先进制造技术十篇

先进制造技术篇1

【关键词】制造技术；生产模式；柔性；信息；对策

 

      随着 科学 技术的飞速发展和市场竞争日益激烈，越来越多的制造 企业 开始将大量的人力、财力和物力投入到先进的制造技术和先进的制造模式的 研究 和实施策略之中。改革开放以来，我国制造科学技术有日新月异的变化和发展，确立了 社会 主义市场 经济 体制，但与先进的国家相比仍有一定差距，为了迎接新的挑战，必须认清制造技术的发展趋势，缩短与先进国家的差距，使我国的产品上质量、上效率、上品种和上水平，以增强市场竞争力，因此，对制造技术及制造模式的研究和实施是摆在我们面前刻不容缓的重要任务，以实现我国机械制造业跨入世界先进行列。

      一、机械制造业的发展趋势

先进的制造业是将物料、能源、设备、资金、技术、信息和人力等制造资源通过先进的制造技术、先进的管理技术和先进的制造过程转变成人类需求产品的行业。行业追求的目标是：高质量、高效率、高柔性、低成本、低劳动力、低消耗、品种多和规格全的产品，因此， 21世纪的机械制造技术的发展趋势体现在以下几个方面：

（一）精密化

      精密加工、特种加工、超精密加工技术、微型机械是 现代 化机械制造技术发展的方向之一。精密和超精密加工技术包括精密和超精密切削加工、磨削加工、研磨加工以及特种加工和复合加工(如机械化学研磨、超声磨削和电解抛光等)三大领域。超精密加工技术己向纳米(l nm=10-3μm)技术发展。纳米技术己在纳米机械学、纳米 电子 学和纳米材料技术得到了 应用 。因此，它促进了机械科学、光学科学、测量科学和电子科学的发展。

（二）自动化

自动化技术自20世纪初出现以后，经历了由刚性自动化向柔性自动化的发展过程，自动化技术的成功应用，不但提高了效率，保证了产品质量，还可以代替人去完成危险场合的工作。对于批量较大的生产自动化，可通过机床自动化改装、应用自动机床、专用组合机床、自动生产线来完成。小批量生产自动化可通过nc、mc、cam、fms、cim、ims等来完成。在未来的自动化技术实施过程中，将更加重视人在自动化系统中的作用。

（三）信息化

信息、物质和能量是制造系统的三要素。产品制造过程中的信息投入，己成为决定产品成本的主要因素。制造过程的实质是对制造过程中各种信息资源的采集、输入、加工和处理过程，最终形成的产品可看作是信息的物质表现，因此可以把信息看作是一种产业，包括在制造之中。为此一些企业开始利用 网络 技术、 计算 机联网、信息高速公路、卫星传递数据等实现异地生产。使生产分散网络化，以适应高柔性生产的需要。

     （四）柔性化

随着科学技术的飞速发展和人民生活水平不断提高，促使产品更新换代的速度不断加快，这就要求现代企业必须具备一定的生产柔性来满足市场多变的需要。所谓柔性，是指一个制造系统适应各种生产条件变化的能力，它与系统方案、人员和设备有关。系统方案的柔性是指加工不同零件的自由度。人员柔性是指操作人员能保证加工任务，完成数量和时间要求的适应能力。设备柔性是指机床能在短期内适应新零件的加工能力。

（五）集成化

集成是综合自动化的一个重要特征。集成的作用是将原来独立运行的多个单元系统集成一个能协调工作的和功能更强的新系统。集成不是简单的连接，是经过统一规划设计， 分析 原单元系统的作用和相互关系并进行优化重组而实现的。集成化的目的是实现制造企业的功能集成，功能集成要借助现代管理技术、计算机技术、自动化技术和信息技术实现技术集成，同时还要强调人的集成，由于系统中不可能没有人，系统运行的效果与企业经营思想、运行机制、管理模式都与人有关，因此在技术上集成的同时，还应强调管理与人的集成。

（六）智能化

智能化是制造技术的发展趋势之一。智能制造技术(imt)是将人工智能融入制造过程的各个环节，在整个制造过程中贯彻智力活动，使系统柔性的方式集成起来，通过模拟人类专家的智能活动，取代或延伸制造系统中的部分脑力劳动，在制造过程中系统能自动监测其运行状态，在受到外界干扰或内部激励能自动调整其参数，以达到最佳状态和具备自组织能力。

      二、先进的制造模式

机械制造业发展趋势表明，只有采用先进的制造技术并能实施在相匹配的制造模式中才能符合上述的趋势。制造模式是指企业体制、经营、管理、生产组织和技术系统的形态和运作模式。

（一）精良生产(lp)与独立制造岛(ami)

       20世纪90年代美国麻省理工学院(mit)提出精良生产(lp)概念。它的特征是：（1）重视客户需求，以最快的速度和适宜的价格提供质量优良的适销新产品去占领市场，并向客户提供优质服务。（2）重视人的作用，强调一专多能，推行小组自治工作制，赋予每个工段有一定的独立自主权，运行企业文化。（3）精简一切生产中不创造价值的工作，减少管理层次，精简组织结构，简化产品开发过程和生产过程，减少非生产费用，强调一体化质量保证。（4）精益求精、持续不断的改进生产、降低成本、零废品、零库存和产品品种多样化。

独立制造岛是张曙教授根据在引进先进技术的同时，必须改革生产组织的角度提出新的生产模式。独立制造岛的技术构思是：以gt为基础，以nc机床为核心，强调信息流的自动化和以人为中心的生产模式，它的特征是：组织、人员和技术三者的有机集成，面向车间、权力下放、综合治理，并以获取经济效益为主要目标。ami是发展

（二）敏捷制造与虚拟制造

美国通用汽车公司与里海大学于1988年提出了敏捷制造(am)，am是在不可预测的持续变化的竞争环境中取得繁荣成长，并具有能对客户需求的产品和服务驱动市场做出迅速响应的生产模式。am的特征是：（1）制造资源的集成性， 企业 间联作集成。充分发挥各企业的长处，针对限定市场的目标要求共同合作完成任务。（2）具有需求响应的快捷性和高度的制造柔性。制造柔性是指制造企业对市场要求迅速转产和能实现产品多品种变批量的快速制造。（3）充分发挥人的作用，不断提高企业职工素质和 教育 水平，优化人机功能分配。

虚拟制造(vm)是国际上提出的新概念。vm与am联系密切。vm的特征是：当市场新的机遇出现时，组织几个有关公司联作，把不同的公司，不同地点的工厂或车间重新组织协调工作。在运行之前必须 分析 组合是否最优，能否协调运行，以及投产后的效益和风险进行评估，这种联作公司称虚拟公司。虚拟公司在一定的环境和条件下通过虚拟制造系统运行，包括物理基础、 法律 保障、 社会 环境和信息技术。因此 研究 开发虚拟制造技术(vmt)和虚拟制造系统(vms)意义重大，美国称am为21世纪制造业 发展 战略。

（三）集成制造与智能制造

      美国哈林顿博士在“ 计算 机和集成制造”一书中提出计算机和集成制造(cim)的概念。集成制造的核心 内容 是：制造企业从市场预测、产品设计、加工制造、经营管理直至售后服务是一个不可分割的整体，需要统筹考虑。整个制造过程的实质是信息采集、传递和加工过程，最终生产的产品可看作是信息的物质表现。集成是cim的核心，这种集成不仅是物的集成，更主要的是以信息集成为特征的技术集成和功能集成，计算机是集成的工具，计算机和辅助各单元技术是集成的基础，信息交换是桥梁，信息共享是关键。集成的目的在于制造企业组织结构和运行方式的合理化和最优化，以提高企业对市场变化的动态响应速度，并追求最高整体效益和长期效益。

智能制造(im)是美国出版研究im和ims书籍中首先提出的。它的特征是：在制造 工业 的各个环节的高度柔性与高度集成的方式，通过计算机和模拟人类专家的智能活动，进行分析、判断、推理、构思和决策，旨在取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动，并对人类专家的制造智能进行收集、存储、完善、共享、继承与发展。

      三、存在差距和实施策略

   改革开放以来，通过技术改造和引进国外先进制造技术，使我国的制造工业有了长足的进步，但和先进国家相比还存在很大差距，表现在：技改投入相对不足，原有技术基础和研究开发能力薄弱，制造业产品落后，技术水平低，信息含量少，更新换代慢，以及市场营销、经营管理、人才素质相对落后，缺乏国际竞争能力。面对这样形势，发展先进制造技术、实施先进的制造模式已经到了刻不容缓的地步。为了使我国的制造业站在世界先进行列，必须采取相适应的措施和策略。

（一）人才是关键。发展和推广先进的制造技术、实施先进的制造模式人才是关键。我国是社会主义市场 经济 体制，研究先进制造技术和先进的生产模式其根本目的是制造出有竞争力的产品去占领国内市场和国际市场， 科技 人员必须强化市场意识，因此人才的培养要注意市场导向。要有产业观念、企业观念、信息观念、竞争观念和效益观念。科技人员要懂得市场营销、经营管理和经济法。要拓宽学科领域，更新教育内容与 方法 ，培养一支了解和掌握机械工程 科学 的前沿技术人才，加速先进制造技术的推广和实施，为市场经济服务。

（二）加强政策与法规建设， 建立强有力的宏观调控机制。在市场经济环境下，国家仍应制订科学的制造产业规划和制造技术进步的总体规划，以及相应的法规政策。避免重复建设、重复生产和重复引进的事情发生，要尽可能减少和避免市场盲目竞争造成的损失。

（三）发展适应我国国情的生产模式。对于一些先进的制造技术和先进的制造模式，要根据我国现实存在的技术水平和能力向前发展，避免盲目的追求 目前 实施有一定困难的理想的先进科学制造技术。目前要积极发展适应我国国情的制造模式。

（四）建立与发展我国自主的 nc、mc、cad、cam、fms、cat、cim、ims等制造自动化单元技术，结合实际情况实现与现有成熟技术的有效结合。同时要有组织有计划的引进先进制造技术进行消化和吸收。对于引进的并行工程(ce)、敏捷制造(am)、精良生产(lp)、智能制造( im)等先进制造模式要根据它们的技术构思和特征开发创新成适合我国国情的生产模式，(如独立制造岛)以使企业适应市场经济的需要。

先进制造技术篇2

王道林 

 

摘要： 本文介绍了当今制造技术面临的问题，论述了先进制造的前沿科学，并展望了先进制造技术的发展前景。

关键词：问题； 先进制造技术； 前沿科学； 应用前景

论文

制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱，其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%~55%。在一个国家的企业生产力构成中，制造技术的作用一般占60%左右。专家认为，世界上各个国家经济的竞争，主要是制造技术的竞争。其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率上。随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化，这种竞争日趋激烈，因而各国政府都非常重视对先进制造技术的研究。

1 当前制造科学要解决的问题

当前制造科学要解决的问题主要集中在以下几方面：

（1）制造系统是一个复杂的大系统，为满足制造系统敏捷性、快速响应和快速重组的能力，必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的研究成果，探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的敏捷性和对需求的响应能力及可重组能力有重要意义，而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统，以满足制造系统新的要求。 

（2）为支持快速敏捷制造，几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。例如在计算机辅助设计与制造(CAD／CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面，在三维现实空间(3-Real Space)中，都存在大量的几何算法设计和分析等问题，特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题；在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localization)等方面，存在C-空间

(配置空间Configuration Space)的几何计算和几何推理问题；在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(Screw Space)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了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。

（3）在现代制造过程中，信息不仅已成为主宰制造产业的决定性因素，而且还是最活跃的驱动因素。提高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、传播处理和海量数据的制造知识库管理等方面，都还有待进一步突破。

（4）各种人工智能工具和计算智能方法在制造中的广泛应用促进了制造智能的发展。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。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

不同科学之间的交叉融合将产生新的科学聚集，经济的发展和社会的进步对科学技术产生了新的要求和期望，从而形成前沿科学。前沿科学也就是已解决的和未解决的科学问题之间的界域。前沿科学具有明显的时域、领域和动态特性。工程前沿科学区别于一般基础科学的重要特征是它涵盖了工程实际中出现的关键科学技术问题。

超声电机、超高速切削、绿色设计与制造等领域，国内外已经做了大量的研究工作，但创新的关键是机械科学问题还不明朗。大型复杂机械系统的性能优化设计和产品创新设计、智能结构和系统、智能机器人及其动力学、纳米摩擦学、制造过程的三维数值模拟和物理模拟、超精度和微细加工关键工艺基础、大型和超大型精密仪器装备的设计和制造基础、虚拟制造和虚拟仪器、纳米测量及仪器、并联轴机床、微型机电系统等领域国内外虽然已做了不少研究，但仍有许多关键科学技术问题有待解决。

信息科学、纳米科学、材料科学、生命科学、管理科学和制造科学将是改变21世纪的主流科学，由此产生的高新技术及其产业将改变世界的面貌。因此，与以上领域相交叉发展的制造系统和制造信息学、纳米机械和纳米制造科学、仿生机械和仿生制造学、制造管理科学和可重构制造系统等会是21世纪机械工程科学的重要前沿科学。

2．1 制造科学与信息科学的交叉--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。因此制造过程中信息的获取和应用十分重要。信息化是制造科学技术走向全球化和现代化的重要标志。人们一方面对制造技术开始探索产品设计和制造过程中的信息本质，另一方面对制造技术本身加以改造，以使得其适应新的信息化制造环境。随着对制造过程和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。 

与制造有关的信息主要有产品信息、工艺信息和管理信息，这一领域有如下主要研究方向和内容：

(1) 制造信息的获取、处理、存储、传递和应用，大量制造信息向知识和决策转化。

(2) 非符号信息的表达、制造信息的保真传递、制造信息的管理、非完整制造信息状态下的生产决策、虚拟管理制造、基于网络环境下的设计和制造、制造过程和制造系统中的控制科学问题。

这些内容是制造科学和信息科学基础融合的产物，构成了制造科学中的新分支--制造信息学。

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。MEMS技术的目标是通过系统的微型化、集成化来探索具有新原理、新功能的元件和系统。MEMS的发展将极大地促进各类产品的袖珍化、微型化，成数量级的提高器件与系统的功能密度、信息密度与互联密度，大幅度地节能、节材。它不仅可以降低机电系统的成本，而且还可以完成许多大尺寸机电系统无法完成的任务。例如用尖端直径为5μm的微型镊子可以夹起一个红细胞；制造出3mm大小能够开动的小汽车；可以在磁场中飞行的像蝴蝶大小的飞机等。MEMS技术的发展开辟了技术全新的领域和产业，具有许多传统传感器无法比拟的优点，因此在制造业、航空、航天、交通、通信、农业、生物医学、环境监控、军事、家庭以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。

微机械是机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物。早在1959年就有科学家提出微型机械的设想，1962年第一个硅微型压力传感器问世。1987年美国加州大学伯克利分校研制出转子直径为60~120μm的硅微型静电电动机，显示出利用硅微加工工艺制作微小可动结构并与集成电路兼容制造微小系统的潜力。微机械技术有可能像20世纪的微电子技术那样，在21世纪对世界科技、经济发展和国防建设产生巨大的影响。近10年来，微机械的发展令人瞩目。其特点如下：相当数量的微型元器件(微型结构、微型传感器和微型执行器等)和微系统研究成功，体现了其现实的和潜在的应用价值；多种微型制造技术的发展，特别是半导体微细加工等技术已成为微系统的支撑技术；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解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。

仿生制造的研究内容目前有两个方面：

2．4．1 面向生命的仿生制造 

研究生命现象的一般规律和模型，例如人工生命、细胞自动机、生物的信息处理技巧、生物智能、生物型的组织结构和运行模式以及生物的进化和趋优机制等；

2．4．2 面向制造的仿生制造 

研究仿生制造系统的自组织机制与方法，例如：基于充分信息共享的仿生设计原理，基于多自律单元协同的分布式控制和基于进化机制的寻优策略；研究仿生制造的概念体系及其基础，例如：仿生空间的形式化描述及其信息映射关系，仿生系统及其演化过程的复杂度计量方法。

机械仿生与仿生制造是机械科学与生命科学、信息科学、材料科学等学科的高度融合，其研究内容包括生长成形工艺、仿生设计和制造系统、智能仿生机械和生物成形制造等。目前所做的研究工作大多属前沿探索性的工作，具有鲜明的基础研究的特点，如果抓住机遇研究下去，将可能产生革命性的突破。今后应关注的研究领域有生物加工技术、仿生制造系统、基于快速原型制造技术的组织工程学，以及与生物工程相关的关键技术基础等。 3 现代制造技术的发展趋势

20世纪90年代以来，世界各国都把制造技术的研究和开发作为国家的关键技术进行优先发展，如美国的先进制造技术计划AMTP、日本的智能制造技术（IMS）国际合作计划、韩国的高级现代技术国家计划(G--7)、德国的制造2000计划和欧共体的ESPRIT和BRITE-EURAM计划。

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九个方面：

(1) 信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合，现代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。

先进制造技术篇3

关键词 先进制造技术；职业教育；实验室设备引进；实训室建设

中图分类号TH166 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2012）72-0166-02

0 引言

先进制造技术（Advanced Manufacturing Technology，简称为AMT）是制造业为了适应现代生产环境及市场的动态变化，在传统制造技术基础上通过不断吸收科学技术的最新成果而逐渐发展起来的，是传统制造技术、微电子技术、自动化技术、计算机技术、信息技术与管理科学等多学科先进技术的综合，并应用于制造工程之中所形成的学科体系。AMT是制造业企业取得竞争优势的必要条件之一，其优势还有赖于生产制造各环节的组织管理和人力资源的有机协调。因此，与传统制造技术相比，先进制造技术对人才提出了更高的要求。作为为制造业培养一线工程技术人员的中、高等职业院校更应认真做好市场调研，积极采取应对措施，以便使培养出的人才有效适应和利用先进制造技术，为先进制造技术的发展奠定坚实的基础。

1 先进制造技术对技能人才的要求

人力资源是未来企业竞争的核心要素，传统制造业视工作者仅仅为劳动力，未来，随着制造技术的发达性和制造业市场的动态多变性则要求企业聘用更多具有较高职业能力和创新激情的工作人员，员工在整个工作过程将涉及到多个专业领域，他们被赋予一定的自主决策权力，来处理单元不确定事件。同时要求员工不断的学习先进的技术和管理理念，借以保障在动态重组过程中沉着应对并能够保障鲜活的竞争力。所以适应先进制造技术发展要求所需要的人才应当是高素质且掌握多种技术能力的复合型人才。虽然高职院校主要的培养对象是面向生产一线的操作人员，但由于先进制造技术对知识量、信息量的要求增加，使得人才的培养将从以往的技能型向复合型转变。

2 职业教育实验、实训建设的现状与存在的问题

随着我国的制造业的蓬勃发展，先进制造领域对人才能力及素质的培养要求越来越高，作为承载此重任的一些高等职业院校在很大程度上对先进制造技术的发展认识不足，导致其在专业及课程设置、教学及管理模式、教学方法及手段等方面存在很多不合理的现象。而实训的条件差，师资短缺，应该说是主要的原因，尤其是实训条件，职业教育的根本任务是培养高技能应用型人才，实际的训练是培养这种能力的关键的环节，但是目前大多数的学校实训条件仍不能满足人才培养的要求，主要有三方面的原因：第一方面：实训基地建设与维护需要大量的资金投入，特别是工科专业，需要投入的经费比较高，而一般的学校的财力很难承受。第二方面：许多的学校在办学指导思想上仍然不明确，教育理念不能与时俱进。同时，由于大多数教师只熟悉课本上的理论知识而缺乏企业实践经验，致使他们很难驾驭实验实习和综合实训的各个环节，包括先进技术运用和管理理念的灌输。第三方面：综合实习、实训条件较差，体现在学生平时在技能训练方面，训练内容只针对于某一领域或某一学科，比如学机械的不懂电，学强电的不熟悉弱电等等，但在实际应用中，这些专业是相互贯通，综合利用的。知识间的和知识与技能间的相互脱节造成学生在面对庞大的生产设备时不知所措。

3 先进制造技术促进职教实验、实训建设的改革

为满足日益发展的先进制造业对技能型人才培养的需求，加强实训、实习基地建设是高等职业院校改善办学条件,提高教学质量的重要保证.实训基地建设应遵循科学规划、分类建设、集中管理、资源共享的原则。首先，为完善实验室的使用和管理，高职院校应该充分利用现代化信息技术，建设校园网将实验室的各项规章制度、实验、实习安排、师生信息乃至值日轮流表等都放到网上，可方便学生随时随地查询，极大地方便了学生对各项信息的准确把握；建立网络教学平台，在网上设置教学大纲、电子教案、布置作业和进行在线答疑，即时的与学生进行交流和沟通；另外也可以建立一套合理、实用的开放性实验室管理方案，以此满足学生课余时间的学习要求，在这样宽松、灵活的环境中，学生能亲自体验到各种先进的技术给学习和工作过程带来的便利，更能激发他们对所学知识的浓厚兴趣。其次，在加强实验室的建设中，实验室师资队伍建设至关重要。因此，要大力加强高职院校实验室队伍建设，建设一支集思想觉悟、业务水平、管理水平全面发展的师资队伍。再次，要加强实训教材的开发与建设，教学过程中尽量选用教、学、做一体化教材，涉及的内容要难易适中，对各环节的教学、实践指导要本着先易后难，循序渐进的原则，各学校也可根据校内自身的教学大纲和实验实训条件组织经验丰富的教师自编教材，确保实验教材内容能够反映出学科的新知识、新内容，根据各学科的发展态势和生产实践的需要适时更新实验项目和实验教学内容，将当前的新思想、新技术、新方法纳入进实验教学中来。最后应建立实验室教学及管理的考核机制，强化教风建设。制定实验、实训室教职工行为规范、评学、评教等制度；实施多项加强学风、教风建设的措施：加强对外交流合作，开拓视野，聘请具有一定影响力的部级或省级名师作指导，不断提高业务水平。每学期召开学生座谈会，教师座谈会，促进教师之间，师生之间的交流互动，对出现的问题及时解决。

4 对实验室建设及引进综合实训设备的几点建议

在建设实习、实训场所或引进实训设备时务必要考虑到各学科的关联性、综合性，在学生学完所有的专业课后能够为学生提供典型的综合实训环境，使学生将学过的诸多单科专业知识在这里得到全面认识、综合训练和相互提升。因此在引进实训设备时应从以下几点全面考虑：第一，所引进的综合实训设备应根据企业应用的特点，对各类工作过程和相关的技术进行研究，对工业现场设备进行提炼和浓缩，并针对实训教学活动进行专门设计，融多学科于一体，将诸多技术领域构成一个完整的多级控制系统。第二，为便于教学，系统应将结构模块化，使系统可以完成各类单项技能训练和综合性项目训练，提高设备的利用率。例如，当系统拆分开来学习时，可保证初学者容易入门和足够的学习空间，而将各单元联在一起集成为系统后，能为学员提供一个学习复杂和大型控制系统的学习平台。第三，系统应采用统一标准接口，具有较高的兼容和扩展性，随着工业现场技术的快速发展，系统可以紧跟现场技术升级扩展，随时满足实训环节的需要。系统有关的设备都应该按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩展其功能的原则而设计。

5 结论

当前，在以知识为基础、以创新为动力的新经济体系中，制造业正面临着严峻的机遇与挑战。同时，人才是制造业振兴的希望，也是国际先进制造技术的决胜点。人才，特别是高素质的理论创新型人才和实践技能型人才的希缺已成为制约我国先进制造技术可持续发展的“瓶颈”因素。实训室建设在以技能人才培养为核心的职业教育发展中起着关键的作用，现今社会越来越需要德才兼备、具有高水平、高技能，有着实践经验的职业技能人才充实到社会各个行业的生产一线中去，为企业带来新技术、新活力和新效益。针对上述问题，作为技能型人才培养摇篮的高职院校应该改革现有的教育体制，完善现有的实验实训条件，以此造就大批适应时展的高素质的技术人才，使他们在先进制造业中大显身手、游刃有余，并不断推动先进制造业的发展。

参考文献

[1]李梦群，等.先进制造技术导论[M].国防工业出版社，2010.

[2]徐国庆.实践导向职业教育课程研究：技术学范式 [M].上海教育出版社，2005.

先进制造技术篇4

[关键词]科学技术；制造技术；应用

中图分类号：R362文献标识码：A文章编号：1009-914X（2017）29-0074-01

现阶段，先进的抽油机制造技术在我国实现了迅速的发展，但是，不同的学者对抽油机的先进制造技术有着不同的看法与观点，并对应提出了不同的抽油机技术更新方法。

一.先进制造技术理论的介绍语相关特点

先进制造技术主要是指不断融合机械电子，产品设计等内容的一种较为科学的制造技术，先进制造技术被广泛的利用于制造，管理，等的产品产出全过程，并能达到较好的经济效果。

与传统的制造技术相比，先进的制造技术有着较为显著的特点，首先，先进制造技术可以实现优质高效的生产并可以有效的提高产品的竞争力，先进制造技术并非紧紧地局限在制造工业，产品设计，等，而是具有一定的广泛性，在一定程度上，先进的制造技术涵盖了市场工艺流程的全过程，另外，先进的制造技术讲究信息的集成，并且重视制造过程的更新，联合了各种的组织，集合形成相应的体系。

二.抽油机行业的发展现状

随着我国科学技术的不断发展，我国也已经成为世界上第二大能源消耗国，另外，根据相关的统计预测，未来我国对石油的依赖程度将不断增加，按照我国现阶段的抽油机设施水平，已经完全无法满足原油的需求，如果大量依赖进口，首先不符合我国的国情，另外有损我国的国际地位，因此，我国的经济增长面临着重大的挑战与风险，必须采取相应的手段有效的处理和面对相关风险，一方面，我们需要提高本国的石油产量，另一方面就是提高能源的利用效率，特点是对相关的设施进行更新与选择。[1]

根据权威数据和科学实验的相关分析，我国的油田运行工作中的抽油机耗电量已经达到了总耗电量的40%，这是一个较大的数字，表明了我国的抽油机系统能耗相当大，因此，必须创新性的采取相关的措施，有效的减少抽油机的能耗，同时有效的提高原油的产出效率，达到较高的节能指标。

现阶段，大量的科技工作者正在努力的实现节能降耗的目标，并采取了较多的措施，首先，对抽油机的结构进行了有效的更新，有效的降低了抽油机的工号，减少了抽油机电动机的功率表，另外，近年来使用了较多新类型的抽油机，主要有双驴头型抽油机等，有效的提高了抽油机的使用效率。

三.在抽油机的治脏行业中使用先进技术的必要性

现阶段，许多石油生产部门已经使用了先进的制造技术，可以看出，使用先进制造技术之前与使用先进制造技术之后的差距相对较大，有些公司使用了先进的制造技术，首先，从根本上改进了相关的抽油机设计，并完善了实验的相关步骤，有效的充实了设计技术方案，使得抽油机运行效率明显提高，成本却相应降低。

钢材的价格在不断地上涨，许多的抽油机生产单位对抽油机的先进生产技术进行了认真的探索，首先，从抽油机的结构方面对抽油机进行了革新处理，另外，针对抽油机的控制结构，进行了相关地探索，例如下片杠铃型的抽油机已经实现了有效的推广，但是我国的设计水平相对来说较低，抽油机的制造能力相对较为落后，另外，缺乏一套完整的设计理论，很多抽油机设计还处在探索和试验阶段，抽油的更新面临着一定的阻力，为了有效的突破抽油机设计的平静，实现抽油机的节能降耗，必须引进先进制造技术这一概念，充分的体现出技术的制造作用，有效的应用于抽油机制造的全过程。

综合虚拟样机技术等的先进生产技术已经在我国的抽油机领域进行了有效的推广与应用，有效的缩短了我国的抽油机设计与外国的差距，从而有效的提升了抽油机的效率，并逐渐获得了同行业的支持与好评。

四.先进抽油机技术的应用分析

1、符合抽油机行业特点的设计技术应用

现阶段，根据我国的特殊国情，只能仿照国外的技术进行抽油机行业的改革，首先，积极的运用先进的制造技术，有效的提高我国抽油机制造业的水平，另外，优先发展抽油机设计技术，并仿照我国的机床业，产品设计行业的相关工作特点，大力的引进先进技术人才，充分发挥设备制造的优势，另外，可以优先的发展虚拟产品的设计，通过抽油机设施的体验充分的提高抽油机制造行业的质量与技术层次。

2、先进制造技术在抽油机行业的应用重点

现阶段国内的抽油机行业都有自己的抽油机研发体系，许多的行业综合运用了计算机辅助设计和计算机工艺辅助设计的相关方法，通过对抽油机的精密设计，使得抽油机的质量更加过硬，另外，抽油机生产单位大多已经掌握了AMT技术，该技术主要是构建抽油机的虚拟样机，并通过对国外抽油机使用情况的有效分析，通过虚拟分析技术，对国外先进的抽油机技术进行详细研究，最终对抽油机的整体性能达到全面的掌握，从而构建有效的抽油机研发体系。

總结

随着我国抽油机市场的不断发展，我国的抽油机行业正在面临则重大的机遇，我国的抽油机行业必须充分发挥自身的优势，刻苦钻研，提高自主研发与设计能力，在抽机油行业的国际市场竞争中，始终立于不败之地。

参考文献 

先进制造技术篇5

首先需要将高效优质以及符合环保作为整个体系的核心，将先进技术不断向基础生产方向靠近；其次不断进行创新优化，在不断研究新技术的同时，加强对现有技术潜力的挖掘。加快技术发展的质量及速度，为先进技术体系的形成提供坚实的基础；在技术发展的同时还要符合市场需求，符合时代要求的同时保证体系形成产生收益。诸如数控机床的形成能够为生产过程提供强大的生产力，保证新技术产生经济以及各种收益；最后为保证体系的形成，需要进行先进技术进行集成化的改革，利用信息技术以及当前出现的技术保证统一管理以及体系的统一性。

2先进制造技术特点及其现状

2.1先进制造技术特点

2.1.1全球化

随着各种技术的发展全球间的联系也越来越大，全球间各种技术交流以及经济联系为先进技术的全球交流提供了基础。而对于先进技术的全球化，其对先进技术的发展提供动力，为先进技术转化为制造业中经济收益。由于全球的联系加强，各地企业能够进行有效的任务分工，这种模式能够有效发挥各地先进技术的优势，在全球化进程中极大降低生产成本。

2.1.2多元化

对于先进技术的发展，其不仅仅是一个领域技术的孤立发展，其是多个领域间技术的相互促进，同时为同一制造工作提供支援。由于当前发展机会稍纵即逝，各种孤立制造技术不能很好地抓住机遇，同时不能满足各种机遇的需求，加之市场方向不断转变，使得制造技术不断走向多元化。制造业不能仅仅关心制造技术的发展，对于信息技术以及金融管理技术的重视能够保证制造业知晓市场走向，并不断将制造技术发展走向符合市场需求的潮流。

2.1.3服务化

由于当前制造业对于市场需求的重视，其加强对满足市场需求的能力，为此制造业不断加强其服务性，而为满足生产制造发展的需求就需要保证先进制造技术走向服务化。制造技术的发展不仅仅是设计，还需加大对市场的考察。为消费者的需求考虑，加大在产品后期服务性的投入，为消费者服务服务是制造技术服务性的核心。在不断的发展潮流中，企业针对服务性的重视将会改变先进技术发展的方向。

2.2制造技术现状

当前各国都已认识到先进制造技术的重要性，为提升国家综合能力都在技术发展方面给出了巨大的扶持，都在技术研究方面投入精力，重视技术人才培养。而全球化的浪潮下，各国综合实力的竞争极大依靠科研技术的竞争。企业为提升竞争力，加快制造技术到产品的转换，多元化的先进制造技术格局正在形成，诸如数控系统投入制造过程中，正是各个先进技术转化为生产能力的体现。同时，由于我国先进制造技术起步晚，先进技术与外国距离较大，需要进一步的发展以缩小与外国的差距。需要在下一步工作中加大先进技术的应用到机械制造中，同时由于机械制造的发展正是机械制造工艺中的重要部分。先进制造技术的革新为制造机械的更新提供依据，而机械制造工艺同时是制造技术的体现，其又会为制造技术的发展提供动力。

3针对制造工艺加强制造技术

3.1加强先进技术开发

加强制造技术的开发需要针对整个环节进行改造，不仅仅是技术设备的革新，还有一配套管理措施的改革以及市场观念的改革，加大技术开发以及加快制造设备的更新，加强技术开发是提升综合竞争力的有效方法。将机械制造技术的创新放在重要位置，同时需要将先进技术的开发与整体开发工作有机的结合。进行整体统一战略能够将同一整体中各个领域的收益扩大化，某一领域的先进经验能够为其他流域提供便利。其次机械制造技术的革新将带动机械制造工艺的发展，同时带动相关制造业的发展。

3.2合理运用先进技术

进行机械制造工艺革新不能盲目照搬，科学地选择高效的先进技术能够为机械制造提供促进作用，合理利用先进制造技术，以市场需求为核心，打造符合市场需要的机械制造工艺。其次，完善基础工作的准备，在基础工作做好的基础上按计划进行发展，不能操之过急导致产生负面影响。对于重点行业进行有针对性的建设，可以进行试点性的尝试，进行小范围新技术的尝试。在项目中及时总结经验，找到导致尝试成功或者失败的原因，不断总结经验为下一步扩大新技术的使用提供具有参考价值的经验。这样才能在大量新出现的先进技术中选择出符合市场需求的技术，合理把握制造技术与工艺之间的关系，进一步降低制造工艺革新的风险。

3.3重视人才素质培养

人才是进行技术革新的重点，对其进行科学的培养将对技术革新产生决定性的影响。而对人才素质培养不仅仅是专业技术的培养，还有综合素质的培养。当前对人才综合素质的培养还不够，忽略技术人才的综合实力的提升，要打造复合型高新技术人才就需对技术人才的综合素质进行培养。加大人才在金融以及在管理方面的学习，在进行人才培训过程中为人员提供实践机会，便与其将理论知识应用到实际工作中去，加大考核力度检验人员理论知识掌握情况以及应用到实践的能力。其次其道德素质的培养，加强人才道德素质建设，使其在工作中能够切实依据基本原则，为实际上岗时提供综合能力强的复合型人才。

3.4参考国外成功经验

国外领先我国必有其可参考的地方，首先加大对先进技术的学习，积极接受国外先进制造技术，在不断的技术学习中形成符合我国实情的实用技术。其次对于国外成功的改革实例进行思考学习，思考其成功的核心原因并探讨如何才能将其应用到符合我国实际情况中去。在我国长期的学习探索中，已经形成我国特有的制造技术，如何进一步发展需要不断虚心向强者学习，打造出符合国情的先进制造技术。在参考先进经验的同时需要提升自己核心竞争力，打造出拥有自主产权的国际标准，这样在不断竞争中才能处于不败之地。

4结束语

先进制造技术篇6

关键词：先进制造技术；现代管理技术；智能制造

1.先进制造技术的概念

先进制造技术是在上个世纪八十年代提出来的。是美国为提升机械电子产业的竞争能力，重树机械电子产业重要地位而做出的重要举措，曾经美国一些学者认为“美国已进入后工业时代，机械电子产业已经成为夕阳工业”，主张经济中心由机械电子产业转移向高科技产业和服务业，其结果是“美国发明，日本发财”。政府不重视使其机械电子产业的衰退，以及以前占优势的汽车机械电子产业、家用电器机械电子产业、机床、半导体等产业在全球市场竞争中出现大滑坡。于是美国吃一堑，长一智，巨资投入研究和发展机械电子产业。上世纪八十年代末美国政府制定并实施了“先进制造技术计划和制造技术中心计划”。随后，欧洲、亚洲等新兴工业化国家也开展了各自的先进制造技术的理论和应用研究，如日本的智能制造系统、欧共体的尤里卡计划等。由五部委召开了“先进制造技术发展战略研讨会”，拉开了我国先进制造技术研究的帷幕。

2.先进制造技术的发展

2.1先进制造技术的应用与实施

先进制造技术作为二十一世纪的高科技技术之一，无论在机械制造，汽车制造，电子电器产品制造等行业中都有广泛的应用前景。要把先进制造的理念，方法在各个制造行业中应用并实施，需要从以下几方面着手：产品的开发设计上，大力推广计算机辅助设计技术，并行设计技术，反求工程技术以及绿色产品设计技术，充分考虑产品的全生命周期。在产品的制造过程中，优先应用各项先进制造工艺技术，比如采用精密成型技术，充分有效利用材料，节约能用，做到低耗，低碳，绿色的生产。在设备的引进和购置方面，尽量采用高效制造自动化设备，大力运用计算机控制的数控机床，加工中心及工业机器人，构建柔性制造系统，计算机集成制造系统乃至智能制造系统，提升机械电子产业的整体水平。此外还要应用现代企业的生产和先进的管理技术。

2.2信息化在先进制造技术中的应用

21世纪是信息化的时代，计算机技术和网络通信技术飞速发展，在生产领域里已得到广泛应用。机械电子产业管理信息化是建设领域信息化的重要组成部分，将在机械电子产业管理活动中发挥重要作用，并主导机械电子产业管理未来发展方向，信息化成为机械电子产业管理的必然趋势。“十一五”机械电子产业管理改革发展规划指出，将加快建设机械电子产业信息系统的规划、建设，建立符合现行管理体制和市场机制的机械电子产业信息管理工作机制，完善全国机械电子产业信息系统，使全国机械电子产业信息做到互联互通，为政府提高造价管理决策水平和完善公共信息服务创造条件。因此，机械电子产业管理信息化建设也是机械电子产业管理改革发展规划的总体部署和要求。

2.3绿色制造技术的发展

进入21世纪以来，人类社会所面临的资源短缺和环境污染等问题日趋严重，人类要实现可持续发展必须促使人与自然界和谐一致。为此，工业发达国家正积极倡导“低碳经济”、“循环经济”、“绿色制造”和“清洁生产”，大力研究开发生态安全型、资源节约型制造技术。“绿色制造”正在成为未来制造业的发展方向，绿色制造技术将贯穿于制造业各环节，主要表现在以下三个方面：一是绿色产品设计技术。在设计阶段就将环境因素和预防污染的措施纳入产品设计之中，将环境性能作为产品的设计目标和出发点，力求使产品对环境的影响为最小；二是绿色制造技术。它从设计、制造、使用到报废整个产品生命周期中不产生环境污染或环境污染最小化，符合环境保护要求，在整个制造过程中综合考虑环境影响和资源效率，在保证产品的功能、质量、成本的前提下，使产品制造过程对生态环境无害或危害极少，节约资源和能源，使资源利用率最高，能源消耗最低；三是产品的回收和循环再制造。它是“资源产品废弃物再生资源或再生产品”的反馈式循环模式。“再制造”是一种先进的制造逻辑与工业理念，它要求工业设计不仅要面向材料与功能，更要面向可回收再制造。再制造是通过新材料、新技术、新工艺、新装备与新方法等一系列高新技术与手段的集成运用，因此可以保证再制造产品的性能和质量不低于新产品，甚至在某种情形下可以使其质量高于新产品。

3.结论

先进制造技术是使一个国家制造业强盛的关键所在，是企业兴旺发达的重要途径，也是企业赢得市场的有力武器。先进制造技术已经成为一个国家综合实力和科技发展的重要标志，成为一个国家在战场对抗和市场竞争中的重要支柱，它在国防建设和国民经济发展中占有影响全局、决定全局的战略地位。知识就是财富，人类当前社会正在由工业经济时代步入知识经济时代。高科技的发展促使机械电子产业发生了革命性的变化。总之，21世纪的机械电子产业是信息化、智能化、网络化、不断创新的绿色制造业，是人类智慧的结晶。

参考文献：

[1]师汉民，易传云.人间巧艺夺天工――当代先进制造技术[M].华中理工大学出版社，2010.

[2]李 勇.现代集成制造理念的发展[Z].北京先进柔性集成制造技术咨询中心，2010.

[3]康磊晶.国外先进制造技术发展战略[Z].中国兵器工业二一零研究所，北京先进柔性集成制造技术咨询中心，2011.

[4]盛晓敏，邓朝晖.先进制造技术[M].机械工业出版社，2010.

先进制造技术篇7

【关键词】模具 先进制造技术 发展 应用

改革开放以来，我国的计算机信息技术、自动化技术取得了前所未有的发展，传统制造技术再次成为人们关注的一大焦点。当前我国的先进制造技术已经逐步向系统化、集成化发展，为现代先进制造技术的发展提供了必要的技术支持，对模具先进制造技术的发展和应用研究有着重要的实践意义与应用价值。

1.模具CAD/CAE/CAM技术概述

在数字化技术以及三维造型技术的支持下，CAD/CAE/CAM一体化技术在我国各大行业中得到了广泛地推广。目前CAD/CAM技术已经普遍应用于汽车大型覆盖件模具，不仅能够进行模具设计、制造与冲压，而且在数控编程技术的支持下能够实现DNC。CAD/CAE/CAM技术在塑料模具方面也得到了进一步的应用，我国自主研发的软件如北航华正CAXA软件已经得以广泛地推广。新时期，我国的CAD/CAE/CAM技术得到了进一步发展。模具CAD不仅仅是对传统设计与计算方法的单一模仿，而且采用先进的设计理论，根据以往的实践经验与专业的知识理论进行设计，结果更加合理、科学。其次在模具结构设计过程中采用了立体思维以及三维参数化特征，信息流组织以及管理、共享等技术贯穿了模具设计、装配与检测等的全过程。另外还能够对模具的可制造性进行科学评价，其中主要涉及到模具制造与费用的大致估算、模具实用性的评估以及零件制作工艺的评估等。

2.模具先进制造技术的发展

2.1高速铣削技术

作为型腔模具加工的重要组成部分，铣削加工技术以其加工平稳、加工质量优良以及加工效率高等特点在模具加工中得到了广泛地应用。首先该技术具有高效性，一般情况下，高速铣削的主轴转速保持在15000～40000转/min，其最高能够达到100000转，在进行钢切削时，速度可以达到400m/min，其与传统的铣削加工相比高出10倍左右，在加工效率方面也显示出极大的优越性。以插座外壳压铸模加工为例，传统的铣削、电火花成型加工所需的时间为60h左右，而采用先进的高速铣削加工14h便能够完成。高速铣削技术精度较高，一般能够10um，其工件温升小，表面不会出现变质会微裂纹，质量较高，研究显示其表面粗糙度Ra不高于1um。另外高速铣削技术能够对高硬材料进行加工，最高硬度可达到60HRC，成为当前模具制造技术的重要发展方向。

2.2电火花加工技术与绿色产品技术

所谓电火花加工主要指的是在液体介质中，采用脉冲放电原理对导电材料出现的电蚀现象进行清除，进而使零件的尺寸、形状等达到相应的技术要求。国外的电加工机床技术发展较快，其性能、工艺指标与自动化程度均处于领先水平。近年来，随着电火花加工技术的不断发展，人们对加工中的安全与防护技术给予了高度重视。当前电火花加工机床过程中的问题主要集中在辐射骚扰方面，其不仅会引发一系列安全事故的发生，而且对环境具有一定的破坏作用，因此，国际市场开始致力于对绿色产品的研究。以日本某公司为例，该公司采用直线电机伺服实施驱动，不仅反应速度快，而且具有较高的定位精度，且不容易变形，体现了鲜明的优越性。除此之外部分EDM采用混粉加工工艺、微精加工脉冲电源等技术，提升了工作效率。

2.3RPM下的快速经济制模技术

快速原型制造技术最早起源于20世纪中后期的美国，是对制造领域的一次新的创新与突破，该技术将CAD技术、数控技术以及机械工程技术等融为一体，实现了由零件设计发展成为三维实体原型设计，是一项系统性的先进制造技术。截至目前，RPM技术已经实现了向快速模具技术的转移，成为国内外RPM领域研究的一个热点话题。

3.模具先进制造技术的应用

新时期，我国的科学技术水平得到了极大的提升，模具先进制造技术的应用范围越来越广，不仅有效改变了传统加工难以实施的状况，而且在航空航天、机床、汽车以及电器等领域的模具制造中得到了广泛地应用。除此之外，其在电化学、超声波以及激光等新能源中的应用不仅提升了能量的多元化、综合化，而且扩大了传统加工领域的范围，提高了模具制造的质量。目前超声波的加工精度能够达到0.01～0.02mm之间，粗糙程度与传统的模具制造技术相比明显降低，仅为0.54um，对于充模、拉丝模以及抛光模等工艺中体现了较好的应用效果。再如激光加工，其不仅能够对表面进行一系列的处理，而且能够实施打孔、雕刻以及微细加工等工艺，其在聚晶金刚石拉丝模胚料中的加工直径不足0.04mm，数十秒便能够完成。当前我国的车辆与电机等产品呈现出轻量化的发展趋势，这在一定程度上增加压铸模的比例，与此同时对压铸寿命与质量也提出了更高的要求。另外随着现代成型工艺的进一步发展，气辅模具的应用更加广泛，其以优良的刚性与耐高压特性在精密模具型腔应淬火中得到了广泛地应用。除此之外在热流道技术的支持下，制件的质量以及生产效率能够得到极大的提升，降低对原材料的依赖性，节省了大量的生产成本，目前，热流道模具在我国企业中的使用率已经达到了85%以上。

结束语：模具先进制造技术类型复杂多样，且拥有良好的发展前景。新时期必须充分利用现代信息技术、管理技术以及自动化技术等，加强先进制造技术系统中人力、技术与组织构成的集成，不断探索新的模具制造模式，提升先进制造技术在模具制造中的应用效果。

参考文献：

[1]陈亘宇.快速成型技术及其在模具制造领域的应用[J].

科技视界， 2015， 34（23）：101-102.

[2]袁南征， 卢远富， 张开熙，等.高速、高效加工技术在汽车

模具中的应用[J].科学时代，2014，22（13）：253-254.

[3]杨翊.面向先进制造技术的注塑模具设计与制造新理念分

析[J].华东科技：学术版，2015，14（2）：245-245.

先进制造技术篇8

关键词 先进制造技术 教学方法 教学手段

中图分类号：G420 文献标识码：A

Exploration on "Introduction of Advanced Manufacturing

Technology" Teaching Reform

LIU Weina, LIU Zhigang, YANG Lifeng

(School of Optoelectronic Information, Changchun University of Technology, Changchun, Jilin 130012)

Abstract This paper studied the "Introduction to Advanced Manufacturing Technology" curriculum goals and teaching methods, the choice of teaching materials, interactive teaching in the classroom teaching the theory, the use of modern educational technology, including courseware and Internet use as well as a typical case of teaching methods are described, explore the practice of teaching methods used in other studies.

Key words advanced manufacturing technology; teaching methods; ways of teaching

0 引言

“先进制造技术导论”课程是工科高校机械专业继“机械制造技术基础”课程之后的一门覆盖面较大的专业课程，课程内容包括了目前机械工程领域的先进制造技术以及先进制造基本理论。

为了适应现代化制造新形势的需要，针对独立学院学生现状，如何培养出社会需要的、实践能力较强的机械创新人才，在“先进制造技术导论”课程中应当怎样进行教学内容取舍、教学方法和手段的改革，是急需解决的问题。对此，我们进行了如下探索：

1 课程教学内容改革

为了适应现代制造业的发展需求、培养出宽口径、厚基础、强实践、创新型机械人才，对机械制造专业课程的结构进行了调整，把先进制造技术导论课程的教学内容进行了整合，将机械专业的多门专业课内容如：特种加工技术、数字化制造、超高速加工技术、超精密加工技术、激光加工技术、虚拟制造、并行工程等多门专业课程整合优化为一门“先进制造技术导论”课程，并将其确定为必修专业课，课堂学时为40学时，实验学时为8学时，有效解决了课程内容多、学时少的矛盾。教材选用由科学出版社出版、西北工业大学王润孝教授主编、国防科工委“十五”规划教材，并在此基础上根据独立学院的教学特点对本课程教学内容进行调整，增加了特种加工技术、非传统加工技术、先进加工方法的相关内容，并注重反映本学科理论与技术的新发展，总体上满足了课程内容适合现代制造需求的要求。

在学时缩减的基础上，为了不减少学生对“先进制造技术导论”课程基本知识和基本内容的掌握，正确处理好“先进制造技术导论”课程与其他专业课程的关系，需要认真把握课程教学环节和教学方法与手段，对此我们采取把课程中有一些相关知识和课后培训、认识实习、生产实践、科技创新结合起来的方法，使学生能在有限的学时内掌握更多的知识，达到培养目标的要求。

2 授课方法探索

由于先进制造技术导论是机制专业一门重要的、覆盖面较大的专业课，课程内容涵盖了了先进制造的各个单元技术，如特种加工技术、超精密加工技术、三束加工技术、超高速加工技术、微机电加工技术、制造自动化技术、检测与监控技术、现代质量工程等内容，课程特点是知识点多，信息量大，涉及面广，实践性强。要在有限的学时内让学生掌握全部教学内容，积极探索先进的教学方法和多种教学手段，提高授课效率，促进学生积极思考，开发学生的潜能，激发学生学习的主动性，需要授课教师注重对学生工程意识的训练，注重理论结合实际，综合素质能力培养，注重学生创新能力的培养。教学过程中采用了以下教学方法：

（1）互动探讨法。在课堂上，不但教师主动、脑动、手动、嘴动，也要让学生动耳、动心、动嘴、动行。教师根据每节课要学习的内容，提出主题教学的“导火线”，让学生动起来、主动参与课堂讨论，让学生发表见解，教师在归纳分析学生见解正确与错误的基础上，作更为深入的探讨。让学生成为学习主体，让学生有机会发表自己的学习体会，相互交流。从而充分调动学生的主观能动性，将教师的教学与学生的学习活动融为一体；同时适当安排自学内容，要求学生自学并检查、解答学生自学过程中遇到的疑难问题，对所规定的自学内容进行总结；调动学生学习的主动性，培养学生的自学能力。

（2）以多媒体技术为代表的现代教育手段与传统板书有效结合，在使用多媒体课件增大课堂信息量、生动形象化的同时，不可忽视传统板书的作用。板书是吸引学生注意力的有效手段，重点内容、学生掌握不好、分辨不清的内容需要板书分析，启发学生思维、这对加强学生理解和强化知识点具有重要的作用。

（3）典型案例法。课堂上教师结合科研、生产实际案例剖析解决方案。教师承担的科研项目也好、为企业解决的生产难题也好，往往带有一定的先进性和实用性，结合研究过程进行理论剖析，使学生感到直观具体，生动形象，环环入扣，对错分明，印象深刻。通过典型案例分析，使学生在学习本课程的过程中，既掌握了专业理论基础知识及其应用、又获取了解决实际问题的先进科学研究方法与手段、也了解和掌握本学科的前沿状况和发展趋势，收到较好的教学效果。

（4）网络教学法。教师利用网上丰富的网络资源，收集丰富的图片、资料，并适时对学科最新的发展态势跟踪并更新教学内容，也鼓励学生利用网络资源、查找资料，对促进学生自主学习起到积极作用，学生通过利用校园网教学平台浏览学习。

3 教学手段改革

（1）组织现场教学。对本课程实践知识、感性认识要求比较多的教学内容，现场教学无疑有助于加深学生的理解，对于现代制造业的发展，企业中应用的一些先进机床装备、刀具夹具量具及加工手段仅仅在课堂上讲授往往收不到应有的教学效果，而且校内资源有限，所以，我们采用了课程中的理论部分集中在课堂上讲，实际结构内容放到现场教学中去讲的现场教学法。主讲教师将部分教学内容在认识实习等实践教学环节中讲授或强化，使教学内容更加形象、生动，在现场解决了课堂上无法或很难讲清的问题，学生对相关知识的掌握更加深刻。理论教学和现场教学并行，解决了学时少、内容多的矛盾，又有利于学生对相关知识的吸收和巩固，是培养学生工程实践能力、具有工程师素质的重要途径。

（2）建设第二课堂。开展先进制造综合性实训，利用开设数字化设计与数控加工培训课程，先进的数字化设计制造软件CATIA\UG\ PRO/E等在培训课堂中讲授，利用软件的装配功能，使学生更容易理解各个零件在产品中的功能及与整体的装配关系，利用软件的仿真功能。实现三维实体结构动态模拟和仿真，增强了学生的学习兴趣，取得了较好的学习效果。

（3）增强综合性设计训练环节，在分院范围内，组织成立大学生科技创新活动小组，开展各种题目的大学生科技创新活动、有学生自选题目的、也有结合实验室建设的、还有为参加各种类型的大学生机械创新设计大赛进行准备的以及教师结合科研指导学生的，把学生的学习积极性充分调动起来，形成良好的学风校风，培养学生的工程综合能力和创新能力。

参考文献

[1] 刘兵.多媒体教学与传统教学相结合[J].大学时代:教育研究版,2006(6):67.

[2] 陈玉琨.中国高等教育评价论[M].广东:广东教育出版社,1993.

[3] 贾晨辉,马文锁.先进制造技术课程教学方法研究.科技资讯,2009(23).

先进制造技术篇9

目前“先进制造技术”是工科院校机械工程、工业工程等专业的一门重要的限选课（选修课）。由于该门课程覆盖面广、内容繁杂，教师教学多以课堂讲授为主,缺乏结合实际的案例式教学、综合性教学、实践教学等原因，使得学生在学习过程中困难重重，教学效果不够理想。先进制造技术课程教学目前存在的问题如下：

（1）学时少，涵盖信息量大。教师面临着如何结合本校办学模式和本专业学生深造和就业的需要来重新组织、整合教学内容的难题。

（2）先进制造技术是一门动态的、不断吸收高新技术发展的技术，大多数教师受到现有教材的限制，无法在授课过程中及时融入先进制造技术的最新发展现状。

（3）实验设备匮乏，无法通过与教学内容相关的实践环节来加深学生对理论授课内容的理解。

（4）课件制作难度大。先进制造技术内容繁杂，涉及多种先进制造工艺、原理、加工过程及应用。授课过程中仅采用文字结合图片讲解是远远不够的。

（5）很多高校教师基本还是采取灌输式的教学方法，达不到培养学生创新思维和创新能力的目的。

（6）现有的教材内容繁杂，相对陈旧。上海海洋大学是一所有百年办学历史、技术实力雄厚、特色鲜明，特别在海洋科学与工程、海洋渔业、海洋信息等学科具有较强的教学与科研水平。近年来，工程学院在海洋工程材料、海洋工程装备、海洋可再生能源的研究和应用方面取得了突破性进展。如何寓研于教，不断探索和总结教育教学的内在规律，提高教学质量是我们所面临的关键问题。

二、“先进制造技术”案例式教学策略

（一）整合教学内容

精选目前海洋工程装备制造中最前沿的技术，分大类，然后从每大类中再挑选出此类技术中最前沿、最先进的技术，以此为主题，广泛收集相关案例资料的最新研究成果，及时补充教学内容，确保教学内容的前瞻性，最好从中国期刊网上或elsevier上下载科技文献以备参考，同时可以参加一些大型的相关技术产品展览会来拓宽视野并积攒素材。

（二）选择案例资料

从众多案例资料中挑选出最相关且浅显易懂的案例，激发学生对海洋工程装备等相关内容的兴趣，逐渐过渡到所要讲授的某项先进制造技术，同时需要从先进制造技术的重要性、用途等方面对学生加强引导，让学生在课堂上积极参与思考，并结合教师课堂教学谈谈自己的感受及本节课的收获，比如先让学生自己针对该项先进制造技术的优势、技术特点、应用条件、加工成本、加工质量及效率等各个方面进行讨论。学生由被动接受知识变为主动去学习，这一输入到输出的过程既锻炼了学生的语言表达能力，又充分调动教与学双方的主动性，使得学生在讨论交流中获得更多的启发，并学会去思考问题；同时鼓励学生在课下查阅相关文献，提前做好功课，带着问题来听课，培养学生自主学习的能力。

（三）完善多媒体课堂教学课件

制作案例的教学课件，要包含海洋类技术的定义原理、海洋工程样件的制备、设备的选择、加工过程、检测等，并尽量多地利用相关的图片、动画、视频来吸引学生的眼球，使学生更加清楚全面地了解整个零件的加工过程；在课前备课时，要大量查阅相关内容，挑选有用的信息，特别是具有应用性和市场潜力大的先进制造技术及时添加到教学内容中，从而让学生从高层次、新角度来认真对待这门课；在进行课件设计时，将涉及的相关信息巧妙地融入到课件中来，并注意与课本知识有机结合，通过播放与先进制造技术应用领域相关的视频，让学生更加深刻地了解先进制造技术在海洋工程方面的运用。

（四）融合海洋特色的案例及改进课外互动模式

21世纪是海洋的世纪，面对海洋资源开发这一不断成长的新兴市场，世界各国都在积极发展相关装备，加快海洋资源开发和利用已成为世界各国发展的重要战略取向。首先需要对海洋工程有关教材进行修订，并围绕研究主题发表较高质量的研究论文，给同类高校相同或相近专业建设提供参考经验。其中实践环节可通过购买相关精密器材比如超短激光器，并开设实践课程，培养学生的动手能力和分析试验结果的能力，所获的试验结果又可作为新的案例应用于教学中，这就是将理论环节与实践环节有机结合，从而形成了课程的教学体系；同时为了弥补课上教学学时不足这一缺陷，可借助数字化网络平台实现师生课外互动这一教学方式，使教学过程得以继续延伸，以数字化的形式在整个教学网内，实现资源共享、教学互动，适应多层次教学的需求，进而提升教学质量。

（五）改革考试方式

增设案例考试环节。给定主题，学生自己寻找案例，主动查阅文献并制作课件进行讲解，以增强学生对科技文献的阅读和理解能力，为毕业设计撰写综述打下坚实的基础；同时，每位学生都需对本课程的教学效果进行评价，比如以5分制的方式，以小纸条的形式给任课教师打分，同时可提出对课堂教学具有建设性的意见，教师可根据学生对课程的评价来反映出学生对本课程的参与程度，将其作为考核学生的一种方式。同时考试的形式可采取课堂讨论、小组成员演讲、布置大作业、文献查新等形式，根据具体情况按照一定比例来决定学生本课程的最终成绩，可避免仅凭一张试卷的分数来评定和决定学生对本课程的掌握情况。

（六）加强与国内外高校的学术交流活动，以跟踪海洋工程领域制造业的最新发展

先进制造技术篇10

一、高效多品种的柔性化生产方式

汽车零部件制造技术为了适应市场变化与客户需求，逐步趋向高效多品种的柔性生产方式。如广州丰田与天津丰田配备的GBL（全球车身生产线系统），就能确保车身在焊接工位输送时可以进行不同车型的焊装夹具的来回切换。该技术的应用使得不占节拍的产品品种更换成为现实。并且再搭配以自动控制与自动识别装置、焊接机器人等，从而形成不同类型汽车连续混流生产的模式。再者如普遍应用的用来加工汽车零部件的数控复合机床、快调与快换装置、技术等，无不体现这一点，即通过不同品种零部件的混流生产，促使生产线生产时间缩短，提高效率。

二、更高效的零部件加工技术被广泛应用

高效化的制造与生产工艺在汽车零部件切削加工领域表现得尤为明显，具体表现为强力、快速切削及快调、快装及快进。随着高速切削机的进一步发展及使用性能更加优良的新型刀具材料，使得高速切削在汽车零部件制造加工中应用得更为普遍。不仅如此，一些具有高速移动与转动速度、刚性及动力性能极佳的机床的开发和自控技术的广泛使用，促使自动输送、快装、快调、自动检测等技术或装置迅速发展。上述技术的应用大大提高了汽车零部件的生产与制造。如GC4225刀片，采用新一代技术，赋予刀片抗破损性，避免刀片涂层的剥落，进而避免生产加工汽车零部件时可能带来的不可控风险。汽车制造过程中，必须对铝合金材质的发动机进行高速加工，因此应该根据铝合金不同的材质特性，选择正确的切削液，从而保证加工零部件的质量。不仅如此，正确切削液的选择还能有效减少切削刀具的损耗，适当延长其寿命。除了切削技术，在车身的制造与装配领域，也出现了各种新工艺与新方法。较为成熟的就是以电子控制为基础，将机器人与自动化装置相组合，从而保证产品质量的稳定，进一步提高零部件加工与生产的效率。

三、过程更加精益化

所谓精益化，指在利用先进技术加工生产汽车零部件时，确保人员、资金、时间、场地都控制在最小范围内，并且能够获得较大产出。简单而言就是低投入、高产出、高利润。当前形势下，汽车零部件加工中使用的各类先进技术都已趋向精益化。

四、绿色环保的零部件加工技术

随着人们对节能减排、可持续发展认识程度的不断加深，汽车制造技术开始向节能减排、节能环保方向发展，使得绿色汽车制造技术产生了巨大突破。这一方面的例子较多，如高强度钢板冲压技术、车身中频焊接、激光拼焊技术等，使得汽车轻量化成为可能。再如越来越多的汽车零部件加工中使用水溶性漆涂料，更有甚者一些企业在加工喷涂时利用2C1B或者2C2B技术工艺以便减少烘干喷涂的次数，为了取得良好的效果可能还会利用热量回收装置或者更节能的加热烘干设备进行工作。为了提升毛坯的精度，毛坯精化工艺被广泛应用，并且对零部件的机械加工余量相对减少，一些零部件甚至不需要多次粗加工，可以直接精细加工。另外，废旧的零部件可以作为毛坯再次加工制造，实现资源的重复利用。机械加工时采用干式切削的方式，利用水基冷却液或者中温常温清洗的方式替代原先使用的冷却油。

五、零部件加工智能化技术

这类技术多以强大的计算机运算能力作为支撑，从而实现对加工的零部件精度与质量进行控制。这类技术能够验证零部件加工的工艺方法，通过比较现实因素、加工时的流程、精度要求、工艺参数等数据，以便对其进行优化。智能化技术中以虚拟技术应用最为普遍，它可以迅速完成各类零部件加工工艺的模拟，如热加工的数字与物理模拟或者铸造充型凝固等。除此以外还有计算机控制管理系统的使用，从而实现对零部件加工生产过程的跟踪与监督，从产品源头保证质量，并能够做到故障检测与分析。计算机网络技术可以进行汽车故障的远程诊断，改善诊断环境，提高诊断效率。不仅如此，在加工零部件时还可以通过集中监测与分散控制系统对汽车零部件制造工艺进行全程跟踪，自动识别多种汽车零部件，提高效率。

六、结语