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先進(jìn)制造技術(shù)(AMT)就是指集機(jī)械工程技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)等多種技術(shù)為一體所產(chǎn)生的技術(shù)、設(shè)備和系統(tǒng)的總稱。主要包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、集成制造系統(tǒng)等。先進(jìn)制造技術(shù)是制造業(yè)企業(yè)取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的必要條件之一,但并非充分條件,其優(yōu)勢(shì)還有賴于能充分發(fā)揮技術(shù)威力的組織管理,有賴于技術(shù)、管理和人力資源的有機(jī)
一、先進(jìn)制造技術(shù)特點(diǎn)
1.先進(jìn)制造技術(shù)是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段,是面向二十一世紀(jì)的技術(shù)制造業(yè)是社會(huì)物質(zhì)文明的保證,是與人類社會(huì)一起動(dòng)態(tài)發(fā)展的,因此,制造技術(shù)必然也將隨著科技進(jìn)步而不斷更新。先進(jìn)制造技術(shù)是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段,是由傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展而來(lái),保持了過(guò)去制造技術(shù)中的有效要素;但隨著高新技術(shù)的滲入和制造環(huán)境的變化,已經(jīng)產(chǎn)生了質(zhì)了變化,先進(jìn)制造技術(shù)是制造技術(shù)與現(xiàn)代高新技術(shù)結(jié)合而產(chǎn)生的一個(gè)完整的技術(shù)群,是一類具有明確范疇的新的技術(shù)領(lǐng)域,是面向二十一世紀(jì)的技術(shù)。
2.先進(jìn)制造技術(shù)是面向工業(yè)應(yīng)用的技術(shù)先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)能適合于在工業(yè)企業(yè)推廣并可取得很好的經(jīng)濟(jì)效益。先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展往往是針對(duì)某一具體的制造業(yè)(如汽車工業(yè)、電子工業(yè))的需求而發(fā)展起來(lái)的適用的先進(jìn)制造技術(shù),有明顯的需求導(dǎo)向的特征。先進(jìn)制造技術(shù)不是以追求技術(shù)的高新度為目的,而是注重產(chǎn)生最好的實(shí)踐效果,以提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力和促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和綜合實(shí)力為目標(biāo)。
3.先進(jìn)制造技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)是面向全球的。目前,每一國(guó)家都處于全球化市場(chǎng)中。一個(gè)國(guó)家的先進(jìn)制造技術(shù)是支持該國(guó)制造業(yè)在全球范圍市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。因此,先進(jìn)制造技術(shù)的主體應(yīng)具有世界水平。但是,每個(gè)國(guó)家的國(guó)情也將影響到從現(xiàn)有的制造技術(shù)水平向先進(jìn)制造技術(shù)的過(guò)渡戰(zhàn)略和措施。我國(guó)正在以前所未有的速度進(jìn)入全球化的國(guó)際市場(chǎng),開發(fā)和應(yīng)用適合國(guó)情的先進(jìn)制造技術(shù)勢(shì)在必行。
在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的推動(dòng)下,制造業(yè)的資源配置沿著勞動(dòng)密集、設(shè)備密集、信息密集、知識(shí)密集的方向發(fā)展。而與之相適應(yīng)的制造技術(shù)的生產(chǎn)方式沿著手工、機(jī)械化、單機(jī)自動(dòng)化;剛性流水自動(dòng)化、柔性自動(dòng)化、智能自動(dòng)化的方向發(fā)展,這些推動(dòng)了制造業(yè)的不斷發(fā)展,促進(jìn)了制造業(yè)的不斷進(jìn)步。
二、先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
隨著全球經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的不斷激烈化,先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展在柔性化、自動(dòng)化、敏捷化、虛擬化等基礎(chǔ)上趨于向以下幾個(gè)發(fā)展方向。
1.網(wǎng)絡(luò)化。制造業(yè)隨著經(jīng)濟(jì)全球化也開始步入全球的一體化。從采購(gòu)、設(shè)計(jì)、制造加工,再到銷售,已不再局限于某個(gè)企業(yè)、某個(gè)集團(tuán)或是某個(gè)國(guó)家。地域的分散性必將給企業(yè)的經(jīng)營(yíng)和管理帶來(lái)諸多不便,隨之而來(lái)的是制造成本的增加。隨著網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的迅速發(fā)展和普及,企業(yè)可以通過(guò)制造的網(wǎng)絡(luò)化來(lái)有效組織管理分散在各地的制造資源。另外,制造企業(yè)也可以基于網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)世界范圍內(nèi)的動(dòng)態(tài)聯(lián)盟。這些都屬于虛擬市場(chǎng),是基于信息化與虛擬化技術(shù)的進(jìn)一步延伸。
2.集成化。制造業(yè)已不再局限于先進(jìn)的制造加工技術(shù),而應(yīng)是集機(jī)械、電子、光學(xué)、信息、材料、能源、環(huán)境、現(xiàn)代管理等最新成就為一體的新興技術(shù)。各個(gè)專業(yè)、學(xué)科間不斷滲透、交叉、融合而使技術(shù)趨于系統(tǒng)化、集成化。同時(shí),為了更大限度的實(shí)現(xiàn)信息資源共享與優(yōu)化,企業(yè)內(nèi)部及企業(yè)之間也應(yīng)該實(shí)現(xiàn)集成化。
3.綠色化。大批量的生產(chǎn)模式是以消耗資源為代價(jià)的,而由此造成的資源枯竭和環(huán)境污染等問題已向人們敲響了警鐘。最有效地利用資源和最低限度地產(chǎn)生廢棄物是當(dāng)前全球環(huán)境問題的治本之道,也是制造業(yè)探索更清潔、更優(yōu)良的制造模式的重要方向,即通過(guò)綠色生產(chǎn)過(guò)程、綠色設(shè)計(jì)、綠色材料、綠色設(shè)備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產(chǎn)出綠色產(chǎn)品。此外,產(chǎn)品使用完以后再通過(guò)綠色處理后加以回收利用。
4.極端化。這里指出的“極”是前沿科技發(fā)展的焦點(diǎn),即在高溫、高壓、高濕、強(qiáng)腐蝕等條件下工作,或有高硬度、大彈性要求的,或在幾何形體上極大、極小、極厚、極薄的制造技術(shù)或產(chǎn)品。
5.智能化。智能化是先進(jìn)制造技術(shù)自動(dòng)化的深度延伸。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展,制造業(yè)不僅要實(shí)現(xiàn)物資流控制的傳統(tǒng)體力勞動(dòng)自動(dòng)化,還應(yīng)實(shí)現(xiàn)信息流控制的腦力勞動(dòng)的自動(dòng)化。先進(jìn)制造技術(shù)的智能化致力于設(shè)計(jì)技術(shù)的現(xiàn)代化,加工制造的精密化、快速化,自動(dòng)化技術(shù)的柔性化、智能化,整個(gè)制造過(guò)程的網(wǎng)絡(luò)化、全球化、綠色化。
當(dāng)今世界各國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)主要是先進(jìn)制造技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。美國(guó)、德國(guó)等國(guó)家發(fā)展重點(diǎn)就是發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)。世界各國(guó)都在致力于設(shè)計(jì)技術(shù)的現(xiàn)代化,加工制造的精密化、快速化,自動(dòng)化技術(shù)的柔性化、智能化,整個(gè)制造過(guò)程的網(wǎng)絡(luò)化、全球化、綠色化。
一、將學(xué)科前沿引進(jìn)“先進(jìn)制造技術(shù)”的必要性
先進(jìn)制造技術(shù)由傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展而來(lái),保持了過(guò)去制造技術(shù)中的有效要素,是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段。先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用使工廠生產(chǎn)發(fā)生巨大的變化,產(chǎn)生一系列新的職業(yè)及崗位[1]。我國(guó)高等院校的機(jī)械專業(yè)正是為生產(chǎn)第一線培養(yǎng)和輸送人才,這些人才作為制造部門的建設(shè)者和管理者應(yīng)該緊跟新技術(shù)、新發(fā)明、新產(chǎn)品,全面了解制造業(yè),為此高校開設(shè)了“先進(jìn)制造技術(shù)”這門課程[2]。先進(jìn)制造技術(shù)是一種動(dòng)態(tài)技術(shù),不斷吸收各種最新的技術(shù)成果,那么“先進(jìn)制造技術(shù)”課程也應(yīng)該是一門動(dòng)態(tài)的課程,隨著新科技、新理念的出現(xiàn)而不斷更新、充實(shí)和發(fā)展。而新技術(shù)、新理念、新產(chǎn)品、新發(fā)明等都和學(xué)科前沿緊密相關(guān),所以將學(xué)科前沿引進(jìn)“先進(jìn)制造技術(shù)”的本科課堂教學(xué)就非常的必要。
二、教師以研促教、教研結(jié)合、終身學(xué)習(xí)
近些年來(lái),國(guó)家在科學(xué)研究上投入大量的財(cái)力、物力和人力,設(shè)置不同級(jí)別和類型的基金項(xiàng)目,鼓勵(lì)教師積極申報(bào)課題及進(jìn)行成果轉(zhuǎn)化。所以越來(lái)越多的高校教師積極投身科學(xué)的海洋,不斷有新發(fā)明、新產(chǎn)品以及高水平的論文走在科學(xué)的前沿。教師在授課的過(guò)程中將自己的研究成果以及研究方向的科學(xué)前沿和教材有關(guān)章節(jié)的內(nèi)容有機(jī)結(jié)合,對(duì)于學(xué)生而言能激發(fā)興趣、開闊視野,提高課堂學(xué)習(xí)效果;對(duì)于教學(xué)而言教研結(jié)合,打破傳統(tǒng)的教學(xué)模式,深挖教材,增加教學(xué)的深度和廣度;對(duì)于教師而言提出更高的要求,要緊跟學(xué)科發(fā)展,不斷提高自身科研水平,以研促教,樹立終身學(xué)習(xí)的理念,同時(shí)將自己的科學(xué)研究成果展示給自己的學(xué)生是對(duì)自己的肯定,也是非常興奮和自豪的[3]。
三、學(xué)生激發(fā)興趣、開闊視野、積極向上
關(guān)鍵詞:先進(jìn)制造技術(shù);發(fā)展現(xiàn)狀;未來(lái)趨勢(shì)
中圖分類號(hào):TM20 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都把先進(jìn)制造技術(shù)作為國(guó)家級(jí)技術(shù)和優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域。盡管決定國(guó)家綜合競(jìng)爭(zhēng)力的因素有多種,但制造業(yè)的基礎(chǔ)地位不能忽視。20世紀(jì)90年代以來(lái),各個(gè)發(fā)達(dá)國(guó)家都針對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的研發(fā)提出了國(guó)家級(jí)發(fā)展計(jì)劃,旨在提高本國(guó)制造業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力。我國(guó)雖已成了制造大國(guó),但不是制造強(qiáng)國(guó),這表現(xiàn)在許多現(xiàn)代制造基礎(chǔ)技術(shù)尚未掌握,許多重大裝備不能自主制造,缺乏自主創(chuàng)新能力。所以,為了縮短與先進(jìn)國(guó)家的差距,迎接新的挑戰(zhàn),必須認(rèn)清制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì),使我國(guó)的產(chǎn)品上質(zhì)量,上效率,上品種和水平,以增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
1 先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵、特點(diǎn)
1.1 先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵
先進(jìn)制造技術(shù)是集多種技術(shù)為一體的總稱,它在制造業(yè)中不斷吸收信息技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù),從而產(chǎn)生新技術(shù)、新設(shè)備和新系統(tǒng),并綜合應(yīng)用于算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、集成制造系統(tǒng)等各個(gè)產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)管理及售后服務(wù)的制造全過(guò)程,以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、敏捷制造,并取得較理想的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。所以,它是不斷沖擊傳統(tǒng)制造技術(shù)的新型系統(tǒng)。
1.2 先進(jìn)制造技術(shù)的制造特點(diǎn)
1.2.1 面向新世紀(jì)的技術(shù)方法。先進(jìn)制造技術(shù)是由傳統(tǒng)制造技術(shù)發(fā)展起來(lái)的,是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段。
它既保留了傳統(tǒng)制造技術(shù)的有效要素,又吸取了各種高新技術(shù)成果,并將其滲透到產(chǎn)品生產(chǎn)的全部過(guò)程中,并在產(chǎn)品生產(chǎn)領(lǐng)域中不斷產(chǎn)生新的完整的技術(shù)群 ,形成具有明確范疇的新技術(shù)領(lǐng)域。所以,它是制造業(yè)中的新一輪技術(shù)革新。
1.2.2 是面向工業(yè)應(yīng)用的技術(shù)方法。先進(jìn)制造技術(shù)是一個(gè)有機(jī)的綜合體,又有很高的制度,它并不限于制造工藝,同時(shí)也覆蓋了市場(chǎng)調(diào)研分析,產(chǎn)品設(shè)計(jì),外包,加工和裝配,銷售,維修,服務(wù)等產(chǎn)品壽命周期的全過(guò)程。
1.2.3 是駕馭生產(chǎn)過(guò)程的系統(tǒng)工程最有效方法。先進(jìn)制造技術(shù)特別強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)組織管理、銷售及售后服務(wù)等方面的應(yīng)用。
1.2.4 是面向全球競(jìng)爭(zhēng)的技術(shù)之一。制造業(yè)是綜合國(guó)力的支柱之一,也是現(xiàn)代國(guó)民經(jīng)濟(jì)的體現(xiàn)。而制造技術(shù)的作用對(duì)制造業(yè)起著關(guān)鍵作用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈,制造企業(yè)對(duì)先進(jìn)的制造技術(shù)進(jìn)行了大力的研究和實(shí)施。從而先進(jìn)的制造技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。
2 先進(jìn)制造技術(shù)的新發(fā)展
2.1 柔性自動(dòng)化
柔性自動(dòng)化是集柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)、柔性自動(dòng)生成線為一體,并在計(jì)算機(jī)支持下,能適應(yīng)加工對(duì)象的自動(dòng)化機(jī)械制造系統(tǒng)。它最顯著的特點(diǎn)就是可以有效改善設(shè)計(jì)工作和制造系統(tǒng)兩方面的柔性,并能夠根據(jù)實(shí)際情況迅速實(shí)現(xiàn)制造系統(tǒng)的重組。
2.2 知識(shí)智能化
知識(shí)智能化是將微電子學(xué)、計(jì)算機(jī)和系統(tǒng)工程等學(xué)科技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來(lái),并在制造過(guò)程中,可以完整和理想地解決機(jī)械制造高自動(dòng)化時(shí)的交叉問題。從而形成穩(wěn)定的生產(chǎn)能力。
2.3 集成系統(tǒng)化
集成系統(tǒng)化是種高端技術(shù)行為,它強(qiáng)調(diào)技術(shù)和工程,并以解決方案為中心,將企業(yè)全部生產(chǎn)活動(dòng)中的信息流和物質(zhì)流有機(jī)結(jié)合,并實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化。所以,集成系統(tǒng)化有很強(qiáng)的復(fù)雜性,綜合性和專業(yè)性。它的實(shí)施,在一定程度上比集成化的產(chǎn)品更為重要。在制造業(yè)運(yùn)用過(guò)程中,不但運(yùn)行靈活,產(chǎn)品應(yīng)變能力大,而且產(chǎn)品質(zhì)量高,市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效果顯著。
3 先進(jìn)制造技術(shù)在國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
決定一個(gè)國(guó)家的綜合競(jìng)爭(zhēng)力是多方面的,其影響的因素很多。制造業(yè)就是其中的組成部分,它的基礎(chǔ)地位十分重要,而先進(jìn)制造技術(shù)既是制造業(yè)的基礎(chǔ),又是它的升華。所以,各個(gè)工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家都把先進(jìn)制造技術(shù)作為國(guó)家重量級(jí)的關(guān)鍵技術(shù),引為優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域。從二十世紀(jì)九十年代以來(lái),美國(guó),德國(guó),日本等工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家,都在著力對(duì)現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)進(jìn)行跟蹤研究與探索,他們運(yùn)用新興信息技術(shù),網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在工業(yè)制造過(guò)程中,從管理體制、經(jīng)營(yíng)理念、實(shí)際方法、制造手段等方面總結(jié)經(jīng)驗(yàn),尋求新思路,并在原有基礎(chǔ)上,提出各種具有戰(zhàn)略意義和現(xiàn)實(shí)意義的先進(jìn)制造技術(shù),其目的都是為了提高本國(guó)制造業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
而我國(guó),雖然自建國(guó)以來(lái),尤其是改革開放以來(lái),國(guó)內(nèi)制造業(yè)發(fā)展迅速,國(guó)家有計(jì)劃地推出一系列的重點(diǎn)科技項(xiàng)目,相應(yīng)建立了比較完整的制造產(chǎn)業(yè)體系,有力地促進(jìn)了先進(jìn)制造技術(shù)的運(yùn)用于推廣,為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)提供了許多重要裝備,但是與發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家還存在明顯差距。這表現(xiàn)在技術(shù)創(chuàng)新能力較差,產(chǎn)品開發(fā)周期長(zhǎng),制造工藝設(shè)備相對(duì)落后,自動(dòng)化生產(chǎn)程度低,高精尖技術(shù)開發(fā)薄弱。各個(gè)中小型企業(yè)及部分大型企業(yè)走的好似是低成本工藝控制自動(dòng)化的道路。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)機(jī)床,汽車和重要發(fā)電設(shè)備等產(chǎn)品的產(chǎn)量雖居世界前列,但能躋身裝備制造業(yè)世界五百?gòu)?qiáng)的卻沒有一家。究其原因在于起步晚,創(chuàng)新能力低,體系不完善,突出比例相對(duì)較少。我國(guó)自改革開放以來(lái),大力發(fā)展生產(chǎn)力,追求科技創(chuàng)新,不斷吸取國(guó)外先進(jìn)技術(shù),所以,才有了“十五”、“十一五”等長(zhǎng)期的規(guī)劃目標(biāo),為發(fā)展先進(jìn)制造大國(guó)而奮斗。
4 先進(jìn)制造技術(shù)的未來(lái)發(fā)展
為適應(yīng)新技術(shù)革命浪潮的沖擊,迎接新世紀(jì)的信息全球化、貿(mào)易自由化、制造全球化,新消費(fèi)觀念的挑戰(zhàn),先進(jìn)制造技術(shù)正朝著全球化、集成化、智能化、精密化等方向發(fā)展。
其發(fā)展趨勢(shì),先進(jìn)制造技術(shù)越來(lái)越表現(xiàn)在于它的綜合運(yùn)用,及管理方面的技術(shù)革新。在企業(yè)資源分散化、產(chǎn)品個(gè)性化的要求下,在信息管理技術(shù)的推動(dòng)下,先進(jìn)的制造技術(shù)綜合有效的利用將是制造企業(yè)提高競(jìng)爭(zhēng)力的重要保障。
結(jié)語(yǔ)
世界經(jīng)濟(jì)已經(jīng)步入全球化經(jīng)濟(jì),國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,國(guó)內(nèi)外企業(yè)合作密度日益加強(qiáng)。這種既合作又競(jìng)爭(zhēng)的局面,不斷推動(dòng)著制造業(yè)的發(fā)展,催動(dòng)制造技術(shù)不斷更新。這正是衡量一個(gè)國(guó)家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志,也是國(guó)際間科技競(jìng)爭(zhēng)的重點(diǎn)。所以,先進(jìn)制造技術(shù)是一個(gè)不斷發(fā)展,更新的新技術(shù)體系,研究和探索它的內(nèi)涵,特點(diǎn)以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)就顯得尤為重要。
參考文獻(xiàn)