現代制造技術的概念精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的5篇現代制造技術的概念，期待它們能激發您的靈感。

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Abstract: Aiming at profound changes in manufacturing industry made by the rapid development of the human science and technology, on the goal to improve the disposition of the students of the Mechanical Manufacturing and Automation，the paper firstly discuses the way to cultivate the modern manufacturing concept with the core concept of Information Manufacturing，then research the teaching ideal and methods based on the course of Advanced Manufacturing Technology.

關鍵詞： 先進制造技術；信息制造；制造觀；教學方法

Key words: Advanced Manufacturing Technology；Information Manufacturing；Manufacturing Concept；Teaching Methods

中圖分類號：G642.4 文獻標識碼：A文章編號：1006-4311（2011）18-0176-02

0引言

上世紀末以來，伴隨以信息技術、自動化技術等為代表的人類科技的快速發展，制造已由傳統機械制造升華為集機械、液壓、光電、信息、材料、檢測、通訊、自控等領域最新知識成果為一體的嶄新學科，并對應演化形成了“精益生產、敏捷制造、虛擬制造、綠色制造”等一系列以優質、高效、低耗、靈活、清潔生產為原則，以取得理想經濟、社會效益為目標的系列先進制造技術。這在有力推動人類社會經濟發展同時，也對制造領域人才素質的培養提出更高要求。為此，在機械制造及其自動化等專業的教學中如何依據人類制造技術的發展歷程和演變規律實現對學生現代制造觀的培養顯然意義明顯，這對于目前正處于工業化發展轉型關鍵階段的中國民族工業更加意義重大。

1現代制造觀的培養思路和入手點

自人類以造物區別于其他生物開始，制造作為人類所從事的一項基本活動便伴隨著人類科技的發展和社會進步也處于不斷發展之中。人類在通過自身制造活動有目的地提高改善自身生產、生活方式的同時，其對自身制造活動的認識也伴隨科技的發展逐步深入，與之對應形成了制造觀。雖然，目前對于制造觀在概念上仍然沒有形成明確一致的定義，但從人類認知外部客觀世界的基本規律出發可明顯看出：制造觀顯然是人類在自身制造活動的不斷實踐中，基于所認知形成的核心制造要素、屬性來刻畫制造活動規律而形成的。人類關于自身制造活動基本屬性、規律的認知顯然是制造觀的基本內涵。因此，對于現代制造觀的培養應在產品零部件的加工、裝配這一傳統制造認知的基礎上，進一步從現代制造的概念、屬性特征以及基本規律三個層次入手，自上而下地逐步開展。首先應在概念層次上，從制造是什么和做什么的角度為學生明確現代制造的概念和內涵，使學生建立對于現代制造的基本認知。其次，可進一步結合當前主流先進制造技術特點及其應用情況，通過對現代制造所共同遵循目標、原則和方法的分析，從制造如何實現角度培養學生關于現代制造屬性、特征的基本認知。最后可依據所分析的現代制造基本屬性、特征，進一步通過對現代制造核心要素和實施開展本質規律的總結，從現代制造的過程、組織、控制管理和人的作用等層次進一步明確關于現代制造的基本認知。根據上面所分析的現代制造觀的培養思路及入手點，下面就針對所提出的三個層次具體討論現代制造觀的培養問題。

2現代制造的大制造概念

針對制造的概念，在依據國際生產工程學會（CIRP）的定義闡明制造是一個涉及“產品設計、物料選擇、生產計劃、生產過程、質量保證、經營管理、市場銷售和服務”的一系列相關活動和工作的總稱的同時，還應結合制造業當前發展現狀，進一步從如下所述的“寬領域、多學科、全過程、多目標”等幾個層面深入解釋現代制造的內涵。

2.1 現代制造的行業領域現代制造已不再僅僅是機械制造，在人類不斷提高自身的生產、生活水平這一目標的作用下，制造已演變為人類所從事的一項基本社會經濟活動，它涵蓋了機械、電子、化工、輕紡、食品等國民經濟的廣闊行業領域。

2.2 現代制造的學科領域現代制造在涵蓋國民經濟廣闊行業領域同時，通過對各學科知識、方法的綜合應用，必然會打破傳統的行業、學科領域界線，轉變為集機械、電子、材料、能源、信息、管理、生命科學、材料科學等為一體的綜合學科。

2.3 現代制造的基本過程現代制造已不再僅僅是單一的機械加工、裝配過程，其在內容上涵蓋了“市場需求分析、產品規劃、產品設計、工藝設計、加工裝配、銷售服務及報廢產品回收處理”等產品生命周期全過程中的所有環節和活動。

2.4 現代制造的目標現代制造打破了傳統機械制造以經濟效益為最終目標的束縛，在創造良好社會、經濟效益促進人類社會可持續發展的宏觀原則下，現代制造以產品的功能全面、造得快、造得好、造得省、造得準等作為制造活動實施開展所共同遵循基本目標。實際中，制造的優劣就是基于這些目標，從技術、經濟和社會學角度綜合開展評價做出的。

針對上述內容，如果可以同時結合以汽車為代表的某機電產品的制造發展歷程對其加以解釋說明和驗證，就可以更生動地從概念上深化學生對于現代制造的基本認知，幫助他們樹立現代制造的大制造概念[1][2]。

3現代制造的屬性特征

毋庸置疑，現代制造的屬性、特征與制造技術的發展密切相關。實際中，制造的特征和屬性是制造活動實施開展所共同遵循的目標、原則、策略和方式的體現。它們是伴隨人類社會和經濟的發展，科技的進步以及人類對其自身制造活動的不斷深入認知而逐步積累形成的[3]。制造的屬性特征和制造技術之間存在緊密聯系，一方面人類制造活動可以基于制造技術的發展不斷形成新的屬性特征，另一方面，新屬性、特征為制造活動所帶來的變化也為制造技術的進一步改進發展提供契機。鑒于此，實際教學中，在講述先進制造技術各自優勢特點和機理的基礎上，可進一步針對所講述的各項先進制造技術，通過對表1中對應內容的講述說明人類制造活動因制造技術，特別是先進制造技術的發展應用所發生的改變，從而可闡明現代制造屬性和特征的技術誘因。

如表1所示，伴隨先進制造技術的實施發展，現代制造在產品研發周期、質量、加工手段、組織方式等方面發生了顯著的提升轉變。這在提高人類生產能力的同時也必然會引發人類制造活動開展方式、方法的改變，形成如表2所示的全新屬性和特征[5][6]。

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【關鍵詞】先進制造技術 機械制造業 應用分析

隨著現代科技的不斷發展和創新，先進制造技術在機械制造業中的應用日漸普及，但是需要注意的時，現代人們對先進制造技術概念還缺少著一個統一的認識，從而也就形成了很多不必要的誤區。先進制造技術的應用和發展，會對機械制造業的發展帶來很大的促進作用。一方面，先進制造技術的技術理論，在機械制造業中得到具體應用和實現，能夠促進機械制造業的快速發展；另一方面，機械制造業因為自身生存雪球，諸多新工藝和新技術的出現也能夠讓先進制造技術的理論得到豐富和發展，從而促使其應用范圍得到進一步擴大，逐漸推廣到其他制造領域中。

1 先進制造技術的概念分析

先進制造技術起始于二十世紀八十年代末，其是由美國學者結合當時美國制造業所遭遇的危機和機遇，通過全面、深刻的分析其在制造業中存在的一系列問題，對國民經濟中制造業的地位和作用重新得到認識之后所提出的一種全新理念[1]。而隨著現代計算機信息技術的快速發展，在很大程度上行促進了制造技術的快速發展，促使現代制造技術得到了進一步創新改革，相對于傳統制造技術而言逐漸發生著重大改變，先進制造技術思想也就是在當下的社會局勢下逐漸衍生。先進制造技術概念一經提出就獲得了諸多國家的普遍認可，如日本、歐洲各國等，并結合此技術將一系列發展技術制定出來，以此來對先進制造技術的發展予以強有力的支持。近幾年來，先進制造技術發展和應用的重要性和必要性在我國也逐漸得到了充分認識。

從當下理論界而言，尚海沒有出現一個關于先進制造技術的公認的嚴格定義。而筆者認為先進制造技術屬于一種技術群，其是以計算機技術為核心，對信息、草料以及能源和環保等高新技術和現代管理技術進行綜合運用，然后將其運用到制造全過程，如產品設計、加工以及生產管理與銷售等上的一種制造技術總稱。先進制造技術的特點主要可劃分為四種：第一，先進制造技術并不是某種具體技術，而是一種技術群，且這種技術群并不是始終一成不變的，而是具有一定的動態化。第二，先進制造技術不是一種只是指制造過程中的一種技術，而是在產品設計、制造、生產管理以及營銷的所有制造過程中予以落實貫徹。第三，先進制造技術是一種技術群且具有著一定程度的綜合性特征，其融入了諸多專業學科中的先進技術。第四，先進制造技術的核心在于計算機技術，其是以計算機技術為依據的一種先進技術。

2 先進制造技術在機械制造業中的應用

2.1 在產品設計開發過程中的應用

在機械制造過程中現代設計的思想和方法已經在機械產品的設計、開發等過程中得到了廣泛應用，諸多現代設計方法和技術，如：綠色設計、計算機輔助設計、虛擬技術、可靠性設計以及并行工程等，促使傳統設計思想和方法逐漸開始發展改變。從設計內容的角度上講，傳統機械產品設計的設計過程主要可分成三個層次，及方案、技術以及工藝設計，其設計的內容存在一定的局限性[2]。而現代設計的內容已經延伸到了產品制造的全過程的全面設計，如產品規劃、制造、檢驗、銷售以及維護和回收等。而從設計方法的角度上講，傳統設計的主要示結合所積累的經驗、單一化的知識以及滯后的生產設計工具來實施，而現代設計則是在計算機輔助技術的基礎上，以多種學科及技術手段為核心，讓并行化、最優化以及精確化的設計過程得以實現。

2.2 產品制造是所衍生出來了一系列新工藝和新技術

機械制造工藝主要是指將原材料和半成品，加工制造成機械產品的一種方法和流程，在機械制造的整個過程中有著非常重要的作用。在其制造過程中，隨著日漸滲透進來的先進制造技術，再加上生產的實際需求，已然衍生出來一系列全新工藝和技術。例如：在毛坯制造上，近幾年來涌現出來了諸多高新技術，包括鋼液精煉和保護成套技術、高效金屬型鑄造工藝及設備、新型焊接電源及控制技術以及激光焊接與切割技術等。從機械加工角度上來看，有精密加工、超精密加工技術，難加工材料的切削技術以及復雜型面的數控加工技術等。從熱處理上看，有可控氣氛熱處理、真空熱處理、激光表面合金化等先進技術。從自動化生產角度上看，機床數控技術、工業機器人、傳感技術以及集成制造技術等已經得到了較為廣泛的運用。這些應用技術，不僅能夠讓機械制造本身的需求得到有效滿足，而且也能夠對先進制造技術的體系發展和建設帶來一定的支持作用。

2.3 先進制造技術讓企業組織管理模式得到創新

在大批量生產模式下，企業組織管理模式大都是以功能專業化為主，通過對剛性生產線進行運用，讓各個部門都能夠嚴格執行自身的職責。而隨著先進制造技術的滲透，促使現在制造業的生產模式正逐漸轉變成中小批量生產模式，由此也就促使企業的組織和管理模式不得不進行針對性的創新和改革[3]。首先，使其從傳統的順序工作方式逐漸轉變成并行工作方式；其次，從組織形式上功能劃分部門的固定形式逐漸轉變成小組組織下的動態、自主管理形式；第三，從金字塔式的多層次生產管理結構轉變成扁平式網絡機構；第四，從質量為主的競爭戰略轉變成迅速響應市場的競爭戰略；最后，從以技術為核心轉變成以人為本。

3 結語

綜上所述，先進制造技術是制造技術領域中的一種創新和改革，其為制造技術的發展帶來了新的機遇和挑戰，為傳統機械制造業輸入了全新的生命力，進一步促進了諸多相關產業的快速、穩定、可持續發展。

參考文獻：

[1]李曉明，孫林巖，汪應洛，高杰.先進制造技術（AMT）應用水平與制造業企業市場競爭力關系研究[J].管理工程學報，2013，04：55-59.

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關鍵詞：綠色技術；機械制造；自動化技術；運用分析

引言

機械設計與制造行業術語工業設計與制造的范疇，并且被人們所廣泛的知曉，對于現代生活和工作的各行各業均有巨大的影響。同時，在機械設計與制造技術之中使用的自然資源比較多，消耗量較大，故而也帶來了非常嚴重的環境問題。當前階段我國提倡建設環保社會、建設資源節約型社會，所以，有必要深入的對機械設計與制造技術進行全面的改革，同時對技術當中的不足之處、存在缺陷之處進行改進，在其中很好的引入現代化的綠色設計理念，最終確保機械設計與制造技術可以逐步的成熟和發展起來，營造出一種資源友好型的、現代化的綠色技術應用體系，更好的相應國家政策的號召，減少科學技術開發對環境帶來的污染與破壞。

1.綠色理念的概念分析

首先需要明確的就是綠色理念的基本意義和主要的概念。綠色理念指的是在現代化的科學技術應用之中加強對環境和自然資源的保護，按照自然環境的特點進行開發，有節制的開展各項研究活動，進而減少開發工作對環境帶來的污染與破壞。同時，由于傳統式的機械制造行業之中缺乏相應的環境保護意識觀念，對于資源的使用完全沒有目標和規劃，缺乏必要的處理手段，在理論方面也比較的缺乏、沒有實踐的工作經驗對工作提供支持，最終就造成了對環境的污染和損壞，這樣的現狀對于我國機械設計與制造發展尤為不利。所以在科學技術和新型手段高度發達的今天，越來越多的人們開始逐漸的意識到環境保護的重要性、意識到綠色理念在機械設計與制造之中應用的必要性。

綠色的設計理念是從機械設計的基本角度出發，為了能夠進一步的、更加合理與科學的保護自然資源環境，針對資源進行再利用而逐步發展起來的一種技術手段的指導理念。另外，在實踐的工作當中需要全面的減少排放物質，達到綠色理念的要求，通過加強排放系統的設計、改進廢物處理裝置等方式，來使得污染的排放降至最低，最終減少垃圾的排放量。與此同時，綠色的機械設計與制造技術，還需要盡可能的確保機械設備的高的更換頻率，減少由于設備的損壞而帶來的資源損耗，提升產品設計與建設的質量，達到現代化技術的要求。總而言之，綠色概念在機械設計與制造之中應用，不僅可以提升技術的水準，同時還可以提升對環境保護的水平，更好的建設起一個和諧健康的資源保護型社會。

2.綠色理念在機械設計與制造中的應用分析

根據上文針對綠色理念的詳細分析，可以對綠色理念在機械設計與制造技術之中應用的重要性與必要性有著全面的掌握。在實踐的工作當中要想進一步的推進綠色理念的應用層面，還需要針對設計的技術工藝和材料進行全面的調整，對設計的模式和理念進行革新，最終完成技術的改造。

對于機械設計與制造技術而言，要點在于前期的方案設計與組織規劃的編制，而對于現代化的綠色理念而言，更需要對前期的設計方案進行調整，運用先進的技術和全新的理論作為技術的依據和前提，追求可持續發展、追求自然資源的合理利用、減少對環境的損害。另外，還需要從綜合治理的角度著手，考慮設計技術方案的實用性、環境性以及經濟性等等多個方面的內容，為了更好的滿足綠色設計的要求，就需要對多個環節和多個工作項目進行改進。前期的成本分析、機械生產產品的再利用分析、產品裝置設備的可拆卸性分析以及綠色數據庫的建立等等，都對于整體工作有著巨大的影響。尤其是最后的機械設計與制造信息數據庫的建立，可以更好的對設計的方案進行分析，對各項數據進行記錄，進而為后期的工作積累寶貴而豐富的經驗。

同時還需要注重綠色的材料在機械設計與制造技術之中的應用。材料的選擇在整個制造工作當中占到了一個關鍵性的位置，首先要確保的就是材料的健康性與環保性。一些傳統的設計材料僅僅關注的是其性能和使用的功能，而對于環保性和安全性則比較忽視，在現代化的綠色機械設計與制造技術之中，除了關注基本使用功能之外，還需要對環境、社會效益等方面引起重視，諸如一些汞、鉛等材料，對于環境會造成極大的污染，所以還需要謹慎使用。

最后，綠色的機械設計與制造技術是建立在傳統的機械設計基礎之上的，所以對于設計工作而言要能夠最大限度的提升機械設計的基本功能，從基本的設計模式以及資源等角度出發，對產品的生命周期以及質量進行考慮，避免效率的地下以及質量的低劣，盡可能的做到低成本、高質量以及高度的可靠性，對機械行業的產品各項功能和各個細節進行完善與改進，最終滿足多方面的實際需求。

3.結束語

綜上所述，根據對綠色理念在機械設計與制造之中的應用進行全面分析，旨在更進一步的提升機械設計與制造技術的水準，為技術的發展提供理論基礎。

參考文獻：

[1]張也平.節約資源型機械制造工藝技術初探[J].企業技術開發，201l（5）.

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關鍵詞：現代制造技術；課程建設；教學改革

中圖分類號：G423

文獻標志碼：A

文章編號：1002－0845(2006)07－0018－02

一、現代制造技術的發展趨勢

機械制造業的生產發展規模經歷了從少品種、小批量到多品種大批量的轉變，資源配置從過去的勞動密集和設備密集向技術密集和知識密集的方向發展，生產方式也沿著手工、機械化、單機自動化、剛性流水自動化、柔性自動化、智能自動化的軌跡不斷進化。制造技術的發展增強了企業的生產能力和市場適應性，產品結構也走向多元化，產品性能大幅度提高。

當前，我國的經濟逐漸與國際接軌，國內企業大量采用現代制造技術參與國際競爭，因此形成了對掌握先進制造技術人才的巨大需求。隨著現代科學技術的進步，特別是隨著微電子技術、計算機技術、信息技術、現代管理技術、制造技術與機械制造技術的不斷融合，機械制造工業的面貌發生了很大的變化，相繼出現了數控機床、加工中心、柔性制造系統、集成制造系統、虛擬制造、敏捷制造、并行工程等許多先進的制造方法和生產模式，形成了現代制造技術體系。現代制造技術是傳統制造業不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源及現代管理等技術成果，并將其綜合應用于制造全過程，以實現優質、高效、低消耗、清潔、靈活生產，從而取得較理想的技術與經濟效果的制造技術的總稱。先進的制造技術是制造業的技術支柱，是一個國家科技水平、綜合國力的重要體現，制造技術的發展是經濟持續增長的根本動力。

二、現代制造技術發展的特點

1.貫穿制造全過程

傳統制造技術一般指加工制造的工藝方法，實際上只是制造全過程的一部分；而現代制造技術則貫穿了從市場預測、產品設計、采購、生產經營管理、制造裝配、質量保證、市場銷售、售后服務、報廢處理甚至回收再利用等整個制造過程，使整個制造過程成為一個大系統。

2.技術、管理、人員三者結合

現代制造技術已不是一個單純的技術問題，已發展為由技術支撐轉變為技術、管理、人員三者的有機集成，它強調更加靈活的組織管理模式，以使制造全過程達到優化運行。例如，一家企業要建立計算機集成制造系統，就必須首先對所有員工進行培訓，改變傳統的思維模式。而精良生產理論提出的市場驅動、需求牽引理念，強調用戶是核心，快速響應市場需求。

3.多學科交叉融合

傳統制造技術的專業、學科單一，不同專業之間界限分明；而現代制造技術的專業、學科之間不斷滲透、交叉、融合，其界限逐漸淡化甚至消失，這使得現代制造技術趨于系統化和集成化，并發展成為集機械、電子、材料和管理等技術于一體的新興交叉技術。如快速成型技術就是機械工程、CAD、數控、激光以及材料等技術交叉優化集成的結果。

4.支持可持續發展

資源、環境與人口是當今社會面臨的三大主要問題。現代制造技術強調優質、高效、低耗、清潔、靈活生產，它所倡導的綠色制造、清潔制造、生態工廠等新概念、新哲理，是支持可持續發展戰略的有力武器。

5.制造過程是個系統工程

機械制造過程是一種離散的生產過程，制造過程中的各個環節之間可以彼此關聯或不關聯。用系統論的觀點來分析和研究制造過程，就出現了制造系統的概念，并形成了現代制造系統工程學。制造系統由物質流系統、能量流系統和信息流系統三個基本要素組成。計算機技術、數控技術、微電子技術、傳感技術等的發展，促進了制造系統的形成和發展。

三、現代制造技術對教學改革的要求

由于現代制造技術不是指某項技術，而是一個綜合的系統技術，這對當前的教學內容、培養體系以及專業和學科間的交叉滲透提出了新的挑戰。拓寬專業、培養通才，是面向21世紀教學改革的一個重要內容。而教學計劃受學時數的限制，許多新的制造技術卻無法一一單獨安排，學生也難以自由選擇專業和課程，因此導致他們的知識面狹窄。

現代制造技術要求從業人員在掌握堅實的自然科學知識和寬廣的人文社會科學知識的基礎上，具有廣泛收集與處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析與解決問題的能力、組織管理能力、綜合協調能力、表達溝通能力和社會活動能力等，尤其是要求不斷增加創新能力和工程實踐能力。因此，急需加強教育與產業部門間的密切交流與合作。從某種意義上說，產學研結合的教育模式已成為提高教育質量、培養應用型人才的重要途徑。

目前，制造業產業結構調整的頻率和產品更新的周期不斷加快，知識失效的速度也明顯加快，工科畢業生知識的半衰期只有六年左右。因此傳統的一次性教育模式已不能適應新的時代要求，這對當前的培養模式與教育手段提出了新的要求。

為培養適應現代制造技術發展的高層次工程技術應用人才，必須適時調整機械制造技術類課程的體系結構和教學內容，使學生初步建立起與現代制造技術相適應的知識體系。學生除了具備機械制造技術基礎知識、專門知識和相關的職業技能外，還應該拓寬知識面，注重培養創新應用能力和綜合素質，提高畢業后對工作環境的專業適應性。

四、現代制造技術課程建設的基本思路

為適應機械制造及自動化和機電一體化專業課程設置調整的需要，通過對先進制造技術的主要內容進行綜合提煉，我們開設了現代制造技術這門課程，用以簡要地介紹現代制造領域的設計、制造、加工自動化和生產管理等技術，并展望了現代制造技術今后的發展趨勢。課程設置的目的是為了拓寬學生的知識面，培養他們對新技術的跟蹤適應能力，提高機械類各專業學生的就業能力。

現代制造技術課程建設的基本思路是：以現代制造技術的前沿性、綜合性、交叉性和適用性為原則，注重國內外新成果和新技術的采用，對與我國、特別是本地機械制造行業關系密切的關鍵技術作重點介紹，注重學科之間的交叉融合，從系統的角度介紹現代制造技術的內涵、特征、技術發展前沿和關鍵技術等內容。根據這個目標制定了以下四項具體目標：

(1)將各類相關課程之間進行最佳組合，實現課程設置科學化；(2)調整課程內容，實現課程知識結構的綜合化、教學內容的現代化；(3)改進教學方法和手段，實現教學手段的現代化，提高教學效果和質量；(4)拓寬學生的知識面，培養學生的創新意識，實現人才素質的優化。

五、現代制造技術課程體系建設的改革

現代制造技術包括三大主題技術群：主體技術群、支撐技術群和制造技術環境。這三大主題技術群不是彼此孤立的，它們之間有信息交換。傳統的課程體系生硬地將實際相互關聯的整體內容人為地分割切塊，這對于各門課程的學習而言，在保證知識的系統性、完整性、條理性、透徹性等許多方面，是有積極意義的。但現代制造技術的一個重要特征是學科間的內容不斷滲透、交叉、融合，界限逐漸淡化，技術也更趨于系統化和集成化，因此，現有體系造成了學生所掌握的知識是零碎散亂的，因而直接導致了學生綜合應用能力的欠缺。

為了應對現代制造技術迅猛發展帶來的挑戰，必須用先進的制造技術改造傳統學科，淡化專業劃分，加強素質教育。在教學計劃的安排上，提出了“努力保持傳統制造技術內涵，大力拓展現代制造技術外延”的總體設想，對舊的教學體系進行大刀闊斧的改革，在課程設置和內容上逐年調整，使傳統制造技術和現代制造技術兩條課程主線相互補充、相輔相成，使本專業畢業生既能較快地適應傳統制造業的需求，也能很好地跟蹤先進技術發展的趨勢，保持可持續發展的潛力。近幾年，機械制造各專業針對周邊地區機械行業發展的需要，不斷對傳統課程進行整合，大幅度壓縮學時，先后開出了機械CAD原理與應用、有限元法應用、機電一體化基礎、數控加工技術、測試技術、現代制造技術等系列課程。在教學內容和體系上逐步突破傳統的CAD和制造工藝教學，構建先進制造技術的知識體系。

雖然過去的教學體系改革中對許多單門課程的教學內容進行了局部優化，適時增加了相關的現代制造技術的一些零碎內容，但整個課程體系的整體框架并沒有結構性的變化。我們本著課程體系建設要與社會需求和工程技術發展水平相適應的原則，對現代制造技術進行了綜合與整合，制訂了新的教學計劃，擬定了新的教學大綱，將各種互相滲透和融合的相關技術集成為現代制造技術內容，安排40學時進行教學，

將眾多的現代制造技術整合成一門課，其難度是相當大的。為了將各項內容有機、有序地整合在一起，使學生具備先進制造技術的基礎知識，我們采用了宏觀整合和微觀整合的措施，使課程內容較好地反映本課程的宗旨。

宏觀整合是在總體結構上進行整合，解決相關章節的取舍和編排問題。我們把眾多的先進制造技術按照內容分類，進行整合，確定了按現代設計技術、現代制造工藝技術、制造自動化技術和系統管理技術等幾個方面分別介紹的總體結構。在內容的取舍上，我們主要考慮的是與現有課程的銜接，凡已有單獨安排的內容如數控技術、計算機輔助設計技術、有限元技術等不再講述，以避免重復。

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關鍵詞:現代模具;設計;制造;信息化

現代模具產品制造是典型的單件小批量、離散型生產。傳統模具產品開發從設計、試制到產品上市周期太長,設計過程中難以與用戶進行交流,難以及時聽取用戶的意見,難以考慮可制造性和可裝配性,很難全面考慮安全、維護等方面的要求,不能綜合考慮生產、時間以及費用等相互制約條件的限制,更談不上考慮整個模具產品壽命周期的諸多問題。筆者就現代模具產品設計與制造的高科技信息化及其應用談點淺見。

1現代模具設計與制造已步入信息化時代

改革開放30多年來,中國模具生產作為一個產業有了翻天覆地的變化。這種變化主要體現在三個方面:產能變化、生產方式變化、技術革命。大多數人看到的是中國模具產業作為一個行業的從無到有、從小到大、從拾漏補缺到成為主力,以及模具需求和產量的快速增長變化。但更重要的是生產方式轉變和技術革命。后兩種變化是一種更加深刻、更加根本性的變化。生產方式的轉變主要體現在,從過去傳統的小而全的后方車間、作坊式的生產,轉變為高度市場專業協作的大規模生產方式;從完全非標生產到相對標準化和準標準化生產。模具生產技術革命,濃縮到一點就是企業信息化也就是數字化制造和信息化管理。

20世紀80年代前,很多模具是靠鉗工用手打磨出來的;90年代,由于引入了數控加工機床、edm等較先進的設備,大大地提高了模具的生產工藝水平,生產周期及模具的品質也有了很大的縮短和改進。高精度加工己經把工人從繁重的體力勞動中解放出來。另一方面,cad/cam/cae等計算機輔助技術在模具行業也得到了廣泛的應用,模具的設計及數控加工水平有了很大的提高,cad/cam/cae軟件對于模具技術人員的工作效率和設計的可靠性已經有了很大的提高。目前各模具企業又面臨著一個新的課題,如何把企業管理也同樣從煩瑣的事務中解放出來,讓信息化管理為企業的生產效率提升作出貢獻。所以模具企業管理的信息化己經成為模具行業發展和進步的必然趨勢。

模具生產是單件訂單式生產,在管理信息化中有其強烈的特殊性。設計是制造的一部分,工藝設計不充分,設計與工藝信息可直接重復利用價值不大。因此,根據企業生產特點把握全面信息化管理與實用、簡化管理的平衡點,是信息化的關鍵。這就造成很難照搬成熟的管理軟件。例如汽車模具企業沒有傳統意義上的原材料,倉庫管理等等。購置的都是部件與部件的半成品,不存在入庫出庫過程,制造費用的攤銷每個企業也是都不一樣。又比如成本核算更應該采用項目管理的辦法,而不是采用一般加工制造業的辦法,什么pdm、erp等軟件不經過徹底的改造是完全不適應的。

2現代模具設計的CAD/CAE技術的應用

模具設計是隨工業產品零件的形狀、尺寸與尺寸精度、表面質量要求以及其成型工藝條件的變化而變化的,所以每副模具都必須進行創造性的設計。模具設計的內容包括產品零件(常稱為制件)成型工藝優化設計與力學計算和尺寸與尺寸精度確定與設計等,因此模具設計常分為制件工藝分析與設計、模具總體方案設計、總體結構設計、施工圖設計四個階段。CAD/CAE,計算機輔助設計和輔助工程,它包括概念設計、優化設計、有限元分析、計算機仿真、計算機輔助繪圖和計算機輔助設計過程管理等。應用CAD技術可以設計出產品的大體結構,再通過CAE技術進行結構分析、可行性評估和優化設計。采用模具CAD/CAE集成技術后,制件一般不需要再進行原型試驗,采用幾何造型技術,制件的形狀能精確、逼真地顯示在計算機屏幕上,有限元分析程序可以對其力學性能進行檢測。借助于計算機,自動繪圖代替了人工繪圖,自動檢索代替了手冊查閱,快速分析代替了手工計算,使模具設計師能從繁瑣的繪圖和計算中解放出來,集中精力從事諸如方案構思和結構優化等創造性的工作。在模具投產之前,CAE軟件可以預測模具結構有關參數的正確性。

當今的概念設計已不僅僅是停留在對外觀和結構的設計上,它已經擴展到對模具結構分析的領域。對于運用CAD技術設計出的模具,可運用先進的CAE軟件(尤其是有限元軟件)對其進行強度、剛度、抗沖擊實驗模擬、跌落實驗模擬、散熱能力、疲勞和蠕變等分析。通過這些分析,可以檢驗前面的概念性結構設計是否合理,分析出結構不合理的原因和部位,然后再在CAD軟件中進行相應的修改。修改后再在CAE中進行各種性能的檢測,最終確定滿足要求的模具結構。

當今CAD技術的發展使得概念設計思想體現在相應的模塊中。概念設計不再只是設計師的思維,系統模塊也融合了一般的概念設計理念和方法。目前,世界上大型的CAD/CAE軟件系統,如Pro/ENGINEER、UG、Solidworke、Alias等,都提供了有關產品早期設計的系統模塊,我們稱之為工業設計模塊或概念設計模塊。例如,Pro/ENGINEER就包含一個工業設計模塊——ProDesign,用于支持自上而下的投影設計,以及在復雜產品設計中所包含的許多復雜任務的自動設計。此模塊工具包括概念設計的二維非參數化的裝配布局編輯器。這些系統模塊的應用大大減少了設計師的工作量,節約了工作時間,提高了工作效率,使設計師把更多的精力用在新產品的開發及創新上。

3現代模具制造的CAD/CAE/CAM技術應用

現代經濟的飛速發展,推動了我國模具工業的前進。CAD/CAE/CAM技術的日臻完善和在模具制造上的應用,使其在現代模具的制造中發揮越來越重要的作用,CAD/CAE/CAM技術已成為現代模具的制造的必然趨勢。