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先进制造技术的分类范文

发布时间:2023-10-09 15:04:18

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先进制造技术的分类

篇1

中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2015)06(c)-0152-02

1 先进制造技术课程背景

20世纪80年代末,美国为了应对其制造业所遭遇的挑战,达到促进经济持续健康发展和增加就业的目的,提出了发展先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology,AMT)以增强其制造业在国际上的竞争力,由国家科学工程技术委员会(FCCSET)主持开始实施先进制造技术计划。随后,欧美日等国家纷纷跟进。

先进制造技术是现代制造技术的总称,涵盖了制造的各方面,包括工程设计、制造工艺、管理技术、物流技术和相关学科的支撑技术和支撑环境。

国际生产工程学会(International Institution for Production Engineering Researeh,CIRP)统计表明,当前先进制造系统和先进制造模式多达30余种[1]。特别是我国近十年来制造业迅猛发展,越来越多的先进制造技术应用到生产中。

汽车制造是先进制造技术最主要的应用领域之一。近年来,我国汽车制造业发展迅速。根据国家工业和信息化部的汽车工业数据显示,2014年我国汽车总产量为2372.29万辆,同比增长了7.3%,同时汽车销量为2349.19万辆,同比增长了6.9%,产销量均位列世界第一。其中,前六强为上汽、东风、一汽、长安、北汽和广汽,其销量分别为558.37万辆、380.25万辆、308.61万辆、254.78万辆、240.09万辆和117.23万,占2014年全国汽车销售总量的79.2%。然而,我国自主品牌轿车的销量为277.44万辆,仅占轿车销售市场的22.4%,同比反而下降了17.4%。因此,国产汽车的自主知识产权的设计制造技术亟待提高和加强。相应地,作为培养创新人才的高校这方面的课程需要加强。

2 先进制造技术课程现状

为了让学生能够了解和掌握相关的技术,从20世纪90年代起,许多高校就开始面向本科教学相继开设了《先进制造技术》课程,来满足工业企业生产的要求。

一直以来,先进制造技术教材的特点是内容全面,但是重点不突出。大多数教材都是把先进制造技术分为几个主题技术群,即现代设计技术、先进制造工艺和制造自动化技术。该分类方法是1994年由美国工业技术委员会提出的[2]。然而,时至今日,先进制造技术发展了20年,许多新涌现出的技术尚未吸纳进现行的教材中。

先进制造技术之所以谓之先进,是因为它指的是动态的技术,是在不断吸收其它学科新技术的基础上体现其先进性,所以先进制造技术课程内容也应该是动态的,其教学内容应该随着相关技术的发展而不断更新[3]。

另一方面,现有先进制造技术的教材内容广泛,但没有考虑到行业特点,缺乏对应的案例,因此就成了泛泛而谈的一些基本概念介绍,造成学生感觉枯燥乏味的状况。

3 课程改革

3.1 教学内容改革

针对目前的课程现状与本校的行业特点,重庆交通大学机电学院着重强调交通装备行业特色,对先进制造技术课程内容进行改革,以车辆制造(汽车、摩托车和轨道车辆)为导向,引入近年来车辆制造企业逐渐采用的新技术。

机械产品的制造分为三种方式:去除成形,整体成形和添加成形,对应的典型工艺分别为切削加工,材料成形(铸造、冲压等)和快速成形。当前几乎所有的先进制造技术教材都包含了去除成形和添加成形的内容,例如高速加工、精密加工和快速成形,但是现有教材却始终忽略了材料成形技术。然而,汽车、轨道车辆等制造企业已经在开始使用这些新技术。因此,非常有必要对学生增加这方面的知识。

近年来,出现了许多先进材料成形技术,如渐进成形技术、多点成形技术、热冲压成形等[4]。因此,在教学内容中增加先进板料成形技术内容。

另外,近年来,随着节能环保日益受到重视,汽车轻量化成为当前的热点,研究内容之一就是轻量化材料的使用。而铝合金等轻量化材料的焊接完全不同于传统的钢质车身,因此例如搅拌摩擦焊等一些新的材料连接技术被应用于车身的焊装生产[5]。因此,在教学内容中增加先进连接技术内容。

3.2 流程教学法

现行教材内容组织在章节上基本上分为先进设计技术、先进制造工艺、制造自动化、先进生产管理技术和制造模式几部分[6],然而企业生产实践中,各种技术的应用并没有明确的界限。为了让学生对这些技术的使用有一个完整的了解,在课堂教学中,打乱教材的组织顺序,以生产实际中制造流程来讲授相关技术。实践表明,流程教学法类似于案例教学法,更能激发学生的兴趣和学习主动性。

(1)产品开发阶段。从汽车概念设计开始,在车身造型阶段引入逆向工程技术和CAD建模技术,在车身结构设计时引入CAE技术,在样车制造阶段引入快速成型技术。

(2)生产准备阶段。针对工装夹具设计讲解成组技术和计算机辅助工艺设计CAPP,针对模具设计制造讲解CAM编程和数控技术。

(3)批量生产阶段。针对汽车三大部件:发动机、车身和底盘,以发动机为对象,讲解高速加工技术、超精密加工技术和特种加工技术。以车身冲压为例,讲解先进板料成形技术;以白车身焊接为例,讲解搅拌摩擦焊等先进焊接技术;结合焊接机器人讲解机器人技术。结合冲压生产线和总装生产线,讲解先进生产管理技术和先进制造模式。

通过上述教学内容和教学模式的改革,极大地调动了学生的兴趣,激发了学生的学习主动性,收到了很好的效果。

参考文献

[1] 刘喜双,姚健.先进制造系统课程教学改革的研究与实践[J].教育探索,2010,8(230):62-63.

[2] 卢晨光,范久臣.改革先进制造技术课程教学体系学生实践创新能力[J].长春教育学院学报,2009,3:124-125.

[3] 黄中华,谢雅.先进制造技术课程教学改革[J].湖南工程学院学报,2011,12:112-115.

篇2

中图分类号:TM20 文献标识码:A

在工业发达国家都把先进制造技术作为国家级技术和优先发展领域。尽管决定国家综合竞争力的因素有多种,但制造业的基础地位不能忽视。20世纪90年代以来,各个发达国家都针对先进制造技术的研发提出了国家级发展计划,旨在提高本国制造业的国际竞争能力。我国虽已成了制造大国,但不是制造强国,这表现在许多现代制造基础技术尚未掌握,许多重大装备不能自主制造,缺乏自主创新能力。所以,为了缩短与先进国家的差距,迎接新的挑战,必须认清制造技术的发展趋势,使我国的产品上质量,上效率,上品种和水平,以增强市场竞争力。

1 先进制造技术的内涵、特点

1.1 先进制造技术的内涵

先进制造技术是集多种技术为一体的总称,它在制造业中不断吸收信息技术和现代管理技术,从而产生新技术、新设备和新系统,并综合应用于算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等各个产品开发与设计、制造、检测管理及售后服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、敏捷制造,并取得较理想的技术经济效果。所以,它是不断冲击传统制造技术的新型系统。

1.2 先进制造技术的制造特点

1.2.1 面向新世纪的技术方法。先进制造技术是由传统制造技术发展起来的,是制造技术的最新发展阶段。

它既保留了传统制造技术的有效要素,又吸取了各种高新技术成果,并将其渗透到产品生产的全部过程中,并在产品生产领域中不断产生新的完整的技术群 ,形成具有明确范畴的新技术领域。所以,它是制造业中的新一轮技术革新。

1.2.2 是面向工业应用的技术方法。先进制造技术是一个有机的综合体,又有很高的制度,它并不限于制造工艺,同时也覆盖了市场调研分析,产品设计,外包,加工和装配,销售,维修,服务等产品寿命周期的全过程。

1.2.3 是驾驭生产过程的系统工程最有效方法。先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。

1.2.4 是面向全球竞争的技术之一。制造业是综合国力的支柱之一,也是现代国民经济的体现。而制造技术的作用对制造业起着关键作用。随着科学技术的发展和市场竞争日益激烈,制造企业对先进的制造技术进行了大力的研究和实施。从而先进的制造技术应运而生。

2 先进制造技术的新发展

2.1 柔性自动化

柔性自动化是集柔性制造单元、柔性制造系统、柔性自动生成线为一体,并在计算机支持下,能适应加工对象的自动化机械制造系统。它最显著的特点就是可以有效改善设计工作和制造系统两方面的柔性,并能够根据实际情况迅速实现制造系统的重组。

2.2 知识智能化

知识智能化是将微电子学、计算机和系统工程等学科技术有机地结合起来,并在制造过程中,可以完整和理想地解决机械制造高自动化时的交叉问题。从而形成稳定的生产能力。

2.3 集成系统化

集成系统化是种高端技术行为,它强调技术和工程,并以解决方案为中心,将企业全部生产活动中的信息流和物质流有机结合,并实现最优化。所以,集成系统化有很强的复杂性,综合性和专业性。它的实施,在一定程度上比集成化的产品更为重要。在制造业运用过程中,不但运行灵活,产品应变能力大,而且产品质量高,市场经济效果显著。

3 先进制造技术在国内外发展现状

决定一个国家的综合竞争力是多方面的,其影响的因素很多。制造业就是其中的组成部分,它的基础地位十分重要,而先进制造技术既是制造业的基础,又是它的升华。所以,各个工业发达的国家都把先进制造技术作为国家重量级的关键技术,引为优先发展领域。从二十世纪九十年代以来,美国,德国,日本等工业发达的国家,都在着力对现代先进制造技术进行跟踪研究与探索,他们运用新兴信息技术,网络技术在工业制造过程中,从管理体制、经营理念、实际方法、制造手段等方面总结经验,寻求新思路,并在原有基础上,提出各种具有战略意义和现实意义的先进制造技术,其目的都是为了提高本国制造业的国际竞争力。

而我国,虽然自建国以来,尤其是改革开放以来,国内制造业发展迅速,国家有计划地推出一系列的重点科技项目,相应建立了比较完整的制造产业体系,有力地促进了先进制造技术的运用于推广,为国民经济和国防建设提供了许多重要装备,但是与发达工业国家还存在明显差距。这表现在技术创新能力较差,产品开发周期长,制造工艺设备相对落后,自动化生产程度低,高精尖技术开发薄弱。各个中小型企业及部分大型企业走的好似是低成本工艺控制自动化的道路。据统计,我国机床,汽车和重要发电设备等产品的产量虽居世界前列,但能跻身装备制造业世界五百强的却没有一家。究其原因在于起步晚,创新能力低,体系不完善,突出比例相对较少。我国自改革开放以来,大力发展生产力,追求科技创新,不断吸取国外先进技术,所以,才有了“十五”、“十一五”等长期的规划目标,为发展先进制造大国而奋斗。

4 先进制造技术的未来发展

为适应新技术革命浪潮的冲击,迎接新世纪的信息全球化、贸易自由化、制造全球化,新消费观念的挑战,先进制造技术正朝着全球化、集成化、智能化、精密化等方向发展。

其发展趋势,先进制造技术越来越表现在于它的综合运用,及管理方面的技术革新。在企业资源分散化、产品个性化的要求下,在信息管理技术的推动下,先进的制造技术综合有效的利用将是制造企业提高竞争力的重要保障。

结语

世界经济已经步入全球化经济,国内外市场竞争日趋激烈,国内外企业合作密度日益加强。这种既合作又竞争的局面,不断推动着制造业的发展,催动制造技术不断更新。这正是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。所以,先进制造技术是一个不断发展,更新的新技术体系,研究和探索它的内涵,特点以及未来发展趋势就显得尤为重要。

篇3

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2013)05(a)-0037-02

先进制造技术是制造业为了适应现代生产环境以及市场动态变化,在传统制造技术基础上通过不断吸收科学技术最新成果而逐渐发展起来的一个新兴技术群,包括现代设计技术、先进制造工艺技术、制造系统综合自动化技术和现代管理技术。机械类本科专业开设先进制造技术课程,可以大大拓宽学生专业视野,掌握制造技术最新发展,以适应现代制造企业对人才的需求,其重要性日趋显著。然而,由于全球高新技术的高速发展以及先进技术的庞大信息量,决定了本课程教学实施的难度。传统的以教师为主、学生为客的教学模式,教师要全面了解先进制造技术的最新动态,往往心有余而力不足,学生被动接受教学内容,学习积极性往往不高。而且,先进制造技术发展日新月异,培养学生获取制造技术最新发展的能力显得更为重要。自主学习是与传统的接受性学习相对应的一种现代学习模式,通过课程网站学习先进制造技术课程的教学基本内容,通过自主讲座,培养学生获取制造技术最新发展的能力,为日后推广先进制造技术,提高我国机械制造技术水平奠定基础。

1 先进制造技术课程的特点

(1)内容综合性。先进制造技术是一门交叉学科,涉及众多学科的知识内容,授课教师不可能对所有领域都进行过深入研究,采用多位教师授课的教学模式效果会好一点,但一般普通本科院校均不具备这样的条件。对于不是自己研究方向的内容,往往通过资料查阅和整理再灌输给学生,这样教学效果很难提高。

(2)教材滞后性。先进制造技术是一门前沿科学,教材内容与技术最新进展相比存在一定滞后性。因此,授课教师必须及时检索、查阅相关技术最新研究成果并补充到教学内容中,使学生能够掌握制造技术的最新知识。

(3)理论基础性。先进制造技术涉及众多学科的理论知识,如管理科学、电子科学、材料科学、信息科学等,这些课程机械类本科专业学生大多都未开设,先进制造技术课程教学学时有限,无法在规定时间内让学生掌握各种新技术的内涵与应用。

(4)技术先进性。先进制造技术作为制造领域的新兴技术群,在实际生产中应用往往还不广泛,作为应用性人才的普通本科院校学生,认为这些技术自己今后工作中大多都不会涉及,影响了学习的兴趣。

2 先进制造技术课程开展自主学习的必要性

自主学习是与传统的接受学习相对应的一种现代学习方式。以学生作为学习的主体,通过学生独立的分析、探索、实践、质疑、创造等方法来实现学习目标[1]。以自主学习作为先进制造技术课程主要教学模式的必要性是由课程的特点及教学目的决定的。

(1)先进制造技术覆盖面广,王隆太主编的《先进制造技术》教材涵盖了计算机辅助设计、优化设计、反求工程等6项现代设计技术;材料受迫成形工艺技术、超精密加工技术、高速加工技术等6项先进制造工艺技术,其中的材料受迫成形工艺技术又有10余项;制造系统综合自动化技术包括了机床数控技术、工业机器人和柔性制造技术:现代管理技术包括了物料需求计划、制造资源计划等6项技术。这些技术的基本原理各不相同,许多技术哲理深奥,理解和掌握都比较困难,往往需要单独开设一门课程才能讲清楚。以课堂教学方式,在一门少学时课程中要将众多技术的基本原理、关键技术、发展趋势等内容都讲清楚,是不现实的。

(2)机械类本科专业开设先进制造技术课程的主要目的在于拓宽学生专业视野,建立推广先进制造技术的意识。因此,让学生意识到先进制造技术对制造业的巨大推动作用以及知道如何获取制造技术最新发展比让学生了解单项技术的内涵与现状更加重要。由此可见,先进制造技术课程改革的方向不是“怎样使学生在有限的时间内学到更多知识?”而是“怎样使学生感受到先进制造技术的巨大威力,了解获取制造技术最新发展的途径”。

自主学习,学生可以按照自己的实际需要选择学习内容,突破了时间和空间的限制,通过自主讲座,培养学生获取制造技术最新发展的能力。因此,开展自主学习是先进制造技术课程的改革方向。

3 基于课程网站的自主学习

通过课程网站学习先进制造技术课程的教学基本内容。课程网站主要包括以下三部分内容:

(1)将先进制造技术课程的体系结构,各项技术的基本原理、关键技术、发展趋势等内容制成多媒体课件,供学生通过校园网教学平台浏览学习。课程网站应包括大量图片、动画、电影等多媒体资料,这些资料除了上网查询外,还可以通过参加相关学术会议、邀请专家讲学等方式获取。

(2)结合科研、生产实际,建立应用先进制造技术的典型案例库。教师结合本人承担的科研项目、为企业解决的生产难题,进行理论剖析,使学生感到直观具体,生动形象,印象深刻。

(3)建立国内外有关先进制造技术主要网站的链接。重点包括先进制造技术教学、论坛、期刊、公司网站等,方便学生全面了解和学习先进制造技术内容。

4 面向自主讲座的自主学习

给学生布置课外论文作业,让学生在给定范围内自由选题,通过作业对有关课题进行分析研究,发现问题并提出解决方案,能充分发挥学生的创新性思维。但课外论文是在下课后完成的,学生撰写论文时大多都不太认真,甚至抄袭他人,从而达不到教学目的。互主教学法[2]让学生参与课程的准备与讲授,调动了学生学习的主动性。因此,我们在布置课外论文作业后,安排了学生自主讲座教学环节。

面向自主讲座自主学习的具体方案为:根据先进制造技术的体系结构,把同学按照学号分为现代设计技术、先进制造工艺技术、制造系统综合自动化技术和现代管理技术四组。每位学生围绕专题收集资料,撰写论文,并做成PPT上台讲课,时间10~15分钟,讲完后老师点评,其他学生提问。每组学生讲课时另安排一组学生给他们实名打分,分A、B、C、D四级,规定各级打分比例原则上各占25%,根据打分结果确定论文作业成绩。

增加自主讲座教学环节,学生普遍加强了论文撰写的投入,取得良好的教学效果。考虑到大多数学生没有讲课经历,我们预先给出了讲课提纲,让学生针对某项先进制造技术的基本原理、关键技术、技术特点、应用条件等展开讨论,并选出学生优秀PPT课件作为样例,供下一届学生参考。

5 结语

先进制造技术覆盖面广,普通本科院校教学和实验资源又比较匮乏,以传统课堂讲授为主的教学模式,学生注意力难以持久。为此,我们只选取若干制造技术进行课堂讲授,其余教学内容均采用自主学习的教学模式。这样不但保证了课堂教学的效果,也培养了学生自主学习的能力,充分调动学生的能动性,达到较好的教学效果。

篇4

中图分类号:TD406 文献标识码:A

1 先进制造技术的特点

1.1 是新世纪的技术

机械制造是蒸汽时代就已经开始,到了21世纪,它已经成为了任何一个国家发展的必要条件。先进制造技术是在制造技术基础上的发展和升华,在这之后既保留了传统制造技术的精华,又吸收利用了这种高科技,将这两方面的优势杂糅在一起,形成了更加先进的技术,快速的参与到了各项产品生产及其他环节,大大提高了产品在生产、销售、售后等方面的效率。先进制造技术具有极其明确的范畴,是21世纪最需要、最渴求的技术。

1.2 是面向工业应用的技术

先进制造技术涉及的范围不仅仅局限于生产过程,它还包含了产品的设计和研发、施工工艺的设计、产品在生产、加工制造、售后维护维修等。它主要是应对于一些具有寿命周期的产品。先进制造技术的使用,其直接的就会体现在生产效率的提高和产品质量的提高。应用先进制造技术对于我国的国家经济发展有着明显的实际效果,它不仅仅提高了企业的综合实力,还促进了我国综合国力的增长。

1.3 是驾驭生产过程的系统工程

目前的先进制造技术主要应用了以下的先进技术:计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务。先进制造技术是在吸收各种高新科技的基础上不断发展的,它是与时俱进的技术,驾驭了生产过程的物质流、能量流和信息流,是一个先进系统工程。

1.4 是面向全球竞争的技术

“地球村”概念的出现,使得全世界的经济有了多重的一体化,全球化市场的发展,以前相对封闭的经济活动变得多种多样,不再局限于一域的经济市场,使得各个国家在争夺市场方面有着空前的激烈性,发达国家不断向外输出资本和工厂,世界市场呈现出寸土必争的盛况,而先进制造技术的产生正是顺应这一时代的需求而产生。国家自身先进制造技术的水平,在一定程度上表现出了该国在国际市场竞争中的地位。

1.5 是市场竞争三要素的统一

在以前产品制造技术不发的时期,往往一种热销产品的上市,都会引来很多相似产品的出现,而这时的竞争主要指向生产率的提高上。而在先进制造技术出现后,制造业不仅仅是简单的生产过程,这之中的竞争已经从提高生产率水平转化到产品生产的成本、质量和时间上。先进制造技术正是利用这三方面的合理统一,从而达到了提高市场竞争力的目的。

2 先进机械制造技术的发展现状

改革开放30年已经过去,在这30年里,我国已经成为了世界上最大的制造业国家,中国制造在各个我家都拥有相当大的份额。这一成果是我国的先进制造技术不断发展的结果。我国制造业的发展可以用腾飞来形容,可是与发达国家相比,差距已然是巨大的。

2.1 管理方面。发达国家的制造业普遍采用了办公自动化管理,计算机的应用早已应用到了管理体制和生产过程的各个环节。而准时生产(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术应用,又在思想形态上占据了先进性。而我国计算机辅助管理也仅仅应用到少数企业的个别部分,大多数的企业仍然是采用的经验管理模式。

2.2 设计方面。在工业发达的国家,制造业的设计数据和工作准则都在不断的更新中,在很多大型企业中都已经使用了无图纸设计和生产模式,而在我国普遍的CAD/CAM技术利用率较低。

2.3 制造工艺方面。制造工艺需要有高精的制造工艺,发达国家在这方面都已经采取了高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。这些技术在我国的使用率很低,还有一些技术是在开发中,还没有及时掌握,因此,我国的制造工艺和发达工业国家还有很大的差距。

3 我国先进机械制造技术的发展趋势

3.1 全球化。第一,是国内的制造业已经受到了国际制造业的猛烈冲击,他们不仅仅是争夺国际市场,还进一步的进驻国内市场,这对我国的制造业是一个严峻的挑战。这一现实情况逼迫的我国制造业要适应生存法则--优胜劣汰。国内的很多中小企业都在这一场没有硝烟的战争中纷纷落败,也有一些优秀的企业在这之中凸显出来。第二,今网络通讯技术已经深入到了企业的各个方面,这一技术给企业带来了合作的同时,又进一步计划了国际市场的竞争。这两个因素已经大力的带动了制造业的全球化。

3.2 网络化。这个社会的网络化已经深入到了人们的日常生活,迅速的网络化水平,给企业带来的是更加活性化的发展。企业的产品设计、生产资料、市场拓展和产品销售都可以跨区域和跨国界的进行。而网络通讯技术的发展,使得企业间的信息交流、技术交流更加的便利,这不仅仅方面的企业的进一步发展,又为企业的发展提供了发展的推动作用。

3.3 虚拟化。虚拟技术是指模拟生产过程和生产产品的技术,这可以检验生产过程的合理性和制造过程的效率。虚拟化主要都是运用计算机的仿真软件来模拟现实的生产,用这一技术可以在进行产品生产之前来检验产品的质量,保证产品制造的准确性,及时避免不必要的错误。

3.4 自动化。自动化的发展是顺应时代的必然,制造业自动化发展的未来趋势是在制造业环节中高度智能化、自动化、网络化、虚拟化、绿色化。

3.5 绿色化。绿色化是针对近年来兴起的可持续发展观衍生的发展趋势,对生产模式进行总结,就是在设计、生产、材料、工艺、包装以及管理等各个环节都实现绿色工艺,在循环环节也能够积极回收再次使用。绿色制造是工业生产对环境伤害最小的生产模式,也使资源的有效利用率臻至最大。

结语

先进制造技术在一个国家的发展过程中占据这非常重要的位置,是衡量一个国家现代化的重要标志,也是在国际竞争中能否占据有利位置的重要因素。我国在走过30多年的改革开放后,我们的制造业已经到了一个需要质变的阶段,先进制造技术的运用已经成为了我国制造业的软肋,只有紧跟国际先进制造技术,努力学习,积极的应用到实处,才能引起制造业的质变,才能缩短和发达国家的差距,才能在时下激烈的市场竞争中占据一席之地,才能使我国的现代化更上一层楼。综上所述,发展先进制造技术刻不容缓,需要我们必须有紧迫意识,加快发展先进制造技术的脚步。

篇5

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.18.063

0前言

国内消耗的主要能源之一就是煤炭资源,作为有限资源,煤炭资源受到国家重视,并成为实施可持续发展战略的重要内容。目前状态下的煤炭资源呈现出了市场需求不足的情况,而煤炭产品本身的结构不合理导致国内的煤炭加工产业存在发展方面的矛盾。现在,很多煤炭加工企业都存在产品单一并且竞争实力不足的问题,该种问题导致了其产品在销售的过程中销量不断下降,严重限制了企业的发展。为了更好的实行可持续发展战略,国家大力研究并推广先进制造技术,将其运用到煤炭加工当中,致力于提升煤炭产品质量。

1先进制造技术分类

先进制造技术建成AMT,其由微电子技术以及自动化技术等多种技术组成,在经过多种变化以后,形成机械集成的技术形式。虚拟现实技术以及绿色制造技术都属于AMT的范畴,该两种技术通常被运用到煤炭加工工程当中,让煤炭加工的错做更加方便快捷,产品加工的流程也更加优化。AMT主要面对的是制造行业,其属于工具群以及技术群方面,在计算机辅助下,煤炭加工工程能够在生产的过程中将生产所產生的废物减少到最低,并且实现保护环境的目的[1]。

2先进制造技术在煤炭加工工程中的应用实践

(1)虚拟现实技术应用。虚拟现实技术在煤炭加工当中的应用首先体现在设计方面,煤炭加工当中采用该种技术能够使技术人员明确的了解产品的生产过程以及设备的运行状态,而在三维动态的仿真状态下,技术人员能够更加熟练的操作生产,适应各种操作条件,将自身的生产状态调节到最佳,实现煤炭加工流程的优化。例如,煤炭资源加工当中利用了虚拟现实技术以后,其能够通过该种技术的模仿明确设备的运作过程、各个部件的运动状态、煤炭矿浆的运动轨迹。其次,该种技术的应用还体现在控制方面。现在的煤炭加工当中都会以自动化的控制作为核心技术,而自动控制也成为煤炭加工的核心环节。但直接的自动控制并没有办法得到校验,要想实现对自动控制的检验,需要花费大量的人力和无力,甚至在校验的过程中对机械设备造成损伤。但在虚拟现实技术的支持下,该技术能以虚拟的形式对自动控制程序进行检验,并且评价该自动控制是否符合生产的要求。最后,虚拟现实技术在煤炭加工的应用还体现在教学和培训方面[2]。现代化的技术具有较为高深的核心理念,很多煤炭加工的技术人员无法学些和理解这些高新技术。而对于一些技术不熟练的人员,其在生产的时候因为操作的不熟练以及对于事故判断能力较低,导致生产出来的产品质量存在偏差。将虚拟现实技术运用到教学方面,主要是通过虚拟模拟的形式来为员工呈现出生产系统当中可能会出现的事故,并且让员工在这种较为真实的场景当中模拟判断事故并解决事故。员工则能够在该种模拟操作当中得到实践能力的锻炼,了解书面当中都无法理解的知识内容,将自身所学习到的专业知识与实践操作结合在一起,避免造成实际工作当中的失误。

(2)敏捷生产技术应用。敏捷生产技术也是先进制造技术的一种形式,而该种技术也是煤炭加工当中比较常用的技术。现代煤炭加工行业的发展过程中,其最主要的问题就是市场需求不足的问题,不少煤炭加工企业所拥有的产品都属于结构不合理而产品的种类也相对单一。在该种产品状态下,企业的发展必然会陷入到困境当中,其缺乏在市场上的竞争力,也无法让自身的产品销量提升,整个企业的发展将会受到严重的限制。而敏捷生产的技术能够帮助煤炭企业进行产品结构的优化并且调整生产的流程,让煤炭企业重新制定自身的发展目标,利用先进制造技术来天黑时呢过产品的质量,促使自身的产品更加符合市场需求。

(3)绿色制造技术应用。煤炭企业存在的一个重要问题就是煤炭资源当中存在非常多的硫,该种物质对环境的污染危害非常大。在煤炭燃烧的时候,其会释放出浓度非常高的有害气体并且会伴有大量的尘埃,该种物质会对动植物产生一定的损伤,更加会对人体的健康造成影响。二氧化硫会对金属物质产生腐蚀作用,并且且抑制动植物的生长。而绿色制造技术能够让煤炭产品的加工建立在绿色化学的基础上。例如,企业选择绿色选煤技术,通过对生物体内的生物酶应用来抑制煤炭当中所产生的有害物质,也可以选择微生物的技术来直接抑制矿物质当中产生的有害物质。可以说,该种绿色制造技术能够在煤炭的洗选过程中产生作用,利用绿色的煤炭生物技术来对煤炭进行脱硫,从而使被加工出来的煤炭产品属于绿色状态,能够为生态环境的维护做出贡献[3]。绿色制造技术也可以被综合的运用到煤炭的伴生资源当中,其在生产煤炭的过程中对煤炭进行技术加工,从而使煤炭呈现出清洁燃烧的状态。而绿色化的加工技术能够对煤层气以及矿井水等方面的物质进行回收利用。该种利用形式减少了煤炭加工对于环境的污染,也提高了资源的利用效率,更加提升了煤炭企业的生产水平。

3结论

国家需要重视煤炭加工当中所采用的技术,积极支持先进制造技术的应用和推广。在煤炭加工企业当中需要发展清洁技术以及产品的深加工技术,利用该种高新技术来降低煤炭产品对于环境的污染,促使煤炭产业的发展更加符合国家可持续发展的原则,让煤炭资源的利用率不断提升,降低煤炭生产的成本。先进制造技术要求技术人员具有较高的专业知识,而管理人员也需要对煤炭加工进行集中化的管理。煤炭企业将会利用该种技术来提升自身的生产力和竞争力,让其在市场竞争当中占据主动地位。

参考文献: 

[1]赵建辉,马永航.先进制造技术在煤炭加工工程中的应用研究[J]. 化工设计通讯,2017(05):86+129. 

篇6

Advanced Manufacturing Technology Courses

ZHANG Jian[1], OUYANG Lingjiang[2]

([1] Hu'nan Network Engineering Vocational College, Changsha, Hu'nan 410004;

[2] Hu'nan Industry Polytechnic, Changsha, Hu'nan 410208)

Abstract This paper analyzed the content and features of the teaching of advanced manufacturing technology, combined with the goal of University of Applied talents, proposed teaching content optimization problems in advanced manufacturing curriculum teaching, and discussed how to take effective teaching methods and teaching methods. Through innovation to traditional teaching methods, focusing on interactive and practical teaching to improve teaching quality and enhance the effectiveness of teaching.

Key words advanced manufacturing technology; course teaching; teaching methods; teaching quality

0 引言

随着电子信息技术、计算机技术的飞速发展,我国制造业也发生了较大的变革,传统的依靠手工制作的制造业也越来越多的融入了现代信息技术的元素,其产品的设计、制作的工艺、企业的生产经营管理方式等均得到不断的优化。先进制造技术也越来越多的被应用到生产实践过程中,从而对员工的素质提出了更高的要求,因此,各大高校纷纷将先进制造技术这门课作为机械工程及自动化专业的专业课,从而系统地介绍先进制造技术及工程应用方面的内容。由于先进制造技术是集机械、自动化、信息技术于一体的多学科交叉课程,其涉及的范围较广、内容纷繁复杂,并且技术更新换代速度较快。因此,必须改革传统的教学方法,在理论教学的同时,增加实践操作教学的比例,将所学的先进制造技术理论课程知识运用到实际生产中,让学生在实践过程中对给门课程的知识有一个感性的认识,从而对相关知识掌握得更加牢靠,印象更加深刻。

1 先进制造技术课程教学的内容与特色

1.1 先进制造技术课程教学的内容

先进制造技术是将传统的制造技术结合机械、电子信息、经营管理等现代化技术,并将其应用于产品的设计、制作加工、经营管理、售后服务等过程中,以便实现生产过程的高效、低耗和清洁,从而在市场竞争中获取低成本、高收益的优势。各大高校所使用的《先进制造技术》课程涉及的内容较多,较深,前后章节之间的衔接性不是很好,学生在学习的过程中表现得很吃力,对先进制造技术在实际生产中的应用不太熟练,教学效果不太理想。因此,必须改变传统的先进制造技术课程教学方法,提高教学质量。

1.2 先进制造技术课程教学的特色

首先,先进制造技术是一门多学科交叉的从课程,其综合性较强。由于该课程涉及到机械、电子信息、自动化、现代管理等各方面的技术,包含了信息流、物质流和资金流等的多学科交叉融合的课程,其涵盖的内容、过程和信息相当的复杂。

其次,先进制造技术是一门内容覆盖面广的学科。与传统的制造技术相比,现代先进制造技术涉及到产品生产加工的整个生命周期,从最初的产品设计、到产品生产加工、生产过程中的管理,到销售及售后服务的跟踪与质量服务等各方面的过程,其运用到的技术包括自动化技术、产品制作加工技术、以及生产管理技术等等。因此,现代制造技术在传统制造技术的基础上融入了更多跨学科的技术和知识,对学生来说,无形中加大了学习的难度和强度,并且技术更新的速度较快,学生适应能力也不断受到挑战。

再者,先进制造技术是一门动态发展的技术,由于先进制造技术融入了信息技术、自动化技术、管理技术等,而这些技术渗透到了制造业的每一个环节,从最初的设计到生产加工到生产管理再到最后的销售和售后整个环节。只有每一个环节都做得最好,才能实现高效、低耗和清洁生产的目的。因此,随着新技术的不断革新,先进制造技术课程内容也要随着发生变化,并不断得到更新和发展。

最后,先进制造技术课程的实用性较强。由于先进制造技术在现代加工制造业的应用较为广泛,实践性较强。与传统的纯理论教学方法不同,先进制造技术课程不仅重视技术的学习,还重视生产过程中的管理技术,技术与管理的结合使得先进制造技术课程的实用性得到加强。

2 先进制造技术课程教学方法的研究

2.1 合理选择教材,优化教学内容

由于先进制造技术课程是一门动态变化的课程,随着新技术的不断更新和变化,教材和教学内容也应该随之做出调整。首先,要合理地制定教学计划,由于该课程涉及的内容较多,覆盖的学科范围较广,在有限的教学课时内,难以兼顾到教材所涵盖的全部内容。因此,教师应该根据相关知识板块的重要性程度做出课程所需课时的安排,对教学内容进行合理取舍,从而优化教学内容,使学生能够把握课程的重点,有的放矢地去学习相关知识点。其次,先进制造技术更新换代的速度较快,为了赢得市场竞争力,企业对员工的素质提出了更高的要求,因此,掌握先进制造技术的应用型人才受到制造型企业的青睐。为了顺应这种市场形势,高校必须保证先进制造课程教学内容的前沿性。这就要求教师要熟悉最新的先进制造技术,并将其融入到课堂教学中来,以便开阔学生的视野,启发学生的思维,使学生能够以发展的眼光来学习这门课程。最后,教学内容应该突出先进制造技术课程的特色,由于这门课程是一门实践性较强的课程,教师在授课过程中不仅要要求学生掌握好相关的基础知识,还要培养学生分析问题的能力,培养学生的工程思想,将所学知识与实际工程应用相结合。

2.2 更新教学理念,优化教学方法

由于先进制造技术课程更新速度较快,课程内容具有前沿性,为了培养具有先进制造技术的应用型人才,必须要更新教学理念。另外,现代制造型企业已经从传统的加工装配延伸到产品的整个生命周期,这就要求学生不仅要掌握好先进制造的技术还要具备现代管理知识,具备团队合作能力和工程实践能力。理念指导实践,随着新理念的诞生,新的技术也随之出现,因此,随着先进制造理念的独断发展变化,先进制造技术也不断得到发展。只有让学生掌握好了新的理念,才能更好地将其运用到工程实践中,才能有所创造有所作为。

另外,除了要更新教学理念之外,还要对教学方法进行优化,也就是根据教学内容,采取有针对性的教学方法,以提高教学效果。由于先进制造技术课程既有对基本概念的讲解,也有对相关技术知识的讲解,应分别采取不同的教学方法。例如对基本概念的讲解可以采用授业式讲解,对技术知识的讲解可以采用案例教学、互动式教学或者两者相互结合的方法。通过学生自己查阅资料解决相关问题,然后在课堂上一起讨论的方法,培养了学生思考问题、分析问题、解决问题的能力以及学生的创造性思维。因此,对于先进制造技术课程这样的多学科交叉的课程,教师应该有针对性地采取不同的教学方法进行教学,不断更新教学理念,优化教学方法,以便达到更好的教学效果。

2.3 结合先进技术,优化教学手段

先进制造技术课程涉及的内容较多,课程信息量大,教师可以借助于多媒体进行辅助教学。利用多媒体,将文字、图形图像、音频视频等将教学内容生动形象的展示出来,给学生以视觉和听觉的冲击,提高学生学习的积极性,改善教学效果。同时,利用多媒体进行教学,不仅节省上课板书的时间,使教师将主要的时间用于相关知识的讲解上面。并且,在教学过程中,穿插一些动画、视频等,不仅使课堂内容更加丰富,还能激发学生学习的兴趣,对相关的知识点有更加感性的认识,对教学内容的印象也更加深刻。但应该注意的是,多媒体教学只是一种辅助教学手段,教师还是应该对整个课程讲解起到主导作用,在多媒体授课过程中,对相关重难知识点做出板书,方便学生理解。除此之外,教师应该提前设计一些问题,引导学生进行思考,同时增加学生和教师之间的互动性,调动学生学习的积极性,变被动学习为主动学习,从而既提高了教学的效率,又增加了教学的效果。

2.4 注重实践教学,优化教学效果

先进制造课程的实用性和工程性表明这门课程不仅要有理论教学,还要注重实践教学。再加上这门课程涉及的内容较多,覆盖面较广,学生在学习过程中难以理解相关的知识点,对理论知识难以形成感性认识,学习起来较为吃力,久而久之,便逐渐产生厌学的情绪。因此,必须要加大先进制造课程实践教学的比重,培养学生的创新意识和工程意识。具体可以从以下两个方面进行先进制造技术课程的实践教学:一方面可以进行实验教学,实验教学在培养学生的动手能力、创新能力方面有着重大的作用。学生通过实验进行观察、思考和操作,能够对理论知识形成更加直观的认识,通过参与到实验室的项目中来,既能培养学生的团队合作能力,沟通交流能力,解决问题和分析问题的能力。另一方面,教师也可以组织学生到大型制造型企业、科研机构或者其他实验基地进行观察和体验,从而对先进的设备和制作工艺有一个更加感官的接触,让学生深刻体会到先进制造课程在企业的实际应用中的重要性。这样学生便能对所学的知识产生一种新的认识,并且更加愿意去探索和挖掘这些理论知识的实用型。

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中图分类号:TH16文献标识码:A文章编号:1672-3791(2017)08(a)-0140-03

信息技術、电子技术、能源技术和现代系统管理技术发展迅猛,不断融入制造业,形成先进制造技术,并综合应用于工业产品研发、生产、检验、管理、销售、使用、售后服务和报废回收的整个过程,实现优品质、高效率、低消耗、符合环保的敏捷生产,提高企业的市场适应能力和竞争能力[1-3]。该课程的开展和教学,使学生扩大专业视野,知晓制造业最新发展状况。但它技术先进、概念新颖、理论性强,仿佛可望而不可及,导致学生学习兴趣不高,感觉枯燥无味,效果较差。为了提升教学效果,首先分析高职机械制造类专业培养目标,并将目标进一步细化为满足毕业要求的13种能力;然后分解先进制造技术课程的教学目标和课程内容,结合13种能力的培养,提出一体化教学方法,理论联系实际,让学生充分发挥感性认识,调动学习积极性,提高学习效果。

1高职机制专业培养目标与毕业要求的13种能力

高等职业教育,既不同于岗位教育,又不同于研究性本科教育。岗位教育,依据某种具体的岗位要求,培训相关的知识和技能,这种知识和技能会渐渐地不适应岗位的变化,直至最后被淘汰。研究性本科教育,以培养研究性人才为目标,侧重于知识体系的系统性和理论知识的丰富性。机械制造类高职教育专业培养目标,注重于培养“应用型”高素质人才,通过传授足够的理论知识,培养重要的各种能力和提高人才综合素质,以适应现代制造业的发展。参照《悉尼协议》,即三年制工程教育专业认证的国际标准[4],该专业培养目标可以细化为学生毕业时必须达成的13种能力:(1)理解和运用工程知识的能力;(2)理解和运用社会知识的能力;(3)分析问题的能力;(4)解决方案的设计开发能力;(5)综合评价的能力;(6)具有社会保护意识的能力;(7)具有遵守法律法规意识的能力;(8)操守职业道德规范的能力;(9)具有工程管理的能力;(10)沟通表达的能力;(11)终身学习的能力;(12)判断的能力;(13)具有决策责任意识的能力。

2先进制造技术课程教学目标和教学内容的分解

高职院校机械类专业课程体系中,先进制造技术课程是一门核心专业课,其主要任务是使学生掌握当前世界上先进制造技术的基本原理,有利于毕业后从事现代制造业相关的工程技术工作。该课程总目标是使学生了解当前主要的先进制造技术以及先进制造系统,并理解先进制造系统的构成,有利于未来成长为“应用型”高素质工程实践人才。总目标可以进一步分解为三大子目标:知识目标、能力目标和素质目标。

知识目标:学习当前先进的制造技术以及它的基本原理、方法和相关知识,包括先进制造工艺、现代设计方法、自动化技术和现代管理技术。

能力目标:以知识目标为基础,培养“满足毕业要求的”各种能力,如:理解和运用各种知识的能力、分析解决问题的能力、判断与评价的能力等,从而达成能力目标,毕业后进入企业工作,能从生产实际出发,正确制定相关制造工艺,分析比较不同工艺方案的优点、缺点,更加经济地、环保地选择最佳加工工艺并能够组织实施,尤其是能够解决关键工艺问题。

素质目标:能够自觉学习最新知识和技术,查阅中、外文资料,不断积累经验并能触类旁通;培养良好的思想政治素质,并具备“满足毕业要求的”各种能力的素质,如:具有环境保护意识,能够操守职业道德规范,具备组织协调和良好沟通表达的综合素质,以及终身学习的意识。

整体而言,先进制造技术课程的主要内容分为四大类[5-6]:先进制造工艺技术、自动化技术、现代设计技术、现代系统管理技术,每一类又可形成很多技术方向,如图1所示。

3先进制造技术一体化课程的教学要求

在过去的教学中,先进制造技术课程的理论教学和实践教学是分开进行的,理论教学在教室中开展,由老师讲授为主,学生学习时,会感到理论知识抽象、枯燥、令人昏昏入睡。理论知识学习完成后,集中实习时,又会忘了理论;如果先实践,没有理论基础,操作过程就会带有很大盲目性,学生往往一知半解,甚至只知其然,不知其所以然,很难系统地、全面地掌握知识体系。采用一体化教学,老师及时恰当地传授足够的相关基础知识、理论知识和必需的实际操作技能,融理论和实践为一体,教学过程中,既要关注知识目标的达成,又要关注能力目标和素质目标的达成,同时还要关注“满足毕业要求的”13种能力的培养,学生学习时,一方面学习了先进制造技术的理论知识,另一方面又锻炼了实践能力。为了更好地完成教学内容,达成教学目标,构建先进制造技术一体化课程时,必须满足以下要求。

(1)先进制造技术课程一体化教学的核心是理论教学和实践教学有机结合,必须将两者放在一个大系统中通盘考虑,系统地完成教学任务,实现教学任务一体化。

(2)理论教学场所与实践教学场地尽可能相同,并具备足够的实践教学设备,实现教学场所一体化。

(3)主讲老师既能讲授理论课,又能指导实践课,实现主讲教师职责一体化。

(4)贯彻“以素质教育为基础,以能力为本位,以应用为主线”的教育教学指导思想,考虑学生的文化基础现状,把握理论课讲授内容的尺度,采用合适的能够实现知识目标、能力目标和素质目标的一体化实施方案。

(5)课程设计中,采用“项目引领,任务驱动”的方式,实现课程内容的一体化。

(6)實施一体化教学课程中,主讲教师需要不断修正错误,肯定成绩,总结经验,汲取教训。

4先进制造技术课程一体化教学法的实施

基于先进制造技术课程的教学内容和教学目标,结合机械类专业培养目标和“满足毕业要求的”13种能力,依据该课程一体化教学的要求,从以下五方面全面部署一体化教学。

4.1师资一体化

作为先进制造技术课程教学的组织者和执行者,该门课的主讲教师必须是一位理论、技术都过硬的一体化老师,也就是“双师型”老师。他既要精通先进制造技术的各种理论知识,又要能够带领学生进行该课程的实践活动,如使用一些先进设备和特种设备。此外,老师必须牢牢记住13种能力,善于设计一些教学场景,适度采用探究式教学方法,有意识培养学生的分析问题能力、运用知识能力,以及职业道德和责任意识等。

4.2教学场地一体化

该课程涉及很多先进的设备,不同设备群会被布置在不同的场所,如数控车区域、数控铣区域、多轴加工区、特种加工区和现代测量区等,场所分布很广,可以在各实训场所增设微型电教室,配备投影仪、电脑等,用于及时讲授相关的理论知识,实现理论、实训教学场地一体化。一体化教学场地尽可能接近企业生产实际,更好地培养学生工程管理能力和综合评价能力。

4.3教学计划一体化

科学的、行之有效的一体化教学计划是实现一体化教学目标的前提。制定计划时,需要合理安排理论讲授课时和实践教学课时;考虑实操时间较长,需要增加每个教学环节的授课时间,以便完成实践环节教学。在有限时间内,培养学生理解和运用工程知识的能力。

4.4教学内容一体化

一体化的教学内容是实现一体化教学目标的保证。按照“项目引领,任务驱动”的方式组织教学内容,形成相关的模块单元和具体任务,再以一体化教材形式确定下来;教学内容要符合社会需求,如多轴加工技术模块、先进制造加工工艺技术模块、特种加工技术模块等。这是培养多种能力的载体。

4.5教学过程一体化

一体化的教学过程是实现一体化教学目标的关键。根据一体化教学计划,依托一体化教材,以实训设备和仪器为基础,电教为辅助,理论教学和实践操作相结合,采用灵活多样的教学方式,提高学生兴趣,不断改进完善一体化的教学过程。这是培养能力的过程保障。

5结语

通过分析机械制造类高职教育专业目标和“满足毕业要求的”13种能力,全面分解先进制造技术课程的教学目标和内容,提出该课程的一体化教学方式,并讨论了一体化教学的要求以及实施。一体化教学,能够充分调动学生的兴趣,更好地掌握知识、锻炼能力和提高素质。在实施过程中,也有不足之处:实践教学不能全部覆盖当前的所有先进制造技术内容;先进制造技术在不断发展,教学成本很高,必须依附于其他实训中心。

参考文献 

[1] 孙燕华.先进制造技术[M].2版.北京:电子工业出版社,2015:2-8. 

[2] 杨叔子,吴波.先进制造技术及其发展趋势[J].机械工程学报,2003,39(10):73-78. 

[3] 隋广洲,弓满锋,李忠.论先进制造技术的发展趋势及特征[J].新技术新工艺,2012(6):7-11. 

[4] 王伯庆.参照《悉尼协议》开展高职专业建设[J].江苏教育,2014(7):16-19. 

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中图分类号:F403.6 文献识别码:A 文章编号:1001-828X(2016)006-000-04

一、引言

先进制造业本质上是一种先进的生产方式,是引领制造业不断前进的强大动力。先进制造业是我国工业化发展的方向,体现了我国工业的核心竞争力。“中国制造2025”和德国“工业4.0”均将发力点指向先进制造业。先进制造业能够带动我国经济的全面转型与升级,具有先进制造技术密集、附加值高、对相关行业带动性强的特点。对此问题进行深入研究,不仅可以探讨先进制造业发展的模式,还可以促进先进制造业发展,具有比较重要的理论意义和实践价值。

关于先进制造业的内涵,文[1]从企业内部、企业整体和产业体系三个角度对于先进制造业进行了详细分析,认为先进制造业是采用先进制造技术、先进制造模式、先进市场网络组织的工业生产系统,本质上是一种先进的生产方式。文[2]也认为先进制造业是将先进制造技术、模式及管理方式综合运用于研发、设计等全过程的指造业。先进制造技术和先进制造模式密不可分,实践中也常将二者混为一谈,但是先进制造技术偏重技术,注重制造单元功能效用的发挥,而先进制造模式偏重组织方式,强调人、组织结构和技术的协调。文[3]指出先进制造业是相对于传统制造业而言,在制造技术、制造模式、制造组织三个层次集中体现先进性,产品竞争力强,具有全球化、网络化、信息化、绿色化、知识化等特征的现代制造业。文[1]认为先进制造业是综合运用先进制造技术、先进产品技术、先进制造组织形式和先进商业模式的生产系统。文[4]进一步说明先进制造业是不断吸收电子信息、计算机、机械、材料以及现代管理技术等方面的高新技术成果,并将这些先进制造技术综合应用于制造业产品的研发设计、生产制造、在线检测、营销服务和管理的全过程,实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,取得很好经济社会和市场效果的制造业总称。从上述有关先进制造业的内涵上可以看出,先进制造业业的先进性应该体现在制造技术、制造模式以及市场网络组织三个方面。但应明确,先进制造业业是随着时间、空间的变化而发展的,是一个动态演变的概念,在经济发展不同的时期、不同的区域表现形式是不同的。

关于促进先进制造业发展的因素,文[5]认为包括国外直接投资、技术进步、固定资产投资、人力资本和企业集聚,文[6]指出信息产业对先进制造业跨越式发展具有重要作用。文[6]、[7]研究表明物流运输、金融服务等生产业可以极大地促进先进制造业的发展。文[2]认为市场需求、科技进步和生产要素配置、市场网络组织三个内部动因与政府作用、发展环境两个外部动因的变动,是导致先进制造业发展的主要推动力量。文[8]指出单独的先进生产技术并不能对先进制造企业提供更好的表现。文[9]研究表明基础环境是提升先进制造业竞争力的外部保障,创新能力是提升先进制造业竞争力的核心环节,管理水平是提升先进制造业竞争力的重要途径,人力资源是提升先进制造业竞争力的有效手段。文[10]指出先进制造技术是先进制造模式发展的前提和基础,先进制造模式是企业构筑持续竞争优势的关键因素,构建面向全球价值网络的先进制造模式是动态演进的过程且要强化合作伙伴的全面战略联盟。

关于促进先进制造业发展的措施,文[10]认为应该从拓宽新市场与挖掘客户需求、加大研发投入与培育企业核心竞争力、加强先进技术与企业的契合度、优化组织结构与提高组织效率、加大政府扶持力度与营造稳定经济环境五个方面发展先进制造企业。文[6]建议促进信息产业与先进制造业的互动融合、提升先进制造业信息化水平、加大政策扶植力度与合理布局资金进投入、推动制造企业转型升级、加大创新力度与鼓励自主创新。文[11]认为河南先进制造业应积极推进制造业向信息化互联网化转变、建设一批智能化工厂和技术示范平台、打造创新驱动新机制、大批量培养创新性能动性强的复合型工程师。

从影响先进制造业业发展的因素来看,这些影响因素可以分为企业自身可控的内部因素与政府决定的而制造业必须适应的外部因素两类。从内部因素看,市场需求、科技进步、生产要素配置、市场网络组织等企业可控因素对先进制造业的发展具有重大影响。从外部因素看,产业政策、发展环境、生产业与信息业发展状况等企业不可控因素对先进制造业的发展影响也不容忽视。

从促进先进制造业发展的措施来看,这些政策措施可以分为政府制定的产业发展规划和政策、企业采取的措施以及与企业发展先进制造业密切相关的生产业企业。政府应该制定良好的先进制造业产业发展规划与政策,企业应该致力于采用先进的制造技术与模式,研究机构其他相关方提供信息、金融、人力资源等完善的市场网络组织。先进制造业的发展是政府、企业、研究机构及其他相关方协同努力的结果。

二、主要影响因素

(一)制造技术

技术是催生工业革命和保证工业持续发展的微观基础,任何一个缺少了又是技术保证的地方都不可能实现先进制造业发展的目标[13]。制造技术可以包含基础制造技术和新型制造单元技术两个层次。前者主要指优质、高效、低耗、清洁的通用共性技术,后者主要指由制造技术与信息技术、新型材料加工技术、清洁能源、环境科学等结合而成,涉及多学科交叉、继承与融合。文[12]综述了先进制造技术的背景、内涵与特征,指出先进制造技术是制造业不断吸收信息技术及现代管理成果,将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,提高对动态多变的市场适应能力和竞争力的制造技术的总成。

随着时代的发展,制造技术也在不断进步,先进制造技术在不同时期、不同国家,其特点、重点是不同的。18世纪60年代蒸汽机与机械化技术引发第一次工业革命,大机器生产代替了手工劳动,19世纪70年代内燃机与电力技术广泛应用,使人类进入电气时代,引发第二次工业革命,20世纪50年代电子与信息技术取得重大突破,科学技术有力地推动了人类生产力的进步,形成第三次工业革命。到目前,云制造、物联网、服务网等先进技术推动生产方式的变革正在掀起新的工业革命浪潮。制造业技术革新是制造领域的颠覆性革命,具有划时代的意义。文[13]预测了先进制造技术的5个发展趋势是3D打印技术、泛在感知网的传感技术、智能机器人技术、纳米技术、高温超导和可控核聚变技术。先进制造技术对先进制造业的发展起着极为重要的推动最用。

(二)制造模式

制造模式是指企业在生产经营、管理体制、组织结构和技术系统等方面所表现出来的形态或运做方式。先进制造模式则是指企业在生产过程中、依据环境因素通过有效组织各种生产要素来达到良好制造效果的先进生产方式。先进制造模式的先进性表现在企业的组织结构合理、管理手段的当、制造技术领先、市场反应快、客户满意度高、单位产品成本低等诸多方面[14]。

制造模式是随着生产技术、生产组织方式和管理理念的发展而不断适应进化的。早期的制造模式是以小批量生产为主的手工作坊式生产模式为主,转化为体现刚性以提高生产效率、大批量规模化生产为主的流水线生产模式,随后,为满足消费者个性化需求,各种体现柔性化的现代先进制造模式如精益生产、敏捷制造、大规模定制、并行制造、计算机集成制造系统、云制造、虚拟制造、网络化制造、应用服务提供商、网格制造、面向服务制造、智慧制造不断涌现。回顾三次工业革命,每一次工业革命都在制造模式上有着革命性的突破。文[15]明确了云制造的特点和内涵,分析了敏捷制造、网络化制造和面向服务制造,文[16]探讨了智慧制造。文[17]归纳了先进制造模式的生产系统调整快速、信息系统集成度高等6种共同组织特征。先进制造模式将会进一步集合多学科成果,将制造技术、信息技术、网络技术、自动化技术与先进的管理科学充分融合。德国“工业4.0”非常关注制造模式等高层面的制造理念,强调要建立一个虚拟物理系统(Cyber-Physical System,CPS),追求的是以网络化、智能化为主要特征的新工业革命生产模式,实质就是对现有制造模式的根本变革[15]。

制造模式的变迁受到制造模式现有状态、决定制造模式的内在因素(技术与方法、企业文化、组织架构以及和谐管理)和外部环境中随机涨落因素的影响,协同确定了制造模式变迁的方向、速度和程度。影响先进制造模式采用的因素可以分为意愿因素、技术和能力因素两类,意愿因素一般要大于技术和能力因素。前者包括示政府宣传、示范作用、企业文化和某种制造模式的优劣、产品特点等,后者包括企业规模、企业实力、企业组织架构、中介技术支持等因素。在诸多影响因素共同作用下,企业制造模式向着主导因素作用的方向,由低级向高级逐渐演化。在此演化期间,企业文化、组织架构、管理方式、资金投入方向等都必须进行彼此相互适应的变动和调整。这种演化,实质是对原有制造模式的扬弃。先进制造模式对于促进先进制造业进步、提高竞争力以及推动社会发展具有重要作用。

(三)市场网络组织

先进制造业的发展,除了采用先进制造技术、合适的先进制造模式、优化的供应链管理以外,还需要完善的市场网络组织以支持其发展。

在政府产业发展政策、财税政策等引导下,先进制造业需要完善的研发设计、信息、物流、商务、金融等各种生产业的协助与支持,形成一个全面完整的服务网络系统。

此外,先进制造业的发展还需要在产业集聚区的基础上,细化产业分工,完善产业配套,延伸产业链,构建战略产业联盟,形成联动、协同发展的一体化布局,增强产业的规模经济效应。

三、促进先进制造业发展的一个模式

文[2]提出先进制造业的先进制造技术、先进制造模式、先进市场网络组织三维理论模型为如何促进先进制造业的发展提供了非常有益的思路。在此基础上,从制造技术、制造模式以及市场网络组织三个影响先进制造业发展主要因素出发,探讨了政府、企业、研究机构及其他相关方的努力方向,构建了促进先进制造业发展的一个协同模式,如图1所示。

(一)以信息技术推动先进制造业的发展

信息业的发展为先进制造业的发展提供技术支撑,推动先进制造业跨越式发展,信息业的发展也总是领先于先进制造业的发展。信息资源的投入和信息技术的广泛应用,可以引导先进制造业向自动化程度高、能源消耗低、环境污染少的方向发展。现今先进制造业的系统集成极其复杂,电子商务蓬勃发展,不采用信息管理系统而采用人工操作是不可想象的。通过信息系统,可以将研发、采购、制造、仓储、物流各个环节以及整个供应链密切整合与优化,使整个商业流程的物流、资金流、信息流的流动速度明显加快而提高效率。以信息技术推动先进制造业的发展是一项长期而缓慢的过程,但又是先进制造业发展过程中必须跨越的一个环节。此外,现代各类先进制造技术和制造模式如计算机集成制造系统无一不是建立在信息技术基础之上的。

(二)产学研结合促进先进制造技术的推广和应用

1.政府推动创建协同创新中心。协同创新中心可以集中企业、高校、研究机构的力量,取长补短,集中进行目标性非常强的基础研究和应用研究,协作研发关键核心技术,迅速转化为生产力。在政府的努力推动下,搭建能够让企业、高校等通力合作的创新平台,推进技术集成、标准统一、产业融合、组织优化,让所有创新者得到利益保证。

2.企业建立先进制造技术研发中心,循序渐进提高技术水平。企业是应用技术研发的主要力量。大型骨干企业要持续不断地实施重大技术专项行动,在某一个应用技术领域实现突破。中小型企业要在具体产品生产上,应用行业内最先进的制造设备和技术,成为细分行业的小巨人。同时,工程技术人员要不断学习和更新专业知识,跟踪和掌握最新的技术和理念。

3.高校等研究机构积极建设科技园,促进科研成果转化为生产力。各类高校等研究机构拥有众多掌握或“创造”先进技术的专家、学者,研究成果或用于发表文章、申请专利,或束之高阁,无法有效、快捷的应用到实际生产实践中去。应允许拥有专业技能、知识专利的高校教师等研究人员,利用所掌握的专业技能、知识专利等投资办实体,把专业技能与市场需求密切结合起来,服务企业与社会,以充分发挥技术优势、调动研发积极性。科技园实际上是科研成果转化为生产力的孵化基地,也为“大众创业,万众创新”驱动的道路搭建起科研成果转化为生产力的桥梁,真正使“产学研”结合落到实处。

(三)引导企业采用先进的制造模式

要发展先进制造业,制造模式必须适应制造业发展潮流。要在政府、企业及其他相关方共同努力下,促进企业采用竞争力强的先进制造模式。

1.政府创造氛围与条件。成功企业的先进制造模式示范作用巨大。政府应该大力宣传,提升先进制造模式的影响力,创造采用先进制造模式的良好氛围,鼓励其他企业学习与效仿。同时,为企业采用先进制造模式提供中介技术服务、银行贷款资金等条件,培育推广新型智能制造模式,推动生产方式向柔性、智能、精细化转变。

2.企业努力。企业在对企业自身产品特点位、规模实力、发展方向清晰定位的基础上,在企业文化、管理技术与手段、组织架构等方面不断调整与进步,努力与先进制造模式相适应。

3.相关方支持。先进制造模式是各种先进技术如自动控制、计算机、通讯等技术的高度集成,项目的实施是一项长期、复杂的系统工程。由于技术与实力的限制,先进制造模式不是企业一家努力就可以做到的,需要政府、管理咨询公司、软件公司、系统集成商各方共同支持与协助。

(四)构建先进市场网络组织

20世纪中后期经济领域的一项革命性变化,就是制造业与服务业不断的互动和融合。制造业向价值链两端的服务领域不断延伸,并且高价值部分逐渐向制造业产业链的研发、设计和创新等前端,以及制造服务等后端生产业转移,中间制造部分增值越来越低。“微笑曲线”就形象地描述了这种现象。为促进先进制造业的发展,就要从政府政策和制造业战略导向上,促进制造业向“微笑曲线”的两端移动,或鼓励“微笑曲线”两端行业的发展。这里,“微笑曲线”两端的行业主要就是指生产业。

生产业是指用于满足中间生产需求、通过市场化模式向生产企业和其他组织的生产活动提供中间投入服务的产业。根据国家统计局《生产业分类(2015)》,生产业包括为生产活动提供的研发设计与其他技术服务、货物运输仓储和邮政快递服务、信息服务、金融服务、节能与环保服务、生产性租赁服务、商务服务业、人力资源管理与培训服务、批发经纪服务、生产性支出服务,共10个大类、34个中类、135个小类。生产业涉及制造业的多个环节,具有专业性强、创新活跃、产业融合度高、带动作用显著等特点,是全球产业竞争的战略制高点。制造业的发展、分工的深化促进了生产业的发展,而前者细分的结果导致对后者更多的需求,后者对前者效率提高具有前提性和基础性。二者是相互作用、相互依赖、共同发展的互动关系。目前,二者边界逐渐趋于模糊,呈现融合的态势。“中国制造2025”对中国制造业的定位之一就是“生产业发展滞后”。

1.政府重视和鼓励发展生产业,为先进制造业的发展提供环境支持。“中国制造2025”提出要加快发展生产业,政府要接受和重视生产业对先进制造业发展的互相促进作用,发挥产业政策导向和促进竞争功能,构建有利于生产业发展的准入条件、监管规则和标准体系,推动生产业向专业化和价值链高端延伸。同时,紧密结合区位优势与地区发展的主导产业,优化生产业内部结构,重点发展能够带动地区先进制造业发展的金融业、信息服务业、商务服务业和科技服务业等高端生产业。此外,要用前瞻的眼观,鼓励大数据、云计算、物联网等新兴信息服务业的发展。最后,加强先进制造业的辐射带动作用,加快先进制造业与生产业的互动,推动先进制造业由生产型向生产服务型转变,引导先进制造企业延伸服务链条、促进服务增值。

2.大力发展生产业企业,为先进制造业的发展提供专业支持。随着企业之间的竞争逐步发展成为供应链之间的竞争,供应链成员通过分离和外包非核心业务,专注于核心业务,整合、完善供应链以获取竞争优势。同时,生产业向特定企业提供的产品具有差异化、难复制的特点,作为知识资本、人力资本和技术资本渗透到先进制造业企业整个价值链增值过程中,可以大幅度提高先进制造业产品的附加值和科技创新含量,促进先进制造业向资本密集型和技术密集型方向发展。这样,借助生产业提供的专业化、科技化服务的支持,整个供应链竞争能力才能得到显著提高。

3.高校等科研机构积极发展科技服务业,为先进制造业的发展提供科技支撑。科技服务业是运用现代科学、技术和信息向社会提供智力服务的新兴产业,是现代生产业重要组成部分,具有高知识含量、高技术密集、高附加值等优势。它包括研发服务、设计服务、信息资源服务等。科技服务业是从先进制造业中分离出来,又在更深的层次与先进制造业融合,提供强有力的智力支持。一方面,科技服务业提供的知识密集、技术密集的产品,促进先进制造业向资本密集型和技术密集型方向发展,对其竞争力的提供科技支撑;另一方面,先进制造业将非核心业务外包给专业科技服务提供者,又可以促进先进制造业从生产制造向服务制造转变。

4.建立技术转让交易市场,搭建科研和商业化之间的桥梁。一方面,企业在研发过程中经常遇到一些基础研究、应用研究等难题无法有效解决而导致技术进步缓慢。另一方面,高校等科研机构相关科研成果或用于发表文章,或申请专利,无法有效、快捷推广应用。采取何种机制,使二者有效联系起来以发挥效用呢?推动科技服务业的市场化改革,建立技术转让交易市场,使科研成果供需双方联系起来,缩短基础研究和产品开发的差距,加快科研成果转化和高效商业化应用。通过市场机制有效运行,提升科技服务业专业化水平,强化高校等科研机构服务功能,使其充满活力的为先进制造业服务。

四、结束语

“中国制造2025”明确提出要大力发展先进制造业,它是获取竞争优势、提高国家综合竞争力的有力手段。本文从制造技术、制造模式以及市场网络组织三个影响先进制造业发展主要因素出发,探讨了政府、企业、研究机构及其他相关方的努力方向,构建了促进先进制造业发展的一个模式。先进制造业的发展是一项复杂的系统工程,需要政府、企业、研究机构以及其他相关方协同努力,它是一个渐进的过程,不可能一蹴而就。

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中图分类号:F273.1 文献标识码:A

1先进制造技术概述

先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology,简称AMT)是指在制造过程和制造系统中融合电子、信息、材料、能源等现代科学技术,使材料转换为产品的过程更为优质、高效、低耗、清洁、精益、敏捷、灵活,取得理想的技术经济和社会效益的制造技术的总称。

先进制造技术是一个多学科体系,包容了从市场需求、创新设计、工艺设计到生产过程组织与市场信息反馈在内的工程系统,主要以先进制造工艺、计算机应用技术为核心,辅以支撑技术和制造技术基础设施(管理技术)。如支撑技术包含有信息技术、传感器和控制技术等,管理技术着重在产品品质管理及人员组织培训等。因此,先进制造技术就是人、技术、组织三者的协调融合统一。

2先进制造技术的发展模式

先进制造生产模式是从传统的制造生产模式中发展、深化和逐步创新的过程而来。工业化时代的福特大批量生产模式是以提供廉价的产品为主要目的;信息化时代的柔性生产模式、精益生产模式、敏捷制造模式等是以快速满足顾客的多样化需求为主要目的;未来发展趋势是知识化时代的绿色制造生产模式,它是以产品的整个生命周期中有利于环境保护减少能源消耗为主要目的。

2.1柔性生产

柔性生产模式由英国莫林斯公司首次提出的,在20世纪70年代末得到推广应用。该模式主要依靠有高度柔性的以计算机数控机床为主的制造设备来实现多品种小批量的生产,以增强制造业的灵活性和应变能力,可缩短产品生产周期,提高设备使用效率和员工劳动生产率且改进产品质量。

2.2精益生产

精益生产模式是由1990年美国麻省理工学院在总结第二次世界大战后以丰田汽车为代表的日本制造工业的经验时提出的。这种模式以改革企业生产管理为特点,其基本要求是企业在生产过程中要同时获得极高的生产率、最好的产品质量和极大的生产柔性,使所生产出的产品具有精益特点。

精益生产就是及时制造,消灭故障,消除一切浪费,向零缺陷、零库存进军。因此有些管理专家也称精益生产方式为JIT生产方式、准时制生产方式、适时生产方式或看板生产方式。其核心思想包括:

(1)追求零库存。精益生产是一种追求无库存生产,或使库存达到极小的生产系统,为此而开发了包括“看板”在内的一系列具体方式,并逐渐形成了一套独具特色的生产经营体系。

(2)追求快速反应,即快速应对市场的变化。为了快速应对市场的变化,精益生产者开发出了细胞生产、固定变动生产等布局及生产编程方法。

(3)企业内外环境的和谐统一。精益生产方式成功的关键是把企业的内部活动和外部的市场(顾客)需求和谐地统一于企业的发展目标。

(4)人本位主义。精益生产强调人力资源的重要性,把员工的智慧和创造力视为企业的宝贵财富和未来发展的原动力,包含了充分尊重员工;重视培训;共同协作等。

(5)库存是“祸害”。高库存是大量生产方式的特征之一。由于设备运行的不稳定、工序安排的不合理、较高的废品率和生产的不均衡等原因,常常出现供货不及时的现象,库存被看作是必不可少的“缓冲剂”。但精益生产则认为库存是企业的“祸害”,其主要理由是库存提高了经营的成本以及库存掩盖了企业的问题这两个方面。

2.3敏捷制造

敏捷制造模式产生于20世纪80年代后期,该模式是将柔性制造的先进技术、熟练掌握的生产技能、有素质的劳动力,以及促进企业内部和企业之间的灵活管理三者集成在一起,利用信息技术对千变万化的市场机遇做出快速响应,最大限度地满足顾客的要求。

2.4虚拟制造

虚拟制造生产模式是利用制造过程计算机模拟和仿真来实现产品的设计和研制的模式,即在计算机中实现的制造技术。在产品真正制造出来之前,首先在虚拟制造环境中完成软产品原型代替传统的硬样品进行试验,对其性能进行了预测和评估,从而大大缩短产品设计与制造周期、降低产品开发成本,提高其快速响应市场变化的能力,以便更可靠地决策产品研制,更经济地投入、更有效地组织生产,从而实现制造系统全面最优的制造生产模式。

2.5绿色制造

绿色制造模式是综合运用生物技术、“绿色化学”、信息技术和环境科学等方面的成果,使制造过程中没有或极少产生废料和污染物的工艺或制造系统的综合集成生态型制造技术。绿色制造模式是实现制造业可持续长远发展的制造模式。

3结语

制造业是国家经济和综合国力的基础,被称为“立国之本”。先进制造技术是现代制造业的关键技术,已经成为一个国家综合实力和科技发展的重要标志,为提高一个国家的国际地位起着举足轻重的作用。未来的发展趋势使制造技术成为一个以市场为导向,数据化控制和研发为依托,绿色技术为制造主体,系统化管理为辅助系统的更加灵活而高效的低污染技术模式,同时也直接带动了国际间的信息交流和技术互动。

参考文献

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一、引言

伴随工业4.0的提出,各个国家正在积极筹谋如何在新工业革命浪潮中占据主动。一方面,发达国家想着要实现再工业化,如美国工业互联网计划,另一方面,发展中国家积极参与全球产业再分工以拓展国际市场空间,同时通过技术创新来争取全球分工的重新定位。在这场势不可当的工业化浪潮中,中国于2015年提出了“中国制造2025规划”,强调通过实现制造业的智慧转型以达到跻身制造强国行列的战略目标。随着“中国制造2025”计划的推行,无论是新经济领域还是传统经济领域,制造业的转型升级和创新发展正处于一个新的战略发展机遇期。先进制造技术深刻影响着产业格局,催生出了许多新的生产方式,新的产品以及新的商业模式、管理模式、服务模式、企业组织结构和人才资源需求模式,给工业领域、生产价值链、业务模式乃至生活方式带来根本性变革。对企业而言,先进制造技术为企业带来了价值创造的新路径,拓展了企业价值创造的空间,作为企业管理的基础,管理会计必须为能给企业带来持续价值创造的先进制造技术的成功实施保驾护航,这需要变革管理会计。

二、先进制造技术与新经济

先进制造技术(AdvancedManufacturingTechnology,AMT),是先进制造系统中所需技术的集成,包括信息技术、数据库技术及管理科学技术等内容,是以计算机技术为主体的综合性技术。从体系结构上看,AMT包括主体技术群(包括面向制造的设计技术群和制造工艺过程技术群)、支撑技术群(如人工智能、数据库)以及制造技术基础设施(如用户、供应商交互等)三个层次。站在企业角度,AMT的引入是基于一种战略性的选择。先进制造技术带来的最基本的变化是改变了传统的制造方式,通过引入和投放先进的机器设备和数控技术,许多直接由人工操作的工序直接被先进技术设备所替代,通过对机器设备的精准控制,有利于降低产品废品率,降低产品的质量成本,一方面节省了大量人工,另一方面提高了生产效率。在新的科技革命的带动下,社会生产、交换、效费和分配都发生了极大的变化,导致了旧的经济模式逐渐被新经济模式渗透和替代,这是经济技术发展的必然结果。新经济一方面表现为基于互联网、物联网、云计算、大数据、新一代通信等信息技术产生的各类新产业、新业态和新模式,比如自2014年兴起的虚拟现实产业,就是利用计算机、网络技术发展起来的一种全新产业,其市场增长率较高,已经成为国际上热捧的新兴产业,根据赛迪顾问预测到2020年,中国虚拟现实市场规模将达到1000亿;另一方面又表现为先进制造技术与旧的经济领域的结合,如博世公司与百度、高德及四维图新三家公司于2017年4月达成战略合作,将“博世道路特征”引入中国自动驾驶市场,以促进本土自动驾驶技术的发展,利用更精准的定位技术以促进自动驾驶真正驶向道路。总之,新经济的基本特征主要表现为以信息技术为核心,以智能化为媒介,绿色化为标准的追求全社会的生产效率和质量的提高。先进制造的不断向前发展,逐渐改变了企业之间、顾客之间以及企业与顾客之间的联系方式,因此对经济发展的思考需要突破“线性思维”的传统,站在多维度角度,思考适应新经济发展需要的服务模式以及管理模式。

三、先进制造环境下的管理会计变革

(一)成本管理向作业成本管理转变

先进制造技术明显改变了产品的成本结构,即直接成本降低而间接成本提高。具体来说,在先进制造环境下,企业的生产设备自动化水平不断提高,导致了从事直接生产的人工减少,与此同时,通过斥巨资引进的先进技术与设备直接导致每期的折旧费用和维护费用大量增加,因此产品生产的间接费用等成本会大幅度上升。传统成本核算模式主要是为直接人工成本的计量和报告而设计的,在产品成本计算的过程中,制造费用的直接分配和交互分配远远不能达到对间接费用正确分配的目的,因此,需要一种能够对间接成本正确计量和分类的新型成本核算方式——作业成本法,将间接成本和辅助费用更准确地分配到产品和服务以实现产品与成本的准确对接,能够及时、准确提品成本信息,提高了管理会计的信息有用性。先进制造技术的不断发展,给企业的生产经营运作方式带来了根本性的变化,企业与企业之间的边界变得愈加模糊,使得企业的作业管理的外延发生了变化,作业管理的对象不再局限于企业内部,不再只是“链式”作业链,而是呈现“网状”形态。这说明企业的作业管理的视野变得更加开阔,管理程序变得更加复杂。先进技术的发展带来了企业制造范式的变革,进一步也对成本管理方式的变革提供了新的机遇,随着互联网+、大数据、云计算等先进技术的发展,加快了企业获取数据、数据加工和信息传递的速度并提高了精准性,为作业成本管理的实施提供了技术可能性。在先进制造环境下,通过最大化利用那些服务企业管理的先进技术无疑可以提高企业成本管理的效率和效果,将成本管理的传统模式转变为作业成本管理模式,提高成本控制有效性和成本信息有用性,为成本管理向着决策方向转化提供动力。

(二)资本管理重心偏移

企业的资本大致可以分为智力资本与物质资本。Botis(1998)Johnson(1999)认为智力资本包括了“人力资本”、“结构资本”和“关系资本”三类,其中,人力资本是智力资本的核心。物质资本包括了实物资本与货币资本,在整个价值活动中,实物资本(如存货、固定资产等)和货币资本没有直接创造价值在价值,是充当了整个价值活动过程的媒介,人的“活劳动”才是创造价值的唯一源泉。但是单纯地讲述智力资本与物质资本与价值创造之间的关系是毫无意义的,马克思的政治经济学中就提到,单纯以实体性资本为核心的物化劳动难以解释价值创造的源泉所在,而单纯脱离“物”的活劳动亦是无源之水、无本之木,因此二者只有达到“和谐共生”,才能有效促进企业价值创造。在以智能制造技术为代表的先进制造环境下,人机交互以及机器人之间的对话变得越来越普遍,重复性的体力劳动和脑力劳动逐渐被智能设备所替代,人在其中的角色也由服务者、操作者转变为规划者、协调者、评估者、决策者。先进制造技术(如机器人制造技术、数据挖掘技术、ERP系统、XBRL语言等)在企业的操作需要以具备知识要素的“人”为载体,才能成功实现人机交互以及价值创造。基于此,企业对从事简单劳动的人力需求逐渐减少,企业需要引进的“人”必须更多地具备战略眼光和全局视野以及企业家精神,在引进人力资本之后,企业还可以建立知识共享中心,塑造全企业的学习氛围,通过建立学习型组织,培养员工的自学习能力,促进人力资本存量的优化。基于人力资本主观能动性的发挥,进一步促进企业结构资本与关系资本的协同发展,最终促进智力资本与实物资本的协同优化。总之,在先进制造环境下,智力资本创造企业价值的空间逐渐扩大,需要重视对智力资本的管理,尽量使智力资本与实物资本达到最佳匹配度,实现二者的“和谐共生”,帮助企业建立持久的竞争优势,促进企业价值创造。

(三)将柔性理念注入管理会计

先进制造技术改变了企业的运营环境,为企业提供了一个柔性制造的平台。先进制造技术具有多品种小批量的生产特点,方便企业随时随地在短时期内生产出所需产品以满足顾客的多样化需求,而且其转换成本较低,为企业开发和生产新产品以及发现新的市场机会提供了技术保障,有效提高了企业不断适应变化的能力。因此,企业的管理模式必须从刚性变为柔性,管理会计柔性化就是为满足柔性管理需要而生的。传统管理会计偏向战术型管理,仅仅立足于企业内部,视野相对狭隘,其提供的信息容易引导决策者进入一条重眼前而轻长远利益的道路。互联网+、大数据、云计算等信息技术的快速发展,为管理会计的柔性发展提供了技术手段。通过借助大数据和数据挖掘技术帮助企业搜集超大容量的数据并建立企业共享数据中心,同时借助云计算处理大量的初始数据并生成所需信息呈交行为主体,由于先进技术的发展,信息从搜集到处理直至最后生成并传达到信息使用者手里的整个过程所需的时间会大大缩短,有利于管理会计实时监督并提供实时信息,帮助管理者迅速作出反应。先进制造为企业带来了先进的信息处理技术,加快了数据信息的搜集速度,提高了数据处理的精准性,数据的搜集和处理变得愈加快速、愈加准确和愈加精细化,有利于行为主体快速地制定应对现实挑战的方案。譬如在提前预测产品未来发展前景方面,由于技术的发展,更多的定性变量可以通过定量方式表现出来,通过采用先进的数据处理技术进行事前模拟,可以验证项目的可行性以及预见未来可能出现的情况并提前准备应变方案。通过及时掌握信息,可以帮助管理者发现并扩展或者延伸企业价值链,提升企业价值创造的空间。

(四)将绿色理念注入管理会计

现代制造技术融合了自然科学和社会科学的最新进展的成果,以绿色、低碳、可持续为发展理念,使全球技术要素和市场要素配置方式发生了革命性变化,在先进制造环境下,环境要素进入企业生产流程成为一个不可忽视的新要素。先进制造的不断发展,不仅为企业带来了绿色化的生产技术,更引发了绿色管理模式的思维变革。让绿色一直贯穿产品的全生命周期,企业会选择绿色供应商,通过建立绿色的分销系统和和采用绿色的宣传方式,实现绿色产品和服务的绿色消费。如中石化举办的“智慧能源”公众开放日活动,通过吸引公众参与,向大众消费者输送“集约利用资源,绿色简约生活”理念。在先进制造环境下,产品和服务从设计到生产再到销售直至使用寿命结束的整个寿命周期过程秉持“以环境为友”。引入先进制造技术,有利于为企业带来环境收益,与此同时企业也需要付出相应的环境成本,若继续沿用传统管理会计,环境支出与环境业绩等数据都不能被独立地表现出来,而是被分散或隐藏在其他项目中的,未被追溯归集到真正引致其发生的事项中,从而使得其分配归集丧失了相关性、准确性,而导致决策失误。将绿色理念注入管理会计,目的是能将先进制造技术所带来的环境支出与环境效益清晰地计量、表述出来,供信息使用者使用,以使产品定价能够充分涵盖产品的全要素生产率的代价。先进制造为企业带来了绿色的生产方式和理念,企业战略的制定和计划的执行以及结果的评价都不能脱离绿色标准的依据。正如冯巧根教授所说,管理会计的一大职能是“信息支持功能”,管理会计必须能够充分提供绿色决策信息,保证信息使用者所做的决策是一个衡量了所有要素之后的最佳决策。

四、总结

先进制造带来了企业的生产方式和经营方式的根本性的变化,随着客观条件的转变,企业的管理模式需要朝着先进的管理模式转变。管理会计作为企业管理的重要工具,顺应企业内外部环境变化进行的变革既是现实管理发展的需要,也是管理会计发挥其功能作用的内在需求,通过顺应先进制造环境的变化,并从从成本、资本管理以及从柔性化、绿色化理念入手逐步推进管理会计变革来提高管理会计信息的有用性和决策支持价值的发挥。值得注意的是,管理会计可以反过来借助先进制造技术的发展实现自身的飞跃,随着先进制造技术不断朝着智慧制造方向前进,管理会计也会朝着智慧管理会计的方向前进。

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中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2017)16-0262-02

《先进制造技术》是机械制造、机电类专业的一门专业选修课,课程的主要任务是让学生掌握和了解当今世界上最新的制造技术原理和方法、了解当前制造领域相关技术发展趋势,拓宽知识视野,为将来所从事制造行业工程技术研究、技术管理和企业经营等工作做好铺垫。该课程包括先进制造技术的发展及体系结构、现代设计技术、先进制造工艺技术、制造自动化技术和先进制造生产模式等内容[1]。在传统工程教育体制下,教育方向主要致力于培养研究型和理论性工程技术人才,而忽视对学生创新性、自主性学习能力的培养。该课程的教学模式主要以课堂讲授为主,由于学生专业知识背景缺乏、自学能力不足以及教学方式的单一,使教学质量较低,效果较差[2-3]。课程教学的信息化教学模式是以学生为中心,学生在教师所创设的情境、协作与会话等学习环境中充分发挥自身的主动性和积极性,对当前所学的知识进行意义建构并用所学知识解决实际问题。本文将采用信息化教学模式,探索应用于《先进制造技术》课程教学中,使信息技术与课程知识有机整合,建设数字化资源库,完善网络课程,并组织实施,开展课程教学评价,有力的促进了课堂教学效率的提高。

一、课程信息化教学建设思路与步骤

根据学生学习背景及培养要求,对《先进制造技术》课程内容进行了梳理,明确了学生在学习本课程时必须掌握的知识点,并分为教师授课知识点和自学知识点,明确知识点教学目标和考核方式,编制知识点教学方案。在实施过程中积极了解学生对知识点的掌握程度,修整实施方案,确保教学效果。将课程内容分为现代设计技术、先进制造工艺、制造自动化、先进企业生产模式等四大模块,对每个模块设计多个研究方向,形成了28个课程知识点。在知识点教学目标的描述方式上借用了布卢姆教学目标分类理论[4]。该理论认为,教学知识目标的描述应当兼顾认知、情感和动作技能三大领域,其中知识点认知领域又分为知识、理解、应用、分析、综合、评价六个不同等级的目标。对每个知识点采用准确的描述和阐释,改变了以往比较模糊的教学目标描述,使学生对知识点的掌握程度理解清晰,一目了然。然后对每个知识点制定与之相适合的教学方案,分别采用课堂授课、网络学习和实验教学的方式进行讲授,采用课堂讨论、观察学生反应、布置作业、课堂测验、网上答疑、问卷调查等多种考核方式,判断学生知识点掌握程度,通过定期总结和测试,让学生学会个人总结和反思,不断提高对课程知识点的认识,提高教学质量。

二、网络教学平台及其课程教学资源的开发

信息化教学模式中,网络教学平台和教学资源至关重要,为了满足学生学习的需要,课程组开发了大量的、多种形式的教学资源,如PPT、视频、动画等,上传到网络教学平台上进行共享,使学生方便快捷地找到自己所需要的知识。网络教学平台提供了大量的在线学习功能,如网上通知、网上批阅作业、BBS、在线测试、调查问卷等。教学资源主要完成了如下栏目:课程介绍,教学大纲,教师信息,教学材料,课程通知,答疑讨论,课程问卷,教学邮箱,课程作业等栏目。

三、课程信息化教学

对机械专业40名学生开展试点,采用课堂授课、网络学习和实验等三种教学方式,对每个知识点按照所确定的教学目标、教学方案分别采用课堂讨论,观察学生反应,布置作业等方式开展教学,部分知识点如先进制造模式,工业机器人技术等采用学生自学和教师课堂提问相结合的方式来完成。学生通过课程网站提供的大量学习资源,开展网上在线实例教学、在线讨论、在线提问等方式来指导学生自主学习,知识点考核过程采取定期测试、课堂测试、在线测试、互评互测等多种方法,掌握学生对每个知识点的掌握程度,跟踪、调查、修正教学方案,不定期开展学生自我总结和汇报,锻炼学生的分析能力和表达能力,教学效果很好。通过以上各个方面的测试,了解学生掌握知识点的程度,为以后调整教学方法提供依据。在期末考试后对考试成绩进行了分析,与未实施信息化课程班级学生进行了对比分析,学生成绩分布对比结果如图2所示。结果表明,实施信息化课程改革后,学生总体成绩提升明显。课程实施过程及课程考试结束后,组织了多次调查问卷,了解课程实施信息化教学对学生的影响程度和教学效果,主要对课程的满意程度和信息化对课程有无帮助等两方面进行调研,通过对调查问卷进行分析与统计,结果表明,绝大多数学生对实施信息化教学持支持态度,同时多数同学认为实施信息化家教学对课程学习帮助很大。

四、结论

将信息化教学模式应用于《先进制造技术》课程教学中,采用布鲁姆知识目标分类法和描述方式,对课程内容重新梳理,划分成若干知识点,准确描述知识点教学目标,设计教学方案,确定合适的知识点考核方式,在功能强大的网络平台上进行实践,通过课程网站提供的大量学习资源,进行实例教学、现场教学、在线测试、在线答疑等多种方式,提高学生自主学习能力,锻炼了学生的表达能力和组织能力,取得了较好的教学效果,获得了学生的广泛认同,值得推广。

参考文献:

[1]于士军.《先进制造技术》教学改革的探察与实践[J].电子世界,2013,(4):284-285.

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[中图分类号]F427

[文献标识码]A

[文章编号] 1673-5595(2015)05-0024-06

一、引言

制造业是工业化的直接推动力和贡献者,制造业的发展水平直接关系本国(地区)工业化进程和经济健康稳定发展。山东省作为具有中国制造业典型发展特征的省份,其制造业的发展也是中国制造业发展的缩影。以工业为主导的山东省,其制造业在山东省工业化进程中占据着举足轻重的位置,《山东统计年鉴2013》数据显示:2012年山东省第二产业工业增加值为25293亿元,工业增加值同比增长125%,其中制造业占比高达875%。然而,单纯的统计数据只能片面地反映山东省制造业的发展水平,山东制造业在保持高速稳定发展的同时出现了如生产效率低下、产业结构落后、创新能力不足、环境污染和资源浪费等一系列问题。因此,需要构建一套科学客观、具有针对性的评价指标体系和方法对山东制造业的发展进行评价,并根据评价结果提出科学客观的转型升级对策。

国内外学者对先进制造业进行了深入研究,Sohal等认为制造业先进程度取决于制造技术的革新,而制造业技术是竞争与合作的结果,企业与同行企业相互竞争,与供应商博弈,与政府合作都能够在竞争与合作的同时提升自身制造技术[1];Gouvea Costa等认为先进制造技术的进步是由企业自身组织结构的特点和竞争决定的[2];李廉水认为制造业需要通过提升经济创造、技术创新、资源环境保护来实现协调发展[3];王玉珍认为先进制造业是以新兴高技术产业为核心、着力发展产业附加值高的行业,是利用较少的资源创造较高的产值、积极与第三产业衔接的新型工业[4];李慧认为先进制造业相对传统制造业主要在产业结构、制造技术、管理能力、制造模式方面存在区别[5];龚唯平等认为制造业发展程度可从先进制造技术、先进制造模式、市场网络化、经济创造能力四个方面来衡量[6];郭巍等认为影响制造业先进性的要素有先进制造技术、先进制造管理、先进制造模式、经济效益和社会效益五个方面,其中社会效益核心要素的提出最具创新性[7];黄烨菁认为先进制造业相对于传统制造业来说,其独特性主要体现在先进制造模式、先进生产制造组织方式、制造与服务功能关联模式等方面[8]。已有的先进制造业理论研究成果,有的操作性不强,只是停留在理论层面;有的在实际应用中存在局限性,造成评价结果不全面且不具有针对性。因而,构建一套适用山东制造业的评价指标体系不仅具有理论价值,更具有实用意义。

二、山东制造业评价指标体系

在遵循系统性、客观性、时效性、可操作性、指导性五大原则下,构建山东省制造业综合发展评价指标体系。

三、山东省制造业评价研究

本文采用《山东统计年鉴2013》中山东省制造业统计数据为指标评价原始数据,利用SPSS19.0中因子分析法对其进行分析评价。根据国家统计局颁布的《国民经济行业分类标准(GB/T4757―2011)》,中国制造业包括31个行业大类:农副食品加工业(A1),食品制造业(A2),酒、饮料和精制茶制造业(A3),烟草制品业(A4),纺织业(A5),纺织服装、服饰业(A6),皮革、毛皮、羽毛及其制品和制鞋业(A7),木材加工及木 竹、藤、棕、草制品业(A8),家具制造业(A9),造纸及纸制品业(A10),印刷和记录媒介复制业(

A11),文教、工美、体育和娱乐用品制造业(A12),石油加工、炼焦和核燃料加工业(A13),化学原料和化学制品制造业(A14),医药制造业(A15),化学纤维制造业(A16),橡胶和塑料制品业(A17),非金属矿物制品业(A18),黑色金属冶炼及压延加工业(A19),有色金属冶炼及压延加工业(A20),金属制品业(A21),通用设备制造业(A22),专用设备制造业(A23),汽车制造业(A24),铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造业(A25),电气机械及器材制造业(A26),计算机、通信和其他电子设备制造业(A27),仪器仪表制造业(A28),其他制造业(A29),废弃资源综合利用业(A30),金属制品、机械和设备修理业(A31)。由于金属制品、机械和设备修理业数据的缺失,因此本文不予评价。

(一)经济效益分析

对经济效益初始成分矩阵进行标准正交旋转得到旋转成分矩阵,见表2。其中第一个因子F1的高载荷指标是X12、X14、X15、X16,将其命名为规模因子;第二个因子F2的高载荷指标是X11、X13,将其命名为效率因子。

通过回归方法得到成分得分系数矩阵,因子得分表达式为:

(二)制造技术分析

对制造技术初始成分矩阵进行标准正交旋转得到旋转成分矩阵,见表3。其中第一个因子

F3的高载荷指标是X21、X22、X23、X26、X27,将其命名为研发因子;第二个因子F4的高载荷指标是X24、X25,将其命名为专利因子。

(三)管理模式分析

对管理模式初始成分矩阵进行标准正交旋转得到旋转成分矩阵,见表4。其中第一个因子

F5的高载荷指标是X31、X32、X33、X35,将其命名为财务因子;第二个因子F6的高载荷指标是X34、X36,将其命名为经营效率因子。

通过回归方法得到成分得分系数矩阵,因子得分表达式为:

(四)发展模式分析

对发展模式初始成分矩阵进行标准正交旋转得到旋转成分矩阵,见表5。其中第一个因子F7的高载荷指标是X41、X42、X43,将其命名为工业“三废”排放因子;第二个因子F8的高载荷指标是X44、X45,将其命名为能耗因子。

通过回归方法得到成分得分系数矩阵,因子得分表达式为:

(五)综合能力评价

通过回归方法得到成分得分系数矩阵,因此我们能够得到因子得分表达式:

式中,Mi是由得分分数组成的矩阵。

(六)评价结果

由上述计算得到的山东省制造业评价结果,见表6。

经济效益方面,从得分情况看,化工、农副产品、纺织、非金属、通用设备、有色冶金、电器、橡胶和塑料等行业经济效益处于制造业平均水平之上,其中化工、农副产品、纺织业经济效益尤为突出。汽车、电子通讯、医药、石油、服装、食品等行业经济效益处于制造业中等水平。皮革羽毛制品、印刷、化学纤维、交通运输、烟草等行业经济效益处于制造业平均水平之下,其他制造业经济效益最差。从各项因子得分情况看,规模效率因子中化工、农副食品、纺织行业位列前三,规模水平较高,印刷、仪器仪表、废弃资源回收、化学纤维规模水平较差。效率因子呈现单极化特征,其他制造业的效率水平极低,废弃资源回收、仪器仪表、木材加工等行业效率处于领先水平。

制造技术方面,从得分情况看,电子通讯、医药、烟草、电器、仪表仪器等行业制造技术水平处于制造业平均水平之上,其各行业之间的差距较小。化工、通用专用设备、造纸、橡胶塑料等行业制造技术处于中等水平。农副产品、木材、家具、服装、废弃资源回收等行业制造技术处于制造业平均水平之下,其中服装和废弃资源回收的制造技术水平最低。从各项因子得分情况看,研发因子的单项排名与综合排名基本相符,电子通讯、医药、烟草等行业研发水平处于行业前三,家具、木材、废弃资源回收研发水平处于行业垫底。专利因子呈现单极化趋势,其他制造业远远超越其他行业专利水平。

管理模式方面,从得分情况看,烟草行业拥有远超其他行业的管理模式效率,医药、饮料、仪器仪表、专用设备等行业管理模式水平高于制造业平均水平,电器、化学纤维、汽车、食品、金属制品等行业管理模式处于制造业中等水平。农副产品、纺织、石油加工、皮革羽毛制品、黑色冶金、木材等行业管理模式水平处于制造业平均水平之下,其中木材行业管理模式远远落后于其他行业。从各项因子排名情况看,财务因子的单项排名呈现单极化特征,烟草行业财务管理水平远超其他行业,石油加工、黑色冶金行业的财务管理水平垫底。经营因子分布较为平均,铁路船舶航天设备、烟草、汽车经营较好,其他制造业、木材、废弃资源回收行业经营水平较差。

发展模式方面,从得分情况看,烟草、仪器仪表、电子通讯、科教娱乐用品、铁路船舶航天制造等行业发展模式高于制造业平均水平,其中各行业差距较小。纺织、饮料、食品、金属非金属制品、石油加工等行业发展模式处于制造业中等水平。化工、造纸、有色冶金、黑色冶金、化学纤维等行业发展模式处于制造业平均水平之下,其中黑色冶金、化学纤维行业发展模式远远落后于其他行业。从各项因子得分情况看,工业“三废”因子的单项排名呈现单极化趋势,化学纤维行业 “三废”水平远远低于其他行业,有色冶金、造纸行业次之,表明这三个行业对环境污染较为严重。能耗因子也呈现单极化特征,黑色冶金、化工行业远低于其他行业水平,表明这两个行业对资源消耗较为严重。

从综合得分来看,烟草、化工、医药、电器、电子通讯、通用专用设备制造等行业处于山东制造业前列,且烟草制品业远超其他行业。汽车、金属非金属制品、橡胶塑料、铁路船舶航天设备、饮料等行业处于山东制造业中等水平。印刷、石油加工、造纸、废气资源回收、黑色冶金、化学纤维等行业处于山东制造业较低水平,其中化学纤维行业综合评价倒数第一。从产业结构来看,发达程度高的电子通讯、电器、医药、烟草行业基本属于技术密集型行业,发达程度低的印刷、石油加工、造纸、废气资源回收、黑色冶金、化学纤维行业都属于劳动密集型行业。从主导行业来看,山东制造业中黑色冶炼及压延加工业、石油加工、炼焦及核燃料加工业、造纸及纸制品等行业在评价体系中综合得分不高,因此从长远来讲,这些行业需要转型升级。

(七)基于山东制造业评价的聚类分析

本文聚类分析使用系统聚类中的最远距离法,量度标准选取欧氏距离平方,根据山东制造业单项综合评价数据结果对山东省制造业进行聚类分析,分类情况及得分见表7、8。

从各分类行业来看,Ⅰ类行业的烟草制品业属国家垄断行业,一系列特殊原因使其最发达。Ⅱ类行业基本属于技术密集型行业,其大部分行业处于新兴行业崛起阶段,其发达程度较高。Ⅲ类行业基本都属于劳动密集型行业,基本是山东传统制造业主导行业,发达程度处于一般水平。Ⅳ类行业占制造业行业的47%,发达程度较差,其中轻工业行业占比较大,还包括石油行业。Ⅴ类行业中的有色冶金、造纸、黑色冶金、化学纤维四个传统的山东制造业支柱行业其发达水平令人堪忧。

四、转型升级对策

(一)整体转型升级对策

加强区域优势的发挥。山东具有独特的地缘优势,地处黄河下游,北临京津冀一体化发展区,南临长三角经济发展区,东临韩、日发达国家。山东具有得天独厚的承接产业的能力,目前中国正值大力推动京津冀一体化发展时期,山东凭借区域优势可以顺利承接制造业转移。同时,韩、日发达国家产业转移过程中,山东便利的交通和发达的物流具有一定的竞争力。

产业集群模式多元化。山东制造业产业集群主要以内源型品牌带动发展,以青岛家电制造业为例,其以海尔、海信等知名品牌的发展来带动周边制造业企业的发展。山东应促进产业集群模式向多元化发展,引入国际先进制造业企业,以外来品牌带动周边制造业企业的发展。

以重大项目为载体,引进国外核心技术。山东制造业整体处于落后阶段,先进的核心技术基本都掌握在国外发达制造业国家手中,山东制造业应引进国外核心技术来提升自身竞争力。山东制造业应以重大项目为载体,引进国外核心技术,在引进核心技术的同时提高自身的消化吸收能力,将核心技术吃透,对其进行本土化改进,使其最大限度地适应企业发展。

建立产业发展指导规划,大力培养新兴制造业产业。政府要制定细化的产业发展指导规划,为制造业的发展指引方向。产业发展指导规划有利于企业制定切实可行的战略发展计划,也能为投资者提供投资方向。山东新兴制造业目前处于规模小、程度低的阶段,但新兴制造业拥有高技术、低污染、高产值等优点,是未来山东制造业发展的方向。考虑山东的区域优势,新兴制造业应主要在海洋装备制造业、海洋生物制药、新能源、新材料等领域发展。

(二)各分类转型升级对策研究

Ⅰ类行业要着重提升经济效益。首先,以提升行业整体的劳动生产率来提升产品的产出率,要着重培养熟练劳动力,制定减少熟练劳动力流失的工薪制度。其次,降低烟草原料的采购成本、加工成本、劳务成本,以控制企业的总成本。最后,引进先进生产制造设备来提升生产的自动化程度,提升产品的产出率。

Ⅱ类行业属于高技术制造业,经济效益、制造技术、管理模式、发展模式四项指标基本都处于制造业中上水平,需要加大以上四项指标的投入力度。在经济效益方面,重点加强高附加值产品的研发,以此拉动经济效益的提升;在制造技术方面,要以重大项目为载体,引进国外核心技术来提升自身技术水平;在管理模式方面,学习国外发达制造业国家高新技术产业的管理模式,注重人力资本和固定资产的投入;在发展模式方面,新兴高新技术制造业发展要因地制宜,发展适合本地区的高新产业,发挥自然要素禀赋。

Ⅲ类行业整体发达程度一般,经济效益单项较为突出,制造技术、管理模式、发展模式三个单项指标处于制造业中等水平。在制造技术方面,要加大工业技术引进的投入力度,同时要加强对高新技术的消化吸收;在管理模式方面,引进精益管理理念并将其融入企业生产的各环节,最大限度地降低企业成本;同时加强营销投入力度,打造明星品牌。

Ⅳ类行业涉及制造业中的轻工业,整体发达程度差,四个单项评价指标都处于制造业的中下水平,需要加大经济效益、制造技术、管理模式、发展模式投入。在经济效益方面,要多生产制造高附加值的绿色产品;在制造技术方面,加强技术的自我创新能力,将传统技术与新兴技术融合;在管理模式方面,引进市场化管理模式,一切以市场为中心,生产制造都要服务于市场;在发展模式方面,要引入“绿色发展”理念并将其融入企业发展战略规划。

Ⅴ类行业涉及山东传统制造业支柱性产业,整体发达程度较差,发展模式明显严重落后,其他三单项处于行业的平均水平,需要加大以上四个单项的投入。在发展模式方面,树立和谐发展理念和企业社会责任意识,引进国际先进生产制造和净化技术用于生产制造,在提高生产效率和经济效益的同时降低企业污染和能耗。

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A Study of Upgrade Strategies and Evaluation of Shandong

Manufacturing Based on Factor Analysis

HUANG Changsheng, ZHANG Xuyu

篇13

中图分类号: TD406 文献标识码: A

我国目前正处于经济发展的关键时期,但作为科技发展的重要产业一一一一机械制造技术却是我们的薄弱环节。为了跟上先进制造技术的世界潮流,我们只有将其放在优先的地位,井以足够的力量子以实施,才能尽快缩小与发达国家之间的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。

1我国机械制造技术发展的现状

机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、维修服务及回收再生的全过程的工程学科,是以提高产品质量、经济效益、产品竞争力为目标,包含物质流,信息流和能量流的完整的系统工程。

在20世纪70年代以前,生产产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会

有相同功能的产品跟着上市。20世纪80年代后,随着国家改革开放的推进和市场全球化

的进一步发展,市场竞年变得越来越激烈。

到20世纪90年代初,随着CIMS技术的大力推广应用,包括有CIMS实验工程中心

和开放7个开放实验室在内的研究环境已建成。在全国范围内,部署了CIMS的若干研究项目,诸如CIMS软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略,CIMS总体与集成技术、产品设计自动化、工艺没计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统,质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果,获得不同程度的进展。但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD和管理信息系统,底层基础自动化还十分薄弱,数控机床由于编程复杂,还没有真正发挥作用。因此,与工业发达国家相比,我国的制造业仍然存在一个阶段性的整体上的差距。

目前,我国已加入WT0,机械制造业面临着巨大的挑战与新的机遇。因此,我国机

械制造业不能单纯的沿着20世纪的以凸轮及其机构为基础、采用专片j机床、专用夹具、专用刀具组成的流水式生产线一一一刚性自动化发展,而是要进行全面拓展,面向五化发展,即全球化、网络化、虚拟化、自动化、绿色化。

2机械制造技术的特点

随着科学技术的发展,现代机械制造技术呈现如下特点:

2.1机械刹造技术是一项系统工程

先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它是不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。

2 2机械制造技术是一项综合性技术

先进制技术应用的目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。因此,它并不限于制造过程本身,它涉及产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。以便提高制造业的综合经济效益和社会效益。

2 3机械制造技术是市场竞争要素的统一体

市场竞争的核心是如何提高生产率。随着市场全球化的进一步发展,20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时闸、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。

2 4机械制造技术是一项世界性技术

20世纪80年代以来,随着全球市场的形成,发达国家通过金融、经济、科技手段争

夺市场,倾销产品,输出资本,便得市场竞争变得越来越激烈。为适应这种激烈的市场竞争,一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。同时,机械制造技术是面向21世纪的技术,应与现代高新技术相结合,应是有明确范畴的新技术领域。

3我国机械制造技术的发展趋势

先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,井渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。

20世纪80年代,随着扫描显微镜的发明和使用,人类认识世界和改造世界的能力进入纳米时代。纳米技术是指实现纳米级精度,是一种在纳米尺度上研究原子和分子结构、物质特性及相互作用与运动、并运用这种技术为人类服务的高新技术,纳米技术对制造业产生了很大的影响,其应用范围将非常广泛,包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米装配技术和纳米测量技术等。

超精密加工的加工精度在2000年就已达到纳米级.在21世纪初开发的分子束生长技术、离子注入技术和材料合成、扫描隧道工程(STE)可使加工精度达到0.0003~0.0001υm,现在精密工程正向其终极目标――原子级精度的加工逼近,也就是说,可以傲到移动原子级别的加工。

现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上:一是精密工程技术,以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表,将进入微型机械电子技术和微型机器人的时代;二是机械制造的高度自动化,以CIMS和敏捷制造等的进一步发展为代表。

3 1精密成形制造技术技术包括铸造、焊接、塑性加工等

精密成形技术包括:精密铸造(湿膜精密成形铸造、刚型精密成形铸造、高精度造芯)、精密锻压(冷湿精密成形、精密冲裁)、精密热塑性成形、精密焊接与切割等。

3.2无切削液加工主要应用领域是机械加

工行业,无切削液加工简化了工艺、减少了成本并消除了冷却液带来的一系列问题,如废液排放和回收等

3 3快速原型零件制造技术(RPM),其设计

突破了传统加工技术所采用的材料去除的原则,而采用添加、累积的原理。其代表性技术有分层实体制造(LOM).熔化沉积制造(FDM)等

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