之轉(zhuǎn)移，從而破壞我國(guó)產(chǎn)業(yè)工人的勞動(dòng)報(bào)酬增長(zhǎng)機(jī)制。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)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(dòng)報(bào)酬下降解釋。提高勞動(dòng)報(bào)酬的機(jī)制，最根本、最有效、對(duì)要素市場(chǎng)扭曲最小的方式是為勞動(dòng)者創(chuàng)造更多高勞動(dòng)生產(chǎn)率的工作崗位。但是在一般勞動(dòng)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(jìn)會(huì)造成職工的失業(yè)或者被鎖定在低附加值的簡(jiǎn)單勞動(dòng)環(huán)節(jié)中，勞動(dòng)者收入改善的相對(duì)速度有可能放緩。
但是，面臨“第三次工業(yè)革命”，我國(guó)還有相應(yīng)的“機(jī)會(huì)窗口”和“時(shí)間窗口”。
從機(jī)會(huì)看，一方面，“第三次工業(yè)革命”會(huì)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(huì)帶動(dòng)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(zhǎng)，從而為我國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的培育和發(fā)展創(chuàng)造很好的機(jī)會(huì)；另一方面，先進(jìn)制造技術(shù)終歸是在工廠和制造環(huán)節(jié)的應(yīng)用，我國(guó)龐大的制造基礎(chǔ)為先進(jìn)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(chǎng)和應(yīng)用場(chǎng)所。
從時(shí)間看，由于“第三次工業(yè)革命”是一個(gè)漸進(jìn)的過(guò)程，先進(jìn)制造是一個(gè)復(fù)雜的技術(shù)系統(tǒng)，先進(jìn)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(jì)性的制約，同時(shí)先進(jìn)制造技術(shù)轉(zhuǎn)換為現(xiàn)實(shí)的產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)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(gè)社會(huì)制度的配套完善，我國(guó)還有時(shí)間通過(guò)戰(zhàn)略調(diào)整和持續(xù)的現(xiàn)場(chǎng)學(xué)習(xí)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)“第三次工業(yè)革命”的應(yīng)對(duì)。
我國(guó)要從國(guó)家戰(zhàn)略的高度，積極采取措施實(shí)現(xiàn)先進(jìn)制造技術(shù)的突破
第一，加快制定實(shí)施我國(guó)的“國(guó)家先進(jìn)制造技術(shù)突破和應(yīng)用規(guī)劃”。美國(guó)的《制造業(yè)行動(dòng)計(jì)劃》提出，要通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和智能制造實(shí)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(shí)施，應(yīng)用計(jì)算機(jī)建模和模擬技術(shù)促進(jìn)美國(guó)高效能運(yùn)算能力達(dá)到超大規(guī)模級(jí)，促進(jìn)建模和模擬技術(shù)的工業(yè)應(yīng)用，加強(qiáng)科學(xué)、技術(shù)、工程和數(shù)學(xué)教育。歐洲的《未來(lái)工廠計(jì)劃》提出，要加大對(duì)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(guó)應(yīng)盡快制定和實(shí)施“國(guó)家先進(jìn)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(shí)施細(xì)則。
第二，以現(xiàn)代“母工廠”建設(shè)為抓手，推進(jìn)我國(guó)的先進(jìn)制造技術(shù)突破和應(yīng)用。目前我國(guó)產(chǎn)業(yè)政策對(duì)企業(yè)創(chuàng)新的扶持過(guò)度投向企業(yè)的“實(shí)驗(yàn)室”，而對(duì)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(guó)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(jìng)爭(zhēng)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(jìn)、系統(tǒng)管理能力強(qiáng)、現(xiàn)場(chǎng)管理工作扎實(shí)的工廠進(jìn)行重點(diǎn)建設(shè)和投資，將這些“母工廠”建設(shè)成為我國(guó)先進(jìn)制造技術(shù)突破、應(yīng)用的場(chǎng)所，建設(shè)成為先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)現(xiàn)場(chǎng)管理方法持續(xù)改善的試驗(yàn)田，從而最終以點(diǎn)帶面地推進(jìn)我國(guó)制造業(yè)素質(zhì)的整體提升。
中圖分類號(hào)：U673 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(shí)、數(shù)據(jù)庫(kù)、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(jì)、制造、管理、經(jīng)營(yíng)和決策的全過(guò)程，使船舶產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)向著自動(dòng)化、精細(xì)化、柔性化、智能化的方向發(fā)展。通過(guò)數(shù)字化技術(shù)與現(xiàn)代管理思想和先進(jìn)工程方法的融合，形成船舶制造業(yè)信息化的完整體系，實(shí)現(xiàn)對(duì)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(jì)、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(gè)方面：
2.1 CAX（計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)）
CAX（計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)）是CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）、CAE（計(jì)算機(jī)輔助工程）、CAM（計(jì)算機(jī)輔助制造）和CAPP（計(jì)算機(jī)輔助工藝計(jì)劃）的統(tǒng)稱。
（1）CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）指在計(jì)算機(jī)及可視化設(shè)備為基礎(chǔ)的專業(yè)化計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的支持下，幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)工作?？梢栽贑AD系統(tǒng)的輔助下完成從合同設(shè)計(jì)開始的一系列設(shè)計(jì)工作，建立產(chǎn)品數(shù)字模型，進(jìn)行工程計(jì)算和分析，生成和繪制工程圖，生成物料清單等。
（2）CAE（計(jì)算機(jī)輔助工程）是用計(jì)算機(jī)輔助求解復(fù)雜工程和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、剛度、屈曲穩(wěn)定性、動(dòng)力響應(yīng)、熱傳導(dǎo)、三維多體接觸、彈塑性等力學(xué)性能的分析計(jì)算以及結(jié)構(gòu)性能的優(yōu)化設(shè)計(jì)等問(wèn)題的一種近似數(shù)值分析方法。
（3）CAM（計(jì)算機(jī)輔助制造）是將計(jì)算機(jī)應(yīng)用于生產(chǎn)制造的過(guò)程或系統(tǒng)，其核心是計(jì)算機(jī)數(shù)值控制（簡(jiǎn)稱數(shù)控NC）。有狹義和廣義兩個(gè)概念。CAM的狹義概念指的是數(shù)控，包括數(shù)控機(jī)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(dòng)繪圖儀、焊機(jī)、機(jī)器人等；廣義概念還包括制造活動(dòng)中與物流有關(guān)的所有過(guò)程（加工、裝配、檢驗(yàn)、存貯、輸送）的監(jiān)視、控制和管理。
（4）CAPP（計(jì)算機(jī)輔助工藝計(jì)劃）是通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行產(chǎn)品加工的工藝路線制定、工序設(shè)計(jì)、加工方法選擇、工時(shí)定額計(jì)算，包括工裝、夾具設(shè)計(jì)、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(jì)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(guò)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(jì)劃ERP、制造執(zhí)行系統(tǒng)MES、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS等。它們通過(guò)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(jī)地結(jié)合起來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)及生產(chǎn)過(guò)程管理的精細(xì)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(jī)器人）等通過(guò)數(shù)字控制形成的生產(chǎn)自動(dòng)化裝備。這些設(shè)備通過(guò)離散的數(shù)字信息控制設(shè)備或傳動(dòng)裝置的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)加工的自動(dòng)化。
3.船舶建造數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展歷程
3.1 單項(xiàng)技術(shù)的企業(yè)部門級(jí)應(yīng)用階段
該階段主要是單項(xiàng)技術(shù)，如數(shù)值計(jì)算技術(shù)、CAD/CAE/CAM技術(shù)、數(shù)控技術(shù)以及各種部門級(jí)的管理信息系統(tǒng)，如財(cái)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(jí)數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用作為一種技術(shù)手段對(duì)提高設(shè)計(jì)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(guò)程集成到應(yīng)用集成。通過(guò)信息集成保證了系統(tǒng)間信息的一致性，通過(guò)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(gè)有機(jī)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(jì)、生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理的各種業(yè)務(wù)活動(dòng)得以協(xié)調(diào)運(yùn)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(jì)、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(shí)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(yùn)作，使產(chǎn)品能夠快速地、柔性地應(yīng)對(duì)用戶的需求。
自20世紀(jì)60年代末將計(jì)算機(jī)用于船舶線型放樣開始，我國(guó)船舶行業(yè)信息化已歷經(jīng)40多年，國(guó)內(nèi)造船業(yè)經(jīng)過(guò)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(jià)值鏈的每一個(gè)環(huán)節(jié)，引進(jìn)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(jì)、建造和管理過(guò)程中。國(guó)內(nèi)一些骨干造船企業(yè)和研究院所已開始引進(jìn)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(jì)和建造過(guò)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(jì)制造的工程方法和先進(jìn)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(gè)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(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)及系統(tǒng)軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)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(biāo)準(zhǔn)化體系等。
4.3 數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)技術(shù)
主要包括產(chǎn)品需求分析、設(shè)計(jì)開發(fā)、生產(chǎn)制造等各個(gè)階段中，為分析和解決產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中的各種問(wèn)題而提供的數(shù)字化的技術(shù)方法和應(yīng)用工具，如單項(xiàng)應(yīng)用技術(shù)CAD、CAE、CAM、VR等，過(guò)程管理和集成平臺(tái)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(jì)劃與制造執(zhí)行控制、數(shù)字化工藝過(guò)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(jì)劃與管理系統(tǒng)、企業(yè)生產(chǎn)項(xiàng)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(shí)施過(guò)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(duì)船舶制造的特點(diǎn)和具體要求的實(shí)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(jì)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(jì)技術(shù)以三維建模技術(shù)、數(shù)值計(jì)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(jì)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(jì)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(guò)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(jìn)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(diǎn)，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(jìn)一步在設(shè)計(jì)、制造、管理等數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)信息的集成和應(yīng)用的集成，達(dá)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(biāo)準(zhǔn)化、編碼體系、產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)、企業(yè)資源數(shù)據(jù)庫(kù)、集成平臺(tái)、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(jì)、制造、管理的主要業(yè)務(wù)過(guò)程：
（1）設(shè)計(jì)方面主要包含船、機(jī)、電、舾裝、涂裝等專業(yè)門類的設(shè)計(jì)CAD系統(tǒng)、船舶設(shè)計(jì)虛擬仿真系統(tǒng)，以及結(jié)合生產(chǎn)工藝要求的各個(gè)專業(yè)的生產(chǎn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)。設(shè)計(jì)系統(tǒng)生成的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)通過(guò)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(tái)，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(jì)劃管理、物資與物流管理、成本管理、財(cái)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(jí)的生產(chǎn)制造執(zhí)行過(guò)程，如造船精度管理、資源日程計(jì)劃、作業(yè)安排與執(zhí)行實(shí)績(jī)反饋等。制造和管理系統(tǒng)根據(jù)企業(yè)經(jīng)管計(jì)劃和產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)計(jì)的要求制訂工程計(jì)劃、采購(gòu)計(jì)劃、生產(chǎn)計(jì)劃和其他生產(chǎn)準(zhǔn)備工作，通過(guò)制造執(zhí)行系統(tǒng)貫徹實(shí)施生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程。
結(jié)語(yǔ)
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(shí)現(xiàn)船舶建造技術(shù)的跨越式發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
