現代制造技術基礎范例6篇

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現代制造技術基礎

現代制造技術基礎范文1

關鍵詞:機械制造;加工新工藝;現代機械

伴隨著科學技術的不斷發展,在進行現代化建設中,為更好的提升生產品質和生產工藝的應用基礎,可結合相應的生產環境,以及科學化的生產標準來進行應用生產。在這個過程中,現代化機械制造工業的發展,雖然極大的滿足了人們的生產需求,但是在應用過程中,還存在一定的缺陷,需要從多個角度來進行應用分析,下面針對現代化生產的新工藝,進行精密加工技術的應用分析。

1 現代化機械加工制造特點分析

在現代化生產的過程中,機械化生產成為了當下生產力的主流,而在這個過程中,為更好的滿足現代化生產的機械加工應用,需要從以下幾個特點來進行分析探究。

首先,從系統性來說,現代化的機械制造技術,其使用的基礎,在于對現代化科技技術的協調運用,并隨著現代科技的不斷進步,完成了對機械制造業上的全面應用發展。其中應用了大量的自動化、計算機化的設備,實現對生產基礎層面上的生產銷售應用。而隨著現代科技發展的理論應用,也正在逐步的系統化。

其次,關聯性分析,機械制造技術的實際使用,在于自身的先進性技術,通過相互之間的關聯操作,從而確保了對整體工藝設計的有效應用。與此同時,在進行銷售環節方面的關聯使用,并通過相互之間環節方面的紕漏分析,也可以更進一步的完善對整個應用技術生產預料層面的影響分析。而相關人員也可以通過相關的機械生產工藝關聯性,完成檢測檢修。

最后,系統全球化,隨著經濟全球化的不斷推進,機械生產技術的應用,也正在逐步完善。其中對精密加工工藝的應用,在實際的生產中,也都面臨著更加嚴峻的挑戰。應用技術的市場,存在著激烈的競爭,稍不注意,就可能在生產技術上落后競爭對手。

2 機械制造工藝的設計分析

在進行現代化的生產過程中,為更好的滿足基本的生產使用需求,可結合相應的應用基礎,實現工藝構造設計上的應用,并促進在創新工藝流程上的有效應用。而在進行制造生產的過程中,對于不同的生產環境和應用的結構標準等,也可以結合以下幾點進行簡要的討論分析。

首先,在機械設計技術方面,機械生產應當包含對結構設計、工藝結構設計和材料設計三個方面。在隨著現代生產工藝的應用不斷發展過程中,為更好的滿足基本的生產需求,并依照現代化的生產流程,實現在機械數控機床方面的用,就可以結合當下的設計生產方法和應用經驗理論,完成對基礎制造行業的有效設計,并以此來實現對機械信息化結構的有效建設。而在這個過程中,為更好的滿足基本的系統生產工程,并依照相應的設計技術發展基礎,實現對生產水平方面的設計應用,其作用,對整體的設計技術發展等,也都能更好的滿足基本的使用需求。

其次,在機械制造工藝領域內的設計,主要在于高效率、高精度和高柔性方面的應用,其中不同的生產需求,對基本的生產流程,都會產生相應的應用基礎,而如何應用合理的生產工藝,對機械生產應用等,都會產生極大的影響。而在進行現代化的工業生產制造中,機械化生產是高效生產模式的代名詞。對于基本的制造工藝,應用中,為適應更為繁雜的生產需求,就需要保證機械加工的韌度,按照現代生產需求,加強對工業機器人在數控機床應用層面上的與改善,以此來促進現代制造系統的系統化生產。與此同時,隨著現代化生產的逐步推進,在超精密度的應用技術上,也需要進行全面的應用推進。

最后,生產的安全性保護設計,機械生產有別于人工生產需求,需要根據實際的應用基礎來完成對機械應用通道在使用過程中的安全應用。針對集成電路的安全使用規范,其實際的使用操作流程,需要結合工業安全生產規范來進行全面的生產加工應用。

3 機械加工工藝的創新領域分析

隨著現代信息化時代的不斷成熟,在機械加工制造工業中,納米技術的使用,在很大程度上,促進了現代生產工藝的微型設計。而在這個過程中,超精密研磨技術的出現,以及微細加工技術的應用等,在很大程度上,促進了對科學技術領域應用階層的安全使用。在進行納米技術的應用建設中,為更好的滿足基本的使用安全作用,順應科技的不斷發展,對于電子應用技術等,也都能更好的促進在技術應用領域上的有效控制。

而在進行現代化生產中,為更好的滿足生產需求,就需要加強在精細化加工技術改造方面的有效應用,其中電子行業的積極應用,對后續的發展等,也都能夠更好的滿足其半導體加工精度方面的應用程度,對超微細粒子加工技術等,都有較好的推動作用。對于微細加工技術的安全應用,在進行科技發展的應用上,結合現代電子的微細顆粒技術,以及半導體的特性,實現機械加工的數控化發展,對后續的社會發展等,都有極大的推動作用。

從現代的生產消耗形式來看,超細微粒子技術的問世,在很大程度上促進了電子元器件體積方面的縮小,而這一形式促進了半導體加工技術的發展,其實際的科學技術,對整體的社會發展應用等,都有著極大的促進作用,從我國經濟的發展形式來看,這一領域,應當作為機械制造新工藝的主要發展方向之一。

4 結束語

在現代機械制造業的不斷發展過程中,應用信息技術進行生產加工設計,不僅可以更好的滿足基本的生產需求,同時也能更好的實現對機械制造工藝上的有效使用。在進行機械精密度技術和現代機械制造業方面的安全應用,可結合國家的使用工業基礎,完成度對基本內部穩固性基礎上的合理化使用應用。應用現代數控技術進行機械制造工藝創新,對國家工業生產等,都有著極大的推動作用。

參考文獻

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[2]金雪平.激光加工對機械制造的影響[J].科學導報,2014(5):219-219.

[3]張國順.立足創新改革技工學校鉗工實習教學[J].成才之路,2014(19):89-89.

現代制造技術基礎范文2

摘要:隨著信息技術的高速發展,制造行業發生了翻天覆地的變化,先進的制造技術不斷地被應用于生產,大大地提高了工作效率,本文對現代集成制造系統的構成和特點作了分析。

關鍵詞:集成;系統;技術構成

一、現代集成制造系統的含義與定位

現代集成制造系統(ContemporaryIntegratedManufacutringSystem)是計算機集成制造系統新的發展階段,在繼承計算機集成制造系統優秀成果的基礎上,它不斷吸收先進制造技術中相關思想的精華,從信息集成、過程集成向企業集成方向迅速發展,在先進制造技術中處于核心地位。具體地說,它將傳統的制造技術與現代信息技術、管理技術、自動化技術、系統工程技術進行有機地結合,通過計算機技術使企業產品在全生命周期中有關的組織、經營、管理和技術有機集成和優化運行。在企業產品全生命周期中實現信息化、智能化、集成優化,達到產品上市快、服務好、質量優、成本低的目的,進而提高企業的柔性、健壯性和敏捷性,使企業在激烈的市場競爭中立于不敗之地。

二、現代集成制造系統的技術構成

先進制造技術(AMTAdvancedManufacturingTechnology)作為一個專有名詞目前還沒有準確的定義。通過對其內涵和特征的研究,目前共同的認識是:先進制造技術是傳統制造技術不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現代管理等方面的成果,并將其綜合應用于產品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務的制造全過程,以實現優質、高效、低耗、清潔、靈活的生產,并取得理想技術經濟效果的制造技術的總稱。其具有如下一些特點:

1、從以技術為中心向以人為中心轉變,使技術的發展更加符合人類社會的需要;

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

3、從金字塔的多層管理結構向扁平的網絡化結構轉變,減少層次和中間環節;

4、從傳統的順序工作方式向并行工作方式轉變,縮短工作周期,提高工作質量;

5、從按照功能劃分部門的固定組織形式向動態的自主管理的小組工作方式轉變。

通過對先進制造技術的定義和特點的分析發現,現代集成制造系統擁有先進制造技術的絕大部分特點,只不過先進制造技術所涉及的范圍要比現代集成制造系統大,現代集成制造系統在吸收計算機集成制造系統的優秀成果的基礎上,繼續推動并行工程、虛擬制造、敏捷制造和動態聯盟的研究工作,并不斷吸收先進制造技術中的成功經驗和先進思想,將它們進行推廣應用,由此使現代集成制造系統成為先進制造技術的核心。

(1)并行工程(CEConcurrentEngineering)并行工程是集成地、并行地設計產品及其相關過程(包括制造過程和支持過程)的系統方法。它要求產品開發人員在一開始就考慮產品整個生命周期中從概念形成到產品報廢的所有因素,包括質量、成本、進度計劃和用戶要求。為了達到并行的目的,必須建立高度集成的主模型,通過它來實現不同部門人員的協同工作;為了達到產品的一次設計成功,減少反復,它在許多部分應用了仿真技術;主模型的建立、局部仿真的應用等都包含在虛擬制造技術中,可以說并行工程的發展為虛擬制造技術的誕生創造了條件,虛擬制造技術將是以并行工程為基礎的,并行工程的進一步發展就是虛擬制造技術。同時,并行工程是在CAD、CAM、CAPP等技術支持下,將原來分別進行的工作在時間和空間上交叉、重迭,充分利用了原有技術,并吸收了當前迅速發展的計算機技術、網絡技術的優秀成果,使其成為先進制造技術的基礎。

(2)虛擬制造(VMVirtualManufacturing)虛擬制造利用信息技術、仿真技術、計算機技術對現實制造活動中的人、物、信息及制造過程進行全面的仿真,以發現制造中可能出現的問題,在產品實際生產前就采取預防措施,從而使產品一次性制造成功,達到降低成本、縮短產品開發周期,增強產品競爭力的目的。

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

現代制造技術基礎范文3

關鍵詞:現代機械制造技術;發展現狀;發展趨勢

時代的發展與科學技術的進步,促進了現代機械制造技術的不斷提高和完善,現代機械制造是現代的高新科學技術與傳統工業基礎上進行創新的綜合集成,對于我國社會經濟發展有著直接性影響?,F代機械制造技術發展水平不但是一個國家的制造業發展情況的基本體現,同時也是一個國家的工業中心點?,F代機械制造技術促使我們的生活方式與生產模式得以持續改變和完善,更加速了信息多元化與先進科技的完美結合,促進了全球現代經濟的發展。現代科技發展水平的不斷提升推進了現代機械制造技術的持續性優化和發展。與傳統生產相比較,人們對機械產品的要求不斷增加,這就給機械制造企業提出更高的要求,不但要確保產品質量以及美觀性,同時還要針對生產投入予以有效控制。中國作為制造業大國,在實際生產技術上與西方發達國家相比依然存在很大的提升空間,基于此,相關技術人員還應加強專業制造技術的自主研發,全面發揮我們的創新的能力,緊跟時展步伐,只有這樣才能在可持續發展的道路上走的更順更遠,從而牢牢把握并應對機械制造業所面臨的空前契機與挑戰。

1現代機械制造技術的發展

機械制造技術從開始發展、應用一直到今天,依照具體生產形式的發展應分為以下幾種主要類型。首先,勞動密集型。機械制造行業在發展的最初階段就是以人力為勞動為重心的勞動密集型制造技術。隨著時間的不斷推移,機械行業的生產社會化進程持續加快,這種條件就推進了密集型的機械制造生產方式,汽車制造業和軸承加工制造等相關產品的規模化生產模式的研發和廣泛推廣應用都進入設備密集型生產階段。緊跟其后的是信息密集型機械制造生產技術。這種機械制造生產技術的主要內容是指針對新型機電一體化設備的加工和生產,它完成了機械設施和人工操作的信息傳遞,生產設備能夠在獲得相關指令后快速執行其生產運行指令。然后,是知識密集型機械制造生產技術。這種生產技術實現了傳統生產制造觀念的突破與升華,包括計算機集成制造與柔性制造在內的較少信息參與的加工等[1]。最后,是智能密集型機械制造生產。智能操作是此種機械制造生產的核心內容,它是一種新型的生產方式,現階段由不少國家均在此方面投入大量的研發精力。智能密集型生產方式的技術可以快速響應市場的變化,超前地開發產品,從而實現多品種產品的全過程管理。

2現代機械制造技術的發展現狀

目前各項技術的發展和應用為現代機械制造技術的研發提供了大量支持,直至今天,現代機械制造技術被廣泛應用于柔性制造、虛擬制造、以及敏捷制造這幾個主要方面。那么現在筆者就針對以上幾個方面的制造技術發展現狀進行系統性分析:第一,柔性制造技術方面。這種技術實際上是以成組技術作為應用基礎,并且以常規性的數控機床與柔性機床指導單位作為應用中心。柔性制造技術及其對應的系統中各部分設備的連接可直接借助自動化物流系統的的相關操作來完成,雖然柔性制造技術是現代機械自動化制造系統主體形式的一種,可是該技術卻能夠在實際生產方式上體現出顯著的變批量特點。在目前的機械制造生產過程中關于專業技術知識以及產品的更新和市場動態性發展需求的滿足等都要通過這種柔性制造技術的全面運行來完成。從以往的機械生產經驗來看,柔性制造技術可以根據所要加工制作的對象來明確最佳技術工藝,同時完成對應的數控加工機械與相關設備的有效選取,從而實現部件的批量加工生產。在針對柔性制造技術進行應用的過程中最關鍵的一點是可以同時完成生產管理、以及加工制造這項操作,而且在將其作用于切削加工、沖壓、以及焊接操作的過程中,對于提高生產效益而言具有重要作用。第二,虛擬制造技術方面。現代機械制造中的虛擬制造技術實際上就是指監理在虛擬技術以及仿真技術的基礎之上,針對機械產品在設計制造全過程中的特點進行建模,并且借助計算機的功能實現相關產品設計與產品生產全過程的仿真與模擬運行。在進行模擬機械制造技術的應用時可以適當的針對相關操作流程予以優化,以保證相應生產資料的最優化配置,從而有效控制生產成本的投入,實現企業利益的最大化。除此之外,虛擬制造技術也是完成機械操作靈活性的有效手段,它可以全面突破傳統意義上的機械產品設計與制造理念,繼而完成企業生產制造成本、產品生產精度、產品作業風險以及產品性能等相關環節之間的均衡發展。而且應用虛擬機械制造技術還可以根據客戶個性化要求而針對機械制造產品予以修改和完善以突出產品設計的針對性。第三,敏捷技術方面。這種技術是以精神創新、結構管理創新、以及管理人員創新等為基礎而發展的一種新型機械設計制造技術[2]。應用這一機械設計制造技術可以建立起一個體現機械產品市場發展的共同基礎框架,從而加強針對市場相關動態的把握并作出積極響應。從以往的實踐經驗來講,對于敏捷性機械設計制造技術的全面研究與應用能夠明顯提升企業的機械產品生產速度與質量,同時還降低了生產成本,是產品生產效率在此同時也得以優化。針對機械制造企業來講,有了敏捷性機械設計制造技術這一有利技術的支持,其生產系統就得以全面鞏固,有效避免了產品庫存累積量過大等問題的產生。

3現代機械制造技術的未來發展趨勢分析

如今先進的生產技術得以迅速完善和發展都是以傳統制造技術為基礎的,所以說,現代機械制造技術既是傳統技術的傳承,也是新型技術的延伸?,F代機械制造技術在不久的將來主要將會發展于兩個不同方向,一個方向是高度自動化的機械化制造,包括敏捷制造技術以及CIMS技術等的深入研究和應用。另一個方向則是精密工程技術,即以精密加工操作為落腳點而推進機械制造技術邁進微型電子技術時代,例如納米技術以及細微加工等等。現階段伴隨著技術、經濟、信息以及營銷的全球化發展,機械制造技術在新時期的發展趨勢可可以概括如下:首先是技術虛擬化,它是以計算機仿真技術為發展核心在進行產品加工生產設計過程應用擬實技術以及虛擬技術而不斷加速機械產品的開發速度,同時還可以全面控制開發風險。其次是綠色化制造技術,這種技術就是指堅持生產制造的持續發展。這種技術承擔著機械產品生產過程當中的資源節約以及環境保護的雙重責任,進而最大程度的降低由于生產而造成的環境影響。再次就是機械制造的全球化與信息化[3]。目前機械制造技術的標準化與網絡化等的綜合正是全球化發展的基礎,而在當今這一知識經濟時代,所有行業的發展都要依賴于信息技術,而并非片面的憑借增加資金投入來換取利益,通過新型項目的引進來針對所有生產環節予以規范,完善機械制造的真個過程,他們的大力發展快速的促進了機械制造業的發展。最后就是設計和工藝的一體化。當今社會科技的發展急速了市場的競爭,各企業針對機械產品的要求也在常規基礎上不斷趨于個性化,現階段的小批量生產顯然已被大批量生產所取代,現代制造技術縮短生產周期,減少了產品生產制造中原料的耗費,同時降低了生產成本。

4結語

現代科技發展水平的不斷提升推進了現代機械制造技術的持續性優化和發展。與傳統生產相比較,人們對機械產品的要求不斷增加,這就給機械制造企業提出更高的要求,不但要確保產品質量以及美觀性,同時還要針對生產投入予以有效控制。中國作為制造業大國,在實際生產技術上與西方發達國家相比依然存在很大的提升空間,基于此,相關技術人員還應加強專業制造技術的自主研發,全面發揮我們的創新的能力,緊跟時展步伐,只有這樣才能在可持續發展的道路上走的更順更遠,從而牢牢把握并應對機械制造業所面臨的空前契機與挑戰。

參考文獻

[1]趙寧,毛永杰.現代機械制造技術及其發展趨勢[J].科技創新與應用,2013,14:125.

[2]石道永.現代機械制造技術及其發展趨勢[J].價值工程,2013,17:43-44.

現代制造技術基礎范文4

[關鍵詞]制造業;增長方式;發展戰略;思路

一、轉變制造業增長方式的緊迫性

目前, 我國制造業已有較好基礎,并已成為世界制造大國,工業增加值居世界第四位,約為美國的1/4、 日本的1/2, 與德國接近。產量居世界第—的有80多種產品。然而,我國制造的多是高消耗、低附加值產品,大量產品處于技術鏈和價值鏈的低端。在代表制造業發展方向和技術水平的裝備制造業,我國的落后狀況尤其明顯,大多數裝備生產企業沒有核心技術和自主知識產權。同時,我國制造業勞動生產率水平偏低,許多部門的勞動生產率僅及美國、 日本和德國的1/10,甚至低于馬來西亞和印度尼西亞。這一差距,尤其明顯地表現在資本密集型和知識密集型產業上。在此條件—卜,我國制造業不能繼續在技術鏈低端延伸,不能依靠高消耗獲得更多低附加值產品,必須用科學發展觀指導制造業運行, 轉變制造業增長方式。

二、轉變制造業增長方式必須發展現代制造技術

產品技術鏈,沒有一個固化的定式,但總是由低端向高端發展。近年,它正伴隨著現代制造技術的進步不斷向高端延伸。目前,制造業技術鏈高端幾乎被現代技術壟斷,處于技術鏈高端的產品幾乎都是由現代技術制造出來的。所以,要轉變我國制造業增長方式,必須抓緊發展現代制造技術,通過現代技術促使制造業及其產品向技術鏈高端延伸,以便降低技術鏈低端產品的比重,相應提高技術鏈高端產品的比重。

在知識經濟時代到來之際,微電子技術、光電子技術、生物技術、高分子化學工程技術、新型材料技術、原子能利用技術、航空航天技術和海洋開發工程技術等高新技術迅猛發展。以計算機廣泛應用為基礎的自動化技術和信息技術,與高新技術及傳統制造方法結合起來,便產生了現代制造技術。

現代制造技術,保留和繼承了傳統制造技術的產品創新要求,如增加現有產品的功能,擴大現行產品的效用:增多現有產品的品種、款式和規格:縮小原產品的體積,減輕原產品的重量:簡化產品結構,使產品零部件標準化、系列化、通用化:提高現有產品的功效,使之節能省耗等。但是,現代制造技術,在制造范疇的內涵與外延、制造工藝、制造系統和制造模式等方面,與傳統制造技術均有重人差別。

在現代制造技術視野中,制造不是單純把原料加工為成品的生產過程,它包括產品從構思設計到最終退出市場的整個生命周期,涉及產品的構思、構思方案篩選、確定產品概念、效益分析、設計制造和鑒定樣品、市場試銷、正式投產,以及產品的售前和售后服務等環節。

在現代制造技術視野中,制造不是單純使用機械加工方法的生產過程,它除了機械加工方法外,還運用光電子加工方法、電子束加工方法、離子束加I:方法、硅微加工方法、電化學加工方法等,往往形成光、機、電一體化的工藝流程和加工系統。

三、發展現代制造技術的重點方向

現代制造技術正在朝著自動化、智能化、柔性化、集成化、精密化、微型化、清潔化、藝術化、個性化、高效化方向發展。為了轉變制造業增長方式,促使制造業向技術鏈高端延伸,我國宜著重發展以下現代制造技術。

(一)以納米技術為基礎的微型系統制造技術

“納米”是英文nan。meter的譯名,是一種度量單位,是十億分之一米,約相當于45個原子串起來那么長。 納米技術,表現為在納米尺度(0.1nm到100nm之間)內研究物質的相互作用和運動規律,以及把它應用于實際的技術。其基本含義是在納米尺寸范圍認識和改造自然,通過直接操作和安排原子、分子創造新的物質。納米技術以混沌物理、量子力學、介觀物理、分子生物學等現代科學為理論基礎,以計算機技術、微電子和掃描隧道顯微鏡技術、核分析技術等現代技術為操作手段,是現代科學與現代技術相結合的產物。

納米技術主要包括:納米材料學(nanomaterials)、納米動力學(nanodynamics)、納內米電子學(nanoclectronics)、納米生物學(nanobi010gy)和納米藥物學(nan。pharmics)。就制造技術角度來說,它主要含有納米設計技術、納米加工技術、納米裝配技術、納米測量技術、納米材料技術、納米機械技術等。以納米技術為基礎,在納米尺度上把機械技術與電子技術有機融合起來,便產生了微型系統制造技術。

自從硅微型壓力傳感器,作為第一個微型系統制造產品問世以來,相繼研制成功微型齒輪、微型齒輪泵、微型氣動渦輪及聯接件、硅微型靜電電機、微型加速度計等一系列這方面的產品。美國航空航天局運用微型系統制造技術,推出的一款微型衛星,其體積只相當于一枚25美分的硬幣。

微型系統制造技術,對制造業的發展產生了巨大影響,已在航天航空、國防安全、醫療、生物等領域嶄露頭角,并在不斷擴大應用范圍。

(二)以電子束和離子束等加工為特色的超精密加工技術

超精密加工技術,一般表現為被加工對象的尺寸和形位精度達到零點幾微米,表面粗糙度優于百分之幾微米的加工技術。

這項技術包括超精密切削、超精密磨削、研磨和拋光、超精密微細加工等內容,主要用于超精密光學零件、超精密異形零件、超精密偶件和微機電產品等加工。

電廣束、離子束、激光束等加工技術,通常出現在超精密微細加上領域,用來制造為集成電路配套的微小型傳感器、執行器等新興微機電產品, 以及硅光刻技術和其他微細加工技術的生產設備、檢測設備等。20世紀80年代以來,超精密加工技術,在超精密加工機床等設備、超精密加工刀具與加工工藝、超精密加工測量和控制,以及超精密加工所需要的恒溫、隔熱、潔凈之類環境控制等方面,取得了一系列突破性進展。超精密加工技術投資大、風險高,但增值額和回報率也高得驚人。近來,發達國家把它作為提升國力的尖端技術競相發展,前景非常好。

(三)以節約資源和保護環境為前提的省耗綠色制造技術

現代制造技術基礎范文5

關鍵詞:示范中心:實踐教學:教育創新:規范管理

本文結合北京理工大學工程訓練中心實驗教學示范中心的創建,就工程訓練實踐教學體系和管理體系的創新與建設問題進行探索,以期深化工程實踐教學改革。

一、堅持學科引領的工程實踐教學理念和改革思路

在高等工程教育過程中,工程訓練中心作為對學生進行全面系統的工程技術教育和工藝技術訓練的實踐教學基地,使學生獲取機械制造工程技術的知識,了解工程概念,提高工程素質,培養創新意識和創新能力,正在發揮越來越重要的作用。長期的教學改革實踐表明,工程實踐教育是提高學生全面素質的重要環節。

北京理工大學要建設“國內一流、國際知名”的高水平研究型大學,必須有一流的公共實踐教學基礎平臺。我校工程訓練中心始建于1999年世界銀行貸款“高等教育發展項目”,并分別得到了學校“985工程”實驗教學基地建設、“十五”“211工程”公共服務體系建設等項目的支持。按照我校本科培養目標和教育教學改革的思路,在工程訓練中心的建設中,貫徹以學科建設引領的工程實踐教學理念和改革思路,促進實踐基地與學科建設、專業建設的融合,利用機械大學科的拉動,超前設計,統一規劃,集中管理,資源共享,對構建現代制造技術的實踐教學基地有著重要意義。

我校工程訓練中心建設以機械工程一級學科(機械制造及自動化、機械設計及理論、機械電子工程和車輛工程及工業工程五個二級學科)為龍頭,依托四大課群(工程材料與機械制造基礎課群、機械設計基礎課群、機械工程及自動化專業課群以及工業工程專業課群),按照三大模塊(工程技能基礎訓練模塊、機電產品創新設計制作模塊和先進制造技術訓練模塊),本著“邊建設、邊運行、邊發揮效益”的原則,瞄準高水平,高起點和領先目標,進行了規?;⑾到y化規劃建設,實現公共基礎、技術基礎、專業基礎以及專業實踐“一條線”的工程訓練,完成傳統“金工實習”向現代工程訓練全面轉變。

為了適應現代化工業技術綜合性,多學科交叉的特點,工程訓練課程的內容和訓練方式都發生了根本的變化,在教學中必須對訓練的內容進行精選、重組和優化,充分體現機與電結合、金屬與非金屬結合、技術與非技術因素結合,貫穿計算機技術應用,以適應科學技術高速發展的要求:在方法上按照層次從簡單到復雜、從傳統加工技術到先進制造技術、從按部就班訓練到創新設計及制造。適當保留傳統工藝方法的基本訓練,讓學生很好地了解和掌握材料成型、機械加工的基本工藝知識,同時增加現代加工技術和對經濟、質量、市場意識的訓練。使學生更加全面地了解和熟悉現代加工技術及其發展趨勢,更深刻地感受到新工藝、新技術的產生和發展,需要多學科知識的交叉和融合,逐步建立起大機械、大制造、大工程的意識和概念。將素質教育和大工程的思想始終貫穿在工程訓練的教學中,及時掌握現代工業的特征和內容。這種在工程實踐教學中,堅持傳授知識、培養能力、提高素質協調發展,注重對學生探索精神、科學思維、實踐能力、創新能力的培養改革思路,從根本上改變實驗教學依附于理論教學的傳統觀念,充分認識并落實實驗教學在學校人才培養和教學工作中的地位,形成理論教學與實驗教學統籌協調的理念和氛圍,成為我校工程訓練中心的風格,體現我校的辦學特色。

二、構建“工程訓練四年不斷線”的實踐教學新體系

以工程訓練為載體,全面提高學生的工程素質,是當前教學改革的核心任務之一。根據學生的學習認知過程,建立分階段、多層次、模塊化、開放型、綜合性工程訓練教學新模式,分階段完成和實施工程訓練,實現工程訓練四年不斷線。把訓練內容融入為四個層面,即:《工程訓練Ⅰ》――針對學生進行對制造系統和制造過程的認知性工程訓練,培養學生的感性知識,為學生奠定工程知識背景: 《工程訓練Ⅱ》――針對學生進行工程技能基礎訓練,使學生學習工藝知識,提高工程實踐能力,培養工程素質和創新意識和能力; 《工程訓練Ⅲ》――針對學生進行工程綜合思維能力與創新能力訓練,結合先進技術和專業教學,提供不依附于課程的現代工程實踐活動,增加學生的動手能力和創新思維能力:《工程訓練Ⅳ》――提供綜合工程平臺,讓學生進行專題研究訓練,全面提高學生的工程素質。

上述四個部分訓練以大工程為背景,以工程教育教學改革為動力,以提高學生工程實踐能力、綜合工程素質和創新意識和能力為主線,按照由淺入深,由低到高的認知規律,構建人才培養新模式和科學合理的課程體系。課程的設計堅持思想解放和觀念更新,樹立“大工程教育”理念,緊緊抓住素質教育的核心――創新精神和實踐能力的培養。通過多年的實踐,形成“縱向貫穿”、“橫向交融”的課程新體系。所謂縱向貫穿,即從機械工程基礎技能培養方面入手,逐步進入到該領域先進技術:所謂橫向交融,即體現人才培養中,各科知識的融合與貫通,以及學科專業的交叉和滲透,使被培養者成為復合型、創新型人才。

這樣的工程訓練教學體系有利于根據不同專業、不同層次學生的需求,有利于采取靈活的教學方式安排工程實踐訓練教學內容,有利于培養學生實踐能力、創新意識和工程綜合素質,有利于提高實踐訓練水平。

三、拓展工程訓練內涵,搭建多學科工程訓練實訓平臺,提升實訓水平

學科建設是高水平大學建設的一個重要方面,充分利用學科和學科建設技術優勢,拓展工程訓練內涵,搭建多學科工程訓練實訓平臺,是建設高水平工程訓練基地的有效途徑,不僅使所建項目有較高的技術起點,使本科學生在工程訓練中就得到高水平的裝備操作、最前沿的科學技術知識??s短學生與現代技術的距離,提升實訓水平。

從人才培養體系整體出發,建立以能力培養為主線,分層次、多模塊、相互銜接的實驗教學體系,與理論教學既有機結合又相對獨立。實驗教學內容與科研、工程、社會應用實踐密切聯系,形成良性互動,實現基礎與前沿、經典與現代的有機結合。引入、集成信息技術等現代技術,改造傳統的實驗教學內容和實驗技術方法,加強綜合性、設計性、創新性實驗。建立新型的適應學生能力培養、鼓勵探索的多元實驗考核方法和實驗教學模式,推進學生自主學習、合作學習、研究性學習。

在工程技能基礎訓練模塊的課程改革中,主要結合工程材料及機械制造基礎課群的知識體系改革,在構建現代工業培訓的基礎綜合硬件平臺(機械制造基礎工藝訓練平臺、材料成形工藝和新技術基礎訓練平臺)上,

重點加強“新技術、新工藝、新設備”的應用,利用先進的教學手段,系統地提供工程素質、能力培養和作風養成方面的基本訓練。同時,逐步實現傳統的金工實習向全面工程訓練的轉變。并對“機械制造基礎”、“熱加工工藝基礎”、“機械加工工藝基礎”等課程進行了改革。

在機電產品創新設計制作模塊的課程改革中,主要結合機械設計基礎課群的知識體系改革,將原分散的課程整合,形成以“機械工程概論”、“幾何精度設計”、“工程制圖”、“機械原理”、“機械設計”為主線的機械設計基礎課群,建立由機械創新基礎訓練、機械創新設計、機械性能測試和創新產品制作組成的產品創新設計制作實驗平臺,從認知、創新設計、性能測試到產品制作,完成完整的創新設計與制作的工程能力培養過程。

在先進制造技術訓練模塊的課程改革中,主要結合機械工程及自動化專業課群、工業工程專業課群的知識體系改革,在專業課程內容的調整、合并以及理順各知識間關系基礎上,打破原有課程分散實驗的限制,開設“生產準備與控制”、“系統分析與仿真”、“物流工程”等跨課程、綜合性(電、機械和信息處理)的實驗內容,建成較為完整的先進制造技術實踐知識的演示、訓練和應用的教學基地。

在教學方法上,采取教師講解和技工指導相結合,基本操作與現代工程能力訓練相結合,參觀研究與動手實訓相結合,實物教學與CAI課件虛擬實驗相結合。在新增較多先進數控設備的基礎上,更新學生工程訓練內容。特別在數控技術實訓中,充分利用計算機網絡技術,建設工程訓練遠程設計微機室和多媒體教室,引入最新CAD/CAM軟件,改變了過去單純手工編程的歷史,使學生不但了解和初步掌握了先進的產品設計和繪圖工具,而且將機件設計、計算機繪圖、修改編程、加工制造等環節連接起來,使學生對產品的生產的全過程有一個直觀的認識。應用遠程設計、網絡制造的設計理念以及計算機網絡技術、現代多媒體教學手段,初步實現遠程設計、網絡制造的現代機械制造理念,完成金工實習向工程訓練的全面轉變。

四、開展科技創新活動,提高學生工程綜合素質

高校是我國培養現代化建設所需高等人才的重要基地,在實踐教學過程中,開展創新設計與制作活動,培養學生的創新意識和能力是示范中心的重要任務。必須把“創新”教育思想滲透、貫穿到工程訓練的全過程,并逐步得以提高。

我校以工程實訓中心的軟硬件條件為平臺,積極組織和開展大學生創新實踐活動。一方面,在正常的實踐教學計劃內,專設創新活動周,組織學生按照給定的命題,如“非輪式仿生爬行機器人”、“機械式彈跳裝置”等,以小組為單位,進行創新項目設計與制作。在實踐中不斷激發學生創新的潛能。另一方面,結合各種形式的創新大賽,開展大學生科技創新活動,部分學生的成果參加了相關的創新設計競賽等。

學生通過開展科技創新活動,獨立自主地學習,不僅可以將所學知識靈活應用于實際,學到更多的知識,而且還能培養學生的各種能力,提高學生的綜合工程素質。

五、先進的運行機制和規范管理是工程訓練中心可持續發展的可靠保證

依據學校學科的特點,整合實驗教學資源,建設面向多學科、多專業的實驗教學中心。我校工程訓練中心是校級實驗室。學校對中心實行統一領導、分級管理的體制(投資與建設以學校管理為主,教學與日常管理以學院為主)。校實驗室與設備處、教務處對中心每年的常規實驗費、設備費以及工程訓練等專項經費實行單列,以確保工程訓練教學經費落實到位。學院由一名副院長兼任中心主任,直接分管中心的工作。中心實行主任負責制,對本中心的人、財、物進行綜合管理。

中心內部實現教學資源統籌安排、設備及所有資源共享。中心建立網絡化的實驗教學和實驗室管理信息平臺,利用局域網絡系統,結合數控技術和計算機科學技術,營造了一個使學生進行“遠程設計、網絡制造”理念的工程訓練氛圍。并形成“公共基礎教育一學科基礎教育一專業教育一專業學科”一條線的知識結構。同時,建立有利于激勵學生學習和提高學生能力的有效管理機制,創造學生自主實驗、個性化學習的實驗環境,建立實驗教學的科學評價機制,完善實驗教學質量保證體系,引導教師積極改革創新。

工程訓練實踐教學過程,不僅通過加強基本技能和工程能力訓練來提高工程素質,而工程環境及非技術因素對人才的影響也是十分重要的。我們以“科學、創新、藝術”為主題,打造中心環境,建立并營造具有人性化、智能化的人文環境、學習環境、實踐環境以及可管、可控、可預防、可應急的安全管理環境。在建設中全面更新實驗臺、工具柜,建立工具站,設置實訓區、實驗室標識牌,劃出安全通道等,使學生進入實訓區,就能強烈感受到濃郁的學習氛圍,清潔明亮的環境,加上排列有序的機床,展現了現代企業廠房的風貌,一掃過去實習環境臟、亂、差的狀態。這些都無不給學生們一種新的感受,也得到各高校同仁的充分肯定和贊賞。

學校重視實驗教學隊伍建設,制定相應的政策,采取有效的措施,鼓勵高水平教師投入實驗教學工作。建設實驗教學與理論教學隊伍互通,教學、科研、技術兼容,核心骨干相對穩定,結構合理的實驗教學團隊。形成一支由學術帶頭人或高水平教授負責,熱愛實驗教學,教育理念先進,學術水平高,教學科研能力強,實踐經驗豐富,熟悉實驗技術,勇于創新的實驗教學隊伍。

現代制造技術基礎范文6

【關鍵詞】 飛機 數字化 柔性裝配

1 引言

傳統的飛機裝配采用剛性工裝定位、手工制孔連接、基于模擬量傳遞的互換協調檢驗方法和分散的手工作坊式生產。自20世紀 80 年代以來,隨著計算機輔助設計/制造(CAD/CAM)技術、計算機信息技術、自動化技術和網絡技術的發展,數字化技術在現代飛機制造中得到了廣泛的應用,飛機制造進入了數字化時代。

在數字化技術的推動下,飛機裝配技術快速發展,形成了現代飛機的數字化柔性裝配模式。數字化柔性裝配模式具體表現為:在飛機裝配中,以數字化柔性工裝為裝配定位與夾緊平臺,以先進數控鉆鉚系統為自動連接設備,以激光跟蹤儀等數字化測量裝置為在線檢測工具,在數字化裝配數據及數控程序的協同驅動下,在集成的數字化柔性裝配生產線上完成飛機產品的自動化裝配。

2 飛機裝配生產線特點

一般機械制造中的裝配線是指人和機器的有效組合,通過將生產中的輸送系統、隨行夾具和在線專機、檢測設備等進行有機組合,從而滿足多品種產品的裝配要求,充分體現了設備靈活性。裝配生產線的應用,提高了生產效率縮短了制造周期,但自動化生產線的成本較高,主要用于批量生產,如在汽車行業。

但飛機產品型號多、批量少的特點使得飛機裝配生產線需要在具有一般機械產品裝配生產線的特點基礎上,還應具有一定的柔,這樣同一生產線既能用于同型號同批次,又能適用于同型號改進改型系列機型的飛機產品裝配,從而滿足了裝配生產線對產品產量的要求,可充分發揮其優勢,實現現代飛機產品的精益制造。

與國外發達國家相比,我國現代飛機柔性裝配生產線技術無論在研究層面還是應用實踐層面都存在較大的差距,主要表現在:

(1)現有的產品設計模式和產品特征沒有充分考慮產品柔性裝配技術的應用需求,不適應柔性裝配生產線的發展要求。

(2)基于MBD的數字化裝配工藝規劃與管理技術缺乏系統研究和應用。工藝設計手段還停留在二維工藝設計和表述為主的水平,存在與數字化產品設計不銜接、設計周期長、返工量大、需要實物驗證和示教性差等諸多問題,大量制造依據信息以工藝文件形式分離存在,管理混亂,不能滿足柔性裝配生產線可視化裝配、無圖制造的發展要求。

(3)數字化檢測技術嚴重滯后。

大量采用專用工裝、標準量具等模擬量設備進行產品的測量與檢驗,測量效率低、精度差,不能滿足柔性裝配生產線快速精確測量、在線質量控制的需求。

3 數字化柔性裝配生產線內容及關鍵技術

通過研究國外數字化裝配技術的發展狀況,結合飛機裝配及其生產線的特點,可得出構建新一代飛機數字化柔性裝配生產線必須包括以下內容及關鍵技術:(1)面向裝配的數字化產品并行設計,為實現柔性裝配、敏捷制造提供前提和基礎;(2)數字化三維裝配工藝設計與仿真系統,實現整個裝配過程中數字量傳遞;(3)數字化柔性工裝系統,實現工裝快速響應、快速重構以及數字化定位;(4)先進的連接設備及技術(包括柔性制孔技術、自動鉆鉚技術、電磁鉚接技術等),保證裝配質量和效率,實現裝配過程的自動化;(5)數字化測量檢驗系統,實現裝配過程中的精確測量和協調裝配,裝配完成后的精確檢驗;(6)數字化裝配生產線輔助裝備及管理,建立數字化柔性裝配生產線集成管理系統,實現從產品設計、工藝、裝配、檢驗和現場管理各裝配生產環節信息的高度集成和移動生產線的自動配送物流管理。

上述各項內容在實際應用中互相聯系、互相支撐,通過將其整合和集成,可構建現代飛機的數字化柔性裝配生產線,實現現代飛機產品的數字化、柔性化、自動化裝配。

數字化三維裝配工藝設計與仿真系統是實現飛機數字化裝配模式、構建飛機數字化裝配生產線的軟件基礎,現代飛機整個裝配過程都是建立在數字化工藝設計的基礎之上的,只有采用基于單一產品三維數字量模型的數字化工藝設計方式,為整個裝配過程從源頭上提供數字量數據基礎,基于數字化裝配的柔性裝配生產線才有可能真正實現。

數字化柔性工裝系統、先進連接設備及技術、數字化測量檢驗系統是實現數字化柔性裝配生產線的硬件基礎。通過數字化裝配工藝設計仿真系統得到的數字量數據必須由數字化的工裝及設備來執行,才能保證整個裝配過程的全數字量傳遞,從而實現整個裝配生產線的數字量協調。

4 結論與展望

當前國內軍機產品的數字化設計與零件制造技術發展迅速,但是裝配技術作為飛機制造的關鍵還停留在二、三代機的制造水平,與其他軍機制造技術相比嚴重滯后,已成為軍機型號快速研制和生產的瓶頸。數字化產品定義取代二維工程圖樣已成為必然趨勢,零件精準制造技術的快速發展為實現飛機柔性裝配提供了必要的前提,新一代飛機長壽命、隱身、高可靠性、低成本快速研制的需求對數字化柔性裝配生產線的應用提出了迫切要求。

(1)發展應用柔性裝配生產線是現代飛機制造業大勢所趨,通過發展應用柔性裝配生產線,可大幅度提高產品裝配質量和效率,是現代飛機產品制造的顯著特點。

(2)通過發展柔性裝配生產線,可促進數字化柔性裝配技術的發展和應用,從而解決現有裝配技術難以滿足新一代飛機長壽命、隱身和高可靠性等要求的瓶頸問題。

(3)通過發展柔性裝配生產線,可建立飛機柔性裝配多系統異構測量平臺和集成檢測系統,形成數字化裝配模式下的新質保體系和產品檢測機制,從而解決現有模式下測量手段簡單、無法實現空間大尺寸動態測量,測量數據手工記錄,與產品設計和工藝規劃系統脫節,難以保證裝配的高精度與產品及工藝的完整性等關鍵技術難題。

綜上所述,在國內發展應用數字化柔性裝配生產線勢在必行,但應充分利用前期研究工作基礎,圍繞數字化裝配技術的發展趨勢和生產線的迫切需求,根本上改造傳統的設計體系、制造體系、技術體系和管理體系,實現流程再造、資源整合和生產組織調整,從而構建現代飛機數字化柔性裝配生產線。

參考文獻:

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