機電一體化數(shù)控方向范文
時間:2023-08-07 17:41:18
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關鍵詞:數(shù)控專業(yè) 培養(yǎng)目標 教學內(nèi)容 教學方法 評價機制
我院是國家級數(shù)控培訓基地之一,如何利用數(shù)控基地,提高學生數(shù)控技能,使學生在企業(yè)中拿到更高工資,使家長愿意送子女到我院就讀,這是我院不斷思索和追求的目標,也是我院今后辦學的方向。根據(jù)辦學方向,企業(yè)需求,確定數(shù)控專業(yè)的培養(yǎng)目標,并根據(jù)培養(yǎng)目標,在數(shù)控專業(yè)教學改革中,從教學內(nèi)容、教學方法、教學評價機制方面做了一些有益的探索與實踐,使選擇本專業(yè)的學生,以成功者的心態(tài)步入社會。
一、依據(jù)企業(yè)需求確定培養(yǎng)目標
要發(fā)展職業(yè)教育,要辦好職業(yè)院校,明確定位是學校發(fā)展的前提,職業(yè)院校數(shù)控專業(yè)應該為地方培養(yǎng)優(yōu)秀的數(shù)控技術人才,如果職業(yè)院校畢業(yè)生每月能拿到3000元、4000元,家長自然就會十分愿意地送子女到職業(yè)院校就讀。企業(yè)憑什么給職業(yè)院校學生高工資,前提是我們培養(yǎng)的學生有過硬的本領。據(jù)《關于數(shù)控人才需求與數(shù)控職業(yè)教育教學改革的調(diào)研報告》中指出,當前企業(yè)對數(shù)控技術人才有三個層次需求,藍領層、灰領層和金領層。我院以學生為主體,以企業(yè)需求為依據(jù),以就業(yè)為導向,把培養(yǎng)目標定位在“藍領層”。
二、根據(jù)職業(yè)實踐能力改革教學內(nèi)容
根據(jù)《中等職業(yè)技術學校數(shù)控技術應用專業(yè)領域技能型緊缺人才培養(yǎng)培訓指導方案》指導思想,在培養(yǎng)培訓中應體現(xiàn)以綜合素質為基礎,以能力為本位,把提高學生的職業(yè)能力放在突出的位置,加強實踐性教學環(huán)節(jié),使學生成為企業(yè)生產(chǎn)服務一線迫切需要的高素質勞動者,因此設置課程的教學內(nèi)容,應圍繞學生職業(yè)實踐能力。
(一)專業(yè)基礎課服務職業(yè)實踐能力
我院數(shù)控專業(yè)仍沿用機械專業(yè)的一些傳統(tǒng)課程名稱,如《機械制圖》、《公差配合與技術測量》、《機械基礎》、《金屬材料與熱處理》、《機制工藝》、《車工實習》、《數(shù)控車床編程與操作》等專業(yè)基礎課,但這些課程的外延與內(nèi)涵都發(fā)生變化。因此學校讓各教研組和備課組共同探討所教學科的教學大綱和教學內(nèi)容。根據(jù)職業(yè)院校生文化成績相對較差的特點,理論教學以“必需、夠用”為度,突出“適用性”和“針對性”,允許對某些偏難偏深或者陳舊內(nèi)容進行大膽刪除,而增加一些數(shù)控技能培養(yǎng)所需的實用性知識。
(二)文化基礎課滲透職業(yè)實踐能力
在文化課程中,要滲透崗位職業(yè)能力的要求。比如,學生畢業(yè)后如果口才好、寫作能力強,能把車間生產(chǎn)過程,企業(yè)存在的問題以及解決方案,能以調(diào)研報告的形式寫出來,在企業(yè)里就會受到重用,容易得到提拔。因此圍繞專業(yè)崗位需要,將語言口頭表達能力與應用文寫作能力作為語文重點教學內(nèi)容;對于數(shù)學課則著重學習對數(shù)控編程中的數(shù)學處理知識,如靈活應用三角函數(shù)數(shù)學知識,確定各表面上點的坐標等;對于英語課中加入數(shù)控專業(yè)知識,培養(yǎng)學生閱讀機床上英文指令如JOG、MENU、OFSEF、AUTO等指令,培養(yǎng)學生閱讀數(shù)控機床說明書的能力。
(三)數(shù)控技能操作課體現(xiàn)職業(yè)實踐能力
目前許多數(shù)控教材給定加工程序不完整和不全面,只給出了“輪廓”加工程序,工藝分析不分粗車、精車工序,沒有介紹如何達到數(shù)控技術要求,況且許多教材中實訓工件加工直徑超過40mm,那些課題的程序無法在本基地的數(shù)控機床上運行。根據(jù)數(shù)控教材中存在的缺陷,可通過校企合作或課程整合,及時調(diào)整課程設置和教學內(nèi)容,在“必需”和“夠用”的原則下,開發(fā)數(shù)控校本課程,體現(xiàn)數(shù)控專業(yè)領域的新知識、新技術、新工藝和新方法,在實習過程中向企業(yè)靠攏。如數(shù)控實訓部分課題可選自永康企業(yè)生產(chǎn)實際,通過一系列有針對性的技能訓練,使學生在扎實掌握專業(yè)基本知識和技能基礎上,及時了解掌握本專業(yè)領域最新技術發(fā)展及相關技能,實現(xiàn)專業(yè)教學基礎性與先進性的統(tǒng)一,從而為學生直接頂崗,在企業(yè)中獲得高收入創(chuàng)造條件。
三、針對課程特點改革教學方法
職業(yè)院校學生,生源復雜,學生程度參差不齊,要調(diào)動學生學習積極性,提高學生自學能力,養(yǎng)成良好學習習慣,這是提高教學質量必須解決的課題。根據(jù)數(shù)控技能操作這門課和課程特點,利用國家級數(shù)控培訓基地,提高學生數(shù)控操作能力,對傳統(tǒng)的教學方法進行改革。
我院對數(shù)控技能培訓采用項目教學法,項目教學法是師生通過共同實施一個完整項目而進行教學活動。在教學中,采用數(shù)控校本課程,由“雙師型”教學執(zhí)教,把每個練習項目根據(jù)數(shù)控技能要求分解成許多小知識點,讓學生在學數(shù)控操作中學會對刀、車削循環(huán)程序的上機調(diào)試及自編工藝、自編程序、自選刀具并在機床上將零件加工出來。通過項目教學法,給學生提供體驗完整工作過程的學習機會,經(jīng)歷確定任務――制定工作計劃――實施計劃――進行質量控制與檢測――評估反饋整個過程,提高學生理解和掌握車削對刀、車削循環(huán)程序編寫的知識與技能。
四、結合職教特點改革評價機制
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關鍵詞:機電一體化;工程機械;應用
中圖分類號:TH-39 文獻標識碼:A
一、機電一體化的產(chǎn)生與應用
20世紀60年代以來,人們利用電子技術的初步成果來完善機械產(chǎn)品的性能后,刺激了機械產(chǎn)品與電子技術的結合。計算機技術、控制技術、通信技術的發(fā)展,為機電一體化的發(fā)展更進一步奠定了技術基礎。20世紀80年代末期,機電一體化技術和產(chǎn)品得到了極大發(fā)展。各國均開始對機電一體化技術和產(chǎn)品給以很大的關注和支持,20世紀90年代后期,開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段,機電一體化進入了深入發(fā)展時期。光學、通信技術等進入了機電一體化,微細加工技術也在機電一體化中嶄露頭角,出現(xiàn)了光機電一體化和微機電一體化等新分支。我國從20世紀80年代開始開展機電一體化研究和應用。取得了一定成果,它的發(fā)展和進步依賴并促進相關技術的發(fā)展和進步。
二、機電一體化技術的優(yōu)勢
1、提高了使用的性能
機電一體化產(chǎn)品大多數(shù)是使用數(shù)字顯示和程序控制這種先進的技術,在進行控制的時候都是利用產(chǎn)品控制平面上的按鈕進行控制,而且做到了按鈕與操作手柄的數(shù)量最小化,使得操作更加方便和簡單,系統(tǒng)的自動化程度顯著地提高。機電一體化產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中,都是利用內(nèi)部的電子控制系統(tǒng)的預制程度進行自動指揮,采用重復的動作來實現(xiàn)所有需要完成的生產(chǎn)步驟。尤其是在這個階段,技術一流的機電一體化產(chǎn)品,都是通過控制對象參數(shù)變化的外部環(huán)境來實現(xiàn)最好地工作程序,以達到最佳地自動運行。
2、調(diào)試和養(yǎng)護更方便
這種控制方案的優(yōu)點是,它使產(chǎn)品在不改變?nèi)魏闻浼糠只蛘卟桓淖儺a(chǎn)品某些部分的情況下,只需要通過直接輸入到機電一體化產(chǎn)品操作系統(tǒng)上的程序,對程序進行相應的變動或者進行基于基礎上的更新過程就可以完成產(chǎn)品的調(diào)試改進。此外,對于一些具有存儲功能的機電一體化產(chǎn)品,企業(yè)可以通過對預先安裝在系統(tǒng)中不同的程序的執(zhí)行,可以有效避免重復安裝的情況出現(xiàn),機電一體化的系統(tǒng)也可以隨時根據(jù)產(chǎn)品需要,對目標進行變動,這時程序會自動更換操作,使得工作效率得到明顯的提高。機電一體化系統(tǒng)還具有自動化監(jiān)控、巡檢功能,可以使產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中一旦出現(xiàn)設備故障,該設備可以及時作出反應,并采取適當?shù)募m正措施,以確保機電一體化設備的正常運行。
3、安全性能得到改進
機電一體化產(chǎn)品具有自動報警、自動監(jiān)控、自動保護、自動診斷等功能,這相比于傳統(tǒng)的機械設備在安全性能上取得了巨大的進步,使得設備的安全性能得到有力的保障。目前的機電一體化產(chǎn)品在工作的過程中,一旦出現(xiàn)故障,就可以自動采取有效的防護措施,消除安全風險,在一定程度上,對設備以及設備的操作人員的安全起到了保護作用。
4、生產(chǎn)質量得到提高
機電一體化產(chǎn)品通常都具有自動控制功能和自動信息處理功能,正因為具有這樣的特點,在對生產(chǎn)產(chǎn)品的檢測精度、生產(chǎn)的靈敏度、生產(chǎn)的范圍等多個方面都取得了顯著地提高,通過自動生產(chǎn)控制系統(tǒng),機電一體化產(chǎn)品可以避免從操作者的主觀想法上對產(chǎn)品造成影響,在生產(chǎn)的過程中完全按照預定的程序,執(zhí)行所需的操作,有效的確保了機械的使用性能,確保了設備的生產(chǎn)能力得以實現(xiàn),提高了產(chǎn)品質量。
5、適用的范圍更廣
相比傳統(tǒng)的機械和電氣產(chǎn)品,機電一體化產(chǎn)品不再局限于單一功能,也不再受到單一的技術限制,這類產(chǎn)品具有復雜的技術和先進的功能,大大提高了產(chǎn)品的自動化程度和產(chǎn)品的功能水平,使得這類產(chǎn)品的生產(chǎn)、使用范圍越來越大。
三、機電一體化在工程機械中的應用
1、機電一體化技術應用于機床的創(chuàng)新
在機電一體化應用中,Z80-CPU各種應用軟件較多,在我國機床數(shù)控方面應用比較普遍,因為它的系統(tǒng)開發(fā)較容易。我國的數(shù)控機床一般均采用經(jīng)濟型的光電隔離電路及Z80-CPU微機、微機I/O接口電路以及功率放大電路等。而且這類Z80-CPU及其配套的芯片普遍、廉價并且相對于其他的技術來說相對可靠、維修方便、通用性強。Z80系列有獨特的I/O指令,而且I/O接口譯碼硬件也較簡單,其微機執(zhí)行時間也較短、重要的是其指令格式也相對較短,這樣非常有利于縮短掃描現(xiàn)場機床工作狀況的周期。
由于大部分的數(shù)控機床要求工作刀具或工作臺必須精確按照沿坐標軸的運動,因此在這類機電一體化應用中,就必須要考慮采用具有插補功能的連續(xù)控制方式。滾珠絲杠摩擦損失小,副傳動效率高,在整個操作中無爬行現(xiàn)象,運動平穩(wěn),給予適當預緊,采用氟塑貼面導軌,它具有耐磨性好,摩擦系數(shù)小,可消除低速運動的爬行現(xiàn)象,同時它的抗撕傷能力強、以及成本低等優(yōu)點。反向時可以定位精度高、消除空間死區(qū)以及剛度好。可消除螺母和絲杠的螺紋間隙,因此一般數(shù)控機床的執(zhí)行機構傳動方式采用滾珠絲杠副傳動。
3、電子監(jiān)控、故障自診以及自動報警
電子監(jiān)控、故障自診以及自動報警,也就是說對于工程機械的工作裝置,傳動系統(tǒng)、發(fā)動機、液壓系統(tǒng)以及制動系統(tǒng)進行全面的監(jiān)控,一旦在運行的過程中發(fā)生異常情況,就會自動地找出故障的位置并自動進行報警提示。機電一體化的發(fā)展和應用,大大地改善了操作人員的現(xiàn)實工作條件,全面提高了機械設備的工作效率。與此同時,簡化了機械設備檢查和維護的工作,相應地減少了維修費用,大大降低了維修停機的時間,對于提高機械設備的使用壽命有很大的作用和意義。
4、柴油機控制
通過采用電子油門控制體系、電子調(diào)速器、自動控制升溫系統(tǒng)以及自動停機系統(tǒng),對柴油機的使用更加控制自如。
5、降低功耗,提高生產(chǎn)率
一般的工程機械使用時功耗較高,但是生產(chǎn)效率確較低,例如傳統(tǒng)的液壓挖掘機不僅功耗較高,能量利用率不到30%,而且生產(chǎn)率較低。但是應用了機電一體化技術的工程機械利用先進的電子控制系統(tǒng)使機械的功耗大大降低,生產(chǎn)率明顯提高,例如采用了卡特電子系統(tǒng)的液壓挖掘機,功率利用率明顯提高,從而使機器的生產(chǎn)率大大增加。又如將機電一體化技術應用于柴油發(fā)動機,由于電子調(diào)速器等的應用,使柴油發(fā)動機可以根據(jù)不同的工況選擇不同的工作模式,降低了柴油發(fā)動機的功耗,增加了柴油發(fā)動機的工作效率。
6、提高精度,增加良品率
機電一體化技術在工程機械中的應用,通過精密的電子控制系統(tǒng),大大增加了工程機械作業(yè)的精度,使得整個生產(chǎn)過程的良品率大大提高。傳統(tǒng)的機床加工的產(chǎn)品的精度很多時候是依靠操作人員的經(jīng)驗和操作的熟練程度,產(chǎn)品的良品較低。而應用的機電一體化技術的數(shù)控加工機床或者加工中心的加工精度顯著提高,其可以根據(jù)控制系統(tǒng)的命令自動進行作業(yè),并根據(jù)反饋系統(tǒng)的信號及時調(diào)整作業(yè),產(chǎn)品良品率大大提高。比如最先進的數(shù)控金切機床的加工精度已經(jīng)可以達到0.001mm左右,超精密數(shù)控機床的微細切削和磨削加工精度可達到0.05μm左右。
結束語
機電一體化不僅是工程機械行業(yè)的發(fā)展的趨勢,也是世界整個機械行業(yè)的主要發(fā)展趨勢。由于人們對于工程機械智能化的追求,機電一體化在工程機械中的應用會越來越來廣泛。相信隨著科學技術的飛速發(fā)展,機電一體化技術將會迎來更廣闊的發(fā)展前景。
參考文獻
篇3
一、機電一體化產(chǎn)品概述
機電工業(yè)是由電子信息工業(yè)和機械工業(yè)中的某些行業(yè)組成的系統(tǒng)產(chǎn)業(yè),它也是我國國民經(jīng)濟的支柱行業(yè)。具體包括機械工業(yè)、電子以及通信設備制造業(yè)、專用設備制造業(yè)等等。機電一體化產(chǎn)品的作用是為國民經(jīng)濟各個部門提供先進的適用的技術和設備,為人民大眾提供機電儀器的各項生活用品,也為國防提供專用儀器設備和配套的產(chǎn)品。近年來由于我國在機電一體化工業(yè)方面取得了很大發(fā)展,拉動了我國的整體經(jīng)濟效益的提高,使我國總產(chǎn)值和總資產(chǎn)有很大提高,出口額也占到了總額的40%以上。
二、機電一體化產(chǎn)品國際競爭力的不利因素
跨國公司在技術以及市場網(wǎng)絡方面都有很明顯的競爭優(yōu)勢,我國與發(fā)達國家的工業(yè)比較來說,存在著很多的不足之處。
(一) 機電一體化產(chǎn)品的技術含量低
目前我國機電生產(chǎn)工藝應用的是傳統(tǒng)的工藝,所以比較落后,對于一些具有世界先進水平的機電設備在我國使用率并不高,只有某些大企業(yè)的部分車間在應用。比如,我國的縫制設備在國際市場上只是屬于中檔產(chǎn)品,高檔市場幾乎沒有。機電一體化產(chǎn)品的技術含量低,一些機電企業(yè)只能夠制造其中的機械部分,而最關鍵而且最能體現(xiàn)機電一體化產(chǎn)品的數(shù)控方面的部件都要依靠從國外進口。如果這些科技含量高的零部件從國外購進的話,就增加了生產(chǎn)成本。另外,我國對機電專業(yè)人才的培養(yǎng)不夠,本身的研發(fā)能力很薄弱,我們要不斷研發(fā)設計新材料和新工藝。
(二)產(chǎn)品種類雷同,價格競爭激烈
我國企業(yè)的生產(chǎn)狀況是:大部分中小企業(yè)采用的生產(chǎn)模式跟隨大中企業(yè),研發(fā)生產(chǎn)相對比較成熟的中低檔產(chǎn)品。這些產(chǎn)品的市場需求很大,一些中小企業(yè)只要有資金就可以買到這類產(chǎn)品的所有部件,中間省了研發(fā)、加工和管理等工序就可以裝配出這類產(chǎn)品,這就節(jié)省了企業(yè)很多生產(chǎn)成本和中間費用,所以他們生產(chǎn)出來的產(chǎn)品在價格上就低很多,很有價格優(yōu)勢。企業(yè)的這種跟隨戰(zhàn)略也導致了產(chǎn)品質量參差不齊,也會導致這類產(chǎn)品種類雷同,也就產(chǎn)生了價格戰(zhàn)爭。這對于一些沒有形成規(guī)模的中小企業(yè)來說,非常不利。
(三)研發(fā)能力薄弱,高級研發(fā)人才缺乏
技術研發(fā)能力不足是機電一體化企業(yè)普遍存在的問題。機電企業(yè)的研發(fā)領域狹窄,產(chǎn)品研發(fā)處于初級階段。雖然研發(fā)的硬件條件很重要,但是最重要的還是研發(fā)人員,我們?nèi)狈Φ木褪菍I(yè)的高素質的研發(fā)人員。我國機電企業(yè)的勞動力資源還是比較充足的,然而專業(yè)技術人才以及高級管理人員卻很匱乏。我們也高薪聘請一些國外的專家來幫助我們研發(fā),但是在翻譯中會出現(xiàn)一些問題,而且出于民族保護主義,國外的專家也不一定會把研發(fā)過程中最關鍵和最有價值的部分傳授給中國的企業(yè)。
三、提高我國機電一體化產(chǎn)品國際競爭力的對策
(一)從中國市場走向國際市場
我國機電一體化企業(yè)要不斷地拓展國際市場,在鞏固歐美等傳統(tǒng)市場的同時,還要去開發(fā)中東、東南亞、非洲和俄羅斯等市場,從而進一步擴大市場份額。我們要精心組織好國內(nèi)外的大型出口商的展覽會和交易會,組織更多的民營企業(yè)出國參觀,從我國機電一體化的實際情況出發(fā),制定市場多元化戰(zhàn)略,選擇好國外展會的目標。根據(jù)我國政府與東盟10國簽訂的中國東盟自由貿(mào)易區(qū)《貨物貿(mào)易協(xié)議》和《爭端解決機制協(xié)議》,東盟國家降低部分機械產(chǎn)品進出口關稅,這為我國機械產(chǎn)品出口提供了機遇。我國可以選擇帶有中國特色的產(chǎn)品進行出口貿(mào)易,從而開辟新的市場。
(二)注重知識產(chǎn)權,提高企業(yè)競爭力
知識產(chǎn)權問題是一個國家中企業(yè)綜合競爭力的重要問題,也是一個很敏感的問題。我國機電一體化企業(yè)多年來的發(fā)展方向一直是在引進、吸收和消化產(chǎn)品方面,而知識產(chǎn)權的意識卻很淡薄。雖然一些企業(yè)開始重視知識產(chǎn)權工作,也做了一些努力來保護知識產(chǎn)權,但是隨著機電一體化行業(yè)中的各個企業(yè)不斷崛起并壯大起來,產(chǎn)銷量增長,仿制能力增長,這已經(jīng)對國外的企業(yè)構成了嚴重的威脅。國外企業(yè)已經(jīng)屢次就知識產(chǎn)權問題刁難中國的一些企業(yè)。所以知識產(chǎn)權問題已經(jīng)逐漸威脅到了我國機電一體化企業(yè)的生存和發(fā)展。我國企業(yè)要高度重視知識產(chǎn)權工作,在科研和生產(chǎn)人員中加強知識產(chǎn)權意識的教育,要懂得申請專利的重要性,要給企業(yè)提供良好的發(fā)展環(huán)境;要調(diào)動科研人員的創(chuàng)新性,形成具有知識產(chǎn)權的產(chǎn)品來提高企業(yè)的科技競爭力;還有要建立知識產(chǎn)權部門,引進知識產(chǎn)權專業(yè)人才,積極研究知識產(chǎn)權,從而建立知識產(chǎn)權的相關機制。
(三)加強對外對內(nèi)交流,完善投資環(huán)境
目前我國的機電一體化產(chǎn)品在出口方面與國外生產(chǎn)企業(yè)有很大差距,當然也有投資和政府政策的差距。所以,對于我國政府來說,我們要承擔起一些責任:要營造有利于我國機電企業(yè)發(fā)揮優(yōu)勢的投資環(huán)境,借鑒先進的做法,在稅收、退稅和資金方面制定靈活的政策,要加強對電力和稅務等各個部門的協(xié)調(diào),當然,每個地區(qū)要結合自己的實際情況來看。要完善外資企業(yè)的服務體系,實現(xiàn)環(huán)境招商,建立外商在我國投資的市場信息體系,打破外商投資企業(yè)用人的地區(qū)限制。對外商的子女教育和文化以及娛樂等等方面采取保障措施,營造良好氛圍來留住外商。
(四)中小企業(yè)要向專業(yè)化發(fā)展
中小企業(yè)在資源和技術方面都比較有限,所以不可能兼顧很多方面,這就需要向專業(yè)化發(fā)展。因為在激烈競爭的國際市場中,中低檔產(chǎn)品的利潤空間就很小。根據(jù)這些企業(yè)積累的經(jīng)驗,外商更青睞的產(chǎn)品都是專一的企業(yè)。如果靠一個系列的產(chǎn)品在積累的競爭中生存下來,那么這個企業(yè)必定有自己的特色,而且質量也是過關的。所以筆者認為中小企業(yè)應該把握機遇,把自己的技術向更專、更精方向發(fā)展才能使我國機電一體化企業(yè)快速發(fā)展。
篇4
論文摘要:隨著我國構建創(chuàng)新型國家對高技能人才要求的不斷提高,高等職業(yè)教育正面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。而這其中,高等職業(yè)教育課程體系的建設與改革則是提高高職教學質量的核心,也是教學改革的重點和難點。
五年制高職高專教育是培養(yǎng)高技能應用型人才,應具有較寬知識面,過硬的專業(yè)技能,能適應生產(chǎn)第一線的工程技術人員。長期以來,高職專業(yè)培養(yǎng)大多套用普通高等教育的模式,重理論輕實踐,其結果培養(yǎng)的學生體現(xiàn)不出工程應用型人才的優(yōu)勢及特點。機電一體化技術專業(yè)是一個寬口徑專業(yè),適應范圍很廣。本文以面向制造業(yè)培養(yǎng)高職機電專業(yè)(數(shù)控方向),對其職業(yè)能力及其培養(yǎng)模式進行探討。
一、關于職業(yè)能力的定義
我們從最為本質的職業(yè)能力開始分析,現(xiàn)將職業(yè)能力的各類定義列出。①性質定義(本質論)——心理學角度,體現(xiàn)個性心理特征,直接影響職業(yè)活動效率和職業(yè)活動順利進行的個性心理特征。②條件定義(條件論)——源于CBE理論,有利于進行職業(yè)分析,使職業(yè)能力描述具體化,是指完成一定職業(yè)任務所需的知識、技能、態(tài)度(有的定義還加上了“經(jīng)驗”)。
二、職業(yè)能力分析方法
從職業(yè)能力的定義出發(fā)看問題,可以使我們對各類課程開發(fā)方法中的職業(yè)能力的分析具有更深刻的認識,職業(yè)能力分析方法有以下幾種。①功能分析法。職業(yè)功能是指一個職業(yè)要實現(xiàn)的工作目標,或是本職業(yè)活動的主要方面(工作項目)。根據(jù)不同的職業(yè)性質和特點,可以按照工作領域、工作項目、工作程序、工作對象來描述職業(yè)功能。②崗位分析法。采用人力資源管理中常用的崗位分析方法,通過對該職業(yè)所轄崗位的活動進行分析,而推定該職業(yè)所需要的各種能力的一種分析方法。③項目分析法。項目指具有相對獨立性,可以獨立或合作完成的一個職業(yè)活動。④技術分析法。通過描述該職業(yè)所需要的主要的職業(yè)專門技術,來描述該職業(yè)能力的一種方法,適合于技術性較強的職業(yè)類型。
三、職業(yè)導向課程模式的主要觀點
職業(yè)教育課程設計的主要考慮因素是:生產(chǎn)現(xiàn)場的職業(yè)活動順序、職業(yè)能力形成的心理順序,獲得職業(yè)資格基本要求,課程的主要系統(tǒng)化方式是職業(yè)系統(tǒng)化方式。①體現(xiàn)生產(chǎn)現(xiàn)場的職業(yè)活動過程。目前大力推行的“職業(yè)活動導向”課程開發(fā)方法,都強調(diào)了這個問題。在職業(yè)學校的課程中,縮小課程情境與職業(yè)活動情境之間的差距,讓學生掌握工作過程知識是十分必要的。②要體現(xiàn)職業(yè)能力形成的心理過程。這個問題是從教學論的角度提出的,知識、技能、態(tài)度的形成有其特定的心理過程,職業(yè)教育培訓要按照知識、技能、態(tài)度的形成的心理規(guī)律來組織課程。A.知識的學習過程:了解轉化鞏固應用。B.操作技能學習過程:定向模仿整合熟練。C.心智技能學習過程:原形定向原形操作原形內(nèi)化。D.態(tài)度形成過程:順從認同內(nèi)化。③符合融入職業(yè)資格的要求。這是職業(yè)教育培訓課程對職業(yè)能力的最低要求。其核心問題是把國家職業(yè)標準融入職業(yè)教育的課程中去,實現(xiàn)“雙證”的問題。④指導學生自主職業(yè)生涯發(fā)展?,F(xiàn)代對職業(yè)技能的要求日趨復合化,這就要求學生具有職業(yè)轉換能力、創(chuàng)業(yè)能力。因此,職業(yè)教育的課程必須重視全程化職業(yè)指導,引導學生做好職業(yè)準備和職業(yè)規(guī)劃。
四、對機電類數(shù)控方向分析
(1)主要就業(yè)崗位。從事數(shù)控設備的運行、安裝、調(diào)試、檢測和維護, PLC應用程序編制;自動化設備的操作及維護;自動化設備的銷售及技術服務等相關崗位的技術應用性人才。
(2)職業(yè)能力分析。我們將這些崗位所要求的職業(yè)能力分為初級專業(yè)技術能力層、中級專業(yè)技術能力層、高級專業(yè)技術能力層。按學科體系規(guī)律,我們把數(shù)控技術專業(yè)所需的能力分為職業(yè)基礎能力、機械能力、電氣能力三大部分。根據(jù)核心能力和一般能力要求,我們又將每種能力分解為幾個主要專項能力,每項主要能力需要的知識內(nèi)容一一列出。
①職業(yè)基礎能力,其主要能力包括英語能力、計算機應用能力和繪圖能力,專項能力包括一定的英語筆譯和口譯能力、看懂英文機床說明書能力、計算機基礎及應用能力與運用網(wǎng)絡收集信息能力、機械識圖能力與手工及計算機繪圖能力(二維及三維圖形)。相對應的課程有:公共英語、數(shù)控專業(yè)英語、計算機應用基礎、機械制圖、Auto CAD 繪圖。
②機械能力,其主要能力包括機械加工能力(傳統(tǒng)機械加工能力、數(shù)控加工能力)、數(shù)控設備能力(數(shù)控設備機械基礎能力、數(shù)控設備精度檢驗),專項能力包括測量加工零件能力、選擇金屬材料能力、機械加工設備操作能力、普通機床加工工藝能力、選擇刀夾具能力、切削參數(shù)選擇能力、數(shù)控機床操作能力、手工編程能力、自動編程能力、能CAD/CAM圖形轉化為加工程序能力、程序傳輸能力、機床常用機械元件及機構應用能力、讀懂機床中液(氣)壓回路能力、理解機床各部分結構作用的能力、數(shù)控設備精度檢測及數(shù)控機床各項指標驗收能力。相對應的課程有:切削原理及刀具、機械基礎、機械制造工程實踐、金工實習、數(shù)控工藝及編程、數(shù)控加工中心、數(shù)控銑削加工技術、數(shù)控專業(yè)綜合實訓、數(shù)控機床安裝調(diào)試及維護。
③電氣能力,其主要能力包括數(shù)控機床電氣應用能力、數(shù)控機床電氣維護機故障診斷能力,專項能力包括電工儀表使用能力、機床電氣控制能力、通用PLC應用能力、閱讀數(shù)控系統(tǒng)、主要參數(shù)設置修改能力、報警提示分辨能力、典型故障分析及診斷能力、數(shù)控機床維護能力。相對應的課程有:數(shù)控機床電氣控制、數(shù)控機床故障診斷及維護。
本專業(yè)以數(shù)控應用能力和素質培養(yǎng)為主線,構建了實踐教學與理論教學并重、理論與實踐相互交叉、相互滲透、相輔相成兩大教學體系。因此,將職業(yè)能力素質培養(yǎng)的全過程分為三個階段,并保證專業(yè)技術應用能力、計算機應用能力、外語能力培養(yǎng)不斷線,實施“三個結合”,教學遵循“實踐——理論——實踐”雙循環(huán)、螺旋式推進的模式。
總之,高職學生應具備一定職業(yè)能力,而最重要的是他們的核心能力,還要具備超出某一具體職業(yè)技能和知識范疇的拓展能力。通過通用課程的學習,使學生掌握技術思維的能力,學會把復雜的技術現(xiàn)象分析為簡單因素,然后進行綜合,從中找出一般性的技術規(guī)律。在此基礎上,學會把技術運用到實際工作中去。
參考文獻
[1]姜宏.高等職業(yè)教育課程改革探討[J].
教學與管理,2006(14).
篇5
Abstract: Along with the rapid development of science and technology, CNC technology centered modern manufacturing technology is gradually replacing traditional mechanical manufacturing technology. All kinds of vocational schools have opened the NC machining major. Due to the influence of many reasons, graduates of mechanical-electrical integration major, mechanical and electrical engineering major and mechanical manufacturing major in higher vocational institute do not have satisfied hands-on ability. So the subject of CNC practical teaching is significance.
關鍵詞: 數(shù)控車工;實訓教學;體會
Key words: CNC latheman; practical teaching; experience
中圖分類號:F270?7 0 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2011)13-0291-01
0 引言
實訓教學是高職高專學院教育中的重要環(huán)節(jié),它關系到學生專業(yè)知識技能的掌握程度。實訓教師的恰當指導,耐心幫教,是學生在學習中少走彎路,能更快更好地掌握專業(yè)技能的關鍵。本人結合實訓教學實踐就數(shù)控車工實訓教學談幾點體會。
1 精心設計緒論課,激發(fā)學生的學習興趣,培養(yǎng)良好的職業(yè)素質
1.1 播放視頻 介紹數(shù)控機床出現(xiàn)的背景、發(fā)展歷程、生產(chǎn)特點以及未來的發(fā)展趨勢,讓學生知道數(shù)控加工技術是現(xiàn)代機械制造的新手段,它具有加工精度高、質量穩(wěn)定、加工適應性強、生產(chǎn)率高、勞動強度小等特點。特別是它能完成許多在普通機床上無法完成的工作。讓學生知道現(xiàn)在所學習的、未來所從事的是一項有技術含量的專業(yè),不但社會地位高、勞動強度低、工作環(huán)境舒適,而且工資待遇不菲。讓他們對未來充滿信心,從而激發(fā)他們學習的自覺性和主動性。
1.2 強調(diào)文明生產(chǎn)和安全操作規(guī)程,教學中,一定要把安全放在生產(chǎn)的首位 讓學生認識到安全文明生產(chǎn)是未來幸福生活的根本前提和保障。面對高速運轉的機床,稍不小心就會發(fā)生人傷機損的安全事故,所以操作者必須掌握好數(shù)控機床的性能,精心操作。一方面要管好、用好和維護好數(shù)控車床,另一方面還必須養(yǎng)成文明生產(chǎn)的良好習慣和嚴謹負責的工作作風,不斷培養(yǎng)較好的職業(yè)素質。
2 利用數(shù)控仿真系統(tǒng),使學生在虛擬環(huán)境中了解數(shù)控加工技術
同數(shù)控機床操作系統(tǒng)一樣,數(shù)控加工仿真系統(tǒng)也是用了相同的面板與按鍵功能,沒有任何安全隱患,學生因此能夠大膽地去練習。同時,現(xiàn)代的數(shù)控加工仿真軟件還可以實現(xiàn)以下兩方面的功能:①模擬演示功能;②程序自診斷功能。一方面,能夠自動地檢測學生編制的數(shù)控程序,詳細地指出錯誤的原因所在;另一方面,能夠實現(xiàn)三維測量功能,這在真實設備上是不能達到的。這樣一來,不但讓學生相對完整的掌握了操作技術的知識,而且也鍛煉了他們的膽量,加強了他們的信心。
3 妥善安排實訓步驟,減少學習“彎路”
目前,數(shù)控車床的種類可謂琳瑯滿目,有著不同的結構、性能以及操作系統(tǒng)。尤其是不同的車床,其控制面板也是不一樣的,其也有著不完全一樣的G代碼與M代碼(輔助功能),更有甚者,完全不一樣。因此,第一步,在實訓過程中,一定先讓學生對于所要操作的車床結構有一定的了解,熟悉諸如操作系統(tǒng)和控制面板等方面的性能。第二步,給學生一些模型零件(圓弧等)的加工程序,學生依據(jù)此進行輸入,進而在教師的指導下進行加工,學生不僅深層次的了解到了車床的性能,以及操作的規(guī)程,同時也消除了在操作時的畏懼心理,加強了信心。第三步,先讓學生查看一些簡單零件的圖紙,讓他們知道所要操作的內(nèi)容以及技術要求,以此為基礎去明確加工的方案,組織加工的程序;思考諸如明確切削用量、定位零件以及選擇刀具等等諸多問題,然后對加工程序單進行手工編寫,檢修加工程序,對程序說明卡和走刀路線圖等技術文件進行編制。第四步在實訓教師在場的情況下按照自己所編工藝路線上車獨自加工完成零件。第五步按照考級要求讓學生熟練掌握各類G代碼、M指令等功能以及切削要素的內(nèi)涵并能恰當選用。加工先從軸類零件、盤類零件、內(nèi)外螺紋零件開始訓練,等這些熟練后嘗試加工中等復雜零件,如車制機床主軸(要求采用粗切循環(huán)功能)、車制內(nèi)外球面(要求采用刀尖圓弧半徑補償功能,并且球面的位置度不大于0.04mm)、車制蝸桿以及多頭螺紋(要求采用子程序功能,并符合圖樣要求),最后再練習一兩次較高難度結構復雜零件的加工,鍛煉學生獨立思考能力,充分挖掘學生潛能,激發(fā)學習興趣。
4 重視學生個體差異,注意因材施教
在實施教學的過程中,我們一方面應按照學生的心理和生理特征,另一方面還要根據(jù)他們的個性,因材施教,增強學生實際操作的能力。對于某些在掌握操作技術能力方面不是很快的學生來講,教師要對操作技術進行認真地講解,幫助他們在理解這些操作技術的基礎上領會其中的內(nèi)在含義,進而培養(yǎng)這些學生的動手能力,使他們盡快地跟上全班學生的操作進度,教師最終達到教學目標。我們以在加工的時候,有關刀尖圓弧半徑補償?shù)氖褂梅椒槔?,理解能力不是太好的學生在編程的過程對刀補的內(nèi)含無法理解,因此,總是忽略去思考這個問題。針對這種情況,筆者就專門地繪制了在加工時候的模擬圖紙,使學生清楚地知道在數(shù)控加工的過程中,都是依據(jù)零件的輪廓來進行的編程。由于刀具有特定的半徑,刀具中心運動的軌跡是偏移輪廓一個刀具半徑值加上刀具磨損以及加工余量,而不等于我們需要加工店零件的實際輪廓。因此,在加工外輪廓的時候,應使刀具中心偏移零件的外輪廓表面一個刀具半徑值;在進行內(nèi)輪廓加工時,應使刀具中心偏移零件內(nèi)輪廓表面一個半徑值。通過這樣解釋,學生就清楚了刀補的含義以及它的重要性。然而,對于在是操作過程中,理解能力強,能夠良好賬務操作技能的學生來講,筆者在教學過程中也會增加適當?shù)膶嵙暭碾y度,合理地改變一些教學內(nèi)容,進而使這些學生有更高的操作技能水平。
總之,在數(shù)控車工實訓教學中,實訓教師應注意學生興趣的啟發(fā)與引導,注重學生文明生產(chǎn)和安全操作習慣的培養(yǎng),精心設計安排實訓內(nèi)容,更快更好地達到實訓目的,充分挖掘學生獨立思考問題和解決問題的潛力,以適應現(xiàn)代企業(yè)對數(shù)控技工的要求。
參考文獻:
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[2]蔣建強.數(shù)控加工技術與實訓[M].北京:電子工業(yè)出版社,2004.
篇6
關鍵詞:數(shù)控技術 發(fā)展 應用
裝備工業(yè)的技術水平和現(xiàn)代化程度決定著整個國民經(jīng)濟的水平和現(xiàn)代化程度,數(shù)控技術及裝備是發(fā)展新興高新技術產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)(如信息技術及其產(chǎn)業(yè)、生物技術及其產(chǎn)業(yè)、航空、航天等國防工業(yè)產(chǎn)業(yè))的使能技術和最基本的裝備。馬克思曾經(jīng)說過“各種經(jīng)濟時代的區(qū)別,不在于生產(chǎn)什么,而在于怎樣生產(chǎn),用什么勞動資料生產(chǎn)”。制造技術和裝備就是人類生產(chǎn)活動的最基本的生產(chǎn)資料,而數(shù)控技術又是當今先進制造技術和裝備最核心的技術。當今世界各國制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術,以提高制造能力和水平,提高對動態(tài)多變市場的適應能力和競爭能力。此外世界上各工業(yè)發(fā)達國家還將數(shù)控技術及數(shù)控裝備列為國家的戰(zhàn)略物資,不僅采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術及其產(chǎn)業(yè),而且在“高精尖”數(shù)控關鍵技術和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策。總之,大力發(fā)展以數(shù)控技術為核心的先進制造技術已成為世界各發(fā)達國家加速經(jīng)濟發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。
數(shù)控技術是用數(shù)字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術,數(shù)控裝備是以數(shù)控技術為代表的新技術對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機電一體化產(chǎn)品,即所謂的數(shù)字化裝備,其技術范圍覆蓋很多領域:(1)機械制造技術;(2)信息處理、加工、傳輸技術;(3)自動控制技術;(4)伺服驅動技術;(5)傳感器技術;(6)軟件技術等。
一、數(shù)控技術的發(fā)展趨勢
數(shù)控技術的應用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化,使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征,而且隨著數(shù)控技術的不斷發(fā)展和應用領域的擴大,他對國計民生的一些重要行業(yè)(it、汽車、輕工、醫(yī)療等)的發(fā)展起著越來越重要的作用,因為這些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)展的大趨勢。從目前世界上數(shù)控技術及其裝備發(fā)展的趨勢來看,其主要研究熱點有以下幾個方面[1~4]。
1、 高速、高精加工技術及裝備的新趨勢
效率、質量是先進制造技術的主體。高速、高精加工技術可極大地提高效率,提高產(chǎn)品的質量和檔次,縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術研究會將其列為5大現(xiàn)代制造技術之一,國際生產(chǎn)工程學會(cirp)將其確定為21世紀的中心研究方向之一。
在轎車工業(yè)領域,年產(chǎn)30萬輛的生產(chǎn)節(jié)拍是40秒/輛,而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點問題之一;在航空和宇航工業(yè)領域,其加工的零部件多為薄壁和薄筋,剛度很差,材料為鋁或鋁合金,只有在高切削速度和切削力很小的情況下,才能對這些筋、壁進行加工。近來采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來制造機翼、機身等大型零件來替代多個零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結方式拼裝,使構件的強度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。
從emo2001展會情況來看,高速加工中心進給速度可達80m/min,甚至更高,空運行速度可達100m/min左右。目前世界上許多汽車廠,包括我國的上海通用汽車公司,已經(jīng)采用以高速加工中心組成的生產(chǎn)線部分替代組合機床。美國cincinnati公司的hypermach機床進給速度最大達60m/min,快速為100m/min,加速度達2g,主軸轉速已達60 000r/min。加工一薄壁飛機零件,只用30min,而同樣的零件在一般高速銑床加工需3h,在普通銑床加工需8h;德國dmg公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分別達12*!000r/mm和1g。
在加工精度方面,近10年來,普通級數(shù)控機床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密級加工中心則從3~5μm,提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已開始進入納米級(0.01μm)。
在可靠性方面,國外數(shù)控裝置的mtbf值已達6 000h以上,伺服系統(tǒng)的mtbf值達到30000h以上,表現(xiàn)出非常高的可靠性。
為了實現(xiàn)高速、高精加工,與之配套的功能部件如電主軸、直線電機得到了快速的發(fā)展,應用領域進一步擴大。
2、軸聯(lián)動加工和復合加工機床快速發(fā)展
采用5軸聯(lián)動對三維曲面零件的加工,可用刀具最佳幾何形狀進行切削,不僅光潔度高,而且效率也大幅度提高。一般認為,1臺5軸聯(lián)動機床的效率可以等于2臺3軸聯(lián)動機床,特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼零件時,5軸聯(lián)動加工可比3軸聯(lián)動加工發(fā)揮更高的效益。但過去因5軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)、主機結構復雜等原因,其價格要比3軸聯(lián)動數(shù)控機床高出數(shù)倍,加之編程技術難度較大,制約了5軸聯(lián)動機床的發(fā)展。
當前由于電主軸的出現(xiàn),使得實現(xiàn)5軸聯(lián)動加工的復合主軸頭結構大為簡化,其制造難度和成本大幅度降低,數(shù)控系統(tǒng)的價格差距縮小。因此促進了復合主軸頭類型5軸聯(lián)動機床和復合加工機床(含5面加工機床)的發(fā)展。
在emo2001展會上,新日本工機的5面加工機床采用復合主軸頭,可實現(xiàn)4個垂直平面的加工和任意角度的加工,使得5面加工和5軸加工可在同一臺機床上實現(xiàn),還可實現(xiàn)傾斜面和倒錐孔的加工。德國dmg公司展出dmuvoution系列加工中心,可在一次裝夾下5面加工和5軸聯(lián)動加工,可由cnc系統(tǒng)控制或cad/cam直接或間接控制。
3、智能化、開放式、網(wǎng)絡化成為當代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢
21世紀的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng),智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個方面:為追求加工效率和加工質量方面的智能化,如加工過程的自適應控制,工藝參數(shù)自動生成;為提高驅動性能及使用連接方便的智能化,如前饋控制、電機參數(shù)的自適應運算、自動識別負載自動選定模型、自整定等;簡化編程、簡化操作方面的智能化,如智能化的自動編程、智能化的人機界面等;還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。
為解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的問題。目前許多國家對開放式數(shù)控系統(tǒng)進行研究,如美國的ngc(the next generation work-station/machine control)、歐共體的osaca(open system architecture for control within automation systems)、日本的osec(open system environment for controller),中國的onc(open numerical control system)等。數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來之路。所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運行平臺上,面向機床廠家和最終用戶,通過改變、增加或剪裁結構對象(數(shù)控功能),形成系列化,并可方便地將用戶的特殊應用和技術訣竅集成到控制系統(tǒng)中,快速實現(xiàn)不同品種、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng),形成具有鮮明個性的名牌產(chǎn)品。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結構規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運行平臺、數(shù)控系統(tǒng)功能庫以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當前研究的核心。
網(wǎng)絡化數(shù)控裝備是近兩年國際著名機床博覽會的一個新亮點。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對信息集成的需求,也是實現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎單元。國內(nèi)外一些著名數(shù)控機床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關的新概念和樣機,如在emo2001展中,日本山崎馬扎克(mazak)公司展出的“cyberproduction center”(智能生產(chǎn)控制中心,簡稱cpc);日本大隈(okuma)機床公司展出“it plaza”(信息技術廣場,簡稱it廣場);德國西門子(siemens)公司展出的open manufacturing environment(開放制造環(huán)境,簡稱ome)等,反映了數(shù)控機床加工向網(wǎng)絡化方向發(fā)展的趨勢。
二、 對我國數(shù)控技術及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本估計 我國數(shù)控技術起步于1958年,近50年的發(fā)展歷程大致可分為3個階段:第一階段從1958年到1979年,即封閉式發(fā)展階段。在此階段,由于國外的技術封鎖和我國的基礎條件的限制,數(shù)控技術的發(fā)展較為緩慢。第二階段是在國家的“六五”、“七五”期間以及“八五”的前期,即引進技術,消化吸收,初步建立起國產(chǎn)化體系階段。在此階段,由于改革開放和國家的重視,以及研究開發(fā)環(huán)境和國際環(huán)境的改善,我國數(shù)控技術的研究、開發(fā)以及在產(chǎn)品的國產(chǎn)化方面都取得了長足的進步。第三階段是在國家的“八五”的后期和“九五”期間,即實施產(chǎn)業(yè)化的研究,進入市場競爭階段。在此階段,我國國產(chǎn)數(shù)控裝備的產(chǎn)業(yè)化取得了實質性進步。在“九五”末期,國產(chǎn)數(shù)控機床的國內(nèi)市場占有率達50%,配國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)(普及型)也達到了10%。
縱觀我國數(shù)控技術近50年的發(fā)展歷程,特別是經(jīng)過4個5年計劃的攻關,總體來看取得了以下成績。
1、奠定了數(shù)控技術發(fā)展的基礎,基本掌握了現(xiàn)代數(shù)控技術。我國現(xiàn)在已基本掌握了從數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅動、數(shù)控主機、專機及其配套件的基礎技術,其中大部分技術已具備進行商品化開發(fā)的基礎,部分技術已商品化、產(chǎn)業(yè)化。
2、初步形成了數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地。在攻關成果和部分技術商品化的基礎上,建立了諸如華中數(shù)控、航天數(shù)控等具有批量生產(chǎn)能力的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠。蘭州電機廠、華中數(shù)控等一批伺服系統(tǒng)和伺服電機生產(chǎn)廠以及北京第一機床廠、濟南第一機床廠等若干數(shù)控主機生產(chǎn)廠。這些生產(chǎn)廠基本形成了我國的數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地。
3、建立了一支數(shù)控研究、開發(fā)、管理人才的基本隊伍。
雖然在數(shù)控技術的研究開發(fā)以及產(chǎn)業(yè)化方面取得了長足的進步,但我們也要清醒地認識到,我國高端數(shù)控技術的研究開發(fā),尤其是在產(chǎn)業(yè)化方面的技術水平現(xiàn)狀與我國的現(xiàn)實需求還有較大的差距。雖然從縱向看我國的發(fā)展速度很快,但橫向比(與國外對比)不僅技術水平有差距,在某些方面發(fā)展速度也有差距,即一些高精尖的數(shù)控裝備的技術水平差距有擴大趨勢。從國際上來看,對我國數(shù)控技術水平和產(chǎn)業(yè)化水平估計大致如下。
a.技術水平上,與國外先進水平大約落后10~15年,在高精尖技術方面則更大。
b.產(chǎn)業(yè)化水平上,市場占有率低,品種覆蓋率小,還沒有形成規(guī)模生產(chǎn);功能部件專業(yè)化生產(chǎn)水平及成套能力較低;外觀質量相對差;可靠性不高,商品化程度不足;國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)尚未建立自己的品牌效應,用戶信心不足。
c.可持續(xù)發(fā)展的能力上,對競爭前數(shù)控技術的研究開發(fā)、工程化能力較弱;數(shù)控技術應用領域拓展力度不強;相關標準規(guī)范的研究、制定滯后。
分析存在上述差距的主要原因有以下幾個方面。
a.認識方面。對國產(chǎn)數(shù)控產(chǎn)業(yè)進程艱巨性、復雜性和長期性的特點認識不足;對市場的不規(guī)范、國外的封鎖加扼殺、體制等困難估計不足;對我國數(shù)控技術應用水平及能力分析不夠。
b.體系方面。從技術的角度關注數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問題的時候多,從系統(tǒng)的、產(chǎn)業(yè)鏈的角度綜合考慮數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問題的時候少;沒有建立完整的高質量的配套體系、完善的培訓、服務網(wǎng)絡等支撐體系。
c.機制方面。不良機制造成人才流失,又制約了技術及技術路線創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新,且制約了規(guī)劃的有效實施,往往規(guī)劃理想,實施困難。
d.技術方面。企業(yè)在技術方面自主創(chuàng)新能力不強,核心技術的工程化能力不強。機床標準落后,水平較低,數(shù)控系統(tǒng)新標準研究不夠。
三、 對我國數(shù)控技術和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的戰(zhàn)略思考
1、 戰(zhàn)略考慮
我國是制造大國,在世界產(chǎn)業(yè)轉移中要盡量接受前端而不是后端的轉移,即要掌握先進制造核心技術,否則在新一輪國際產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整中,我國制造業(yè)將進一步“空芯”。我們以資源、環(huán)境、市場為代價,交換得到的可能僅僅是世界新經(jīng)濟格局中的國際“加工中心”和“組裝中心”,而非掌握核心技術的制造中心的地位,這樣將會嚴重影響我國現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展進程。
我們應站在國家安全戰(zhàn)略的高度來重視數(shù)控技術和產(chǎn)業(yè)問題,首先從社會安全看,因為制造業(yè)是我國就業(yè)人口最多的行業(yè),制造業(yè)發(fā)展不僅可提高人民的生活水平,而且還可緩解我國就業(yè)的壓力,保障社會的穩(wěn)定;其次從國防安全看,西方發(fā)達國家把高精尖數(shù)控產(chǎn)品都列為國家的戰(zhàn)略物質,對我國實現(xiàn)禁運和限制,“東芝事件”和“考克斯報告”就是最好的例證。
2、 發(fā)展策略
從我國基本國情的角度出發(fā),以國家的戰(zhàn)略需求和國民經(jīng)濟的市場需求為導向,以提高我國制造裝備業(yè)綜合競爭能力和產(chǎn)業(yè)化水平為目標,用系統(tǒng)的方法,選擇能夠主導21世紀初期我國制造裝備業(yè)發(fā)展升級的關鍵技術以及支持產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的支撐技術、配套技術作為研究開發(fā)的內(nèi)容,實現(xiàn)制造裝備業(yè)的跨躍式發(fā)展。
強調(diào)市場需求為導向,即以數(shù)控終端產(chǎn)品為主,以整機(如量大面廣的數(shù)控車床、銑床、高速高精高性能數(shù)控機床、典型數(shù)字化機械、重點行業(yè)關鍵設備等)帶動數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。重點解決數(shù)控系統(tǒng)和相關功能部件(數(shù)字化伺服系統(tǒng)與電機、高速電主軸系統(tǒng)和新型裝備的附件等)的可靠性和生產(chǎn)規(guī)模問題。沒有規(guī)模就不會有高可靠性的產(chǎn)品;沒有規(guī)模就不會有價格低廉而富有競爭力的產(chǎn)品;當然,沒有規(guī)模中國的數(shù)控裝備最終難以有出頭之日。
在高精尖裝備研發(fā)方面,要強調(diào)產(chǎn)、學、研以及最終用戶的緊密結合,以“做得出、用得上、賣得掉”為目標,按國家意志實施攻關,以解決國家之急需。
在競爭前數(shù)控技術方面,強調(diào)創(chuàng)新,強調(diào)研究開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的技術和產(chǎn)品,為我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)、裝備制造業(yè)乃至整個制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎。
篇7
Abstract:NCintoday''''''''sworldoftechnologyandequipmentandthedevelopmenttrendofChina''''''''sCNCequipmentandtechnologydevelopmentandindustrializationofthestatusquoonthebasisofwhichdiscussedChina''''''''saccessiontotheWTOandopeningtotheoutsideworldtofurtherdeepenthenewenvironment,thedevelopmentofourcountryNumericalcontroltechnologyandequipmenttoraisethelevelofChina''''''''sinformationindustryandtheimportanceofinternationalcompetitiveness,andtwolevelsofstrategyandtacticsputforwardthedevelopmentofChina''''''''sCNCtechnologyandequipmentofafewpoints.
裝備工業(yè)的技術水平和現(xiàn)代化程度決定著整個國民經(jīng)濟的水平和現(xiàn)代化程度,數(shù)控技術及裝備是發(fā)展新興高新技術產(chǎn)業(yè)和尖端工業(yè)(如信息技術及其產(chǎn)業(yè)、生物技術及其產(chǎn)業(yè)、航空、航天等國防工業(yè)產(chǎn)業(yè))的使能技術和最基本的裝備。馬克思曾經(jīng)說過“各種經(jīng)濟時代的區(qū)別,不在于生產(chǎn)什么,而在于怎樣生產(chǎn),用什么勞動資料生產(chǎn)”。制造技術和裝備就是人類生產(chǎn)活動的最基本的生產(chǎn)資料,而數(shù)控技術又是當今先進制造技術和裝備最核心的技術。當今世界各國制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術,以提高制造能力和水平,提高對動態(tài)多變市場的適應能力和競爭能力。此外世界上各工業(yè)發(fā)達國家還將數(shù)控技術及數(shù)控裝備列為國家的戰(zhàn)略物資,不僅采取重大措施來發(fā)展自己的數(shù)控技術及其產(chǎn)業(yè),而且在“高精尖”數(shù)控關鍵技術和裝備方面對我國實行封鎖和限制政策??傊?,大力發(fā)展以數(shù)控技術為核心的先進制造技術已成為世界各發(fā)達國家加速經(jīng)濟發(fā)展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。
數(shù)控技術是用數(shù)字信息對機械運動和工作過程進行控制的技術,數(shù)控裝備是以數(shù)控技術為代表的新技術對傳統(tǒng)制造產(chǎn)業(yè)和新興制造業(yè)的滲透形成的機電一體化產(chǎn)品,即所謂的數(shù)字化裝備,其技術范圍覆蓋很多領域:(1)機械制造技術;(2)信息處理、加工、傳輸技術;(3)自動控制技術;(4)伺服驅動技術;(5)傳感器技術;(6)軟件技術等。
1數(shù)控技術的發(fā)展趨勢
數(shù)控技術的應用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化,使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征,而且隨著數(shù)控技術的不斷發(fā)展和應用領域的擴大,他對國計民生的一些重要行業(yè)(IT、汽車、輕工、醫(yī)療等)的發(fā)展起著越來越重要的作用,因為這些行業(yè)所需裝備的數(shù)字化已是現(xiàn)展的大趨勢。從目前世界上數(shù)控技術及其裝備發(fā)展的趨勢來看,其主要研究熱點有以下幾個方面[1~4]。
1.1高速、高精加工技術及裝備的新趨勢
效率、質量是先進制造技術的主體。高速、高精加工技術可極大地提高效率,提高產(chǎn)品的質量和檔次,縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術研究會將其列為5大現(xiàn)代制造技術之一,國際生產(chǎn)工程學會(CIRP)將其確定為21世紀的中心研究方向之一。
在轎車工業(yè)領域,年產(chǎn)30萬輛的生產(chǎn)節(jié)拍是40秒/輛,而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點問題之一;在航空和宇航工業(yè)領域,其加工的零部件多為薄壁和薄筋,剛度很差,材料為鋁或鋁合金,只有在高切削速度和切削力很小的情況下,才能對這些筋、壁進行加工。近來采用大型整體鋁合金坯料“掏空”的方法來制造機翼、機身等大型零件來替代多個零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯(lián)結方式拼裝,使構件的強度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。
從EMO2001展會情況來看,高速加工中心進給速度可達80m/min,甚至更高,空運行速度可達100m/min左右。目前世界上許多汽車廠,包括我國的上海通用汽車公司,已經(jīng)采用以高速加工中心組成的生產(chǎn)線部分替代組合機床。美國CINCINNATI公司的HyperMach機床進給速度最大達60m/min,快速為100m/min,加速度達2g,主軸轉速已達60000r/min。加工一薄壁飛機零件,只用30min,而同樣的零件在一般高速銑床加工需3h,在普通銑床加工需8h;德國DMG公司的雙主軸車床的主軸速度及加速度分別達12*!000r/mm和1g。
在加工精度方面,近10年來,普通級數(shù)控機床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密級加工中心則從3~5μm,提高到1~1.5μm,并且超精密加工精度已開始進入納米級(0.01μm)。
在可靠性方面,國外數(shù)控裝置的MTBF值已達6000h以上,伺服系統(tǒng)的MTBF值達到30000h以上,表現(xiàn)出非常高的可靠性。
為了實現(xiàn)高速、高精加工,與之配套的功能部件如電主軸、直線電機得到了快速的發(fā)展,應用領域進一步擴大。
1.25軸聯(lián)動加工和復合加工機床快速發(fā)展
采用5軸聯(lián)動對三維曲面零件的加工,可用刀具最佳幾何形狀進行切削,不僅光潔度高,而且效率也大幅度提高。一般認為,1臺5軸聯(lián)動機床的效率可以等于2臺3軸聯(lián)動機床,特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼零件時,5軸聯(lián)動加工可比3軸聯(lián)動加工發(fā)揮更高的效益。但過去因5軸聯(lián)動數(shù)控系統(tǒng)、主機結構復雜等原因,其價格要比3軸聯(lián)動數(shù)控機床高出數(shù)倍,加之編程技術難度較大,制約了5軸聯(lián)動機床的發(fā)展。
當前由于電主軸的出現(xiàn),使得實現(xiàn)5軸聯(lián)動加工的復合主軸頭結構大為簡化,其制造難度和成本大幅度降低,數(shù)控系統(tǒng)的價格差距縮小。因此促進了復合主軸頭類型5軸聯(lián)動機床和復合加工機床(含5面加工機床)的發(fā)展。
在EMO2001展會上,新日本工機的5面加工機床采用復合主軸頭,可實現(xiàn)4個垂直平面的加工和任意角度的加工,使得5面加工和5軸加工可在同一臺機床上實現(xiàn),還可實現(xiàn)傾斜面和倒錐孔的加工。德國DMG公司展出DMUVoution系列加工中心,可在一次裝夾下5面加工和5軸聯(lián)動加工,可由CNC系統(tǒng)控制或CAD/CAM直接或間接控制。
1.3智能化、開放式、網(wǎng)絡化成為當代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢
21世紀的數(shù)控裝備將是具有一定智能化的系統(tǒng),智能化的內(nèi)容包括在數(shù)控系統(tǒng)中的各個方面:為追求加工效率和加工質量方面的智能化,如加工過程的自適應控制,工藝參數(shù)自動生成;為提高驅動性能及使用連接方便的智能化,如前饋控制、電機參數(shù)的自適應運算、自動識別負載自動選定模型、自整定等;簡化編程、簡化操作方面的智能化,如智能化的自動編程、智能化的人機界面等;還有智能診斷、智能監(jiān)控方面的內(nèi)容、方便系統(tǒng)的診斷及維修等。
為解決傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)封閉性和數(shù)控應用軟件的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)存在的問題。目前許多國家對開放式數(shù)控系統(tǒng)進行研究,如美國的NGC(TheNextGenerationWork-Station/MachineControl)、歐共體的OSACA(OpenSystemArchitectureforControlwithinAutomationSystems)、日本的OSEC(OpenSystemEnvironmentforController),中國的ONC(OpenNumericalControlSystem)等。數(shù)控系統(tǒng)開放化已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)的未來之路。所謂開放式數(shù)控系統(tǒng)就是數(shù)控系統(tǒng)的開發(fā)可以在統(tǒng)一的運行平臺上,面向機床廠家和最終用戶,通過改變、增加或剪裁結構對象(數(shù)控功能),形成系列化,并可方便地將用戶的特殊應用和技術訣竅集成到控制系統(tǒng)中,快速實現(xiàn)不同品種、不同檔次的開放式數(shù)控系統(tǒng),形成具有鮮明個性的名牌產(chǎn)品。目前開放式數(shù)控系統(tǒng)的體系結構規(guī)范、通信規(guī)范、配置規(guī)范、運行平臺、數(shù)控系統(tǒng)功能庫以及數(shù)控系統(tǒng)功能軟件開發(fā)工具等是當前研究的核心。
網(wǎng)絡化數(shù)控裝備是近兩年國際著名機床博覽會的一個新亮點。數(shù)控裝備的網(wǎng)絡化將極大地滿足生產(chǎn)線、制造系統(tǒng)、制造企業(yè)對信息集成的需求,也是實現(xiàn)新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業(yè)、全球制造的基礎單元。國內(nèi)外一些著名數(shù)控機床和數(shù)控系統(tǒng)制造公司都在近兩年推出了相關的新概念和樣機,如在EMO2001展中,日本山崎馬扎克(Mazak)公司展出的“CyberProductionCenter”(智能生產(chǎn)控制中心,簡稱CPC);日本大隈(Okuma)機床公司展出“ITplaza”(信息技術廣場,簡稱IT廣場);德國西門子(Siemens)公司展出的OpenManufacturingEnvironment(開放制造環(huán)境,簡稱OME)等,反映了數(shù)控機床加工向網(wǎng)絡化方向發(fā)展的趨勢。
1.4重視新技術標準、規(guī)范的建立
1.4.1關于數(shù)控系統(tǒng)設計開發(fā)規(guī)范
如前所述,開放式數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應性、擴展性,美國、歐共體和日本等國紛紛實施戰(zhàn)略發(fā)展計劃,并進行開放式體系結構數(shù)控系統(tǒng)規(guī)范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定,世界3個最大的經(jīng)濟體在短期內(nèi)進行了幾乎相同的科學計劃和規(guī)范的制定,預示了數(shù)控技術的一個新的變革時期的來臨。我國在2000年也開始進行中國的ONC數(shù)控系統(tǒng)的規(guī)范框架的研究和制定。
1.4.2關于數(shù)控標準
數(shù)控標準是制造業(yè)信息化發(fā)展的一種趨勢。數(shù)控技術誕生后的50年間的信息交換都是基于ISO6983標準,即采用G,M代碼描述如何(how)加工,其本質特征是面向加工過程,顯然,他已越來越不能滿足現(xiàn)代數(shù)控技術高速發(fā)展的需要。為此,國際上正在研究和制定一種新的CNC系統(tǒng)標準ISO14649(STEP-NC),其目的是提供一種不依賴于具體系統(tǒng)的中性機制,能夠描述產(chǎn)品整個生命周期內(nèi)的統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型,從而實現(xiàn)整個制造過程,乃至各個工業(yè)領域產(chǎn)品信息的標準化。
STEP-NC的出現(xiàn)可能是數(shù)控技術領域的一次革命,對于數(shù)控技術的發(fā)展乃至整個制造業(yè),將產(chǎn)生深遠的影響。首先,STEP-NC提出一種嶄新的制造理念,傳統(tǒng)的制造理念中,NC加工程序都集中在單個計算機上。而在新標準下,NC程序可以分散在互聯(lián)網(wǎng)上,這正是數(shù)控技術開放式、網(wǎng)絡化發(fā)展的方向。其次,STEP-NC數(shù)控系統(tǒng)還可大大減少加工圖紙(約75%)、加工程序編制時間(約35%)和加工時間(約50%)。
目前,歐美國家非常重視STEP-NC的研究,歐洲發(fā)起了STEP-NC的IMS計劃(1999.1.1~2001.12.31)。參加這項計劃的有來自歐洲和日本的20個CAD/CAM/CAPP/CNC用戶、廠商和學術機構。美國的STEPTools公司是全球范圍內(nèi)制造業(yè)數(shù)據(jù)交換軟件的開發(fā)者,他已經(jīng)開發(fā)了用作數(shù)控機床加工信息交換的超級模型(SuperModel),其目標是用統(tǒng)一的規(guī)范描述所有加工過程。目前這種新的數(shù)據(jù)交換格式已經(jīng)在配備了SIEMENS、FIDIA以及歐洲OSACA-NC數(shù)控系統(tǒng)的原型樣機上進行了驗證。
2對我國數(shù)控技術及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本估計
我國數(shù)控技術起步于1958年,近50年的發(fā)展歷程大致可分為3個階段:第一階段從1958年到1979年,即封閉式發(fā)展階段。在此階段,由于國外的技術封鎖和我國的基礎條件的限制,數(shù)控技術的發(fā)展較為緩慢。第二階段是在國家的“六五”、“七五”期間以及“八五”的前期,即引進技術,消化吸收,初步建立起國產(chǎn)化體系階段。在此階段,由于改革開放和國家的重視,以及研究開發(fā)環(huán)境和國際環(huán)境的改善,我國數(shù)控技術的研究、開發(fā)以及在產(chǎn)品的國產(chǎn)化方面都取得了長足的進步。第三階段是在國家的“八五”的后期和“九五”期間,即實施產(chǎn)業(yè)化的研究,進入市場競爭階段。在此階段,我國國產(chǎn)數(shù)控裝備的產(chǎn)業(yè)化取得了實質性進步。在“九五”末期,國產(chǎn)數(shù)控機床的國內(nèi)市場占有率達50%,配國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)(普及型)也達到了10%。
縱觀我國數(shù)控技術近50年的發(fā)展歷程,特別是經(jīng)過4個5年計劃的攻關,總體來看取得了以下成績。
a.奠定了數(shù)控技術發(fā)展的基礎,基本掌握了現(xiàn)代數(shù)控技術。我國現(xiàn)在已基本掌握了從數(shù)控系統(tǒng)、伺服驅動、數(shù)控主機、專機及其配套件的基礎技術,其中大部分技術已具備進行商品化開發(fā)的基礎,部分技術已商品化、產(chǎn)業(yè)化。
b.初步形成了數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地。在攻關成果和部分技術商品化的基礎上,建立了諸如華中數(shù)控、航天數(shù)控等具有批量生產(chǎn)能力的數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠。蘭州電機廠、華中數(shù)控等一批伺服系統(tǒng)和伺服電機生產(chǎn)廠以及北京第一機床廠、濟南第一機床廠等若干數(shù)控主機生產(chǎn)廠。這些生產(chǎn)廠基本形成了我國的數(shù)控產(chǎn)業(yè)基地。
c.建立了一支數(shù)控研究、開發(fā)、管理人才的基本隊伍。
雖然在數(shù)控技術的研究開發(fā)以及產(chǎn)業(yè)化方面取得了長足的進步,但我們也要清醒地認識到,我國高端數(shù)控技術的研究開發(fā),尤其是在產(chǎn)業(yè)化方面的技術水平現(xiàn)狀與我國的現(xiàn)實需求還有較大的差距。雖然從縱向看我國的發(fā)展速度很快,但橫向比(與國外對比)不僅技術水平有差距,在某些方面發(fā)展速度也有差距,即一些高精尖的數(shù)控裝備的技術水平差距有擴大趨勢。從國際上來看,對我國數(shù)控技術水平和產(chǎn)業(yè)化水平估計大致如下。
a.技術水平上,與國外先進水平大約落后10~15年,在高精尖技術方面則更大。
b.產(chǎn)業(yè)化水平上,市場占有率低,品種覆蓋率小,還沒有形成規(guī)模生產(chǎn);功能部件專業(yè)化生產(chǎn)水平及成套能力較低;外觀質量相對差;可靠性不高,商品化程度不足;國產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)尚未建立自己的品牌效應,用戶信心不足。
c.可持續(xù)發(fā)展的能力上,對競爭前數(shù)控技術的研究開發(fā)、工程化能力較弱;數(shù)控技術應用領域拓展力度不強;相關標準規(guī)范的研究、制定滯后。
分析存在上述差距的主要原因有以下幾個方面。
a.認識方面。對國產(chǎn)數(shù)控產(chǎn)業(yè)進程艱巨性、復雜性和長期性的特點認識不足;對市場的不規(guī)范、國外的封鎖加扼殺、體制等困難估計不足;對我國數(shù)控技術應用水平及能力分析不夠。
b.體系方面。從技術的角度關注數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問題的時候多,從系統(tǒng)的、產(chǎn)業(yè)鏈的角度綜合考慮數(shù)控產(chǎn)業(yè)化問題的時候少;沒有建立完整的高質量的配套體系、完善的培訓、服務網(wǎng)絡等支撐體系。
c.機制方面。不良機制造成人才流失,又制約了技術及技術路線創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新,且制約了規(guī)劃的有效實施,往往規(guī)劃理想,實施困難。
d.技術方面。企業(yè)在技術方面自主創(chuàng)新能力不強,核心技術的工程化能力不強。機床標準落后,水平較低,數(shù)控系統(tǒng)新標準研究不夠。
3對我國數(shù)控技術和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的戰(zhàn)略思考
3.1戰(zhàn)略考慮
我國是制造大國,在世界產(chǎn)業(yè)轉移中要盡量接受前端而不是后端的轉移,即要掌握先進制造核心技術,否則在新一輪國際產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整中,我國制造業(yè)將進一步“空芯”。我們以資源、環(huán)境、市場為代價,交換得到的可能僅僅是世界新經(jīng)濟格局中的國際“加工中心”和“組裝中心”,而非掌握核心技術的制造中心的地位,這樣將會嚴重影響我國現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展進程。
我們應站在國家安全戰(zhàn)略的高度來重視數(shù)控技術和產(chǎn)業(yè)問題,首先從社會安全看,因為制造業(yè)是我國就業(yè)人口最多的行業(yè),制造業(yè)發(fā)展不僅可提高人民的生活水平,而且還可緩解我國就業(yè)的壓力,保障社會的穩(wěn)定;其次從國防安全看,西方發(fā)達國家把高精尖數(shù)控產(chǎn)品都列為國家的戰(zhàn)略物質,對我國實現(xiàn)禁運和限制,“東芝事件”和“考克斯報告”就是最好的例證。
3.2發(fā)展策略
從我國基本國情的角度出發(fā),以國家的戰(zhàn)略需求和國民經(jīng)濟的市場需求為導向,以提高我國制造裝備業(yè)綜合競爭能力和產(chǎn)業(yè)化水平為目標,用系統(tǒng)的方法,選擇能夠主導21世紀初期我國制造裝備業(yè)發(fā)展升級的關鍵技術以及支持產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的支撐技術、配套技術作為研究開發(fā)的內(nèi)容,實現(xiàn)制造裝備業(yè)的跨躍式發(fā)展。
強調(diào)市場需求為導向,即以數(shù)控終端產(chǎn)品為主,以整機(如量大面廣的數(shù)控車床、銑床、高速高精高性能數(shù)控機床、典型數(shù)字化機械、重點行業(yè)關鍵設備等)帶動數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。重點解決數(shù)控系統(tǒng)和相關功能部件(數(shù)字化伺服系統(tǒng)與電機、高速電主軸系統(tǒng)和新型裝備的附件等)的可靠性和生產(chǎn)規(guī)模問題。沒有規(guī)模就不會有高可靠性的產(chǎn)品;沒有規(guī)模就不會有價格低廉而富有競爭力的產(chǎn)品;當然,沒有規(guī)模中國的數(shù)控裝備最終難以有出頭之日。
在高精尖裝備研發(fā)方面,要強調(diào)產(chǎn)、學、研以及最終用戶的緊密結合,以“做得出、用得上、賣得掉”為目標,按國家意志實施攻關,以解決國家之急需。
在競爭前數(shù)控技術方面,強調(diào)創(chuàng)新,強調(diào)研究開發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的技術和產(chǎn)品,為我國數(shù)控產(chǎn)業(yè)、裝備制造業(yè)乃至整個制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定基礎。
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