發布時間:2022-05-26 06:26:47
序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的制造業自動化論文樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。
論文摘要:本文對機械自動化的產生及在我國的現狀做了概述,在此基礎上探索了我國機械自動化的發展之路。
引言
機械自動化,主要指在機械制造業中應用自動化技術,實現加工對象的連續自動生產,實現優化有效的自動生產過程,加快生產投入物的加工變換和流動速度。機械自動化技術的應用與發展,是機械制造業技術改造、技術進步的主要手段和技術發展的主要方向。機械自動化的技術水準,不僅影響整個機械制造業的發展,而且對國民經濟各部門的技術進步有很大的直接影響。
一、機械自動化的產生
機械自動化技術從上個世紀20年代首先在機械制造冷加工大批量生產過程中開始發展應用,上世紀60年代后為適應市場的需求和變化,為增強機械制造業對市場靈活快速反應的能力,開始建立可變性自動化生產系統,即圍繞計算機技術的柔性自動化。它是在制造系統不變或變化較小的情況下,機器設備或生產管理過程通過自動檢測、信息處理、分析判斷自動地實現預期的操作或某種過程,并能夠自動地從制造一種零件轉換到制造另一種不同的零件。社會實踐證明,這種定義下的制造系統自動化與當代大多數企業的實際不相容。目前,世界各國的機械自動化水準除少數工業發達國家的某些生產部門外,大多數還處于操作階段的自動化。我國也不例外,需要循序漸進,不斷努力,創造條件,向自動化的高級理想階段邁進。
二、我國機械自動化的現狀
機械自動化技術從上個世紀20年代開始發展應用以來,已經得到了迅速的發展,特別是近年來計算機的高度集成化,開始采用了計算機集成制造系統,大大加快了機械自動化的發展,但我國仍處于初級操作階段的自動化。目前,世界各國的機械自動化水準除少數工業發達國家的某些生產部門外,大多數還處于操作階段的自動化。我國也不例外,我國的產業結構層次低。我國機械制造業目前有11.4萬個企業,發展很不平衡,有大量落后于現代水準的產業,大部分企業還比較落后,手工勞動占有相當的比重,我國能獨立開發現代機械自動化技術的企業可以說沒有;我國機械制造業企業中自動化裝備少、水準低,不僅在數量上同世界先進國家有較大差距,而且在品種上、質量上、使用上,同世界先進水準也存在階段性差距。實現我國機械自動化技術是一個長期的過程,不可能一蹴而就。需要循序漸進,不斷努力,創造條件,向自動化的高級理想階段邁進。當前,我國還處在社會主義初級階段,經濟、財力、生產力水準、國民素質等,與世界主要國家的差距是很大的;我國有豐富的勞動力資源,每年城鎮新增就業人口達兩千多萬,且今后每年的就業人數還會增加。機械自動化最大限度地提高勞動生產率,勞動力的過剩和分工的轉移就是一個現實問題。
三、我國機械自動化發展之路探索
(一)結合生產實際發展機械自動化技術
先進制造技術的全部真諦在于應用。發展機械自動化技術,應以企業的生產和技術發展的實際需要及具體條件為導向。只有對合適的產品采用與之相適應的自動化方式進行生產,才能收到良好的技術經濟效益和社會經濟效益。我國發展機械自動化技術,應結合實際,注重實用,即對國民經濟產生實際效益。那種盲目搞自動化、搞自動線的做法,全年生產任務只需1~2個月就完成的低負荷率生產也要搞的傾向應當糾正,對國民經濟不產生顯著促進、效率低下的要緩搞。我們要的是效益,而不單純是速度。國產造型生產線因產品質量差、可靠性低、實用性差,開工率一般僅在50%~60%。而能在生產中長期服役的主力生產線很少,像第一汽車制造廠的01線、第二汽車制造廠的BMD線等具有全年開工業績的線更是鳳毛麟角。這種現象不屬偶然或局部,而是帶有普遍性。據調查,我國引進的弧焊機器人,完全正常運轉、充分發揮效益的只占1/3;另外1/3處于負荷不滿或不能完全正常運轉狀態;還有1/3不能正常使用,直接影響了用戶使用更多機器人的信心。(二)發展投資少、見效快的低成本自動化技術
發展低成本自動化技術,潛力大,前景廣,投資省,見效快,提高自動化程度,可以收到事半功倍的經濟效果,適合我國現階段的發展需要和國情。美國麻省理工學院提出的精節生產LP模式,就是以最小的投入,取得最大的產出的具體表現。日本豐田公司采用適時生產JIT、全面質量管理TQC和成組技術GT、彈性作業人數和尊重人性為支柱的精節生產方式,使自動化程度不高的工廠取得了良好的效益。芬蘭NOKOAData機工廠的組裝車間內擁有一條能制造286、386和486微機的靈活生產線,它并不完全由自動化設備組成,中間穿插著借助計算機指導的人工參與,將高新技術與原有工藝基礎巧妙靈活地結合在一起,從而使這種生產線的造價較低,同時卻具有柔性制造系統的性能。實際上精節生產本身就意味著從國情和企業實際情況出發,借鑒國外發展機械制造業低成本自動化技術的經驗是有益的。我國機械制造業各企業有大量的通用設備,在發展現代機械自動化技術時,若以原有的設備為主,合理調整機床布局,添加少量的數控設備,引入CAD/CAM技術,就能充分發揮計算機自動化管理的優勢和人的創造性,共同構成一個以人為中心、以信息自動化為先導、樹立自主的單元化生產系統,為我國機械制造業自動化技術發展應用提供了一條投資少、見效快、效益高、符合我國國情的機械自動化技術發展應用新途徑。
(三)注重配套發展機械自動化技術
現代自動化技術在機械制造中的應用就是在控制理論的指導下,對生產的物流和人的作用進行綜合的研究,涉及到機械技術、微電子技術、自動控制理論和計算機技術等。發展機械自動化技術,必須主要地關注電子學、電子計算機技術、零件檢測和機床裝料自動化,廣泛采用程序數控機床,以及研制高效的和可靠的自動化生產線、計算機應用于生產的信息系統和自動化控制系統等。發展應用機械自動化技術,要扎扎實實地抓好自動化技術應用項目的基礎工作和從實際出發的推廣應用工作,既要發展主機,也要配套發展自動化元件及控制系統。可編程控制器、微處理機、各種傳感器、新型刀具、控制系統及系統軟件、電子計算機等,這些都將是今后機械自動化的主要技術基礎。
參考文獻:
[1]馬志平.機械自動化的未來與現狀[M].北京:機械工業出版社,2003.5.
(一)是面向21世紀的技術
先進制造技術是制造技術的最新發展階段,是由傳統的制造技術發展起來的,既保持了過去制造技術中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術成果,并滲透到產品生產的所有領域及其全部過程。先進制造技術與現代高新技術相結合而產生了一個完整的技術群,它是具有明確范疇的新的技術領域,是面向21世紀的技術。
(二)是面向工業應用的技術
先進制造技術并不限于制造過程本身,它涉及到產品從市場調研、產品開發及工藝設計、生產準備、加工制造、售后服務等產品壽命周期的所有內容,并將它們結合成一個有機的整體。先進制造技術的應用特別注意產生最好的實際效果,其目標是為了提高企業競爭和促進國家經濟和綜合實力的增長。目的是要提高制造業的綜合經濟效益和社會效益。
(三)是駕馭生產過程的系統工程
先進制造技術特別強調計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術和現代系統管理技術在產品設計、制造和生產組織管理、銷售及售后服務等方面的應用。它要不斷吸收各種高新技術成果與傳統制造技術相結合,使制造技術成為能駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流的系統工程。
(四)是面向全球競爭的技術
20世紀80年代以來,市場的全球化有了進一步的發展,發達國家通過金融、經濟、科技手段爭奪市場,傾銷產品,輸出資本。隨著全球市場的形成,使得市場競爭變得越來越激烈,先進制造技術正是為適應這種激烈的市場競爭而出現的。因此,一個國家的先進制造技術,它的主體應該具有世界先進水平,應能支持該國制造業在全球市場的競爭力。
(五)是市場競爭三要素的統一
在20世紀70年代以前,產品的技術相對比較簡單,一個新產品上市,很快就會有相同功能的產品跟著上市。因此,市場競爭的核心是如何提高生產率。到了20世紀80年代以后,制造業要贏得市場競爭的主要矛盾已經從提高勞動生產率轉變為以時間為核心的時間、成本和質量的三要素的矛盾。先進制造技術把這三個矛盾有機結合起來,使三者達到了統一。
二、先進機械制造技術的發展現狀
近年來,我國的制造業不斷采用先進制造技術,但與工業發達國家相比,仍然存在一個階段性的整體上的差距。
(一)管理方面。工業發達國家廣泛采用計算機管理,重視組織和管理體制、生產模式的更新發展,推出了準時生產(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生產(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技術。我國只有少數大型企業局部采用了計算機輔助管理,多數小型企業仍處于經驗管理階段。
(二)設計方面。工業發達國家不斷更新設計數據和準則,采用新的設計方法,廣泛采用計算機輔助設計技術(CAD/CAM),大型企業開始無圖紙的設計和生產。我國采用CAD/CAM技術的比例較低。
(三)制造工藝方面。工業發達國家較廣泛的采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米/納米技術、激光加工技術、電磁加工技術、超塑加工技術以及復合加工技術等新型加工方法。我國普及率不高,尚在開發、掌握之中。
(四)自動化技術方面。工業發達國家普遍采用數控機床、加工中心及柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(FMS)、計算機集成制造系統(CIMS),實現了柔性自動化、知識智能化、集成化。我國尚處在單機自動化、剛性自動化階段,柔性制造單元和系統僅在少數企業使用。
三、我國先進機械制造技術的發展趨勢
(一)全球化。一方面由于國際和國內市場上的競爭越來越激烈,例如在機械制造業中,國內外已有不少企業,甚至是知名度很高的企業,在這種無情的競爭中紛紛落敗,有的倒閉,有的被兼并。不少暫時還在國內市場上占有份額的企業,不得不擴展新的市場;另一方面,網絡通訊技術的快速發展推動了企業向著既競爭又合作的方向發展,這種發展進一步激化了國際間市場的競爭。這兩個原因的相互作用,已成為全球化制造業發展的動力,全球化制造的第一個技術基礎是網絡化,網絡通訊技術使制造的全球化得以實現。
(二)網絡化。網絡通訊技術的迅速發展和普及,給企業的生產和經營活動帶來了革命性的變革。產品設計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產品銷售都可以異地或跨越國界進行。此外,網絡通訊技術的快速發展,加速技術信息的交流、加強產品開發的合作和經營管理的學習,推動了企業向著既競爭又合作的方向發展。
(三)虛擬化。制造過程中的虛擬技術是指面向產品生產過程的模擬和檢驗。檢驗產品的可加工性、加工方法和工藝的合理性,以優化產品的制造工藝、保證產品質量、生產周期和最低成本為目標,進行生產過程計劃、組織管理、車間調度、供應鏈及物流設計的建模和仿真。虛擬化的核心是計算機仿真,通過仿真軟件來模擬真實系統,以保證產品設計和產品工藝的合理性,保證產品制造的成功和生產周期,發現設計、生產中不可避免的缺陷和錯誤。
(四)自動化。自動化是一個動態概念,目前它的研究主要表現在制造系統中的集成技術和系統技術、人機一體化制造系統、制造單元技術、制造過程的計劃和調度、柔性制造技術和適應現化生產模式的制造環境等方面。制造自動化技術的發展趨勢是制造全球化、制造敏捷化、制造網絡化、制造虛擬化、制造智能化和制造綠色化。
(五)綠色化。綠色制造則通過綠色生產過程、綠色設計、綠色材料、綠色設備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產出綠色產品,產品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。采用綠色制造能最大限度地減少制造對環境的負面影響,同時使原材料和能源的利用效率達到最高。
四、結語
制造技術不僅是衡量一個國家科技發展水平的重要標志,也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經濟發展的關鍵時期,制造技術是我們的薄弱環節。只有跟上發展先進制造技術的世界潮流,將其放在戰略優先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發達國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。總之,在我國研究和發展先進制造技術勢在必行。
參考文獻:
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關鍵詞:工業4.0;內涵;現狀;本質
一、工業4.0的概念
工業4.0是德國政府提出的一個高科技戰略計劃。該項目由德國聯邦教育及研究部和聯邦經濟技術部聯合資助,投資預計達2億歐元。旨在提升制造業的智能化水平,建立具有適應性、資源效率及人因工程學的智慧工廠,在商業流程及價值流程中整合客戶及商業伙伴。其技術基礎是網絡實體系統及物聯網。德國所謂的工業四代(Industry4.0)是指利用物聯信息系統(Cyber―PhysicalSystem簡稱CPS)將生產中的供應,制造,銷售信息數據化、智慧化,最后達到快速,有效,個人化的產品供應。
二、工業4.0的內涵
“工業4.0”概念包含了由集中式控制向分散式增強型控制的基本模式轉變,目標是建立一個高度靈活的個性化和數字化的產品與服務的生產模式。在這種模式中,傳統的行業界限將消失,并會產生各種新的活動領域和合作形式。創造新價值的過程正在發生改變,產業鏈分工將被重組。德國學術界和產業界認為,“工業4.0”概念即是以智能制造為主導的第四次工業革命,或革命性的生產方法。該戰略旨在通過充分利用信息通訊技術和網絡空間虛擬系統―信息物理系統(Cyber-Physical System)相結合的手段,將制造業向智能化轉型。“工業4.0”項目主要分為三大主題:一是“智能工廠”,重點研究智能化生產系統及過程,以及網絡化分布式生產設施的實現;二是“智能生產”,主要涉及整個企業的生產物流管理、人機互動以及3D技術在工業生產過程中的應用等。該計劃將特別注重吸引中小企業參與,力圖使中小企業成為新一代智能化生產技術的使用者和受益者,同時也成為先進工業生產技術的創造者和供應者;三是“智能物流”,主要通過互聯網、物聯網、物流網,整合物流資源,充分發揮現有物流資源供應方的效率,而需求方,則能夠快速獲得服務匹配,得到物流支持。
三、工業4.0的發展現狀
工業自動化是德國得以啟動工業4.0的重要前提之一,主要是在機械制造和電氣工程領域。目前在德國和國際制造業中廣泛采用的“嵌入式系統”,正是將機械或電氣部件完全嵌入到受控器件內部,是一種特定應用設計的專用計算機系統。數據顯示,這種“嵌入式系統”每年獲得的市場效益高達200億歐元,而這個數字到2020年將提升至400億歐元。有專家預計,不斷推廣的工業4.0將為德國的西門子、ABB、通快(Trumpf)等機械和電氣設備生產商,以及菲尼克斯電氣(Phoenix Contact)、浩亭(Harting)以及魏德米勒(Weidmuller)等中小企業帶來大量訂單。德國聯邦貿易與投資署專家Jerome Hull在接受時代周報記者專訪時表示,工業4.0是運用智能去創建更靈活的生產程序、支持制造業的革新以及更好地服務消費者,它代表著集中生產模式的轉變。Jerome Hull介紹:所謂的系統應用、智能生產工藝和工業制造,并不是簡單的一種生產過程,而是產品和機器的溝通交流,產品來告訴機器該怎么做。生產智能化在未來是可行的, 將工廠、產品和智能服務通聯起來,將是全球在新的制造業時代一件非常正常的事情。工業4.0是涉及諸多不同企業、部門和領域,以不同速度發展的漸進性過程,跨行業、跨部門的協作成為必然。同樣是在2013年漢諾威工業博覽會上,由德國機械設備制造業聯合會(VDMA)、德國電氣和電子工業聯合會(ZVEI)以及德國信息技術、通訊、新媒體協會(BITKOM)三個專業協會共同建立的工業4.0平臺正式成立
四、工業4.0的本質分析
1.本質是基于“信息物理系統”實現“智能工廠“
第一次工業革命始于18世紀后半期由蒸汽機實現工廠的機械化;第二次工業革命始于19世紀后半期用電力來實現大規模化批量生產;第三次工業革命始于20世紀后半期通過電氣和信息技術實現制造業的自動化。第四次工業革命――工業4.0,其實就是實現“智能工廠”。工業4.0將在前三次工業革命的基礎上進一步進化,基于信息物理系統(Cyber Physical System)實現新的制造方式。信息物理系統是指通過傳感網緊密連接現實世界,將網絡空間的高級計算能力有效運用于現實世界中,從而在生產制造過程中,與設計、開發、生產有關的所有數據將通過傳感器采集并進行分析,形成可自律操作的智能生產系統。
2.核心是動態配置的生產方式
工業4.0報告中描述的動態配置的生產方式主要是指從事作業的機器人(工作站)能夠通過網絡實時訪問所有有關信息,并根據信息內容,自主切換生產方式以及更換生產材料,從而調整成為最匹配模式的生產作業。動態配置的生產方式能夠實現為每個客戶、每個產品進行不同的設計、零部件構成、產品訂單、生產計劃、生產制造、物流配送,杜絕整個鏈條中的浪費環節。與傳統生產方式不同,動態配置的生產方式在生產之前或者生產過程中,都能夠隨時變更最初的設計方案。
3.首要目標是工廠標準化
德國工業影響力的一個側面就是“標準化”。PLC編程語言的國際標準IEC61131-3(PLCopen)主要是來自德國企業;通信領域普及的CAN、Profibus以及EtherCAT也全都誕生于德國。工業4.0工作組認為,推行工業4.0需要在8個關鍵領域采取行動。其中第一個領域就是“標準化和參考架構”。標準化工作主要圍繞智能工廠生態鏈上各個環節制定合作機制,確定哪些信息可被用來交換。為此,工業4.0將制定一攬子共同標準,使合作機制成為可能,并通過一系列標準(如成本、可用性和資源消耗)對生產流程進行優化。以往,我們聽到的大多是“產品的標準化”,而德國工業4.0將推廣“工廠的標準化”,借助智能工廠的標準化將制造業生產模式推廣到國際市場,以標準化提高技術創新和模式創新的市場化效率,繼續保持德國工業的世界領先地位。
總的來看,工業4.0戰略的核心就是通過CPS網絡實現人、設備與產品的實時連通、相互識別和有效交流,從而構建一個高度靈活的個性化和數字化的智能制造模式。在這種模式下,生產由集中向分散轉變,規模效應不再是工業生產的關鍵因素;產品由趨同向個性轉變,未來產品都將完全按照個人意愿進行生產,極端情況下將成為自動化、個性化的單件制造;用戶由部分參與向全程參與轉變,用戶不僅出現在生產流程的兩端,而且廣泛、實時參與生產和價值創造的全過程。
參考文獻:
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[2]孟書云、李宏勝、周伯榮、陳桂、湯玉東.機器人學與機械基礎課程融合教學探索[J].科教文匯(中旬刊),2015(04)
關鍵詞:柔性線路板 機器視覺 產業調整 工業制造
中圖分類號:TP391 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2015)05-0000-00
1 FPC現狀
信息化是衡量一個國家現代化水平和綜合國力的重要標志,與電子制造業的普及、推廣和發展密切相關[1-3]。全球電子工業在上世紀90年代得到了迅速的飛躍發展,已逐步形成了經濟信息化為核心的電子信息產業,并成為國民經濟戰略性、基礎性、先導性支柱產業。
在電子元器件產業中,柔性線路板(FPC)占據非常重要地位。目前,全球FPC生產主要集中在亞洲和美國,而亞洲主要以日,韓,臺和大陸地區為主。其中,Mektron, Fujikura, Nitto Denko等幾家占據全球60%的柔性板市場。
近些年,FPC板在PCB行業中所占的比重穩步增長,到2010年已超過18%以上[7]。但中國本土企業規模相對較小,企業在產品、技術和管理方面與世界先進水平還有不少差距。隨著勞動力成本的不斷攀升和歐美大國的機器人革命倒逼中國制造產業升級,中國FPC制造業面臨重大技術革新挑戰,需要大規模引入自動化生產線,全面提高行業的自動化水平。
一般地,柔性電路板[4,5]是用柔性的絕緣基材制成的印刷電路,具有許多硬性印刷電路板不具備的優點。易彎曲、卷繞、折疊。但由于柔性電路板具有易變形的特點,在加工的過程中易由靜電和空氣壓力等因素產生彎曲,卷繞或缺陷,導致許多工序過程依靠人工解決,行業的自動化水平偏低。近年來,隨著技術的發展,部分工序逐漸實現了自動化生產[6-9],如焊接,電鍍等,但仍有相當多工序依靠人工完成,如缺陷檢測。
2 機器視覺在柔性板行業的應用
機器視覺應用非常廣泛,目前已應用在印刷、沖孔、貼片、測量和缺陷檢測等諸多環節:
2.1印刷
在印刷方面,傳統手工控制印刷質量,需要熟練工,多層印刷難以對齊。采用基于機器視覺技術的自動校正平臺,通過多個相機識別柔性板上的參照點,控制多軸電機移動印刷平臺,使得多層材料之間充分對齊,能顯著提高印刷精度4-8倍。
2.2沖孔
沖孔是必須環節,可用于后續的印刷、貼膜和對齊等工藝操作。傳統沖孔由人工完成。采用專業沖孔機,通過多相機精確定位,并通過電機控制,實現并行進料,并行檢測、多料平移校正及沖壓。一般地,平均每3-4秒可沖一張柔性板,系統效率較以往提升3-5倍,完全可以取代人工沖孔。
2.3 貼片
貼片機是電子制造中常用設備之一,機械硬件和軟件設計異常復雜,內部運用了大量的自動視覺檢測技術。貼片機一般包含2個過程,點膠和貼片。點膠主要通過機器視覺設備檢測MARK點位置,并以此為參照定位點膠位置,通過針孔點膠,包括導電膠和粘膠。貼片則是在點膠處貼上LED燈,包括單燈和雙燈。
2.4測量
在線路板加工過程中,諸多環節需要嚴格檢測,限于人工成本,部分環節僅進行抽查。在柔性板加工后期,接口的通電測試必不可少,關系到線路板內部電路是否完好無損。目前部分企業采用了鍵盤接口檢測設備,利用自動化設備對材料進行接口固定,檢測,平移,然后是壓料,通電測試,依據測試結果判斷線路是否工作正常。由于鍵盤接口的線寬較窄,在視覺校正平移過程中,往往需多次的校正平移。
2.5缺陷檢測
由于企業關注的特性標準不同,缺陷檢測的具體目標較多,如常見的斷線檢測,短路檢測、線路過細或吸嘴檢測。此類檢測一般區域較大,且需逐個檢測,系統平臺往往采用多相機采集檢測。如果前期缺陷沒充分檢測,可能導致整片柔性板報廢,原料成本損失很高。
3不足
從工藝控制角度,視覺技術在該行業應用還存在技術難題,需重點解決,主要體現在: (1)企業工藝流程差異較大,機器視覺檢測目標檢測手段都有一定的差異。(2)與電路板不同,柔性線路板屬軟板,加工過程容易產生輕微變形,識別難度增加。(3)缺陷檢測技術不成熟,缺乏全面有效的檢測算法,而人工檢測僅抽樣檢測,成本高。(4)行業利潤偏低,設備成本控制較嚴,對技術成本有更高的要求。
4 結語
國內的機器視覺技術經過二十多年的快速發展,逐漸成為應用諸多領域的綜合性技術。柔性電路板在電子制造行業中占據重要地位,工藝逐漸向小型化,高密化發展,工藝要求越來越嚴格,應用領域越來越廣;另一方面,勞動力成本逐年提升,傳統勞動密集型企業的自動化工藝必須提升以實現產業轉型。
機器視覺檢測方法具有非接觸、無損傷、測量精確,適合檢測非規則物體等優勢,是未來中國制造繼續深化的關鍵因素之一。隨著機器視覺技術的逐漸成熟和國內自動化設備制造業的技術不斷提升,智能化設備將更廣泛應用于柔性線路板行業,實現從個別工藝的改進到企業全自動化流水線的建立,由初期的低端轉向高端制造業,這是未來制造業發展的重要趨勢,從中國制造變成中國智造。
參考文獻
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1征文范圍
1.1CAE當前研究熱點與未來發展趨勢
(1)計算流體力學、結構力學、材料力學、仿生力學、爆破力學等新進展;(2)新材料與新工藝、生物材料、微納米、復合材料的CAE應用技術;(3)高性能計算與CAE;(4)智能化CAD/CAE集成;(5)多學科、多尺度CAE仿真技術;(6)可靠性分析與CAE工程穩健設計;(7)非線性有限元進展及應用;(8)有限元網格自動生成技術.
1.2CAE專項技術應用探討
(1)產品結構強度分析、疲勞壽命分析、振動及噪聲仿真分析、碰撞仿真;(2)機構動力學、多體動力學與控制仿真技術;(3)跌落以及沖擊、多物理場耦合分析;(4)結構輕量化設計與拓撲優化技術;(5)先進材料/結構一體化設計技術.
1.3CAE的平臺技術與應用
(1)虛擬產品開發平臺;(2)分布式仿真平臺技術與協同仿真;(3)產品研發仿真流程和數據管理平臺建設;(4)企業級仿真和多學科聯合仿真.
1.4CAE技術的行業應用與解決方案
(1)CAE在航空、航天、兵器、船舶工業中的應用;(2)CAE在海洋工程、核工業及特種行業的應用;(3)CAE在汽車制造、鐵道機車行業中的應用;(4)CAE在裝備制造及通用機械工業中的應用;(5)CAE在電子、材料、土木工程、生物科技中的應用;(6)CAE技術在國家重大工程與裝備中的應用.
1.5CAE技術的人才培養
(1)社會對仿真分析工程師的需求及要求;(2)高校CAE課程的設置及人才培養模式;(3)社會科技中介及培訓機構的CAE人才培訓項目開發.
2征文要求
(1)圍繞主題內容、充實、數據準確、文字通順,字數在5000字以內,未在正式刊物發表;(2) 會議收錄論文,不收取任何費用,僅供業內人士交流參考;(3)文章的格式編寫要求請訪問.cn或;(4)論文結束頁后另附論文全部作者詳細信息,包括作者職稱、學歷、職務及主要專業方向,聯系方式,并標明按上述5個專題論文應屬的類別;(5)論文請務必在7月10日之前發送到()郵箱里.
3論文評審
組委會將組織專家組對征集的論文進行嚴格評審,根據評審結果向論文作者發出錄取通知和參會通知,并選出優秀論文頒發獲獎證書和獎品,優秀論文將推薦給專業刊物正式發表.
4聯系方式
建立閉環反饋的頂崗實習長效管理機制
建立閉環反饋的頂崗實習長效管理機制是保障頂崗實習教學質量,提高指導教師和學生頂崗實習的積極性和創造性的必要條件。
1.建立頂崗實習管理委員會。頂崗實習管理委員會應該是各系部、各專業的常設機構。學校參與人員建議系部領導牽頭,涵蓋專業輔導員、專業骨干教師等;參與企業應是與學院建立長期、穩定頂崗實習合作關系的、能夠包含機械類專業主要工作崗位的多家代表性企業。企業參與人員建議由企業人力資源部門中負責高校招聘的人員牽頭,包含企業指導實習人員;家長和學生代表應結合頂崗實習實際情況,在實習人數較多的企業中選取,并要求其有較好的溝通能力,能夠及時發現問題、反映問題。
2.制訂頂崗實習管理文件。明確學生頂崗實習教學工作流程與成績評定的管理方法,規范頂崗實習企業兼職教師和學院專職教師的職責和任務,加強頂崗實習的安全教育,并針對頂崗實習學生組織管理制定相關文件,進行具體規范與要求。
3.構建操作性強的頂崗實習學生管理制度。系部提供頂崗實習學生名冊,分各專業召開頂崗實習學生專題會議,具體落實頂崗實習期間學生的管理工作,包括學生業余時間和宿舍管理、實習現場管理、學生健康心理咨詢和輔導等。
規范頂崗實習教學工作程序
頂崗實習教學環節一般應該包含畢業論文撰寫環節,畢業論文和頂崗實習任務同時開展,專業要求畢業論文內容和頂崗實習內容相關,對于較難實現的,也可以由指導教師指定題目。學生在實習中注意觀察,找到論文寫作的方向,搜集資料,結合實際工作經驗完成論文,這樣可以使論文避免抄襲,做到有的放矢,提高論文質量。
(一)學生在頂崗實習期開始前應完成以下工作
1.接受學院系統、全面、仔細的頂崗實習培訓。通過培訓,弄清頂崗實習開展的步驟、方法、要求等,每名學生都應明確實習的全局性安排、時間進度及上交材料的要求。2.完成并上交校企合作學生頂崗實習協議。協議格式由學院或系部統一制定。學生自行打印后,填寫自己信息,與所在實習單位簽訂實習協議,如多人在同一企業實習,可集中填寫后與企業簽訂1份協議,完成后上交指導教師。3.領取學生頂崗實習手冊。學生頂崗實習手冊由學院統一印制,每名學生離校前領取一本。手冊主要內容包括頂崗實習基本信息、頂崗實習周記、頂崗實結、實習考核與評價等。
(二)學生在頂崗實習期結束后應上交以下材料
1.完成頂崗實習手冊。填寫頂崗實習基本信息,包括學生的聯系方式和實習企業的基本情況、實習主要任務等;按實際實習時間完成頂崗實習周記;撰寫頂崗實結報告;由企業指導教師和學習指導教師填寫實習考核與評價等內容。2.完成畢業論文。畢業論文格式要求符合學院或者系部制定的要求。
關鍵詞:服裝;企業;管理;PLM
中圖分類號:F270.7文獻標識碼:A文章編號:16723198(2009)21026502
1 引言
20世紀90年代以來,各種自動化和信息技術在紡織制造企業中得到越來越多的應用,產品數據管理技術作為制造業的先進技術,在我國的大中型企業中得到了廣泛應用。但就當前的情況來看,PDM與其他的單元軟件(如CAD, CAPP, CAM等)一樣自成體系,缺乏與其他應用系統間有效的信息溝通與協調,即所謂的“信息孤島”。為解決“信息孤島”問題,提出產品配置引導、接口BOM、產品數據容器等技術手段,引入先進的模塊化設計理念,不僅解決了PDM系統內部“信息孤島”問題,而且也在一定程度上解決了系統間“信息孤島”。
PLM是一種企業信息化的商業戰略。它實施一整套的業務解決方案,把人、過程和信息有效地集成在一起,作用于整個企業,遍歷產品從概念到報廢的全生命周期,支持與產品相關的協作研發、管理、分發和使用產品定義信息。Aberdeen認為PLM是覆蓋了從產品誕生到消亡的產品生命周期全過程產品生命周期管理(Product Lifecycle Management,PLM)使產品數據、技術文檔、工作流程、工程更改、項目管理等能夠有效的進行交換、集成和共享,實現產品生命周期的信息、過程集成和協同應用。在紡機制造業中,產品開發過程的效率,對公司營業額甚至企業利潤都有著直接的影響,論文重點研究了實施PLM核心技術及其在紡機制造企業中的具體應用。PLM技術可實現數據多BOM間的數據映射機制,產品數據在不同應用系統間的一致性、完整性和集成性,有利于實現企業內部和企業間制造資源的合理分配和利用,為企業實現產品數據全生命周期管理提供有力技術支持,也為解決信息孤島問題提供新的途徑。
本論文分別討論了PLM的三個核心技術入手,即企業產品建模技術,信息集成技術,標準化技術。提出了針對服裝企業信息化進程各方面所工作重心。
2 企業建模
國內外許多研究人員對21世紀的制造業發展戰略進行了研究,并從不同的方而提出了一系列新思想和新方法來指導而臨市場激烈競爭的企業從不同方而來改善其競爭力、敏捷性。其中包括企業工程、企業集成、企業重組、集成化的產品與過程、過程建模與工作流管理、企業供應鏈管理系統及動態聯盟等。這些研究領域的研究成果是企業建模與企業模型研究的基礎,它們從企業生產經營活動的各個方而出發來考察和研究,如產品設計與開發過程、產品制造過程、企業經營管理和企業供應鏈系統等。
服裝行業管理信息系統就處理功能通常包括銷售、計劃、工藝(技術)、采購、庫房、授權管理等模塊每一模塊均包含基本信息的錄入、存儲和基于此的信息處理基本信息錄入和存儲是針對各種業務的操作,強調操作的方便和數據的準確可靠,信息處理是對信息的綜合查詢和統計,最終以顯示和打印報表的形式提供給用戶具體地說,接單部門從客戶那里接到訂單后,進行新款處理和訂單處理,公司時將該訂單信息傳送到計劃部門和工藝部門計劃部門做生產計劃如生產能力計劃、物料需求計劃、生產進度計劃工藝部門對該訂單中包含的新款進行詳細的工藝描述,并做出具體的工藝要求和工藝流程及具體的操作規范生產部門根據計劃部門的生產計劃和工藝部門的操作要求進行生產采購部門根據物料需求計劃和庫存信息對物料進行采購此外,為確保系統安全運行,應對用戶進行權限控制。
服裝企業信息化基礎薄弱。采用傳統的面向過程或不規范的面向對象方法開發周期長,軟件的可維護性和重用性低,系統的可擴展能力不足,且在開發過程中,將數據與功能函數分離,在功能的劃分上有較大的隨意性,人為地割裂了流水線中獨立的過程單元,引起軟件開發人員與服裝專業人員之間交流困難。通過統一建模語言UML則可以快速的構建一種自適應、可擴展的服裝管理系統模型,并為今后擴展其它功能子系統提供一個基礎平臺。
3 信息集成技術
制造業企業的管理涉及面廣,信息化建設涉及多個軟、硬件系統的應用。第一,由于歷史原因,在一個制造業企業中往往同時使用多個廠商的產品,還有些企業自主開發的軟件;第二,目前還沒有一個廠商的解決方案能夠涵蓋企業所有的流程:第三,出于商業目的,廠商往往不愿意完全公開自身產品數據文件和數據庫的結構;第四,企業在兼并、收購的過程中面臨著對不同信息系統的集成問題。因此,制造業企業普遍存在信息孤島,許多系統之間不能集成,造成大量的信息需要重復錄入,大大降低了信息系統的使用效率,嚴重制約了企業信息系統整體效力的發揮
可以說,信息孤島己成為制約制造業信息化向縱深發展的致命問題。如果企業不能真正解決信息孤島問題,信息化建設就很難成功。因此,制造業企業十分關注如何消除已有信息孤島,實現信息集成,避免產生新的信息孤島等問題。
信息集成是一個十分復雜的問題,涉及到以下方面:
(1)企業內部信息系統與企業間信息系統的集成,如ERP與CRM和SCM及電子商務平臺的集成。
(2)不同品牌的系統之間的數據轉換,如不同CAD系統之間的數據轉換。
(3)企業內部不同信息系統之間的集成,如PDM與ERP的集成,PDM與CAD,PDM與CAPP的集成、CAD與CAPP的集成、CAD與CAM系統的集成等,ERP與MES的集成、ERP與項目管理系統的集成、ERP與OA的集成等。
(4)信息系統內不同模塊之間的集成,如ERP系統中財務與物流模塊、財務和生產管理模塊的集成、生產與質量模塊的集成,尤其是不同廠商提供的相關模塊之間的集成。
(5)信息化軟件系統與硬件系統的集成,如ERP與條碼系統、ERP與立體自動倉庫的集成,MES系統或ERP系統與工業自動化系統的集成。
目前,己經出現的信息集成方法包括基于中間數據文件的集成、基于XML技術、基于數據庫的集成、基于企業信息門戶的集成、基于EAI的集成等不同的方案。集成的深度包括數據的集成、信息的集成和工作流的集成等。
4 基于PLM的服裝標準化技術
標準化工作在企業發展中的地位和作用越來越引起人們的重視,傳統手工模式下的標準化管理工作已遠遠不能滿足企業標準化管理工作的需要,企業迫切需要一種先進的計算機技術來幫助標準化工作的開展,PLM可彌補傳統管理工作的缺陷。PLM利用統一的數據格式和用戶界面實現CAD、CAPP、CAM、CAE以及ERP等不同應用系統和工具的協同工作,為企業提供從設計、制造到售后技術服務整個產品生命周期的協同工作環境。
紡織服裝工業作為我國的傳統支柱產業,一直在我國進出口貿易中做出了重要貢獻。雖然2005年初《紡織品服裝協議》取消了配額限制,但是歐美等發達國家為了保護自己國家的國內產業不要造成損害,不斷運用技術法規、標準和合格評定程序為主的技術性貿易壁壘(WTO/TBT),因此,尤其在全球一體化進程中,產品合格評定中的標準、檢測成為加快融入國際供應鏈的重要途徑之一。
服裝號型尺寸、色牢度、燃燒性能以及護理標簽等均有應的國際標準,如ASTM D521999用于服裝號型分類的人體尺寸術語,ASTM D624098、ASTM D5219、ISO 85591989、1S0 36351981,我國也有自己的標準如GB/T 16160服裝尺寸標識定義和人體測量程序標準。但是,經過比較后不難發現,我國的紡織品和服裝的標準(更多的是產品標準)由于一直采用的是計劃經濟體制下所建立的體系,沒有一個明確的分類體系,這種內外單項測試標準的差異,會使企業在生產同一產品出口或內銷時無所適從,從而導致在采購和生產過程中出現問題,如產品質量不穩定、成本浪費嚴重、交貨期延誤等事情的發生。
WTO的成員國制定本國技術法規、標準應以國際標準為基礎,標準趨同是全球標準化發展的趨勢。而且制定標準應當做到有關標準的協調配套,并且所制定的標準應當有利于促進對經濟技術合作和對外貿易,滿足出口產品的技術要求,依照合同的約定執行。
采用PLM進行服裝企業信息化有利于從源頭上控制生產各環節的標準,這不僅體現在服裝材料、服裝號型、服裝設備及其它相關工藝參數上,而且體現在CAD,CAPP,CAM,CAE以及ERP等不同應用系統和工具的協同工作時,采用統一的數據格式和用戶界面。具體表現在概念的標準化;數據的標準化;產品和工具的標準化;企業業務過程規范化和標準化。
5 結語
絕大部分服裝制造企業都是典型的離散型制造企業,由客戶訂單驅動(Manufacture To Order)多品種小批量設計和生產,包括從服裝設計到材料采購、零部件裁切、縫制包裝和銷售全過程。依托PML技術,建立以BOM為中心的產品數據管理、建立工作流程管理,在產品數據庫中將全部產品數據進行有序的存放,利用計算機強大的計算和存儲功能,使得設計、工藝、分析、實驗計劃和各級管理人員都能夠根據自己的權限訪問和存儲全局的產品信息,開展相應的工作。
我們探討了PLM的三個核心技術,即企業產品建模技術,信息集成技術,標準化技術在服裝企業信息化過程中的應用前景和相關技術基礎,為服裝信息化提供了一個框架性的建議。
參考文獻
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[2]Michael Burkett. ERP Will Never Meet All the PLM Requirements of Innovative Manufacturers[J].AMR Research,February 11,2003.
關鍵詞 學科評估 教學資源 建設
中圖分類號:G423 文獻標識碼:A
東北大學材料成型與控制工程專業辦學的定位是為冶金行業和相關制造業培養高級專門人才。專業的教學內容和研究方向涵蓋固態成形、液態成形、半固態成形及液固成形一體化等先進成形方式。本專業培養的學生具有數學、材料成形力學、材料物理冶金和自動控制方面的理論基礎,掌握材料成形工藝、設備、自動化的專門知識,適應目前材料成形工業領域大量采用高新技術、通過學科交叉實現材料成形過程的自動化與智能化、不斷提高產品質量、降低成本、提高勞動生產率的發展趨勢。基于此辦學的指導思想,本專業在教學資源建設上主要立足如下幾方面建設:
1教學設施建設方面
本專業的教學設施充足,能夠滿足教學需要。同時,專業積極為學生開展自主學習和科研訓練提供空間。學生可在軋制技術及連軋自動化國家重點實驗、材料電磁過程教育部重點實驗室和材料科學與工程學院所屬的實驗室參加課程實驗和綜合實驗,并進行畢業設計(論文)工作。這些實驗室建設水平高,設備齊全,管理制度完善,為本專業的實驗教學提供了強有力的支持,滿足了本專業教學的需要。隨著行業的發展,專業不斷更新實驗教學設備,如用專業建設經費購置了3D打印等先進設備,積極為學生的實踐教學環節提供資源。專業還利用專業建設經費與軟件公司合作,共同開發互動式實踐教學軟件,為學生進行自主式實踐教學提供有效的資源。
2培養方案建設方面
2.1培養方案制定力求科學化
在培養方案的制定過程中,堅持適應社會和科技發展的需要,適應高素質和創新性人才培養的需求。體現學校整體目標定位,體現學生知識、能力和素質協調發展的原則,遵循把提高學生綜合素養,培養創新能力貫穿于人才培養全過程的教育教學改革原則。
2.2培養方案有利于人文素質和科學素質提高
按照知識、能力和素質協調發展的教育要求,建立了由“數學與自然科學類課群”、“W科基礎教育類課群”、“人文社會科學類課群”、“學科基礎類課群”、“專業教育類課群”、和“實踐類課群”六個課群模塊組成的課程教學體系。加強對學生基本知識、基本理論、基本技能的教學及基本素質的培養,為增強學生終身學習的能力和可持續發展打好堅實的基礎。
2.3培養方案有利于創新精神和實踐能力的提高
突出對學生創新精神、實踐能力和創業意識的培養。在理論教學中按理、文、法、經、管等學科門類設置公共基礎課程,按專業類別設置專業平臺課程,并根據學科發展和經濟建設對人才的需求,設置以新知識課和專業選修課為主要內容的專業方向課。在實踐教學中,加強工程訓練、實驗、實習(實踐)、課程設計、畢業設計(論文)等實踐教學環節。
3專業建設方面
東北大學材料成型及控制工程專業擁有軋制技術及連軋自動化國家重點實驗室和材料電磁過程研究教育部重點實驗室,專業教學科研力量強,在國家和區域新材料制備和裝備制造業的發展中起到了重要的作用。本專業為國家級特色專業建設點、遼寧省示范性專業和遼寧省優勢特色專業。在學校和學院的支持下,本專業在課程體系、教學內容改革、實踐教學基地建設等各個方面采取了改革措施,并取得了一定的成效。同時,積極利用學科建設資源,從而為專業建設提供了重要支撐。
學院和專業建立了有效的本科生教學質量監控、跟蹤和反饋機制,對各主要教學環節有明確的要求,通過教學環節、過程監控和質量評價促進培養目標的達成。在長期的教學實踐中,從各種途徑獲得評價數據,通過分析、歸納、總結,形成反饋信息,用于培養方案、教學計劃的修訂和本科教學過程各環節的持續改進,切實提高本科教學質量。
學院和專業負責人經常與任課教師溝通,探索積極有效的工作方法,努力提高管理水平和工作效率。專業還對每個年級的情況作分類總結,包括學習成績、實踐教學、參加科技實踐活動和社會實踐活動的情況等,全面評估人才培養效果。教學全過程的監控、跟蹤、反饋及管理為教學質量的提高提供了保障。
通過建立往屆畢業生跟蹤反饋機制和用人單位評價機制,及時地掌握社會和企業的人才需求動向,合理地制定本專業的人才培養目標。以符合社會發展需求為前提,及時發現本專業人才培養過程中存在的不足,調整培養方案與教學計劃、教學安排及課程設置,提高人才培養的質量,以適應時代和社會不斷發展的需求,為社會輸送新型高水平專業人才。
4課程資源建設方面
專業形成了與培養目標相適應的內容較為豐富的教學資源。專業開設了充足的課程供學生學習,必修、選修課程比例合理。開設了數門新知識課程,拓展學生視野。