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先進(jìn)制造技術(shù)論文模板(10篇)

時(shí)間:2023-01-28 03:25:22

導(dǎo)言:作為寫作愛好者,不可錯(cuò)過為您精心挑選的10篇先進(jìn)制造技術(shù)論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

先進(jìn)制造技術(shù)論文

篇1

制造業(yè)是現(xiàn)代國民經(jīng)濟(jì)和綜合國力的重要支柱,其生產(chǎn)總值一般占一個(gè)國家國內(nèi)生產(chǎn)總值的20%~55%。在一個(gè)國家的企業(yè)生產(chǎn)力構(gòu)成中,制造技術(shù)的作用一般占60%左右。專家認(rèn)為,世界上各個(gè)國家經(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,因而各國政府都非常重視對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的研究。

一、當(dāng)前制造科學(xué)要解決的問題

當(dāng)前制造科學(xué)要解決的問題主要集中在以下幾方面:

(1)制造系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的大系統(tǒng),為滿足制造系統(tǒng)敏捷性、快速響應(yīng)和快速重組的能力,必須借鑒信息科學(xué)、生命科學(xué)和社會(huì)科學(xué)等多學(xué)科的研究成果,探索制造系統(tǒng)新的體系結(jié)構(gòu)、制造模式和制造系統(tǒng)有效的運(yùn)行機(jī)制。制造系統(tǒng)優(yōu)化的組織結(jié)構(gòu)和良好的運(yùn)行狀況是制造系統(tǒng)建模、仿真和優(yōu)化的主要目標(biāo)。制造系統(tǒng)新的體系結(jié)構(gòu)不僅對(duì)制造企業(yè)的敏捷性和對(duì)需求的響應(yīng)能力及可重組能力有重要意義,而且對(duì)制造企業(yè)底層生產(chǎn)設(shè)備的柔性和可動(dòng)態(tài)重組能力提出了更高的要求。生物制造觀越來越多地被引入制造系統(tǒng),以滿足制造系統(tǒng)新的要求。

(2)為支持快速敏捷制造,幾何知識(shí)的共享已成為制約現(xiàn)代制造技術(shù)中產(chǎn)品開發(fā)和制造的關(guān)鍵問題。例如在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造(CAD/CAM)集成、坐標(biāo)測(cè)量(CMM)和機(jī)器人學(xué)等方面,在三維現(xiàn)實(shí)空間(3-RealSpace)中,都存在大量的幾何算法設(shè)計(jì)和分析等問題,特別是其中的幾何表示、幾何計(jì)算和幾何推理問題;在測(cè)量和機(jī)器人路徑規(guī)劃及零件的尋位(如Localization)等方面,存在C-空間(配置空間ConfigurationSpace)的幾何計(jì)算和幾何推理問題;在物體操作(夾持、抓取和裝配等)描述和機(jī)器人多指抓取規(guī)劃、裝配運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和操作規(guī)劃方面則需要在旋量空間(ScrewSpace)進(jìn)行幾何推理。制造過程中物理和力學(xué)現(xiàn)象的幾何化研究形成了制造科學(xué)中幾何計(jì)算和幾何推理等多方面的研究課題,其理論有待進(jìn)一步突破,當(dāng)前一門新學(xué)科--計(jì)算機(jī)幾何正在受到日益廣泛和深入的研究。

(3)在現(xiàn)代制造過程中,信息不僅已成為主宰制造產(chǎn)業(yè)的決定性因素,而且還是最活躍的驅(qū)動(dòng)因素。提高制造系統(tǒng)的信息處理能力已成為現(xiàn)代制造科學(xué)發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)。由于制造系統(tǒng)信息組織和結(jié)構(gòu)的多層次性,制造信息的獲取、集成與融合呈現(xiàn)出立體性、信息度量的多維性、以及信息組織的多層次性。在制造信息的結(jié)構(gòu)模型、制造信息的一致性約束、傳播處理和海量數(shù)據(jù)的制造知識(shí)庫管理等方面,都還有待進(jìn)一步突破。

(4)各種人工智能工具和計(jì)算智能方法在制造中的廣泛應(yīng)用促進(jìn)了制造智能的發(fā)展。一類基于生物進(jìn)化算法的計(jì)算智能工具,在包括調(diào)度問題在內(nèi)的組合優(yōu)化求解技術(shù)領(lǐng)域中,受到越來越普遍的關(guān)注,有望在制造中完成組合優(yōu)化問題時(shí)的求解速度和求解精度方面雙雙突破問題規(guī)模的制約。制造智能還表現(xiàn)在:智能調(diào)度、智能設(shè)計(jì)、智能加工、機(jī)器人學(xué)、智能控制、智能工藝規(guī)劃、智能診斷等多方面。

這些問題是當(dāng)前產(chǎn)品創(chuàng)新的關(guān)鍵理論問題,也是制造由一門技藝上升為一門科學(xué)的重要基礎(chǔ)性問題。這些問題的重點(diǎn)突破,可以形成產(chǎn)品創(chuàng)新的基礎(chǔ)研究體系。

二、現(xiàn)代機(jī)械工程的前沿科學(xué)

不同科學(xué)之間的交叉融合將產(chǎn)生新的科學(xué)聚集,經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步對(duì)科學(xué)技術(shù)產(chǎn)生了新的要求和期望,從而形成前沿科學(xué)。前沿科學(xué)也就是已解決的和未解決的科學(xué)問題之間的界域。前沿科學(xué)具有明顯的時(shí)域、領(lǐng)域和動(dòng)態(tài)特性。工程前沿科學(xué)區(qū)別于一般基礎(chǔ)科學(xué)的重要特征是它涵蓋了工程實(shí)際中出現(xiàn)的關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題。

超聲電機(jī)、超高速切削、綠色設(shè)計(jì)與制造等領(lǐng)域,國內(nèi)外已經(jīng)做了大量的研究工作,但創(chuàng)新的關(guān)鍵是機(jī)械科學(xué)問題還不明朗。大型復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)的性能優(yōu)化設(shè)計(jì)和產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)、智能結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)、智能機(jī)器人及其動(dòng)力學(xué)、納米摩擦學(xué)、制造過程的三維數(shù)值模擬和物理模擬、超精度和微細(xì)加工關(guān)鍵工藝基礎(chǔ)、大型和超大型精密儀器裝備的設(shè)計(jì)和制造基礎(chǔ)、虛擬制造和虛擬儀器、納米測(cè)量及儀器、并聯(lián)軸機(jī)床、微型機(jī)電系統(tǒng)等領(lǐng)域國內(nèi)外雖然已做了不少研究,但仍有許多關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)問題有待解決。

信息科學(xué)、納米科學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)、管理科學(xué)和制造科學(xué)將是改變21世紀(jì)的主流科學(xué),由此產(chǎn)生的高新技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)將改變世界的面貌。因此,與以上領(lǐng)域相交叉發(fā)展的制造系統(tǒng)和制造信息學(xué)、納米機(jī)械和納米制造科學(xué)、仿生機(jī)械和仿生制造學(xué)、制造管理科學(xué)和可重構(gòu)制造系統(tǒng)等會(huì)是21世紀(jì)機(jī)械工程科學(xué)的重要前沿科學(xué)。

2.1制造科學(xué)與信息科學(xué)的交叉--制造信息科學(xué)

機(jī)電產(chǎn)品是信息在原材料上的物化。許多現(xiàn)代產(chǎn)品的價(jià)值增值主要體現(xiàn)在信息上。因此制造過程中信息的獲取和應(yīng)用十分重要。信息化是制造科學(xué)技術(shù)走向全球化和現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。人們一方面對(duì)制造技術(shù)開始探索產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過程中的信息本質(zhì),另一方面對(duì)制造技術(shù)本身加以改造,以使得其適應(yīng)新的信息化制造環(huán)境。隨著對(duì)制造過程和制造系統(tǒng)認(rèn)識(shí)的加深,研究者們正試圖以全新的概念和方式對(duì)其加以描述和表達(dá),以進(jìn)一步達(dá)到實(shí)現(xiàn)控制和優(yōu)化的目的。

與制造有關(guān)的信息主要有產(chǎn)品信息、工藝信息和管理信息,這一領(lǐng)域有如下主要研究方向和內(nèi)容:

(1)制造信息的獲取、處理、存儲(chǔ)、傳遞和應(yīng)用,大量制造信息向知識(shí)和決策轉(zhuǎn)化。

(2)非符號(hào)信息的表達(dá)、制造信息的保真?zhèn)鬟f、制造信息的管理、非完整制造信息狀態(tài)下的生產(chǎn)決策、虛擬管理制造、基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的設(shè)計(jì)和制造、制造過程和制造系統(tǒng)中的控制科學(xué)問題。

這些內(nèi)容是制造科學(xué)和信息科學(xué)基礎(chǔ)融合的產(chǎn)物,構(gòu)成了制造科學(xué)中的新分支--制造信息學(xué)。

2.2微機(jī)械及其制造技術(shù)研究

微型電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS),是指集微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的完整微型機(jī)電系統(tǒng)。MEMS技術(shù)的目標(biāo)是通過系統(tǒng)的微型化、集成化來探索具有新原理、新功能的元件和系統(tǒng)。MEMS的發(fā)展將極大地促進(jìn)各類產(chǎn)品的袖珍化、微型化,成數(shù)量級(jí)的提高器件與系統(tǒng)的功能密度、信息密度與互聯(lián)密度,大幅度地節(jié)能、節(jié)材。它不僅可以降低機(jī)電系統(tǒng)的成本,而且還可以完成許多大尺寸機(jī)電系統(tǒng)無法完成的任務(wù)。例如用尖端直徑為5μm的微型鑷子可以夾起一個(gè)紅細(xì)胞;制造出3mm大小能夠開動(dòng)的小汽車;可以在磁場(chǎng)中飛行的像蝴蝶大小的飛機(jī)等。MEMS技術(shù)的發(fā)展開辟了技術(shù)全新的領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè),具有許多傳統(tǒng)傳感器無法比擬的優(yōu)點(diǎn),因此在制造業(yè)、航空、航天、交通、通信、農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)控、軍事、家庭以及幾乎人們接觸到的所有領(lǐng)域中都有著十分廣闊的應(yīng)用前景。

微機(jī)械是機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)在納米尺度上相融合的產(chǎn)物。早在1959年就有科學(xué)家提出微型機(jī)械的設(shè)想,1962年第一個(gè)硅微型壓力傳感器問世。1987年美國加州大學(xué)伯克利分校研制出轉(zhuǎn)子直徑為60~120μm的硅微型靜電電動(dòng)機(jī),顯示出利用硅微加工工藝制作微小可動(dòng)結(jié)構(gòu)并與集成電路兼容制造微小系統(tǒng)的潛力。微機(jī)械技術(shù)有可能像20世紀(jì)的微電子技術(shù)那樣,在21世紀(jì)對(duì)世界科技、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國防建設(shè)產(chǎn)生巨大的影響。近10年來,微機(jī)械的發(fā)展令人矚目。其特點(diǎn)如下:相當(dāng)數(shù)量的微型元器件(微型結(jié)構(gòu)、微型傳感器和微型執(zhí)行器等)和微系統(tǒng)研究成功,體現(xiàn)了其現(xiàn)實(shí)的和潛在的應(yīng)用價(jià)值;多種微型制造技術(shù)的發(fā)展,特別是半導(dǎo)體微細(xì)加工等技術(shù)已成為微系統(tǒng)的支撐技術(shù);微型機(jī)電系統(tǒng)的研究需要多學(xué)科交叉的研究隊(duì)伍,微型機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)是在微電子工藝的基礎(chǔ)上發(fā)展的多學(xué)科交叉的前沿研究領(lǐng)域,涉及電子工程、機(jī)械工程、材料工程、物理學(xué)、化學(xué)以及生物醫(yī)學(xué)等多種工程技術(shù)和科學(xué)。

目前對(duì)微觀條件下的機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,微小構(gòu)件的物理特性和載荷作用下的力學(xué)行為等尚缺乏充分的認(rèn)識(shí),還沒有形成基于一定理論基礎(chǔ)之上的微系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論與方法,因此只能憑經(jīng)驗(yàn)和試探的方法進(jìn)行研究。微型機(jī)械系統(tǒng)研究中存在的關(guān)鍵科學(xué)問題有微系統(tǒng)的尺度效應(yīng)、物理特性和生化特性等。微系統(tǒng)的研究正處于突破的前夜,是亟待深入研究的領(lǐng)域。

2.3材料制備/零件制造一體化和加工新技術(shù)基礎(chǔ)

材料是人類進(jìn)步的里程碑,是制造業(yè)和高技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。每一種重要新材料的成功制備和應(yīng)用,都會(huì)推進(jìn)物質(zhì)文明,促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和軍事實(shí)力的增強(qiáng)。21世紀(jì)中,世界將由資源消耗型的工業(yè)經(jīng)濟(jì)向知識(shí)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變,要求材料和零件具有高的性能以及功能化、智能化的特性;要求材料和零件的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)定量化、數(shù)字化;要求材料和零件的制備快速、高效并實(shí)現(xiàn)二者一體化、集成化。材料和零件的數(shù)字化設(shè)計(jì)與擬實(shí)仿真優(yōu)化是實(shí)現(xiàn)材料與零件的高效優(yōu)質(zhì)制備/制造及二者一體化、集成化制造的關(guān)鍵。一方面,通過計(jì)算機(jī)完成擬實(shí)仿真優(yōu)化后可以減少材料制備與零件制造過程中的實(shí)驗(yàn)性環(huán)節(jié),獲得最佳的工藝方案,實(shí)現(xiàn)材料與零件的高效優(yōu)質(zhì)制備/制造;另一方面,根據(jù)不同材料性能的要求,如彈性模量、熱膨脹系數(shù)、電磁性能等,研究材料和零件的設(shè)計(jì)形式。進(jìn)而結(jié)合傳統(tǒng)的去除材料式制造技術(shù)、增加材料式覆層技術(shù)等,研究多種材料組分的復(fù)合成形工藝技術(shù)。形成材料與零件的數(shù)字化制造理論、技術(shù)和方法,如快速成形技術(shù)采用材料逐漸增長(zhǎng)的原理,突破了傳統(tǒng)的去材法和變形法機(jī)械加工的許多限制,加工過程不需要工具或模具,能迅速制造出任意復(fù)雜形狀又具有一定功能的三維實(shí)體模型或零件。

2.4機(jī)械仿生制造

21世紀(jì)將是生命科學(xué)的世紀(jì),機(jī)械科學(xué)和生命科學(xué)的深度融合將產(chǎn)生全新概念的產(chǎn)品(如智能仿生結(jié)構(gòu)),開發(fā)出新工藝(如生長(zhǎng)成形工藝)和開辟一系列的新產(chǎn)業(yè),并為解決產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造過程和系統(tǒng)中一系列難題提供新的解決方法。這是一個(gè)極富創(chuàng)新和挑戰(zhàn)的前沿領(lǐng)域。

地球上的生物在漫長(zhǎng)的進(jìn)化中所積累的優(yōu)良品性為解決人類制造活動(dòng)中的各種難題提供了范例和指南。從生命現(xiàn)象中學(xué)習(xí)組織與運(yùn)行復(fù)雜系統(tǒng)的方法和技巧,是今后解決目前制造業(yè)所面臨許多難題的一條有效出路。仿生制造指的是模仿生物器官的自組織、自愈合、自增長(zhǎng)與自進(jìn)化等功能結(jié)構(gòu)和運(yùn)行模式的一種制造系統(tǒng)與制造過程。如果說制造過程的機(jī)械化、自動(dòng)化延伸了人類的體力,智能化延伸了人類的智力,那么,"仿生制造"則可以說延伸了人類自身的組織結(jié)構(gòu)和進(jìn)化過程。

仿生制造所涉及的科學(xué)問題是生物的"自組織"機(jī)制及其在制造系統(tǒng)中的應(yīng)用問題。所謂"自組織"是指一個(gè)系統(tǒng)在其內(nèi)在機(jī)制的驅(qū)動(dòng)下,在組織結(jié)構(gòu)和運(yùn)行模式上不斷自我完善、從而提高對(duì)于環(huán)境適應(yīng)能力的過程。仿生制造的"自組織"機(jī)制為自下而上的產(chǎn)品并行設(shè)計(jì)、制造工藝規(guī)程的自動(dòng)生成、生產(chǎn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)重組以及產(chǎn)品和制造系統(tǒng)的自動(dòng)趨優(yōu)提供了理論基礎(chǔ)和實(shí)現(xiàn)條件。

仿生制造屬于制造科學(xué)和生命科學(xué)的"遠(yuǎn)緣雜交",它將對(duì)21世紀(jì)的制造業(yè)產(chǎn)生巨大的影響。

仿生制造的研究?jī)?nèi)容目前有兩個(gè)方面:

2.4.1面向生命的仿生制造

研究生命現(xiàn)象的一般規(guī)律和模型,例如人工生命、細(xì)胞自動(dòng)機(jī)、生物的信息處理技巧、生物智能、生物型的組織結(jié)構(gòu)和運(yùn)行模式以及生物的進(jìn)化和趨優(yōu)機(jī)制等;

2.4.2面向制造的仿生制造

研究仿生制造系統(tǒng)的自組織機(jī)制與方法,例如:基于充分信息共享的仿生設(shè)計(jì)原理,基于多自律單元協(xié)同的分布式控制和基于進(jìn)化機(jī)制的尋優(yōu)策略;研究仿生制造的概念體系及其基礎(chǔ),例如:仿生空間的形式化描述及其信息映射關(guān)系,仿生系統(tǒng)及其演化過程的復(fù)雜度計(jì)量方法。

機(jī)械仿生與仿生制造是機(jī)械科學(xué)與生命科學(xué)、信息科學(xué)、材料科學(xué)等學(xué)科的高度融合,其研究?jī)?nèi)容包括生長(zhǎng)成形工藝、仿生設(shè)計(jì)和制造系統(tǒng)、智能仿生機(jī)械和生物成形制造等。目前所做的研究工作大多屬前沿探索性的工作,具有鮮明的基礎(chǔ)研究的特點(diǎn),如果抓住機(jī)遇研究下去,將可能產(chǎn)生革命性的突破。今后應(yīng)關(guān)注的研究領(lǐng)域有生物加工技術(shù)、仿生制造系統(tǒng)、基于快速原型制造技術(shù)的組織工程學(xué),以及與生物工程相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)等。

三、現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

20世紀(jì)90年代以來,世界各國都把制造技術(shù)的研究和開發(fā)作為國家的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行優(yōu)先發(fā)展,如美國的先進(jìn)制造技術(shù)計(jì)劃AMTP、日本的智能制造技術(shù)(IMS)國際合作計(jì)劃、韓國的高級(jí)現(xiàn)代技術(shù)國家計(jì)劃(G--7)、德國的制造2000計(jì)劃和歐共體的ESPRIT和BRITE-EURAM計(jì)劃。

隨著電子、信息等高新技術(shù)的不斷發(fā)展,市場(chǎng)需求個(gè)性化與多樣化,未來現(xiàn)代制造技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)是向精密化、柔性化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化、綠色集成化、全球化的方向發(fā)展。

當(dāng)前現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)大致有以下九個(gè)方面:

(1)信息技術(shù)、管理技術(shù)與工藝技術(shù)緊密結(jié)合,現(xiàn)代制造生產(chǎn)模式會(huì)獲得不斷發(fā)展。

(2)設(shè)計(jì)技術(shù)與手段更現(xiàn)代化。

(3)成型及制造技術(shù)精密化、制造過程實(shí)現(xiàn)低能耗。

(4)新型特種加工方法的形成。

(5)開發(fā)新一代超精密、超高速制造裝備。

(6)加工工藝由技藝發(fā)展為工程科學(xué)。

篇2

中圖分類號(hào):G712 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1673-9795(2013)05(a)-0037-02

先進(jìn)制造技術(shù)是制造業(yè)為了適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)環(huán)境以及市場(chǎng)動(dòng)態(tài)變化,在傳統(tǒng)制造技術(shù)基礎(chǔ)上通過不斷吸收科學(xué)技術(shù)最新成果而逐漸發(fā)展起來的一個(gè)新興技術(shù)群,包括現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)、先進(jìn)制造工藝技術(shù)、制造系統(tǒng)綜合自動(dòng)化技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)。機(jī)械類本科專業(yè)開設(shè)先進(jìn)制造技術(shù)課程,可以大大拓寬學(xué)生專業(yè)視野,掌握制造技術(shù)最新發(fā)展,以適應(yīng)現(xiàn)代制造企業(yè)對(duì)人才的需求,其重要性日趨顯著。然而,由于全球高新技術(shù)的高速發(fā)展以及先進(jìn)技術(shù)的龐大信息量,決定了本課程教學(xué)實(shí)施的難度。傳統(tǒng)的以教師為主、學(xué)生為客的教學(xué)模式,教師要全面了解先進(jìn)制造技術(shù)的最新動(dòng)態(tài),往往心有余而力不足,學(xué)生被動(dòng)接受教學(xué)內(nèi)容,學(xué)習(xí)積極性往往不高。而且,先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展日新月異,培養(yǎng)學(xué)生獲取制造技術(shù)最新發(fā)展的能力顯得更為重要。自主學(xué)習(xí)是與傳統(tǒng)的接受性學(xué)習(xí)相對(duì)應(yīng)的一種現(xiàn)代學(xué)習(xí)模式,通過課程網(wǎng)站學(xué)習(xí)先進(jìn)制造技術(shù)課程的教學(xué)基本內(nèi)容,通過自主講座,培養(yǎng)學(xué)生獲取制造技術(shù)最新發(fā)展的能力,為日后推廣先進(jìn)制造技術(shù),提高我國機(jī)械制造技術(shù)水平奠定基礎(chǔ)。

1 先進(jìn)制造技術(shù)課程的特點(diǎn)

(1)內(nèi)容綜合性。先進(jìn)制造技術(shù)是一門交叉學(xué)科,涉及眾多學(xué)科的知識(shí)內(nèi)容,授課教師不可能對(duì)所有領(lǐng)域都進(jìn)行過深入研究,采用多位教師授課的教學(xué)模式效果會(huì)好一點(diǎn),但一般普通本科院校均不具備這樣的條件。對(duì)于不是自己研究方向的內(nèi)容,往往通過資料查閱和整理再灌輸給學(xué)生,這樣教學(xué)效果很難提高。

(2)教材滯后性。先進(jìn)制造技術(shù)是一門前沿科學(xué),教材內(nèi)容與技術(shù)最新進(jìn)展相比存在一定滯后性。因此,授課教師必須及時(shí)檢索、查閱相關(guān)技術(shù)最新研究成果并補(bǔ)充到教學(xué)內(nèi)容中,使學(xué)生能夠掌握制造技術(shù)的最新知識(shí)。

(3)理論基礎(chǔ)性。先進(jìn)制造技術(shù)涉及眾多學(xué)科的理論知識(shí),如管理科學(xué)、電子科學(xué)、材料科學(xué)、信息科學(xué)等,這些課程機(jī)械類本科專業(yè)學(xué)生大多都未開設(shè),先進(jìn)制造技術(shù)課程教學(xué)學(xué)時(shí)有限,無法在規(guī)定時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生掌握各種新技術(shù)的內(nèi)涵與應(yīng)用。

(4)技術(shù)先進(jìn)性。先進(jìn)制造技術(shù)作為制造領(lǐng)域的新興技術(shù)群,在實(shí)際生產(chǎn)中應(yīng)用往往還不廣泛,作為應(yīng)用性人才的普通本科院校學(xué)生,認(rèn)為這些技術(shù)自己今后工作中大多都不會(huì)涉及,影響了學(xué)習(xí)的興趣。

2 先進(jìn)制造技術(shù)課程開展自主學(xué)習(xí)的必要性

自主學(xué)習(xí)是與傳統(tǒng)的接受學(xué)習(xí)相對(duì)應(yīng)的一種現(xiàn)代學(xué)習(xí)方式。以學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體,通過學(xué)生獨(dú)立的分析、探索、實(shí)踐、質(zhì)疑、創(chuàng)造等方法來實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)目標(biāo)[1]。以自主學(xué)習(xí)作為先進(jìn)制造技術(shù)課程主要教學(xué)模式的必要性是由課程的特點(diǎn)及教學(xué)目的決定的。

(1)先進(jìn)制造技術(shù)覆蓋面廣,王隆太主編的《先進(jìn)制造技術(shù)》教材涵蓋了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、反求工程等6項(xiàng)現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù);材料受迫成形工藝技術(shù)、超精密加工技術(shù)、高速加工技術(shù)等6項(xiàng)先進(jìn)制造工藝技術(shù),其中的材料受迫成形工藝技術(shù)又有10余項(xiàng);制造系統(tǒng)綜合自動(dòng)化技術(shù)包括了機(jī)床數(shù)控技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人和柔性制造技術(shù):現(xiàn)代管理技術(shù)包括了物料需求計(jì)劃、制造資源計(jì)劃等6項(xiàng)技術(shù)。這些技術(shù)的基本原理各不相同,許多技術(shù)哲理深?yuàn)W,理解和掌握都比較困難,往往需要單獨(dú)開設(shè)一門課程才能講清楚。以課堂教學(xué)方式,在一門少學(xué)時(shí)課程中要將眾多技術(shù)的基本原理、關(guān)鍵技術(shù)、發(fā)展趨勢(shì)等內(nèi)容都講清楚,是不現(xiàn)實(shí)的。

(2)機(jī)械類本科專業(yè)開設(shè)先進(jìn)制造技術(shù)課程的主要目的在于拓寬學(xué)生專業(yè)視野,建立推廣先進(jìn)制造技術(shù)的意識(shí)。因此,讓學(xué)生意識(shí)到先進(jìn)制造技術(shù)對(duì)制造業(yè)的巨大推動(dòng)作用以及知道如何獲取制造技術(shù)最新發(fā)展比讓學(xué)生了解單項(xiàng)技術(shù)的內(nèi)涵與現(xiàn)狀更加重要。由此可見,先進(jìn)制造技術(shù)課程改革的方向不是“怎樣使學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)學(xué)到更多知識(shí)?”而是“怎樣使學(xué)生感受到先進(jìn)制造技術(shù)的巨大威力,了解獲取制造技術(shù)最新發(fā)展的途徑”。

自主學(xué)習(xí),學(xué)生可以按照自己的實(shí)際需要選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容,突破了時(shí)間和空間的限制,通過自主講座,培養(yǎng)學(xué)生獲取制造技術(shù)最新發(fā)展的能力。因此,開展自主學(xué)習(xí)是先進(jìn)制造技術(shù)課程的改革方向。

3 基于課程網(wǎng)站的自主學(xué)習(xí)

通過課程網(wǎng)站學(xué)習(xí)先進(jìn)制造技術(shù)課程的教學(xué)基本內(nèi)容。課程網(wǎng)站主要包括以下三部分內(nèi)容:

(1)將先進(jìn)制造技術(shù)課程的體系結(jié)構(gòu),各項(xiàng)技術(shù)的基本原理、關(guān)鍵技術(shù)、發(fā)展趨勢(shì)等內(nèi)容制成多媒體課件,供學(xué)生通過校園網(wǎng)教學(xué)平臺(tái)瀏覽學(xué)習(xí)。課程網(wǎng)站應(yīng)包括大量圖片、動(dòng)畫、電影等多媒體資料,這些資料除了上網(wǎng)查詢外,還可以通過參加相關(guān)學(xué)術(shù)會(huì)議、邀請(qǐng)專家講學(xué)等方式獲取。

(2)結(jié)合科研、生產(chǎn)實(shí)際,建立應(yīng)用先進(jìn)制造技術(shù)的典型案例庫。教師結(jié)合本人承擔(dān)的科研項(xiàng)目、為企業(yè)解決的生產(chǎn)難題,進(jìn)行理論剖析,使學(xué)生感到直觀具體,生動(dòng)形象,印象深刻。

(3)建立國內(nèi)外有關(guān)先進(jìn)制造技術(shù)主要網(wǎng)站的鏈接。重點(diǎn)包括先進(jìn)制造技術(shù)教學(xué)、論壇、期刊、公司網(wǎng)站等,方便學(xué)生全面了解和學(xué)習(xí)先進(jìn)制造技術(shù)內(nèi)容。

4 面向自主講座的自主學(xué)習(xí)

給學(xué)生布置課外論文作業(yè),讓學(xué)生在給定范圍內(nèi)自由選題,通過作業(yè)對(duì)有關(guān)課題進(jìn)行分析研究,發(fā)現(xiàn)問題并提出解決方案,能充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新性思維。但課外論文是在下課后完成的,學(xué)生撰寫論文時(shí)大多都不太認(rèn)真,甚至抄襲他人,從而達(dá)不到教學(xué)目的?;ブ鹘虒W(xué)法[2]讓學(xué)生參與課程的準(zhǔn)備與講授,調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。因此,我們?cè)诓贾谜n外論文作業(yè)后,安排了學(xué)生自主講座教學(xué)環(huán)節(jié)。

面向自主講座自主學(xué)習(xí)的具體方案為:根據(jù)先進(jìn)制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu),把同學(xué)按照學(xué)號(hào)分為現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)、先進(jìn)制造工藝技術(shù)、制造系統(tǒng)綜合自動(dòng)化技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)四組。每位學(xué)生圍繞專題收集資料,撰寫論文,并做成PPT上臺(tái)講課,時(shí)間10~15分鐘,講完后老師點(diǎn)評(píng),其他學(xué)生提問。每組學(xué)生講課時(shí)另安排一組學(xué)生給他們實(shí)名打分,分A、B、C、D四級(jí),規(guī)定各級(jí)打分比例原則上各占25%,根據(jù)打分結(jié)果確定論文作業(yè)成績(jī)。

增加自主講座教學(xué)環(huán)節(jié),學(xué)生普遍加強(qiáng)了論文撰寫的投入,取得良好的教學(xué)效果??紤]到大多數(shù)學(xué)生沒有講課經(jīng)歷,我們預(yù)先給出了講課提綱,讓學(xué)生針對(duì)某項(xiàng)先進(jìn)制造技術(shù)的基本原理、關(guān)鍵技術(shù)、技術(shù)特點(diǎn)、應(yīng)用條件等展開討論,并選出學(xué)生優(yōu)秀PPT課件作為樣例,供下一屆學(xué)生參考。

5 結(jié)語

先進(jìn)制造技術(shù)覆蓋面廣,普通本科院校教學(xué)和實(shí)驗(yàn)資源又比較匱乏,以傳統(tǒng)課堂講授為主的教學(xué)模式,學(xué)生注意力難以持久。為此,我們只選取若干制造技術(shù)進(jìn)行課堂講授,其余教學(xué)內(nèi)容均采用自主學(xué)習(xí)的教學(xué)模式。這樣不但保證了課堂教學(xué)的效果,也培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的能動(dòng)性,達(dá)到較好的教學(xué)效果。

篇3

中圖分類號(hào):G72 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A

工程博士專業(yè)學(xué)位研究生教育是適應(yīng)我國現(xiàn)代化建設(shè)對(duì)高層次工程技術(shù)人才需要而設(shè)置的,是將高層次的人才培養(yǎng)與國家重大需求相結(jié)合的一種新型專業(yè)學(xué)位。工程博士專業(yè)學(xué)位的設(shè)置對(duì)提升學(xué)校專業(yè)學(xué)位辦學(xué)層次、完善學(xué)位授權(quán)體系結(jié)構(gòu)具有極其重要的意義。面對(duì)這種新型的專業(yè)學(xué)位類型,華中科技大學(xué)機(jī)械學(xué)院(以下簡(jiǎn)稱“學(xué)院”)試圖探索行之有效的工程博士培養(yǎng)質(zhì)量保障體系。

一、加強(qiáng)培養(yǎng)過程的規(guī)范化管理

對(duì)于培養(yǎng)單位來說,規(guī)范管理主要是在工程博士教育過程中明確培養(yǎng)目標(biāo),建立科學(xué)的管理體系,從而達(dá)到不斷提高教育質(zhì)量的目的。學(xué)院秉承“育人為本、創(chuàng)新是魂、責(zé)任以行”的辦學(xué)理念,針對(duì)工程博士教育的特殊性,制定了一系列的管理規(guī)章制度,有效保證了工程博士的教育質(zhì)量。

(一)從學(xué)術(shù)方面到實(shí)際應(yīng)用能力,明確工程博士的培養(yǎng)目標(biāo)

知識(shí)方面:應(yīng)該具備機(jī)械工程領(lǐng)域堅(jiān)實(shí)寬廣的理論基礎(chǔ)和系統(tǒng)深入的專業(yè)知識(shí);

能力方面:要具有科技開拓創(chuàng)新精神和獨(dú)立研究的能力,對(duì)新技術(shù)具有敏銳的洞察力;能夠引領(lǐng)企業(yè)在技術(shù)進(jìn)步和技術(shù)創(chuàng)新中不斷前進(jìn),持續(xù)推動(dòng)企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步;

素質(zhì)方面:具有相對(duì)專業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)能力、組織能力和溝通能力,團(tuán)結(jié)并能領(lǐng)導(dǎo)企業(yè)的研發(fā)團(tuán)隊(duì),實(shí)現(xiàn)企業(yè)的組織創(chuàng)新;具有對(duì)市場(chǎng)的適應(yīng)能力以及對(duì)企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的改革能力。

成果方面:在推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和工程技術(shù)進(jìn)步方面要做出創(chuàng)造性成果。

(二)從硬件到軟件,注重導(dǎo)師團(tuán)隊(duì)的建設(shè)

目前,學(xué)院擁有數(shù)字制造裝備與技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、制造裝備數(shù)字化國家工程研究中心、國家數(shù)控系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心、國家CAD支撐軟件工程技術(shù)研究中心、教育部制造技術(shù)國際標(biāo)準(zhǔn)研究中心等5個(gè)國家級(jí)研究平臺(tái);擁有國家工科機(jī)械基礎(chǔ)課程教學(xué)基地、國家機(jī)械實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心等2個(gè)國家級(jí)基礎(chǔ)教學(xué)平臺(tái);擁有2個(gè)國家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)和擁有機(jī)械基礎(chǔ)課程實(shí)驗(yàn)中心、機(jī)械學(xué)科專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)中心、先進(jìn)制造與裝備技術(shù)綜合實(shí)驗(yàn)中心等3個(gè)教學(xué)科研實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。

除此之外,學(xué)院教師隊(duì)伍中有20多人次分別擔(dān)任國家“973”項(xiàng)目首席科學(xué)家、“863”重點(diǎn)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、重大專項(xiàng)負(fù)責(zé)人。學(xué)院專門從這些專業(yè)教師中選聘承擔(dān)過國家重大專項(xiàng)的教授、博導(dǎo)擔(dān)任工程博士的導(dǎo)師。無論是硬件還是軟件環(huán)境,學(xué)院都為工程博士的教育質(zhì)量保駕護(hù)航。

二、探索建立適應(yīng)工程博士教育特點(diǎn)的課程體系

博士生的課程學(xué)習(xí)階段擔(dān)負(fù)著夯實(shí)基礎(chǔ)、拓寬視野的重要作用,是博士生進(jìn)行后續(xù)課題研究、論文寫作的前提和基礎(chǔ)。學(xué)院根據(jù)培養(yǎng)對(duì)象的特點(diǎn)和培養(yǎng)目標(biāo)設(shè)計(jì)了個(gè)性化的工程博士專業(yè)學(xué)位課程體系,實(shí)行多學(xué)科交叉培養(yǎng)。學(xué)院為此特開設(shè)了以下學(xué)位要求課程:先進(jìn)制造工程學(xué)、現(xiàn)代設(shè)計(jì)學(xué)、現(xiàn)代優(yōu)化方法及應(yīng)用、計(jì)算制造工程學(xué)、現(xiàn)代管理理論與方法。學(xué)生在其課程學(xué)習(xí)期間, 除校級(jí)公共必修課程與跨一級(jí)學(xué)科選修課程外, 在自己的專業(yè)領(lǐng)域從學(xué)院設(shè)置的學(xué)科課程中選修2~3門專業(yè)課程進(jìn)行學(xué)習(xí)。

依托高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備、極大規(guī)模集成電路制造裝備與成套工藝等國家重大專項(xiàng)招收的先進(jìn)制造工程領(lǐng)域工程博士生,必須實(shí)質(zhì)性地參與國家科技重大專項(xiàng)的研究,是為了服務(wù)國家重大專項(xiàng)需求。學(xué)院專門為工程博士開設(shè)了《先進(jìn)制造工程學(xué)》課程,該課程強(qiáng)調(diào)信息學(xué)科與傳統(tǒng)機(jī)械制造學(xué)科的融合,要求教師以精密技術(shù)和自動(dòng)化為核心,以制造學(xué)科為基礎(chǔ),以數(shù)字化裝備、汽車工業(yè)及信息產(chǎn)業(yè)為支撐, 加強(qiáng)先進(jìn)制造技術(shù)在信息產(chǎn)業(yè)、生命科學(xué)、環(huán)境工程等領(lǐng)域中的應(yīng)用及教學(xué), 并要求逐步加大應(yīng)用性案例教學(xué)的比重。典型科研案例講座關(guān)鍵在于注重學(xué)科交叉,著眼于科研方法的創(chuàng)新、研究思路的拓展, 這種案例教學(xué)法近年來在國外的一些博士課程中廣泛采用, 并已證明有助于學(xué)生創(chuàng)新思維的形成,從而提高工程博士生的綜合科研素質(zhì)。特色課程《先進(jìn)制造工程學(xué)》不僅涵蓋了學(xué)院的優(yōu)勢(shì)與特色專業(yè)領(lǐng)域,而且依托學(xué)院在機(jī)械制造學(xué)科發(fā)展上的經(jīng)驗(yàn)和探索,凝煉了眾多學(xué)科專業(yè)博士生導(dǎo)師多年科研成果和學(xué)科經(jīng)驗(yàn),使得該課程成為工程博士專業(yè)學(xué)習(xí)逐步向科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)轉(zhuǎn)化的橋梁。

工程博士各專題課程的設(shè)置是根據(jù)學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)變化的,具體內(nèi)容由各授課教師策劃。近年來,數(shù)字制造及微納制造技術(shù)已成為先進(jìn)制造領(lǐng)域的熱門,這在授課教師開設(shè)的專題講座上也得到了充分體現(xiàn)。例如,學(xué)院在《先進(jìn)制造工程學(xué)》博士生專業(yè)課程中設(shè)置的專題講座有:數(shù)字化制造與智能控制類專題講座、微納制造類專題講座、其它先進(jìn)制造類專題講座。這些學(xué)術(shù)專題講座主要突出一個(gè)“新”字,包括本學(xué)科最新科研動(dòng)態(tài)、學(xué)科領(lǐng)域國內(nèi)外最新研究進(jìn)展或前沿性問題的新發(fā)現(xiàn)、新學(xué)說,以及教師本人的最新科研進(jìn)展。該課程對(duì)學(xué)生專業(yè)領(lǐng)域創(chuàng)新思維培養(yǎng)是具有一定效果的。

由于工程博士的培養(yǎng)目標(biāo)是要培養(yǎng)引領(lǐng)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新的工程技術(shù)領(lǐng)域的領(lǐng)軍人才,因此與學(xué)歷博士生相比,工程博士的課程體系還專門增加了15個(gè)學(xué)分的實(shí)踐環(huán)節(jié),其中,專業(yè)課程實(shí)習(xí)實(shí)踐4個(gè)學(xué)分、專業(yè)設(shè)計(jì)3個(gè)學(xué)分、工業(yè)實(shí)習(xí)8個(gè)學(xué)分。為工程博士量身定置的實(shí)踐環(huán)節(jié)學(xué)習(xí)年限要求不少于3年,單從時(shí)間上看,這在工程博士培養(yǎng)年限中占了相當(dāng)大的比重,更凸顯出工程博士在培養(yǎng)過程中注重工程實(shí)踐能力的拔高。

三、嚴(yán)把工程博士學(xué)位論文關(guān)

工程博士的培養(yǎng)實(shí)行學(xué)校與企業(yè)的雙導(dǎo)師制,由雙方組成指導(dǎo)小組共同指導(dǎo)工程博士生的學(xué)位論文。與學(xué)歷博士相比,工程博士更注重實(shí)際科研能力的培養(yǎng),而工程博士學(xué)位論文是這種能力的綜合體現(xiàn),并且最能反映工程博士培養(yǎng)質(zhì)量的高低,所以,學(xué)院擬從以下3個(gè)方面保證學(xué)位論文的質(zhì)量:

(一)學(xué)位論文的選題與開題

學(xué)位論文的選題應(yīng)在課程學(xué)習(xí)階段后期或結(jié)束時(shí)啟動(dòng)。校、企導(dǎo)師組根據(jù)學(xué)員的自身?xiàng)l件、企業(yè)的實(shí)際需求以及企業(yè)的未來發(fā)展方向,指導(dǎo)學(xué)生正確選題;學(xué)生在對(duì)學(xué)位論文的選題進(jìn)行調(diào)研和可行性論證的基礎(chǔ)上,形成書面開題報(bào)告。開題報(bào)告由培養(yǎng)單位組織導(dǎo)師及來自企業(yè)的專家進(jìn)行審議,重點(diǎn)考察學(xué)員擬進(jìn)行的學(xué)位論文研究是否有可能達(dá)到機(jī)械工程領(lǐng)域工程博士專業(yè)學(xué)位論文的水準(zhǔn)。

(二)學(xué)位論文中期考核

論文中期考核安排在開題報(bào)告后約一年左右進(jìn)行。學(xué)員根據(jù)論文研究進(jìn)展完成如下內(nèi)容的考核報(bào)告:論文研究進(jìn)展情況、存在問題分析、擬作調(diào)整的內(nèi)容及方案、工作計(jì)劃調(diào)整等等。在研究過程中允許對(duì)論文研究范疇作適當(dāng)調(diào)整或補(bǔ)充,凡對(duì)開題報(bào)告內(nèi)容不存在顛覆性的改變,則可繼續(xù)論文研究工作,否則應(yīng)重新開題。

(三)學(xué)位論文的評(píng)審

為了保證和提高博士學(xué)位論文質(zhì)量,學(xué)院經(jīng)過多年的探索和實(shí)踐,從1999年開始就在院系一級(jí)試行博士學(xué)位論文雙盲預(yù)審制度。博士學(xué)位論文雙盲預(yù)審指的是評(píng)閱人、論文作者及與作者相關(guān)的一些信息均予以匿名,然后在博士學(xué)位論文正式提交審核之前,所在學(xué)院的研究生主管部門對(duì)論文所做的最后一次把關(guān)。多年的探索充分證明了推行雙盲預(yù)審制度確實(shí)對(duì)提高博士學(xué)位論文的質(zhì)量起到了非常有效和不可低估的作用。因此,學(xué)院決定沿用博士學(xué)位論文雙盲預(yù)審制度來控制工程博士的學(xué)位論文。

四、結(jié)語

與學(xué)歷博士相比,工程博士的答辯增加了論文評(píng)閱專家、答辯委員會(huì)成員,這在一定程度上提高了工程博士最后答辯管理的監(jiān)控力度??傊?,學(xué)院從工程博士的招生到培養(yǎng)以及最后的學(xué)位授予,都建立了一系列切實(shí)可行的培養(yǎng)質(zhì)量保障管理?xiàng)l例。盡管如此,工程博士專業(yè)學(xué)位是我國研究生教育領(lǐng)域的一個(gè)新生事物,亟待提高與完善,以便工程博士培養(yǎng)更適應(yīng)企業(yè)的需要和社會(huì)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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篇4

中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2017)01(b)-0130-03

專業(yè)碩士培養(yǎng)過程中,具備較強(qiáng)的工程能力和實(shí)踐能力是其區(qū)別于學(xué)術(shù)型碩士的重要特點(diǎn)。機(jī)械工程專業(yè)的實(shí)踐基礎(chǔ)是從事復(fù)雜機(jī)械裝備設(shè)計(jì)、先進(jìn)裝備制造、機(jī)電系統(tǒng)控制與監(jiān)測(cè)研究最重要的條件之一,因此,機(jī)械工程實(shí)踐環(huán)對(duì)機(jī)械工程類專業(yè)碩士研究生的培養(yǎng)是十分重要的。我國工程專業(yè)碩士研究生實(shí)踐教學(xué)起步時(shí)間較短,開展機(jī)械工程專業(yè)實(shí)踐基地建設(shè)可進(jìn)一步完善研究實(shí)踐教學(xué)體系,發(fā)揮機(jī)械工程學(xué)科的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì),使學(xué)生較深入地掌握機(jī)械工程領(lǐng)域的基本技能及開發(fā)技能,同時(shí)滿足機(jī)械工程類研究生解決實(shí)際問題的迫切愿望。要達(dá)到這樣一個(gè)培養(yǎng)目標(biāo),專業(yè)實(shí)踐是必不可少的重要環(huán)節(jié),充分的、高質(zhì)量的專業(yè)實(shí)踐是專業(yè)學(xué)位教育質(zhì)量的重要保證[1-2]。

1 機(jī)械工程專業(yè)碩士培養(yǎng)目標(biāo)及方向的確定

充分考慮碩士研究生的學(xué)術(shù)及工程能力培養(yǎng)要求,才能確定機(jī)械工程專業(yè)碩士培養(yǎng)目標(biāo)[3]。機(jī)械工程領(lǐng)域培養(yǎng)德、智、體全面發(fā)展的應(yīng)用型、復(fù)合型的高層次工程技術(shù)和管理人才。該領(lǐng)域碩士學(xué)位獲得者應(yīng)掌握機(jī)械工程領(lǐng)域的基礎(chǔ)理論,掌握現(xiàn)代制造技術(shù)及系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、分析、試驗(yàn)技術(shù),機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法,現(xiàn)代制造工程,機(jī)械性能分析、設(shè)備故障診斷、狀態(tài)監(jiān)測(cè)與維護(hù)技術(shù),信息化、智能化的基礎(chǔ)技術(shù),工業(yè)設(shè)計(jì)的研究與設(shè)計(jì)方法。具有從事機(jī)電新產(chǎn)品、制造裝備開發(fā)設(shè)計(jì)能力、生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)及實(shí)施能力、生產(chǎn)設(shè)備管理及使用維修能力。培養(yǎng)工程應(yīng)用能力強(qiáng),實(shí)踐技能水平高,掌握先進(jìn)設(shè)計(jì)、分析、檢測(cè)、制造等現(xiàn)代研究與工程應(yīng)用技術(shù)的高級(jí)人才。

由機(jī)械工程的培養(yǎng)目標(biāo)可以看出,現(xiàn)代設(shè)計(jì)與方法、先進(jìn)制造與裝備、機(jī)電系統(tǒng)測(cè)控與技術(shù)是機(jī)械工程領(lǐng)域?qū)I(yè)碩士不可或缺的培養(yǎng)方向。

2 培養(yǎng)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)

2.1 實(shí)行機(jī)械工程專業(yè)碩士雙導(dǎo)師制的培養(yǎng)模式

根據(jù)機(jī)械工程專業(yè)碩士實(shí)踐能力的培養(yǎng)的特點(diǎn),該領(lǐng)域全日制機(jī)械工程專業(yè)碩士研究生可采用學(xué)校導(dǎo)師與企業(yè)導(dǎo)師共同培養(yǎng)的方案。 機(jī)械工程專業(yè)碩士學(xué)校導(dǎo)師由具有指導(dǎo)碩士研究生資格并且具有工程經(jīng)驗(yàn)的教師擔(dān)任。學(xué)校導(dǎo)師應(yīng)在機(jī)械工程專業(yè)碩士入學(xué)一學(xué)期內(nèi)采用雙向選擇的方式確定。企業(yè)導(dǎo)師一般由學(xué)校導(dǎo)師所合作的單位內(nèi)具有高級(jí)職稱且具備豐富實(shí)踐能力的工程技術(shù)人員擔(dān)任。企業(yè)導(dǎo)師應(yīng)在機(jī)械工程專業(yè)碩士入學(xué)后一年內(nèi)確定。雙導(dǎo)師以學(xué)校導(dǎo)師指導(dǎo)學(xué)術(shù)、企業(yè)導(dǎo)師指導(dǎo)工程實(shí)踐的模式為主。學(xué)校導(dǎo)師主要負(fù)責(zé)機(jī)械工程專業(yè)碩士研究生的課程學(xué)習(xí)、論文選題、開題報(bào)告、中期考核、學(xué)位論文(特別是理論部分)的指導(dǎo)。學(xué)校導(dǎo)師對(duì)機(jī)械工程專業(yè)碩士論文的質(zhì)量負(fù)責(zé)。企業(yè)導(dǎo)師主要負(fù)責(zé)機(jī)械工程專業(yè)碩士研究生在工程技術(shù)實(shí)踐中能力的培養(yǎng)、學(xué)位論文的選題、論文實(shí)踐部分的指導(dǎo)等。學(xué)校導(dǎo)師和企業(yè)導(dǎo)師應(yīng)經(jīng)常交流情況,切磋經(jīng)驗(yàn),互相配合,共同指導(dǎo)從而保證機(jī)械工程專業(yè)碩士的培養(yǎng)質(zhì)量[4-5]。

2.2 機(jī)械工程專業(yè)碩士實(shí)踐性畢業(yè)論文設(shè)計(jì)

機(jī)械工程專業(yè)碩士學(xué)位論文選題應(yīng)來源于應(yīng)用課題或現(xiàn)實(shí)問題,必須要有明確的職業(yè)背景和應(yīng)用價(jià)值[6]。學(xué)位論文形式可根據(jù)行業(yè)特點(diǎn),采用調(diào)研報(bào)告、應(yīng)用基礎(chǔ)研究、規(guī)劃設(shè)計(jì)、產(chǎn)品開發(fā)、案例分析、項(xiàng)目管理等形式。學(xué)位論文須獨(dú)立完成,要體現(xiàn)研究生綜合運(yùn)用科學(xué)理論、方法和技術(shù)解決實(shí)際問題的能力。學(xué)位論文評(píng)閱人和答辯委員會(huì)成員中,應(yīng)有相關(guān)行業(yè)實(shí)踐領(lǐng)域具有高級(jí)專業(yè)技術(shù)職務(wù)的專家。其課題最終成果,要以具體的設(shè)備、系統(tǒng)來體現(xiàn)。學(xué)位論文完成后,按有關(guān)學(xué)位工作實(shí)施細(xì)則的規(guī)定由學(xué)院組織論文答辯。答辯通過后由學(xué)院分學(xué)位委員會(huì)審議,充分考核其實(shí)踐能力,驗(yàn)證課題論文具體實(shí)物成果,然后才能將相關(guān)材料上報(bào)研究生院,提交校學(xué)位評(píng)定委員會(huì)審批,獲得機(jī)械工程專業(yè)碩士學(xué)位。

3 實(shí)踐課程的設(shè)定與實(shí)施

3.1 現(xiàn)代設(shè)計(jì)與方法實(shí)踐能力培訓(xùn)

現(xiàn)代設(shè)計(jì)與方法實(shí)踐能力培訓(xùn)主要是培養(yǎng)學(xué)生對(duì)現(xiàn)代設(shè)計(jì)與方法的認(rèn)識(shí)以及如何實(shí)現(xiàn)。該實(shí)踐通過使用ProE繪圖軟件和PowerMill軟件以及數(shù)控機(jī)床來實(shí)現(xiàn)零件從設(shè)計(jì)到加工的現(xiàn)代化和智能化。首先學(xué)生通過使用ProE軟件來設(shè)計(jì)出需要的加工零件,然后將繪制好的加工零件導(dǎo)入到PowerMill軟件,通過此軟件來實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床加工零件所需要加工軌跡代碼,在仿真檢驗(yàn)后將代碼導(dǎo)入數(shù)控機(jī)床中來實(shí)現(xiàn)零件的加工。圖1為學(xué)生完成的零件三維造型及加工軌跡設(shè)計(jì)。

3.2 先進(jìn)制造與裝備方向?qū)嵺`能力的培訓(xùn)

先進(jìn)制造與裝備方向?qū)嵺`能力的培訓(xùn)是培養(yǎng)學(xué)生在對(duì)先進(jìn)制造與裝備的認(rèn)知基礎(chǔ)上的實(shí)踐能力。該實(shí)踐課程培訓(xùn)在西門子840D SL數(shù)控系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行,如圖2所示。教學(xué)試驗(yàn)臺(tái)上配有針對(duì)機(jī)床常見情況(如運(yùn)動(dòng)、故障報(bào)警、加工狀態(tài))的演示盤,通過各種信號(hào)燈的顯示可模擬機(jī)床的刀庫的旋轉(zhuǎn)、換刀以及機(jī)床輔助動(dòng)作的狀態(tài)。學(xué)生可進(jìn)行西門子840D-SL系統(tǒng)的連接調(diào)試、西門子840D-SL系列S120伺服軸調(diào)試、西門子840D-SL系統(tǒng)參考點(diǎn)建立調(diào)試及故障診斷、西門子840D-SL系統(tǒng)所用Step-7 PLC指令編程與調(diào)適、ShopMill CAD/CAM編程實(shí)踐、PCU單元OEMs HMI擴(kuò)展界面開發(fā)與編輯、SIMATIC WinCC flexible開發(fā)工具包的使用及數(shù)控加工程序測(cè)試,完成圖形仿真訓(xùn)練。

3.3 機(jī)電系統(tǒng)測(cè)控方向?qū)嵺`能力的培養(yǎng)

機(jī)電系統(tǒng)測(cè)控與技術(shù)方向的實(shí)踐主要培養(yǎng)學(xué)生對(duì)測(cè)試和控制技術(shù)的認(rèn)識(shí)與實(shí)踐能力。該實(shí)踐通過數(shù)據(jù)采集卡來實(shí)現(xiàn)對(duì)模擬量的采集和數(shù)字量的輸入輸出控制,讓學(xué)生深刻了解到數(shù)據(jù)采集卡是如何將外界的模擬量轉(zhuǎn)換成電壓,然后將電壓轉(zhuǎn)換成人們熟悉的數(shù)字值;明白數(shù)據(jù)采集卡是如何控制數(shù)字量的輸入和輸出。讓學(xué)生通過自己的編程來實(shí)現(xiàn)對(duì)直驅(qū)試驗(yàn)平臺(tái)的控制。通過該實(shí)踐不僅能夠使學(xué)生直觀地認(rèn)識(shí)到先進(jìn)制造與裝備的概念,還能夠使學(xué)生明白如何通過上位機(jī)來調(diào)用動(dòng)態(tài)鏈接庫函數(shù),從而實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的控制。圖3是學(xué)生通過變成編程軟件實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)單測(cè)控界面。

4 結(jié)語

機(jī)械工程專業(yè)碩士實(shí)踐能力要求較高,通過上述環(huán)節(jié)可進(jìn)一步完善研究生培養(yǎng)方案及實(shí)踐教學(xué)體系,培養(yǎng)機(jī)械工程類專業(yè)碩士研究生的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力,使其掌握機(jī)械工程技術(shù)相關(guān)理論與技術(shù),做到“學(xué)以致用”。同時(shí)可為我國制造行業(yè)提供實(shí)用型科研、技術(shù)人才,間接促進(jìn)我國現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 彭寶營(yíng).基于“開放式數(shù)控系統(tǒng)”的機(jī)械工程專業(yè)碩士實(shí)踐教學(xué)設(shè)計(jì)[J].科技資訊,2015,13(25):120-122.

[2] 鄭鵬,吳建權(quán),沈會(huì)祥,等.“機(jī)械工程”專業(yè)型碩士研究生校企聯(lián)合培養(yǎng)創(chuàng)新模式研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2015,10(22):207-209.

[3] 《設(shè)備監(jiān)理》編輯部.工程碩士培養(yǎng)應(yīng)以行業(yè)隊(duì)伍建設(shè)需求為目標(biāo)――訪全國工程碩士專業(yè)學(xué)位教育指導(dǎo)委員會(huì)秘書處主任高彥芳副教授[J].設(shè)備監(jiān)理,2013(2):34.

篇5

【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,在解決問題的過程中,其觀點(diǎn)問題富有新的創(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)際問題與分析問題的能力,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)全國大賽,并取得良好成績(jī)。如“全國大學(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

《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.

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中圖分類號(hào):TD406 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):

一、機(jī)械制造行業(yè)的特點(diǎn)

1、經(jīng)濟(jì)趨于規(guī)模化

在全球化的進(jìn)程當(dāng)中,各大跨國公司紛紛提升自身競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力,對(duì)其主干業(yè)務(wù)的投資與研

發(fā)已成為當(dāng)今時(shí)代的一種潮流。各大企業(yè)在經(jīng)營(yíng)過程當(dāng)中不斷地發(fā)展和壯大系統(tǒng)成套能力,

使其富有個(gè)性化,并具備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力,能適應(yīng)千變?nèi)f化的市場(chǎng)。

2、國家高度重視

我國是一個(gè)社會(huì)主義的發(fā)展中國家,機(jī)械制造行業(yè)自然會(huì)受到國家的高度重視。機(jī)械制

造行業(yè)不僅在全國的工業(yè)生產(chǎn)中占有很大的比重,而且能為新技術(shù)的誕生以及新產(chǎn)品的開發(fā)

提供重要的物質(zhì)基礎(chǔ)。

3、跨國企業(yè)聯(lián)合并購

隨著經(jīng)濟(jì)全球化進(jìn)程的加劇,各大跨國企業(yè)都先后在全球范圍內(nèi)尋求最具優(yōu)勢(shì)的合作伙

伴,此時(shí)聯(lián)合并購成為合作的最佳手段。聯(lián)合并購在一定程度上優(yōu)化了企業(yè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu),降低

了企業(yè)投資建廠的風(fēng)險(xiǎn),擴(kuò)大了企業(yè)市場(chǎng)份額,使企業(yè)獲得了最大利潤(rùn)。

二、機(jī)械制造行業(yè)的現(xiàn)狀

1、挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存

機(jī)械制造行業(yè)是一個(gè)國家最基礎(chǔ)的行業(yè),決定著整個(gè)制造行業(yè)的水平高低。我國機(jī)械制造行業(yè)起步晚,條件差,發(fā)展著實(shí)令人堪憂。在國際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈的今天,我國機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。首先,我國的機(jī)械制造水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于西方發(fā)達(dá)國家的水平;其次,其它行業(yè)對(duì)我國機(jī)械制造行業(yè)的投資不足,造成資金短缺,使得我國機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展停滯不前;最后,我國機(jī)械制造行業(yè)的管理體系還不夠完善,不能很好地處理一些重大問題。然而,隨著我國改革開放的不斷深入,美、亞、歐制造業(yè)格局三足鼎立的局面的形成,我國的機(jī)械制造行業(yè)迎來了前所未有的機(jī)遇。一方面,改革開放的不斷深入引進(jìn)了外國的先進(jìn)技術(shù)和裝備,使得我國機(jī)械制造技術(shù)落后的局面得到緩解,另一方面,伴隨著世界經(jīng)濟(jì)重心向亞洲轉(zhuǎn)移,我國機(jī)械制造行業(yè)的生產(chǎn)模式和管理體系在發(fā)生著重大轉(zhuǎn)變。所有這些機(jī)遇都是來之不易的,如果我國機(jī)械制造行業(yè)能抓住機(jī)遇,又快又好發(fā)展,那么我國的機(jī)械制造行業(yè)定能得到振興。

2、問題眾多

(1)合資重心放在別處

改革開放在一定程度在拯救了我國的機(jī)械制造行業(yè),給我國機(jī)械制造行業(yè)開拓了一條嶄新的道路,但是在這條道路背后存在著許多的問題。眾多大型跨國企業(yè)紛紛闖入我國制造行業(yè),并將合資重心放在文化辦公設(shè)備、儀器儀表、通用機(jī)械、工程機(jī)械等領(lǐng)域,卻冷落了我國原有的機(jī)械制造行業(yè),阻礙了我國機(jī)械制造行業(yè)的健康發(fā)展。

(2)技術(shù)黑洞大量存在

國內(nèi)許多有實(shí)力的大型企業(yè)大都打著“進(jìn)口產(chǎn)品”的旗號(hào)來獲取更大的利潤(rùn),其實(shí)這些機(jī)械都是他們自己通過精細(xì)制造得來的。廣大消費(fèi)者認(rèn)為他們引入了外國的先進(jìn)技術(shù)和裝備,自然這些機(jī)械就要比國內(nèi)生產(chǎn)的更好,從而能得到廣大消費(fèi)者的青睞。這樣一來,消費(fèi)者會(huì)認(rèn)為只有外國的進(jìn)口設(shè)備最可靠,只有外國生產(chǎn)的產(chǎn)品最有質(zhì)量。然而讓這些大型企業(yè)萬萬沒有想到的是,得不到國人認(rèn)可的本國制造行業(yè)是沒有發(fā)展前景的,這不僅使得我國機(jī)械制造行業(yè)得不到充分的發(fā)展,而且會(huì)讓廣大消費(fèi)者對(duì)本國機(jī)械制造行業(yè)失去信心。

(3)國家不能重點(diǎn)扶持

眾多業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為技術(shù)黑洞的大量存在與國家對(duì)機(jī)械制造行業(yè)的關(guān)注程度有關(guān)。國家沒有制定出一系列的政策對(duì)機(jī)械制造行業(yè)進(jìn)行保護(hù),從而造成技術(shù)黑洞大量存在,而且許多企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)沒有創(chuàng)新意識(shí),不能對(duì)員工做出一定的創(chuàng)新性激勵(lì)。再者國家沒有尊重底層員工的知識(shí)產(chǎn)權(quán),不是無條件拿走就是另作他用,這使得我國機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展多年停滯不前,并且沒有什么新的技術(shù)突破。

三、機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

1、考驗(yàn)嚴(yán)峻

隨著人們生活水平的不斷提高,人們對(duì)機(jī)械的依賴性也越來越強(qiáng),未來機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)必須要深入到生活的各個(gè)方面,這對(duì)我國機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展將是一個(gè)嚴(yán)峻的考驗(yàn)。國家必須鼓勵(lì)機(jī)械制造行業(yè)鼓足干勁,一鼓作氣的生產(chǎn)出好的產(chǎn)品,滿足消費(fèi)者的需求,帶動(dòng)機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展,向技術(shù)先進(jìn)化和裝備精良化邁進(jìn)。

2、制造技術(shù)先進(jìn)

自從國家提出先進(jìn)制造技術(shù)概念以來,機(jī)械制造行業(yè)對(duì)未來的發(fā)展趨勢(shì)便充滿了信心。先進(jìn)制造技術(shù)是傳統(tǒng)制造技術(shù)在原有成果的基礎(chǔ)上,不斷吸收機(jī)械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代化管理等方面的優(yōu)秀成果,向?qū)崿F(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn),并取得理想技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的制造技術(shù)邁進(jìn)的制造技術(shù)的總稱。先進(jìn)制造技術(shù)具有以下幾個(gè)突出的特點(diǎn):(1)遵循兩個(gè)最基本的原則:以人為本,以技術(shù)為中心,又好又快地發(fā)展,達(dá)到滿足人類社會(huì)需要的目的;(2)與先前機(jī)械制造行業(yè)高度注重專業(yè)化分工不同的是,先進(jìn)制造技術(shù)將工作重心放在員工多技能的培養(yǎng)和創(chuàng)新精神的發(fā)揚(yáng)上;(3)如今,減少中間層次和中間過度環(huán)節(jié)的先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)得到許多大新企業(yè)的親睞,取代了以前機(jī)械制造行業(yè)扁平化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);(4)員工工作方式發(fā)生了前所未有的轉(zhuǎn)變,從以前的分工工作到現(xiàn)在的并行工作,從以前的以縮短工作周期為目標(biāo)到現(xiàn)在的以提高工作質(zhì)量為目的,無不體現(xiàn)了先進(jìn)制造技術(shù)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。這一切讓我國的機(jī)械制造行業(yè)出現(xiàn)了以下幾種發(fā)展趨勢(shì):(1)以自動(dòng)化為主的先進(jìn)制造技術(shù)將取代以手工為主的落后制造技術(shù);(2)機(jī)械制造工程越來越精密化;(3)傳統(tǒng)的加工方法向更高層次的加工方法邁進(jìn)。先進(jìn)制造技術(shù)將帶來一次全新的技術(shù)變革,把我國機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展帶向一個(gè)全新的高度。

3、階段化的發(fā)展進(jìn)程

(1)功能自動(dòng)化階段

電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展為機(jī)械制造行業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化提供了可能。一些新型發(fā)展技術(shù)的興起為機(jī)械制造行業(yè)打開了廣闊的市場(chǎng),例如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃技術(shù)、物料管理計(jì)劃等一系列自動(dòng)化的生產(chǎn)管理系統(tǒng)。

(2)信息集成化階段

利用計(jì)算機(jī)完成信息的采集、傳遞和加工,形成信息集成化管理系統(tǒng),解決了先前機(jī)械制造行業(yè)在設(shè)計(jì)、加工和管理方面存在的重大問題。

(3)生產(chǎn)過程優(yōu)化階段

信息和通信技術(shù)的迅猛發(fā)展讓許多企業(yè)意識(shí)到不僅信息集成化能促進(jìn)機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展,而且生產(chǎn)過程的優(yōu)化對(duì)于機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展更為重要。生產(chǎn)過程的優(yōu)化注重產(chǎn)品的可制造性、可裝配性和重組設(shè)計(jì)性,能提高研發(fā)者開發(fā)產(chǎn)品的能力,能將企業(yè)調(diào)整成具有全球制造模式的全新企業(yè)。

四、總結(jié)

我國機(jī)械制造行業(yè)從原來的起步晚、技術(shù)差到后來的挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存,再到出現(xiàn)了眾多的問題,到最后又迎來了可喜的發(fā)展趨勢(shì),這一切都見證了我國機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展歷程。雖然我國的機(jī)械制造行業(yè)還沒有達(dá)到世界先進(jìn)的一流技術(shù)水平,裝備也算不上精良,管理模式也不夠全面合理,但是我國機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展并不會(huì)停滯不前,并不會(huì)受到“產(chǎn)品外國化”的沖擊,而是會(huì)朝著一條屬于自己獨(dú)有的道路向前發(fā)展,相信在不久的將來,我國機(jī)械制造行業(yè)一定會(huì)引領(lǐng)世界機(jī)械制造潮流,走在時(shí)代的最前列。

[參考文獻(xiàn)]

篇7

德州學(xué)院為了實(shí)現(xiàn)“創(chuàng)新性應(yīng)用型人才”培養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo),實(shí)現(xiàn)教育由應(yīng)試向綜合素質(zhì)強(qiáng)化轉(zhuǎn)化,培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力,提高實(shí)踐能力,創(chuàng)建了一個(gè)能全面提高學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)的教學(xué)體系-創(chuàng)新性應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系[1]。依托該培養(yǎng)體系,對(duì)交通運(yùn)輸專業(yè)的重要課程《先進(jìn)制造技術(shù)》進(jìn)行改革探索,從課程內(nèi)容體系、教學(xué)手段等方面進(jìn)行教學(xué)改革,以提高課程的實(shí)用性,滿足現(xiàn)代汽車制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要[2]。

一、根據(jù)培養(yǎng)要求優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

結(jié)合我院交通運(yùn)輸專業(yè)特色和用人單位對(duì)畢業(yè)生的要求,對(duì)課程重新定位?!断冗M(jìn)制造技術(shù)》課程,在教學(xué)計(jì)劃中屬于專業(yè)必修課,需要注重與專業(yè)特色以及相關(guān)領(lǐng)域?qū)嶋H的結(jié)合,制定教學(xué)大綱時(shí),既要要求學(xué)生掌握一定的理論基礎(chǔ),同時(shí)也要注重與實(shí)際設(shè)備的聯(lián)系,以實(shí)現(xiàn)知識(shí)、能力、素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展和綜合提高。

另外,在內(nèi)容方面,對(duì)于教材中偏離專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)要求的內(nèi)容進(jìn)行刪減,例如,壓縮在實(shí)踐中應(yīng)用較少的公式推導(dǎo)、分析和計(jì)算等內(nèi)容,增加與交通運(yùn)輸實(shí)際生產(chǎn)緊密相關(guān)的實(shí)例以及前沿制造技術(shù)。通過科學(xué)選取,優(yōu)化組合,使得教學(xué)內(nèi)容既豐富又實(shí)用,滿足了培養(yǎng)創(chuàng)新性應(yīng)用型人才的需要[3]。

二、根據(jù)培養(yǎng)要求改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)手段

為了滿足“厚基礎(chǔ)、強(qiáng)實(shí)踐、求創(chuàng)新、高素養(yǎng)、重責(zé)任”的培養(yǎng)要求,對(duì)教學(xué)方法和教學(xué)手段進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。

(一)教學(xué)方法的改進(jìn)

1.采用啟發(fā)式教學(xué)方法。在《先進(jìn)制造技術(shù)》這門課程中,由于許多新加工技術(shù)與方法學(xué)生從未接觸過,這就需要根據(jù)教學(xué)任務(wù),尊重學(xué)習(xí)的客觀規(guī)律,從學(xué)生的實(shí)際出發(fā),啟發(fā)學(xué)生的思維,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。一方面可以通過模型進(jìn)行演示啟發(fā),例如可以將要學(xué)習(xí)的零件同以前學(xué)過的零件進(jìn)行類比啟發(fā)學(xué)生;另一方面,可以將科研中遇到的問題提出來,進(jìn)行啟發(fā)式提問、分析和講解,以利于提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,同時(shí)也激發(fā)了學(xué)生參與項(xiàng)目研究的熱情,提高實(shí)踐能力[4]。

2.互動(dòng)式教學(xué)方法?;?dòng)式教學(xué)是指為了激發(fā)教學(xué)雙方的主動(dòng)性,開拓創(chuàng)造性思維,在課堂上教師與學(xué)生不斷地進(jìn)行交流與溝通,通過講解、辯論[5],形成良好互動(dòng),將課堂還給學(xué)生,讓學(xué)生成為課堂的主人,改善和活躍課堂氣氛,培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力、表現(xiàn)能力和創(chuàng)造能力,反響良好。

(二)教學(xué)手段的改革

1.使用多媒體教學(xué)改善教學(xué)效果。在《先進(jìn)制造技術(shù)》這門課程中,涉及到各種先進(jìn)的加工工藝及設(shè)備,由于不可能將各種設(shè)備搬到教室,因此合理運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù),將新技術(shù)新產(chǎn)業(yè)以多種媒體信息作用于學(xué)生,進(jìn)行全方位、多視角和多層次的演示,從而達(dá)到最優(yōu)的教學(xué)效果[6]。既激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)又有利于突破教學(xué)難點(diǎn),提高教學(xué)效率。

2.建立網(wǎng)絡(luò)主頁,進(jìn)行有效師生互動(dòng)。通過制作的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),將教學(xué)課件、參考資料等掛到網(wǎng)絡(luò)主頁上,并隨著前沿技術(shù)的發(fā)展及時(shí)更新內(nèi)容。學(xué)生亦可以通過平臺(tái)進(jìn)行預(yù)習(xí)與復(fù)習(xí),并可以提交作業(yè),同時(shí)就一些問題進(jìn)行討論與研究,還可以反饋給老師問題,教師同時(shí)可根據(jù)平臺(tái)所反映的情況修改教學(xué)計(jì)劃與方法,改善教學(xué)效果。實(shí)踐證明,充分利用信息技術(shù),對(duì)教學(xué)有良好的促進(jìn)作用。

(三)實(shí)踐教學(xué)的改革

實(shí)踐教學(xué)對(duì)于培養(yǎng)應(yīng)用型人才的大學(xué)來說至關(guān)重要[7]。德州學(xué)院歷來重視培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力,以此為切入點(diǎn),并根據(jù)學(xué)院推出的“四層次、八模塊”的實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu),結(jié)合我院實(shí)際情況,對(duì)實(shí)踐教學(xué)方式進(jìn)行多元化改革。

1.對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行改革

重點(diǎn)把傳統(tǒng)的示范性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為綜合性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。在對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)和設(shè)計(jì)方法掌握的基礎(chǔ)的同時(shí)也能進(jìn)一步掌握機(jī)械產(chǎn)品的一般設(shè)計(jì)過程;增加實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)所占的比重,增加學(xué)生參與實(shí)踐的時(shí)間;實(shí)驗(yàn)結(jié)束后及時(shí)進(jìn)行講評(píng)或討論,注重實(shí)驗(yàn)效果;促進(jìn)實(shí)驗(yàn)室全面對(duì)學(xué)生開放,創(chuàng)造學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)新研究的機(jī)會(huì)。

2.對(duì)科技創(chuàng)新訓(xùn)練進(jìn)行強(qiáng)化

通過創(chuàng)立科技部,以讓學(xué)生獨(dú)立承擔(dān)各種小型科研課題;組織學(xué)生參加各類大學(xué)生科技創(chuàng)新競(jìng)賽,如全國大學(xué)生智能車競(jìng)賽、機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新大賽等,充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新思維,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3.強(qiáng)化科研訓(xùn)練

通過組織學(xué)生參與教師科研等方式,對(duì)學(xué)生進(jìn)行有效的科學(xué)研究訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神與動(dòng)手能力。

4.積極創(chuàng)建校內(nèi)外實(shí)踐教學(xué)基地,推進(jìn)校企合作

校企之間建立良好的合作關(guān)系對(duì)于實(shí)踐教學(xué)水平的提高具有重要的推動(dòng)作用[8]。汽車工程學(xué)院非常重視實(shí)習(xí)基地建設(shè),設(shè)有汽車與交通工程實(shí)驗(yàn)中心,包括新能源汽車實(shí)驗(yàn)中心、汽車檢測(cè)中心、汽車專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中心等。現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室面積7640平方米,主要設(shè)備有:新能源汽車直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制實(shí)驗(yàn)臺(tái)、油電混合動(dòng)力汽車燃油動(dòng)力-電動(dòng)力實(shí)驗(yàn)裝置、電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)-控制器實(shí)驗(yàn)臺(tái)等設(shè)備。按照德州學(xué)院“基礎(chǔ)實(shí)踐+專業(yè)實(shí)踐+綜合實(shí)踐”三個(gè)層次構(gòu)建新的實(shí)踐教學(xué)課程體系要求,加強(qiáng)校企合作,制訂相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)及畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)等教學(xué)計(jì)劃;同時(shí)校企雙方進(jìn)一步鞏固加強(qiáng)實(shí)習(xí)基地建設(shè)。目前我院已分別與寶雅新能源汽車有限公司、福田雷沃重工等多家企業(yè)簽署了合作共建協(xié)議,進(jìn)行頂崗實(shí)習(xí),為將來從事交通運(yùn)輸工作打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。聘請(qǐng)企業(yè)中有經(jīng)驗(yàn)的工程師到我院參與實(shí)驗(yàn)教學(xué),同時(shí)選派優(yōu)秀教師到企業(yè)參與項(xiàng)目開發(fā),提高業(yè)務(wù)水平。

三、結(jié)束語

依據(jù)德州學(xué)院創(chuàng)新性應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求,對(duì)《先進(jìn)制造技術(shù)》課程從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及手段、實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行了改革探索;通過理論與實(shí)踐相結(jié)合,激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性,開拓了思維,為社會(huì)培養(yǎng)了創(chuàng)新性應(yīng)用型復(fù)合型人才,滿足了汽車行業(yè)對(duì)人才的需求。

參考文獻(xiàn)

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[6]劉敬露,胡蓉.先進(jìn)制造技術(shù)實(shí)習(xí)教學(xué)體系改革[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù),2011(04):60-61.

篇8

近幾十年來,大量生產(chǎn)方式面臨著巨大的困境,消費(fèi)者的價(jià)值觀正在發(fā)生結(jié)構(gòu)性的變化,呈現(xiàn)出主體化、個(gè)性化和多樣化發(fā)展的趨勢(shì)。同時(shí),市場(chǎng)演變和變革更加迅速?,F(xiàn)代企業(yè)必須有效應(yīng)對(duì)市場(chǎng)環(huán)境的急劇變化,并迅速做出反應(yīng),及時(shí)掌握用戶的需求,有效地生產(chǎn)和提供令用戶滿意的產(chǎn)品和服務(wù)。原來以產(chǎn)品為中心、以規(guī)模經(jīng)濟(jì)為競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的大量生產(chǎn)方式遇到了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。

同時(shí),先進(jìn)制造技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,誕生了各種先進(jìn)制造技術(shù)。特別是隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展,產(chǎn)生了很多先進(jìn)的制造模式方法。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前先進(jìn)的制造模式已有34種。在市場(chǎng)的變化發(fā)展中,為了解決新出現(xiàn)的問題,在制造業(yè)中發(fā)展了許多理論和技術(shù),包括敏捷制造、并行工程和供應(yīng)鏈技術(shù),并在實(shí)際中加以應(yīng)用。

將制造戰(zhàn)略重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到質(zhì)量和時(shí)間,著力依靠制造技術(shù)的改進(jìn)來解決問題。尤其是抓住電子計(jì)算機(jī)的普及應(yīng)用所提供的契機(jī),以單項(xiàng)的先進(jìn)制造技術(shù),如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)等,以及全面質(zhì)量管理(TQC)作為工具與手段,來全面提高產(chǎn)品質(zhì)量和贏得供貨時(shí)間。單項(xiàng)先進(jìn)制造技術(shù)和全面質(zhì)量管理的應(yīng)用已確實(shí)取得了很大成效,但在響應(yīng)市場(chǎng)的靈活性方面難有實(shí)質(zhì)性的改觀,且巨額投資和實(shí)際效果形成了強(qiáng)烈的反差,原因并不是具體制造技術(shù)和管理方法本身,而是因?yàn)槠髽I(yè)仍在大量生產(chǎn)方式的舊框架之中解決問題。

(二)先進(jìn)制造模式的內(nèi)涵

模式是某種事物的標(biāo)準(zhǔn)形式或使人可以照著做的標(biāo)準(zhǔn)樣式。對(duì)于不同的地點(diǎn)、時(shí)間及使用者會(huì)有不同的生產(chǎn)系統(tǒng),特別是在以變化為特征的21世紀(jì),生產(chǎn)系統(tǒng)不可能只有一個(gè)通用的標(biāo)準(zhǔn)方式,各種生產(chǎn)方式都有其不同的生產(chǎn)環(huán)境和適用環(huán)境。依據(jù)經(jīng)典的定義,制造系統(tǒng)是指可以產(chǎn)生出特定產(chǎn)品的一系列制造工序的集合。生產(chǎn)系統(tǒng)是指在制造產(chǎn)品時(shí)所需要的人、機(jī)器、物料和信息等的集合。生產(chǎn)系統(tǒng)包括了制造系統(tǒng),它是為制造系統(tǒng)服務(wù)的。

先進(jìn)制造模式(AdvancedManufacturingModel,AMM)相對(duì)于傳統(tǒng)的制造模式有3個(gè)特點(diǎn):一是新,如計(jì)劃與控制方面,重點(diǎn)研究和應(yīng)用的是TOC、MRPⅡ以及由JIT發(fā)展起來的精益生產(chǎn)等;二是更多依賴于信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù);三是以先進(jìn)制造技術(shù)為技術(shù)基礎(chǔ),如快速成型、精密制造等。

先進(jìn)制造模式的出現(xiàn)是與先進(jìn)制造技術(shù)密切相關(guān)的。雖然它們?cè)趯?shí)踐中的混用是很難避免的,但仍是兩個(gè)不同的概念。先進(jìn)制造技術(shù)(AdvancedManufacturingTechnology,AMT)不是一個(gè)單項(xiàng)技術(shù),“先進(jìn)制造技術(shù)是在制造系統(tǒng)和制造過程中有機(jī)結(jié)合并有效應(yīng)用微電子、信息、管理等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段,優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、及時(shí)地制造出市場(chǎng)需求的產(chǎn)品的先進(jìn)工程技術(shù)的總稱。”先進(jìn)制造技術(shù)在組成上有3個(gè)技術(shù)群:形成先進(jìn)制造技術(shù)核心的主體技術(shù)群、包含信息和控制等技術(shù)的支撐技術(shù)群以及制造技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施。

綜上所述,先進(jìn)制造模式是指在生產(chǎn)制造過程中,依據(jù)不同的制造環(huán)境,通過有效地組織各種制造要素形成的,可以在特定環(huán)境中達(dá)到良好制造效果的先進(jìn)生產(chǎn)方法,該方法已經(jīng)形成規(guī)范的概念結(jié)構(gòu)體系。目前比較成熟的先進(jìn)制造模式主要包括精益生產(chǎn)、計(jì)算機(jī)集成制造、智能制造、敏捷制造、大量定制和綠色制造等,企業(yè)可依據(jù)不同的環(huán)境條件,針對(duì)不同的制造目標(biāo)采用。

二、成本管理:先進(jìn)制造模式實(shí)施的關(guān)鍵問題

(一)先進(jìn)制造模式實(shí)施的成本問題

1.客戶管理的成本

采用先進(jìn)制造模式的企業(yè)最需要的是讓它的潛在客戶,尤其是跨國公司相信,他們具有提供高質(zhì)量產(chǎn)品和服務(wù)的能力。為了要達(dá)成這些目標(biāo),企業(yè)必須采取必要的手段讓客戶知曉他們的策略和執(zhí)行能力,特別是與顧客密切相關(guān)的質(zhì)量、技術(shù)和雇員等3個(gè)方面:質(zhì)量管理的第一步是讓所有與企業(yè)有關(guān)的人員都能參與其中;在技術(shù)方面,一種“概念生產(chǎn)”的理念被貫徹和采納,通過與顧客的協(xié)作發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品改進(jìn)的可行性;雇員方面最關(guān)鍵的就是建立良好的勞資關(guān)系。

2.先進(jìn)制造技術(shù)的選擇和執(zhí)行成本

顧客對(duì)產(chǎn)品多樣化的需求促使制造企業(yè)尋求革命性的全自動(dòng)化小批量、多品種的產(chǎn)品生產(chǎn)方法取代過去大規(guī)模的產(chǎn)品生產(chǎn)方法。制造企業(yè)發(fā)現(xiàn)了靈活性在滿足數(shù)個(gè)細(xì)分市場(chǎng)需求過程中的重要性,它能夠使制造企業(yè)在更短的時(shí)間內(nèi)推出滿足市場(chǎng)需求的產(chǎn)品,同時(shí)兼顧生產(chǎn)效率和質(zhì)量。追求靈活性是傳統(tǒng)的制造方法向自動(dòng)化和綜合制造轉(zhuǎn)變過程中的實(shí)質(zhì)。與此同時(shí),制造企業(yè)在推行自動(dòng)化變革的時(shí)候應(yīng)當(dāng)依據(jù)企業(yè)長(zhǎng)期的發(fā)展戰(zhàn)略來區(qū)分對(duì)不同程度靈活性的需求。Mohanty,R.P.(1993)認(rèn)為,企業(yè)在選擇和實(shí)行先進(jìn)制造技術(shù)時(shí)將面臨各種各樣的問題,要成功地實(shí)行先進(jìn)制造技術(shù)就必須對(duì)這些問題有透徹的認(rèn)識(shí)。他將這些問題總結(jié)歸納為:直接成本因素、試生產(chǎn)成本因素、人力因素、社會(huì)因素、戰(zhàn)略因素和技術(shù)因素。

先進(jìn)制造技術(shù)的采用常常伴隨著巨額的投資和高風(fēng)險(xiǎn),因此,需要制造企業(yè)在戰(zhàn)略層次上給予相當(dāng)?shù)年P(guān)注,而通過合理的程序選擇和采用就顯得非常重要了。眾所周知,制造企業(yè)通過采用先進(jìn)制造技術(shù)可以獲得巨大的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),如采用靈活制造體系、半自動(dòng)化電腦輔助設(shè)計(jì)以及使用機(jī)械化設(shè)備等。同時(shí),也有許多企業(yè)不愿意采用這些先進(jìn)制造技術(shù),主要的原因有:(1)這些企業(yè)通常無法獲取先進(jìn)制造技術(shù)帶來的好處;(2)在實(shí)現(xiàn)這些昂貴、復(fù)雜的先進(jìn)制造技術(shù)的過程中有許多困難;(3)企業(yè)缺乏內(nèi)在的技能;(4)企業(yè)在使用計(jì)算機(jī)化系統(tǒng)時(shí)存在許多困難;(5)先進(jìn)制造技術(shù)的實(shí)現(xiàn)存在有多種途徑;(6)先進(jìn)制造技術(shù)的采用通常要求技能不斷地再學(xué)習(xí)和升級(jí);(7)先進(jìn)制造技術(shù)的采用需要基層組織提供不同的支持。

3.質(zhì)量管理的成本

在先進(jìn)制造模式下,企業(yè)必須致力于在整個(gè)企業(yè)的每個(gè)環(huán)節(jié)提高控制成本、質(zhì)量、運(yùn)輸?shù)乃?,以保持自身較強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。成本、質(zhì)量和運(yùn)輸這3個(gè)方面相互支撐,最終以最高質(zhì)量、最低成本、最可靠穩(wěn)定的運(yùn)輸系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)顧客滿意的目標(biāo)。一個(gè)完整的質(zhì)量體系應(yīng)該以對(duì)顧客需求的理解為起點(diǎn),而以顧客的態(tài)度和服務(wù)質(zhì)量的總結(jié)為終點(diǎn)。整個(gè)體系的焦點(diǎn)是顧客的需求。對(duì)于制造業(yè),就是要消滅浪費(fèi),預(yù)防質(zhì)量問題而不是改正已經(jīng)存在的錯(cuò)誤,對(duì)于原材料的控制關(guān)鍵是保證供應(yīng),而不是過量采購。

4.設(shè)備維護(hù)成本

關(guān)于設(shè)備診斷和維護(hù)管理,有較多的論文和報(bào)告。比較典型的是1992年2月由丹麥、挪威、瑞典和芬蘭等國發(fā)起的一項(xiàng)EUREKA維護(hù)基準(zhǔn)制定計(jì)劃,這個(gè)計(jì)劃制定了各類制造公司設(shè)備維護(hù)的模式,主要的維護(hù)模式包括:(1)考察設(shè)備維護(hù)工作的新領(lǐng)域;(2)相互比較采取的措施和效果;(3)確立新的設(shè)備維護(hù)目標(biāo)。但是,美國的一項(xiàng)調(diào)查表明,從1979年開始,美國的工業(yè)企業(yè)設(shè)備維護(hù)成本以每年10%~15%的速度增長(zhǎng),但是效果并不理想,僅1990年因過度維護(hù)造成的浪費(fèi)已經(jīng)和1979年的全部正常維護(hù)支出持平。隨后又有一些學(xué)者提出諸如開發(fā)計(jì)算機(jī)決策支持系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型、模糊控制和貝葉斯判別理論來進(jìn)行制造業(yè)維護(hù)成本的決策。

一些學(xué)者在對(duì)香港一家先進(jìn)的電子制造公司的設(shè)備維護(hù)成本進(jìn)行研究之后發(fā)現(xiàn),首先,維護(hù)成本主要來自兩個(gè)方面:(1)由于公司的許多制造設(shè)備是由復(fù)雜的計(jì)算機(jī)進(jìn)行自動(dòng)控制的,這些設(shè)備的保養(yǎng)和維修成本非常高昂,其中的一些保養(yǎng)和修理工作不得不交由設(shè)備供應(yīng)商完成,這就直接導(dǎo)致了高額的維護(hù)成本;(2)設(shè)備的意外停機(jī)對(duì)公司造成的高額生產(chǎn)延誤損失。其次,從管理的角度來看,該公司沒有明確的設(shè)備維護(hù)目標(biāo),許多的故障和緊急維修是可以通過預(yù)定的檢修工作來進(jìn)行預(yù)測(cè)和避免的。由于該公司缺乏設(shè)備維護(hù)方面的指導(dǎo),有的設(shè)備維護(hù)過度,浪費(fèi)了公司的資源,而有的設(shè)備由于維護(hù)投入不足,仍然經(jīng)常造成意外故障。因此,必須制定一套可靠的維護(hù)成本控制綜合系統(tǒng)并加以實(shí)施,幫助先進(jìn)制造公司記錄和跟蹤公司的設(shè)備維護(hù)支出和因故障而產(chǎn)生的產(chǎn)量意外減少,并在此基礎(chǔ)上指導(dǎo)公司制定更為實(shí)際高效的動(dòng)態(tài)的設(shè)備維護(hù)計(jì)劃預(yù)算,這種維護(hù)計(jì)劃能幫助公司有效避免設(shè)備過度維護(hù)和維護(hù)不足之缺陷。

(二)現(xiàn)行成本管理系統(tǒng)的局限性

羅伯特·S·卡普蘭和羅賓·庫珀(1998)在《成本與效益》一書中對(duì)成本管理系統(tǒng)發(fā)展的4個(gè)階段進(jìn)行了描述(如表1所示),他們認(rèn)為現(xiàn)行的成本管理系統(tǒng)還處在第二或第三階段。所以,現(xiàn)行的成本管理系統(tǒng)根本不能解決先進(jìn)制造模式實(shí)施中的成本問題。

三、先進(jìn)制造模式下成本管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本思路

針對(duì)先進(jìn)制造模式實(shí)施的選擇和執(zhí)行成本、客戶管理成本、質(zhì)量管理成本、設(shè)備維護(hù)成本等問題,本文對(duì)先進(jìn)制造模式下成本管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本思路是:以羅伯特·S·卡普蘭和羅賓·庫珀提出的第四階段成本管理系統(tǒng)的特征為基礎(chǔ),結(jié)合先進(jìn)制造模式的特征,通過對(duì)傳統(tǒng)成本管理系統(tǒng)的目標(biāo)、特征、功能、層次結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行梳理和變革,為選擇和實(shí)施先進(jìn)制造模式的企業(yè)提供一個(gè)具有指導(dǎo)意義的成本管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)框架。

(一)先進(jìn)制造模式下成本管理系統(tǒng)的目標(biāo)

先進(jìn)制造模式下成本管理系統(tǒng)的總體目標(biāo):提升企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì);先進(jìn)制造模式下成本管理系統(tǒng)的具體目標(biāo):改善企業(yè)的成本結(jié)構(gòu)。

(二)先進(jìn)制造模式下成本管理系統(tǒng)的特征

先進(jìn)制造模式下的成本管理系統(tǒng)應(yīng)該也必須具有以下特征:(1)信息與決策的相關(guān)性;(2)成本結(jié)構(gòu)的可視性;(3)與戰(zhàn)略成本規(guī)劃、戰(zhàn)術(shù)成本策劃、作業(yè)成本控制、成本信息與核算的適應(yīng)性;(4)對(duì)先進(jìn)方法的支持性;(5)與財(cái)務(wù)賬戶的融合性。而現(xiàn)行的成本管理系統(tǒng)不能滿足以上的特性,不利于先進(jìn)制造模式的應(yīng)用和發(fā)展,從而也阻礙了先進(jìn)制造業(yè)的發(fā)展。

(三)先進(jìn)制造模式下成本管理系統(tǒng)的功能

先進(jìn)制造模式下成本管理系統(tǒng)應(yīng)具備的功能:

(1)列示過去、現(xiàn)在和將來的支出;(2)反映組織的成本結(jié)構(gòu)和性態(tài)以支持成本管理系統(tǒng)的改進(jìn);(3)支持切實(shí)可行的戰(zhàn)略計(jì)劃并明確管理目標(biāo);(4)引導(dǎo)個(gè)人和團(tuán)隊(duì)行為,努力實(shí)現(xiàn)組織目標(biāo);(5)為完成組織近期目標(biāo)和戰(zhàn)略規(guī)劃監(jiān)控資源耗費(fèi);(6)預(yù)警財(cái)務(wù)狀況惡化;(7)反映資源消耗的適用性;(8)明確個(gè)人和團(tuán)隊(duì)對(duì)完成經(jīng)營(yíng)目標(biāo)應(yīng)負(fù)的責(zé)任;(9)有助于分析客戶、生產(chǎn)過程、產(chǎn)品和地區(qū)對(duì)營(yíng)利性的不同影響;(10)為不同的決策者、管理者提供全景式的組織成本結(jié)構(gòu)信息。

(四)先進(jìn)制造模式下成本管理系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)

本文把先進(jìn)制造模式下成本管理系統(tǒng)分為戰(zhàn)略成本規(guī)劃、戰(zhàn)術(shù)成本策劃、作業(yè)成本控制、成本信息與核算4個(gè)層次:(1)戰(zhàn)略成本規(guī)劃是指,企業(yè)在選擇和確定競(jìng)爭(zhēng)戰(zhàn)略的過程中,運(yùn)用一定的技術(shù)和方法對(duì)企業(yè)成本戰(zhàn)略進(jìn)行構(gòu)筑、設(shè)計(jì)、實(shí)施、控制和評(píng)價(jià),是從行業(yè)維、市場(chǎng)維和生產(chǎn)維等方面對(duì)企業(yè)未來成本結(jié)構(gòu)的一種預(yù)先設(shè)計(jì),也是對(duì)企業(yè)未來戰(zhàn)術(shù)成本策劃的方向和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行定位;(2)戰(zhàn)術(shù)成本策劃是指,對(duì)日常作業(yè)成本控制中的技術(shù)、方法和策略進(jìn)行設(shè)計(jì)、實(shí)施、控制和評(píng)價(jià),為解決人們所面臨的各種戰(zhàn)術(shù)性成本管理問題提供具有可行性的方案。它是在戰(zhàn)略成本規(guī)劃制定的方向和標(biāo)準(zhǔn)的前提下,從生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)運(yùn)行和優(yōu)化層面,對(duì)產(chǎn)品或勞務(wù)的成本結(jié)構(gòu)進(jìn)行策劃;(3)作業(yè)成本控制是指,在日常成本管理過程中,運(yùn)用各種技術(shù)、方法和策略對(duì)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)過程中的產(chǎn)品或勞務(wù)的成本進(jìn)行設(shè)計(jì)、實(shí)施、控制和評(píng)價(jià),解決生產(chǎn)過程中產(chǎn)品或勞務(wù)成本實(shí)際“筑入”的有關(guān)問題。它是在戰(zhàn)術(shù)成本策劃方案的指導(dǎo)下,對(duì)產(chǎn)品或勞務(wù)的成本進(jìn)行實(shí)際“筑入”和控制;(4)成本信息與核算是指,企業(yè)應(yīng)用成本核算技術(shù)以及相互關(guān)聯(lián)的正規(guī)化、自動(dòng)化的成套技術(shù)對(duì)成本信息系統(tǒng)進(jìn)行規(guī)劃、分析、設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià),以較低的成本,準(zhǔn)確及時(shí)地為企業(yè)的戰(zhàn)略成本規(guī)劃、戰(zhàn)術(shù)成本策劃、作業(yè)成本控制提供決策有用的成本信息。先進(jìn)制造模式下成本管理系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)如圖1所示。

四、先進(jìn)制造模式下成本管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

為了解決先進(jìn)制造模式實(shí)施的選擇和執(zhí)行成本、客戶管理成本、質(zhì)量管理成本、設(shè)備維護(hù)成本等問題,使設(shè)計(jì)的成本管理系統(tǒng)能夠接近羅伯特·S·卡普蘭和羅賓·庫珀所說的第四階段成本管理系統(tǒng)的特征,即全面互聯(lián)的數(shù)據(jù)庫和系統(tǒng)、財(cái)務(wù)報(bào)告系統(tǒng)、整合的ABCM系統(tǒng)、運(yùn)營(yíng)和戰(zhàn)略業(yè)績(jī)衡量系統(tǒng)。本文根據(jù)對(duì)先進(jìn)制造模式下成本管理系統(tǒng)的目標(biāo)、特性、功能和層次結(jié)構(gòu)界定,對(duì)其戰(zhàn)略成本規(guī)劃、戰(zhàn)術(shù)成本策劃、作業(yè)成本控制、成本信息與核算4個(gè)子系統(tǒng)擬進(jìn)行如下設(shè)計(jì)。

(一)戰(zhàn)略成本規(guī)劃子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

戰(zhàn)略成本規(guī)劃子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想是:為解決先進(jìn)制造模式實(shí)施的選擇和執(zhí)行成本、客戶管理成本問題,使設(shè)計(jì)的成本管理系統(tǒng)具有全面互聯(lián)的數(shù)據(jù)庫和系統(tǒng)、整合的ABCM系統(tǒng)、運(yùn)營(yíng)和戰(zhàn)略業(yè)績(jī)衡量系統(tǒng)的特征,必須要把企業(yè)戰(zhàn)略成本規(guī)劃作為企業(yè)戰(zhàn)略資源規(guī)劃的并行工程,運(yùn)用企業(yè)戰(zhàn)略分析技術(shù)和方法與戰(zhàn)略成本管理技術(shù)和方法的集成以及戰(zhàn)略成本規(guī)劃模型的構(gòu)建等手段,對(duì)企業(yè)的戰(zhàn)略成本從行業(yè)、市場(chǎng)和生產(chǎn)層面進(jìn)行“筑入”,以實(shí)現(xiàn)“技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一”的目標(biāo)。具體流程如圖2所示。

(二)戰(zhàn)術(shù)成本策劃子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

戰(zhàn)術(shù)成本策劃子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)思想是:為解決先進(jìn)制造模式實(shí)施的質(zhì)量管理成本、設(shè)備維護(hù)成本問題,使設(shè)計(jì)的成本管理系統(tǒng)具有全面互聯(lián)的數(shù)據(jù)庫和系統(tǒng)、整合的ABCM系統(tǒng)、運(yùn)營(yíng)和戰(zhàn)略業(yè)績(jī)衡量系統(tǒng)的特征,必須要把企業(yè)戰(zhàn)術(shù)成本策劃作為企業(yè)資源總體分布的并行工程,運(yùn)用企業(yè)生產(chǎn)管理技術(shù)和方法與戰(zhàn)術(shù)成本管理技術(shù)和方法的集成以及戰(zhàn)術(shù)成本策劃模型的構(gòu)建等手段對(duì)企業(yè)將要生產(chǎn)的產(chǎn)品成本從生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)作業(yè)和工廠布置層面進(jìn)行“筑入”,以實(shí)現(xiàn)“技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一”的目標(biāo)。具體流程如圖3所示。

(三)作業(yè)成本控制子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

篇9

社會(huì)兼職有:中國工程機(jī)械學(xué)會(huì)理事、山西省機(jī)械工程學(xué)會(huì)常務(wù)理事、中國兵工機(jī)加學(xué)會(huì)副主任委員、山西省企業(yè)創(chuàng)新促進(jìn)會(huì)專家、山西省企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新專家委員會(huì)專家、國家模具CAD工程研究中心兼職教授等十多項(xiàng)。

主張“高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化”和“產(chǎn)業(yè)高技術(shù)化”并重

上世紀(jì)六、七十年代,我國工業(yè)發(fā)展水平還比較落后,亟需更多的機(jī)械工程原創(chuàng)性成果來撐起國家的綜合實(shí)力。

王愛玲教授就是那時(shí)候開始投身到機(jī)械設(shè)計(jì)與制造行業(yè)的。幾十年來,她的工作內(nèi)容包括特種加工技術(shù)及綠色制造;精密儀器及機(jī)械:精密機(jī)械設(shè)計(jì)與制造。講授博士生課程:現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)、精密機(jī)械設(shè)計(jì)與制造、制造信息技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)專題等;碩士生課程:計(jì)算幾何及圖形處理、先進(jìn)制造信息技術(shù)、機(jī)械工藝專題等;本科生課程:機(jī)床數(shù)控技術(shù)(國家級(jí)精品課程)、機(jī)床設(shè)計(jì)、機(jī)械原理等。

目前承擔(dān)項(xiàng)目及研究方向?yàn)椋壕嫘图芍圃旒夹g(shù)、復(fù)雜產(chǎn)品快速開發(fā)技術(shù)、虛擬環(huán)境下產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、裝配技術(shù),綠色制造及特種加工技術(shù)等。

科研成果只有轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力,才能最大限度發(fā)揮其應(yīng)有的價(jià)值與作用。王愛玲教授對(duì)此有著深刻的認(rèn)識(shí)。她很重視科研成果的應(yīng)用及直接為企業(yè)創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益,主張“高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化”和“產(chǎn)業(yè)高技術(shù)化”并重。她的不少科研成果,都是很快應(yīng)用到了企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐中,得到了企業(yè)和社會(huì)的認(rèn)可。

為了開闊視野,建立更廣泛的交流平臺(tái)與合作關(guān)系,王愛玲教授曾于1994年前往新加坡理工大學(xué),進(jìn)行CAD及美國CV公司軟件交流;1998年受邀美國哥倫比亞等5所大學(xué)進(jìn)行先進(jìn)制造技術(shù)交流;2000年,前往奧地利、德國、法國、荷蘭等國,就“WTO及我國企業(yè)的發(fā)展”專題進(jìn)行深入研討;2004年,到澳大利亞和新西蘭機(jī)械工程學(xué)會(huì)及高校進(jìn)行先進(jìn)制造技術(shù)交流。

身心沉下去 成果浮上來

科研從來都不是一帆風(fēng)順的,只有專心致志地“氣沉下丹田”,才能發(fā)現(xiàn)別人沒有發(fā)現(xiàn)的新天地,才能爭(zhēng)取“一枝獨(dú)秀”。王愛玲教授取得的一系列成果背后,是她專注地探索,是恒久的毅力與不懈的堅(jiān)守。

自1989年以來,王愛玲教授負(fù)責(zé)國家計(jì)委、省、部級(jí)科研課題30余項(xiàng),獲省部級(jí)以上獎(jiǎng)24項(xiàng),其中科研、教學(xué)各12項(xiàng)。省、部級(jí)科技進(jìn)步1等獎(jiǎng)1項(xiàng),2等獎(jiǎng)5項(xiàng),3等獎(jiǎng)2項(xiàng),專家評(píng)價(jià)國際先進(jìn)水平4項(xiàng),國家發(fā)明專利4項(xiàng);發(fā)表先進(jìn)設(shè)計(jì)制造技術(shù)有關(guān)學(xué)術(shù)論文150余篇,SCI、EI、INSPAC等收錄30多篇。

因科研成果的內(nèi)涵與實(shí)用價(jià)值,屢次獲獎(jiǎng),其中“數(shù)控旋口機(jī)CAD/CAM一體化系統(tǒng)研制”獲部級(jí)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),“實(shí)用型CIMS數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)研制與實(shí)現(xiàn)”獲部級(jí)科技進(jìn)步三等獎(jiǎng),“實(shí)用新型集成制造系統(tǒng)及模具產(chǎn)品開發(fā)”獲省級(jí)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),“工業(yè)鍋爐集成制造技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用”獲機(jī)械工業(yè)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步三等獎(jiǎng),“基于輥彎成型的生產(chǎn)系統(tǒng)反求技術(shù)研究”獲省級(jí)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng),“復(fù)雜模具CAD/CAM產(chǎn)品開發(fā)與應(yīng)用”獲省百項(xiàng)技術(shù)難題攻關(guān)一等獎(jiǎng)等。此外,科研成果“多功能綠色機(jī)械加工復(fù)合噴霧系統(tǒng)”,經(jīng)山西省經(jīng)委2006年12月鑒定驗(yàn)收,符合“山西省新產(chǎn)品新技術(shù)鑒定驗(yàn)收合格證制度”規(guī)定,準(zhǔn)予批量生產(chǎn),專家評(píng)價(jià)為國際先進(jìn)水平。

治學(xué)修身師之楷模 明德篤行哺育桃李

40余年的教書生涯,王愛玲教授指導(dǎo)博士生17名,指導(dǎo)碩士生75名,培養(yǎng)和指導(dǎo)和本科畢業(yè)生數(shù)以千計(jì)。

在王愛玲教授這里,不論是指導(dǎo)博士還是碩士研究生,“機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化”專業(yè)《機(jī)床數(shù)控技術(shù)》這一本科課程是門“必修課”。對(duì)此,她表示,“在研究生課題選擇上,我會(huì)根據(jù)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)和興趣制定不同的選題,學(xué)生參照自己的側(cè)重點(diǎn),跟老師討論后確定自己的培養(yǎng)計(jì)劃,進(jìn)行課題研究。學(xué)生們對(duì)這樣的教學(xué)方式很感興趣,“王老師授課一般不按照課本來,她有她自己的一套理論體系,通過各種方式來搜集國內(nèi)外相關(guān)研究的最新成就和新動(dòng)態(tài),把這些新信息及自己的研究成果運(yùn)用到教學(xué)環(huán)節(jié)當(dāng)中,將理論和實(shí)踐很好地結(jié)合起來,所以知識(shí)學(xué)起來不會(huì)很枯燥”

王愛玲教授積極致力于教學(xué)改革,她采用啟發(fā)引導(dǎo)與互動(dòng)教學(xué)方法,著重傳授學(xué)生獲取知識(shí)的基本方法和提高學(xué)習(xí)、工作效率的方法,注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和素質(zhì)。

在數(shù)控技術(shù)教材建設(shè)中,王愛玲教授帶領(lǐng)著團(tuán)隊(duì)成員編著的教材和著作涉及數(shù)控理論及專業(yè)技術(shù)、數(shù)控職業(yè)教育、數(shù)控操作及實(shí)訓(xùn)三個(gè)系列;分別由高等教育、國防工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、電子工業(yè)四大出版社出版;至2013年,她和數(shù)控技術(shù)著作團(tuán)隊(duì)已出版教材、著作50部, 發(fā)表有關(guān)學(xué)術(shù)論文150余篇,其中SCI、EI、INSPAC等收錄30余篇。

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中圖分類號(hào):U463.82 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2015)40-0043-01

1 車身輕量化的目的及途徑

城市化進(jìn)程的加快,能源變得越來越短缺、環(huán)境污染越來越嚴(yán)重,節(jié)能減排成為關(guān)乎國計(jì)民生的重要事件。無論是傳統(tǒng)汽車,還是新興的新能源汽車都十分注重車身輕量化設(shè)計(jì),以達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。

大量研究數(shù)據(jù)顯示,約75%的油耗與整車的質(zhì)量相關(guān),車身重量減少10%,燃油量減少6%~8%,車輛廢氣排放量減少也會(huì)顯著;就新能源汽車而言,車身減重,續(xù)航能力將極大提高。

車身輕量化主要包括三個(gè)方面:結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)、輕量化材料應(yīng)用、先進(jìn)制造工藝。結(jié)構(gòu)輕量化設(shè)計(jì)是基于車身承載性能在概念設(shè)計(jì)階段進(jìn)行尺寸、外形優(yōu)化,在車身性能數(shù)據(jù)分析階段對(duì)進(jìn)行拓?fù)鋬?yōu)化及多學(xué)科優(yōu)化;輕量化材料應(yīng)用,用低密度輕質(zhì)材料,廣泛研究應(yīng)用的材料有:高強(qiáng)度鋼板、鋁合金、鎂合金、工程塑料等,優(yōu)化材質(zhì),提高輕量化程度;先進(jìn)制造技術(shù),如液壓成型、激光焊接等[1]。

2 鎂合金

鎂在我國儲(chǔ)量豐富,密度低,強(qiáng)度高。與鋼、鋁合金相比較,比剛度高、電磁屏蔽性佳、減震及散熱性好等特點(diǎn)。據(jù)新材料產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃,到2015年,高強(qiáng)鎂合金板材、型材和壓鑄技術(shù)將取得新的進(jìn)步,生產(chǎn)能力達(dá)到15萬噸。

據(jù)美國能源部的數(shù)據(jù),鎂合金在輕量化材料中,減重效果達(dá)到30%~70%,僅次于碳纖復(fù)合材料。鎂合金將成為汽車工業(yè)必須采用的材料,在歐洲和北美汽車的用量更是以每年15%左右的速度增長(zhǎng)[2]。

國內(nèi)對(duì)鎂合金的研究較為深入,據(jù)國家專利局?jǐn)?shù)據(jù),2004年鎂合金行業(yè)相關(guān)專利公開數(shù)量為105項(xiàng),2012年為789項(xiàng),并且保持直線增長(zhǎng)趨勢(shì),其中對(duì)鎂基合金、制造、熱處理及加工的研究最多。

長(zhǎng)安汽車研究院的劉波等人對(duì)某轎車車身前端采用鎂合金材料改進(jìn)結(jié)構(gòu)進(jìn)行輕量化設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)得到應(yīng)力應(yīng)變曲線及本構(gòu)關(guān)系,并結(jié)合有限元對(duì)原車身和鎂合金車身的剛度、模態(tài)和碰撞進(jìn)行計(jì)算對(duì)比,結(jié)果顯示后者減少車身零件的數(shù)目及加工工序,使原結(jié)構(gòu)質(zhì)量降低一半。重慶大學(xué)王清在其碩士論文中探討了直通道線性剪切工藝,改善AZ31鎂合金拉壓不對(duì)稱性[3]。泛亞汽車技術(shù)中心的吳迪等人探究了鎂合金車身覆蓋件的工藝,指出鎂合金耐腐蝕性差、金屬基體易、成本高等技術(shù)難點(diǎn)有待進(jìn)一步攻克。

除此之外,各大汽車廠商也積極研發(fā)鎂合金。歐洲正在研制和使用的鎂合金汽車零部件有60多種,大眾汽車用鎂合金代替車身的車門防撞桿、車頂橫梁、前后保險(xiǎn)杠等。通用汽車全球首臺(tái)“鎂合金專用立式擠壓鑄造機(jī)”安裝調(diào)試完畢,并試制首批工藝驗(yàn)證零部件;重慶科學(xué)院成功開發(fā)國內(nèi)首臺(tái)鎂合金專用軋制設(shè)備,在鎂合金軋制技術(shù)上取得了新的突破[4]。

3 差厚板

在激光拼焊板之后,具有表面質(zhì)量好、強(qiáng)度高、成本低、輕量化程度高的差厚板出現(xiàn)。重量上,差厚板是等厚度板的80%,是激光拼焊板的60%,減重效果較明顯。

HaugerA在博士論文里探討了柔性軋制控制技術(shù)以及差厚板的制備工藝,還對(duì)差厚板的截面形狀進(jìn)行了分類[5]。KoppR等人提出了一種新的軋制工藝,研究指出:這種板料的應(yīng)用范圍包括具有適應(yīng)載荷和優(yōu)化載荷要求的不同厚度結(jié)構(gòu)[6]。

同濟(jì)大學(xué)杜繼濤等探討了差厚板在車身制造及輕量化中的應(yīng)用,并將模糊重心理論應(yīng)用于差厚板的工藝方案和軋制過程中進(jìn)行研究[7]。東北大學(xué)劉相華團(tuán)隊(duì)對(duì)差厚板的成形性能、回彈穩(wěn)健、軋制力學(xué)模型、軋制速度等進(jìn)行了研究[8-9]。江蘇大學(xué)姜銀方等人探討了壓邊力對(duì)差厚板U形件、方盒件的影響,通過數(shù)值模擬和正交優(yōu)化方法優(yōu)化了差厚板的成形參數(shù),并分別對(duì)差厚板梁的回彈進(jìn)行數(shù)值模擬[10]。

差厚板應(yīng)用于連接件、加強(qiáng)件、框、梁等各種車身零部件上。東北大學(xué)與上海和達(dá)汽車配件公司、上汽集團(tuán)合作,完成了長(zhǎng)863mm,管外徑為70mm,最薄處為1mm的差厚板管材[11]。

4 鎂合金差厚板應(yīng)用是一種趨勢(shì)

根據(jù)汽車行業(yè)通用車身輕量化評(píng)價(jià)經(jīng)驗(yàn),依據(jù)評(píng)價(jià)公式如下:

L=M/(K?A)

其中:L―車身輕量化系數(shù);M―白車身質(zhì)量;K―車身扭轉(zhuǎn)剛度;A―軸距與輪距乘積。

該指標(biāo)指出車身輕量化系數(shù)越小,輕量化水平越高,進(jìn)行車身輕量化研發(fā)的同時(shí),需對(duì)車身安全指標(biāo)、強(qiáng)度剛度等進(jìn)行設(shè)定。

材料方面,高強(qiáng)度鋼板的用量已達(dá)到50%以上。鋁合金在車身的用量逐年增加:2014年歐洲需求量為316千噸,北美為204千噸,中國為48千噸,預(yù)計(jì)到2020年,歐洲的需求量將增加至685千噸,增加117%,北美為1312千噸,增加543%,中國為264千噸、增加450%,它們?cè)谲嚿磔p量化中的應(yīng)用已相對(duì)成熟。低密度鎂合金是當(dāng)今車身輕量化中最適宜的材料,而作為鎂儲(chǔ)量、原鎂生產(chǎn)和出口的我國更應(yīng)該積極投身于鎂合金的開發(fā)應(yīng)用之中,單純依靠原材料出口永遠(yuǎn)在世界科技之林中占不了一席之地。

從軋制方法來看,差厚板是先進(jìn)制造技術(shù)中較成熟的軋制技術(shù),將差厚板的軋制技術(shù)應(yīng)用于鎂合金板材中,代替原有的普通鋼材、高強(qiáng)度鋼板及鋁合金材料,必將是一種趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

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