发布时间:2022-05-26 06:26:47
序言:写作是分享个人见解和探索未知领域的桥梁,我们为您精选了8篇的制造业自动化论文样本,期待这些样本能够为您提供丰富的参考和启发,请尽情阅读。
论文摘要:本文对机械自动化的产生及在我国的现状做了概述,在此基础上探索了我国机械自动化的发展之路。
引言
机械自动化,主要指在机械制造业中应用自动化技术,实现加工对象的连续自动生产,实现优化有效的自动生产过程,加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展,是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准,不仅影响整个机械制造业的发展,而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。
一、机械自动化的产生
机械自动化技术从上个世纪20年代首先在机械制造冷加工大批量生产过程中开始发展应用,上世纪60年代后为适应市场的需求和变化,为增强机械制造业对市场灵活快速反应的能力,开始建立可变性自动化生产系统,即围绕计算机技术的柔性自动化。它是在制造系统不变或变化较小的情况下,机器设备或生产管理过程通过自动检测、信息处理、分析判断自动地实现预期的操作或某种过程,并能够自动地从制造一种零件转换到制造另一种不同的零件。社会实践证明,这种定义下的制造系统自动化与当代大多数企业的实际不相容。目前,世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外,大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外,需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。
二、我国机械自动化的现状
机械自动化技术从上个世纪20年代开始发展应用以来,已经得到了迅速的发展,特别是近年来计算机的高度集成化,开始采用了计算机集成制造系统,大大加快了机械自动化的发展,但我国仍处于初级操作阶段的自动化。目前,世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外,大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外,我国的产业结构层次低。我国机械制造业目前有11.4万个企业,发展很不平衡,有大量落后于现代水准的产业,大部分企业还比较落后,手工劳动占有相当的比重,我国能独立开发现代机械自动化技术的企业可以说没有;我国机械制造业企业中自动化装备少、水准低,不仅在数量上同世界先进国家有较大差距,而且在品种上、质量上、使用上,同世界先进水准也存在阶段性差距。实现我国机械自动化技术是一个长期的过程,不可能一蹴而就。需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。当前,我国还处在社会主义初级阶段,经济、财力、生产力水准、国民素质等,与世界主要国家的差距是很大的;我国有丰富的劳动力资源,每年城镇新增就业人口达两千多万,且今后每年的就业人数还会增加。机械自动化最大限度地提高劳动生产率,劳动力的过剩和分工的转移就是一个现实问题。
三、我国机械自动化发展之路探索
(一)结合生产实际发展机械自动化技术
先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术,应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产,才能收到良好的技术经济效益和社会经济效益。我国发展机械自动化技术,应结合实际,注重实用,即对国民经济产生实际效益。那种盲目搞自动化、搞自动线的做法,全年生产任务只需1~2个月就完成的低负荷率生产也要搞的倾向应当纠正,对国民经济不产生显著促进、效率低下的要缓搞。我们要的是效益,而不单纯是速度。国产造型生产线因产品质量差、可靠性低、实用性差,开工率一般仅在50%~60%。而能在生产中长期服役的主力生产线很少,像第一汽车制造厂的01线、第二汽车制造厂的BMD线等具有全年开工业绩的线更是凤毛麟角。这种现象不属偶然或局部,而是带有普遍性。据调查,我国引进的弧焊机器人,完全正常运转、充分发挥效益的只占1/3;另外1/3处于负荷不满或不能完全正常运转状态;还有1/3不能正常使用,直接影响了用户使用更多机器人的信心。(二)发展投资少、见效快的低成本自动化技术
发展低成本自动化技术,潜力大,前景广,投资省,见效快,提高自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果,适合我国现阶段的发展需要和国情。美国麻省理工学院提出的精节生产LP模式,就是以最小的投入,取得最大的产出的具体表现。日本丰田公司采用适时生产JIT、全面质量管理TQC和成组技术GT、弹性作业人数和尊重人性为支柱的精节生产方式,使自动化程度不高的工厂取得了良好的效益。芬兰NOKOAData机工厂的组装车间内拥有一条能制造286、386和486微机的灵活生产线,它并不完全由自动化设备组成,中间穿插着借助计算机指导的人工参与,将高新技术与原有工艺基础巧妙灵活地结合在一起,从而使这种生产线的造价较低,同时却具有柔性制造系统的性能。实际上精节生产本身就意味着从国情和企业实际情况出发,借鉴国外发展机械制造业低成本自动化技术的经验是有益的。我国机械制造业各企业有大量的通用设备,在发展现代机械自动化技术时,若以原有的设备为主,合理调整机床布局,添加少量的数控设备,引入CAD/CAM技术,就能充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性,共同构成一个以人为中心、以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统,为我国机械制造业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径。
(三)注重配套发展机械自动化技术
现代自动化技术在机械制造中的应用就是在控制理论的指导下,对生产的物流和人的作用进行综合的研究,涉及到机械技术、微电子技术、自动控制理论和计算机技术等。发展机械自动化技术,必须主要地关注电子学、电子计算机技术、零件检测和机床装料自动化,广泛采用程序数控机床,以及研制高效的和可靠的自动化生产线、计算机应用于生产的信息系统和自动化控制系统等。发展应用机械自动化技术,要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和从实际出发的推广应用工作,既要发展主机,也要配套发展自动化元件及控制系统。可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型刀具、控制系统及系统软件、电子计算机等,这些都将是今后机械自动化的主要技术基础。
参考文献:
[1]马志平.机械自动化的未来与现状[M].北京:机械工业出版社,2003.5.
(一)是面向21世纪的技术
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,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群,它是具有明确范畴的新的技术领域,是面向21世纪的技术。
(二)是面向工业应用的技术
先进制造技术并不限于制造过程本身,它涉及到产品从市场调研、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。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果,其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。目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。
(三)是驾驭生产过程的系统工程
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。它要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。
(四)是面向全球竞争的技术
20世纪80年代以来,市场的全球化有了进一步的发展,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。随着全球市场的形成,使得市场竞争变得越来越激烈,先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此,一个国家的先进制造技术,它的主体应该具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。
(五)是市场竞争三要素的统一
在20世纪70年代以前,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。因此,市场竞争的核心是如何提高生产率。到了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间、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。
二、先进机械制造技术的发展现状
近年来,我国的制造业不断采用先进制造技术,但与工业发达国家相比,仍然存在一个阶段性的整体上的差距。
(一)管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出了准时生产(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。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理,多数小型企业仍处于经验管理阶段。
(二)设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则,采用新的设计方法,广泛采用计算机辅助设计技术(CAD/CAM),大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。
(三)制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、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。我国普及率不高,尚在开发、掌握之中。
(四)自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS),实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段,柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。
三、我国先进机械制造技术的发展趋势
(一)全球化。一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈,例如在机械制造业中,国内外已有不少企业,甚至是知名度很高的企业,在这种无情的竞争中纷纷落败,有的倒闭,有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业,不得不扩展新的市场;另一方面,网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展,这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用,已成为全球化制造业发展的动力,全球化制造的第一个技术基础是网络化,网络通讯技术使制造的全球化得以实现。
(二)网络化。网络通讯技术的迅速发展和普及,给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。此外,网络通讯技术的快速发展,加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习,推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。
(三)虚拟化。制造过程中的虚拟技术是指面向产品生产过程的模拟和检验。检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性,以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标,进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真,通过仿真软件来模拟真实系统,以保证产品设计和产品工艺的合理性,保证产品制造的成功和生产周期,发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。
(四)自动化。自动化是一个动态概念,目前它的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。
(五)绿色化。绿色制造则通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品,产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制造能最大限度地减少制造对环境的负面影响,同时使原材料和能源的利用效率达到最高。
四、结语
制造技术不仅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。我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之,在我国研究和发展先进制造技术势在必行。
参考文献:
[1]马晓春,我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程,2002(3).
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[3]武永利,机械制造技术新发展及其在我国的研究和应用[J].机械制造与自动化,2003(1).
关键词:工业4.0;内涵;现状;本质
一、工业4.0的概念
工业4.0是德国政府提出的一个高科技战略计划。该项目由德国联邦教育及研究部和联邦经济技术部联合资助,投资预计达2亿欧元。旨在提升制造业的智能化水平,建立具有适应性、资源效率及人因工程学的智慧工厂,在商业流程及价值流程中整合客户及商业伙伴。其技术基础是网络实体系统及物联网。德国所谓的工业四代(Industry4.0)是指利用物联信息系统(Cyber―PhysicalSystem简称CPS)将生产中的供应,制造,销售信息数据化、智慧化,最后达到快速,有效,个人化的产品供应。
二、工业4.0的内涵
“工业4.0”概念包含了由集中式控制向分散式增强型控制的基本模式转变,目标是建立一个高度灵活的个性化和数字化的产品与服务的生产模式。在这种模式中,传统的行业界限将消失,并会产生各种新的活动领域和合作形式。创造新价值的过程正在发生改变,产业链分工将被重组。德国学术界和产业界认为,“工业4.0”概念即是以智能制造为主导的第四次工业革命,或革命性的生产方法。该战略旨在通过充分利用信息通讯技术和网络空间虚拟系统―信息物理系统(Cyber-Physical System)相结合的手段,将制造业向智能化转型。“工业4.0”项目主要分为三大主题:一是“智能工厂”,重点研究智能化生产系统及过程,以及网络化分布式生产设施的实现;二是“智能生产”,主要涉及整个企业的生产物流管理、人机互动以及3D技术在工业生产过程中的应用等。该计划将特别注重吸引中小企业参与,力图使中小企业成为新一代智能化生产技术的使用者和受益者,同时也成为先进工业生产技术的创造者和供应者;三是“智能物流”,主要通过互联网、物联网、物流网,整合物流资源,充分发挥现有物流资源供应方的效率,而需求方,则能够快速获得服务匹配,得到物流支持。
三、工业4.0的发展现状
工业自动化是德国得以启动工业4.0的重要前提之一,主要是在机械制造和电气工程领域。目前在德国和国际制造业中广泛采用的“嵌入式系统”,正是将机械或电气部件完全嵌入到受控器件内部,是一种特定应用设计的专用计算机系统。数据显示,这种“嵌入式系统”每年获得的市场效益高达200亿欧元,而这个数字到2020年将提升至400亿欧元。有专家预计,不断推广的工业4.0将为德国的西门子、ABB、通快(Trumpf)等机械和电气设备生产商,以及菲尼克斯电气(Phoenix Contact)、浩亭(Harting)以及魏德米勒(Weidmuller)等中小企业带来大量订单。德国联邦贸易与投资署专家Jerome Hull在接受时代周报记者专访时表示,工业4.0是运用智能去创建更灵活的生产程序、支持制造业的革新以及更好地服务消费者,它代表着集中生产模式的转变。Jerome Hull介绍:所谓的系统应用、智能生产工艺和工业制造,并不是简单的一种生产过程,而是产品和机器的沟通交流,产品来告诉机器该怎么做。生产智能化在未来是可行的, 将工厂、产品和智能服务通联起来,将是全球在新的制造业时代一件非常正常的事情。工业4.0是涉及诸多不同企业、部门和领域,以不同速度发展的渐进性过程,跨行业、跨部门的协作成为必然。同样是在2013年汉诺威工业博览会上,由德国机械设备制造业联合会(VDMA)、德国电气和电子工业联合会(ZVEI)以及德国信息技术、通讯、新媒体协会(BITKOM)三个专业协会共同建立的工业4.0平台正式成立
四、工业4.0的本质分析
1.本质是基于“信息物理系统”实现“智能工厂“
第一次工业革命始于18世纪后半期由蒸汽机实现工厂的机械化;第二次工业革命始于19世纪后半期用电力来实现大规模化批量生产;第三次工业革命始于20世纪后半期通过电气和信息技术实现制造业的自动化。第四次工业革命――工业4.0,其实就是实现“智能工厂”。工业4.0将在前三次工业革命的基础上进一步进化,基于信息物理系统(Cyber Physical System)实现新的制造方式。信息物理系统是指通过传感网紧密连接现实世界,将网络空间的高级计算能力有效运用于现实世界中,从而在生产制造过程中,与设计、开发、生产有关的所有数据将通过传感器采集并进行分析,形成可自律操作的智能生产系统。
2.核心是动态配置的生产方式
工业4.0报告中描述的动态配置的生产方式主要是指从事作业的机器人(工作站)能够通过网络实时访问所有有关信息,并根据信息内容,自主切换生产方式以及更换生产材料,从而调整成为最匹配模式的生产作业。动态配置的生产方式能够实现为每个客户、每个产品进行不同的设计、零部件构成、产品订单、生产计划、生产制造、物流配送,杜绝整个链条中的浪费环节。与传统生产方式不同,动态配置的生产方式在生产之前或者生产过程中,都能够随时变更最初的设计方案。
3.首要目标是工厂标准化
德国工业影响力的一个侧面就是“标准化”。PLC编程语言的国际标准IEC61131-3(PLCopen)主要是来自德国企业;通信领域普及的CAN、Profibus以及EtherCAT也全都诞生于德国。工业4.0工作组认为,推行工业4.0需要在8个关键领域采取行动。其中第一个领域就是“标准化和参考架构”。标准化工作主要围绕智能工厂生态链上各个环节制定合作机制,确定哪些信息可被用来交换。为此,工业4.0将制定一揽子共同标准,使合作机制成为可能,并通过一系列标准(如成本、可用性和资源消耗)对生产流程进行优化。以往,我们听到的大多是“产品的标准化”,而德国工业4.0将推广“工厂的标准化”,借助智能工厂的标准化将制造业生产模式推广到国际市场,以标准化提高技术创新和模式创新的市场化效率,继续保持德国工业的世界领先地位。
总的来看,工业4.0战略的核心就是通过CPS网络实现人、设备与产品的实时连通、相互识别和有效交流,从而构建一个高度灵活的个性化和数字化的智能制造模式。在这种模式下,生产由集中向分散转变,规模效应不再是工业生产的关键因素;产品由趋同向个性转变,未来产品都将完全按照个人意愿进行生产,极端情况下将成为自动化、个性化的单件制造;用户由部分参与向全程参与转变,用户不仅出现在生产流程的两端,而且广泛、实时参与生产和价值创造的全过程。
参考文献:
[1]程晓蕾.工业4.0架构下的工业大数据的需求、环境及服务化[J].赤峰学院学报(自然科学版),2015(08)
[2]孟书云、李宏胜、周伯荣、陈桂、汤玉东.机器人学与机械基础课程融合教学探索[J].科教文汇(中旬刊),2015(04)
关键词:柔性线路板 机器视觉 产业调整 工业制造
中图分类号:TP391 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2015)05-0000-00
1 FPC现状
信息化是衡量一个国家现代化水平和综合国力的重要标志,与电子制造业的普及、推广和发展密切相关[1-3]。全球电子工业在上世纪90年代得到了迅速的飞跃发展,已逐步形成了经济信息化为核心的电子信息产业,并成为国民经济战略性、基础性、先导性支柱产业。
在电子元器件产业中,柔性线路板(FPC)占据非常重要地位。目前,全球FPC生产主要集中在亚洲和美国,而亚洲主要以日,韩,台和大陆地区为主。其中,Mektron, Fujikura, Nitto Denko等几家占据全球60%的柔性板市场。
近些年,FPC板在PCB行业中所占的比重稳步增长,到2010年已超过18%以上[7]。但中国本土企业规模相对较小,企业在产品、技术和管理方面与世界先进水平还有不少差距。随着劳动力成本的不断攀升和欧美大国的机器人革命倒逼中国制造产业升级,中国FPC制造业面临重大技术革新挑战,需要大规模引入自动化生产线,全面提高行业的自动化水平。
一般地,柔性电路板[4,5]是用柔性的绝缘基材制成的印刷电路,具有许多硬性印刷电路板不具备的优点。易弯曲、卷绕、折叠。但由于柔性电路板具有易变形的特点,在加工的过程中易由静电和空气压力等因素产生弯曲,卷绕或缺陷,导致许多工序过程依靠人工解决,行业的自动化水平偏低。近年来,随着技术的发展,部分工序逐渐实现了自动化生产[6-9],如焊接,电镀等,但仍有相当多工序依靠人工完成,如缺陷检测。
2 机器视觉在柔性板行业的应用
机器视觉应用非常广泛,目前已应用在印刷、冲孔、贴片、测量和缺陷检测等诸多环节:
2.1印刷
在印刷方面,传统手工控制印刷质量,需要熟练工,多层印刷难以对齐。采用基于机器视觉技术的自动校正平台,通过多个相机识别柔性板上的参照点,控制多轴电机移动印刷平台,使得多层材料之间充分对齐,能显著提高印刷精度4-8倍。
2.2冲孔
冲孔是必须环节,可用于后续的印刷、贴膜和对齐等工艺操作。传统冲孔由人工完成。采用专业冲孔机,通过多相机精确定位,并通过电机控制,实现并行进料,并行检测、多料平移校正及冲压。一般地,平均每3-4秒可冲一张柔性板,系统效率较以往提升3-5倍,完全可以取代人工冲孔。
2.3 贴片
贴片机是电子制造中常用设备之一,机械硬件和软件设计异常复杂,内部运用了大量的自动视觉检测技术。贴片机一般包含2个过程,点胶和贴片。点胶主要通过机器视觉设备检测MARK点位置,并以此为参照定位点胶位置,通过针孔点胶,包括导电胶和粘胶。贴片则是在点胶处贴上LED灯,包括单灯和双灯。
2.4测量
在线路板加工过程中,诸多环节需要严格检测,限于人工成本,部分环节仅进行抽查。在柔性板加工后期,接口的通电测试必不可少,关系到线路板内部电路是否完好无损。目前部分企业采用了键盘接口检测设备,利用自动化设备对材料进行接口固定,检测,平移,然后是压料,通电测试,依据测试结果判断线路是否工作正常。由于键盘接口的线宽较窄,在视觉校正平移过程中,往往需多次的校正平移。
2.5缺陷检测
由于企业关注的特性标准不同,缺陷检测的具体目标较多,如常见的断线检测,短路检测、线路过细或吸嘴检测。此类检测一般区域较大,且需逐个检测,系统平台往往采用多相机采集检测。如果前期缺陷没充分检测,可能导致整片柔性板报废,原料成本损失很高。
3不足
从工艺控制角度,视觉技术在该行业应用还存在技术难题,需重点解决,主要体现在: (1)企业工艺流程差异较大,机器视觉检测目标检测手段都有一定的差异。(2)与电路板不同,柔性线路板属软板,加工过程容易产生轻微变形,识别难度增加。(3)缺陷检测技术不成熟,缺乏全面有效的检测算法,而人工检测仅抽样检测,成本高。(4)行业利润偏低,设备成本控制较严,对技术成本有更高的要求。
4 结语
国内的机器视觉技术经过二十多年的快速发展,逐渐成为应用诸多领域的综合性技术。柔性电路板在电子制造行业中占据重要地位,工艺逐渐向小型化,高密化发展,工艺要求越来越严格,应用领域越来越广;另一方面,劳动力成本逐年提升,传统劳动密集型企业的自动化工艺必须提升以实现产业转型。
机器视觉检测方法具有非接触、无损伤、测量精确,适合检测非规则物体等优势,是未来中国制造继续深化的关键因素之一。随着机器视觉技术的逐渐成熟和国内自动化设备制造业的技术不断提升,智能化设备将更广泛应用于柔性线路板行业,实现从个别工艺的改进到企业全自动化流水线的建立,由初期的低端转向高端制造业,这是未来制造业发展的重要趋势,从中国制造变成中国智造。
参考文献
[1]陈世哲.微电子产品视觉检测中关键技术研究.哈尔滨工业大学博士学位论文,2006.
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[3]工业和信息化部,关于集成电路产业“十二五”规划,2011.
[4]张家亮.全球挠性印制板的市场及其技术研究.印制电路信息,2011, 10(1):7-15.
[5]冯培聪,陈安,胡跃明.FPC自动安装设备嵌入式视觉系统设计.制造业自动化,2010, 32(10):38-41.
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[7]黄杰贤,李迪,叶峰,张舞杰.挠性印制电路板焊盘表面缺陷的检测.光学精密工程, 2010,18(11):2443-2453.
1征文范围
1.1CAE当前研究热点与未来发展趋势
(1)计算流体力学、结构力学、材料力学、仿生力学、爆破力学等新进展;(2)新材料与新工艺、生物材料、微纳米、复合材料的CAE应用技术;(3)高性能计算与CAE;(4)智能化CAD/CAE集成;(5)多学科、多尺度CAE仿真技术;(6)可靠性分析与CAE工程稳健设计;(7)非线性有限元进展及应用;(8)有限元网格自动生成技术.
1.2CAE专项技术应用探讨
(1)产品结构强度分析、疲劳寿命分析、振动及噪声仿真分析、碰撞仿真;(2)机构动力学、多体动力学与控制仿真技术;(3)跌落以及冲击、多物理场耦合分析;(4)结构轻量化设计与拓扑优化技术;(5)先进材料/结构一体化设计技术.
1.3CAE的平台技术与应用
(1)虚拟产品开发平台;(2)分布式仿真平台技术与协同仿真;(3)产品研发仿真流程和数据管理平台建设;(4)企业级仿真和多学科联合仿真.
1.4CAE技术的行业应用与解决方案
(1)CAE在航空、航天、兵器、船舶工业中的应用;(2)CAE在海洋工程、核工业及特种行业的应用;(3)CAE在汽车制造、铁道机车行业中的应用;(4)CAE在装备制造及通用机械工业中的应用;(5)CAE在电子、材料、土木工程、生物科技中的应用;(6)CAE技术在国家重大工程与装备中的应用.
1.5CAE技术的人才培养
(1)社会对仿真分析工程师的需求及要求;(2)高校CAE课程的设置及人才培养模式;(3)社会科技中介及培训机构的CAE人才培训项目开发.
2征文要求
(1)围绕主题内容、充实、数据准确、文字通顺,字数在5000字以内,未在正式刊物发表;(2) 会议收录论文,不收取任何费用,仅供业内人士交流参考;(3)文章的格式编写要求请访问.cn或;(4)论文结束页后另附论文全部作者详细信息,包括作者职称、学历、职务及主要专业方向,联系方式,并标明按上述5个专题论文应属的类别;(5)论文请务必在7月10日之前发送到()邮箱里.
3论文评审
组委会将组织专家组对征集的论文进行严格评审,根据评审结果向论文作者发出录取通知和参会通知,并选出优秀论文颁发获奖证书和奖品,优秀论文将推荐给专业刊物正式发表.
4联系方式
建立闭环反馈的顶岗实习长效管理机制
建立闭环反馈的顶岗实习长效管理机制是保障顶岗实习教学质量,提高指导教师和学生顶岗实习的积极性和创造性的必要条件。
1.建立顶岗实习管理委员会。顶岗实习管理委员会应该是各系部、各专业的常设机构。学校参与人员建议系部领导牵头,涵盖专业辅导员、专业骨干教师等;参与企业应是与学院建立长期、稳定顶岗实习合作关系的、能够包含机械类专业主要工作岗位的多家代表性企业。企业参与人员建议由企业人力资源部门中负责高校招聘的人员牵头,包含企业指导实习人员;家长和学生代表应结合顶岗实习实际情况,在实习人数较多的企业中选取,并要求其有较好的沟通能力,能够及时发现问题、反映问题。
2.制订顶岗实习管理文件。明确学生顶岗实习教学工作流程与成绩评定的管理方法,规范顶岗实习企业兼职教师和学院专职教师的职责和任务,加强顶岗实习的安全教育,并针对顶岗实习学生组织管理制定相关文件,进行具体规范与要求。
3.构建操作性强的顶岗实习学生管理制度。系部提供顶岗实习学生名册,分各专业召开顶岗实习学生专题会议,具体落实顶岗实习期间学生的管理工作,包括学生业余时间和宿舍管理、实习现场管理、学生健康心理咨询和辅导等。
规范顶岗实习教学工作程序
顶岗实习教学环节一般应该包含毕业论文撰写环节,毕业论文和顶岗实习任务同时开展,专业要求毕业论文内容和顶岗实习内容相关,对于较难实现的,也可以由指导教师指定题目。学生在实习中注意观察,找到论文写作的方向,搜集资料,结合实际工作经验完成论文,这样可以使论文避免抄袭,做到有的放矢,提高论文质量。
(一)学生在顶岗实习期开始前应完成以下工作
1.接受学院系统、全面、仔细的顶岗实习培训。通过培训,弄清顶岗实习开展的步骤、方法、要求等,每名学生都应明确实习的全局性安排、时间进度及上交材料的要求。2.完成并上交校企合作学生顶岗实习协议。协议格式由学院或系部统一制定。学生自行打印后,填写自己信息,与所在实习单位签订实习协议,如多人在同一企业实习,可集中填写后与企业签订1份协议,完成后上交指导教师。3.领取学生顶岗实习手册。学生顶岗实习手册由学院统一印制,每名学生离校前领取一本。手册主要内容包括顶岗实习基本信息、顶岗实习周记、顶岗实结、实习考核与评价等。
(二)学生在顶岗实习期结束后应上交以下材料
1.完成顶岗实习手册。填写顶岗实习基本信息,包括学生的联系方式和实习企业的基本情况、实习主要任务等;按实际实习时间完成顶岗实习周记;撰写顶岗实结报告;由企业指导教师和学习指导教师填写实习考核与评价等内容。2.完成毕业论文。毕业论文格式要求符合学院或者系部制定的要求。
关键词:服装;企业;管理;PLM
中图分类号:F270.7文献标识码:A文章编号:16723198(2009)21026502
1 引言
20世纪90年代以来,各种自动化和信息技术在纺织制造企业中得到越来越多的应用,产品数据管理技术作为制造业的先进技术,在我国的大中型企业中得到了广泛应用。但就当前的情况来看,PDM与其他的单元软件(如CAD, CAPP, CAM等)一样自成体系,缺乏与其他应用系统间有效的信息沟通与协调,即所谓的“信息孤岛”。为解决“信息孤岛”问题,提出产品配置引导、接口BOM、产品数据容器等技术手段,引入先进的模块化设计理念,不仅解决了PDM系统内部“信息孤岛”问题,而且也在一定程度上解决了系统间“信息孤岛”。
PLM是一种企业信息化的商业战略。它实施一整套的业务解决方案,把人、过程和信息有效地集成在一起,作用于整个企业,遍历产品从概念到报废的全生命周期,支持与产品相关的协作研发、管理、分发和使用产品定义信息。Aberdeen认为PLM是覆盖了从产品诞生到消亡的产品生命周期全过程产品生命周期管理(Product Lifecycle Management,PLM)使产品数据、技术文档、工作流程、工程更改、项目管理等能够有效的进行交换、集成和共享,实现产品生命周期的信息、过程集成和协同应用。在纺机制造业中,产品开发过程的效率,对公司营业额甚至企业利润都有着直接的影响,论文重点研究了实施PLM核心技术及其在纺机制造企业中的具体应用。PLM技术可实现数据多BOM间的数据映射机制,产品数据在不同应用系统间的一致性、完整性和集成性,有利于实现企业内部和企业间制造资源的合理分配和利用,为企业实现产品数据全生命周期管理提供有力技术支持,也为解决信息孤岛问题提供新的途径。
本论文分别讨论了PLM的三个核心技术入手,即企业产品建模技术,信息集成技术,标准化技术。提出了针对服装企业信息化进程各方面所工作重心。
2 企业建模
国内外许多研究人员对21世纪的制造业发展战略进行了研究,并从不同的方而提出了一系列新思想和新方法来指导而临市场激烈竞争的企业从不同方而来改善其竞争力、敏捷性。其中包括企业工程、企业集成、企业重组、集成化的产品与过程、过程建模与工作流管理、企业供应链管理系统及动态联盟等。这些研究领域的研究成果是企业建模与企业模型研究的基础,它们从企业生产经营活动的各个方而出发来考察和研究,如产品设计与开发过程、产品制造过程、企业经营管理和企业供应链系统等。
服装行业管理信息系统就处理功能通常包括销售、计划、工艺(技术)、采购、库房、授权管理等模块每一模块均包含基本信息的录入、存储和基于此的信息处理基本信息录入和存储是针对各种业务的操作,强调操作的方便和数据的准确可靠,信息处理是对信息的综合查询和统计,最终以显示和打印报表的形式提供给用户具体地说,接单部门从客户那里接到订单后,进行新款处理和订单处理,公司时将该订单信息传送到计划部门和工艺部门计划部门做生产计划如生产能力计划、物料需求计划、生产进度计划工艺部门对该订单中包含的新款进行详细的工艺描述,并做出具体的工艺要求和工艺流程及具体的操作规范生产部门根据计划部门的生产计划和工艺部门的操作要求进行生产采购部门根据物料需求计划和库存信息对物料进行采购此外,为确保系统安全运行,应对用户进行权限控制。
服装企业信息化基础薄弱。采用传统的面向过程或不规范的面向对象方法开发周期长,软件的可维护性和重用性低,系统的可扩展能力不足,且在开发过程中,将数据与功能函数分离,在功能的划分上有较大的随意性,人为地割裂了流水线中独立的过程单元,引起软件开发人员与服装专业人员之间交流困难。通过统一建模语言UML则可以快速的构建一种自适应、可扩展的服装管理系统模型,并为今后扩展其它功能子系统提供一个基础平台。
3 信息集成技术
制造业企业的管理涉及面广,信息化建设涉及多个软、硬件系统的应用。第一,由于历史原因,在一个制造业企业中往往同时使用多个厂商的产品,还有些企业自主开发的软件;第二,目前还没有一个厂商的解决方案能够涵盖企业所有的流程:第三,出于商业目的,厂商往往不愿意完全公开自身产品数据文件和数据库的结构;第四,企业在兼并、收购的过程中面临着对不同信息系统的集成问题。因此,制造业企业普遍存在信息孤岛,许多系统之间不能集成,造成大量的信息需要重复录入,大大降低了信息系统的使用效率,严重制约了企业信息系统整体效力的发挥
可以说,信息孤岛己成为制约制造业信息化向纵深发展的致命问题。如果企业不能真正解决信息孤岛问题,信息化建设就很难成功。因此,制造业企业十分关注如何消除已有信息孤岛,实现信息集成,避免产生新的信息孤岛等问题。
信息集成是一个十分复杂的问题,涉及到以下方面:
(1)企业内部信息系统与企业间信息系统的集成,如ERP与CRM和SCM及电子商务平台的集成。
(2)不同品牌的系统之间的数据转换,如不同CAD系统之间的数据转换。
(3)企业内部不同信息系统之间的集成,如PDM与ERP的集成,PDM与CAD,PDM与CAPP的集成、CAD与CAPP的集成、CAD与CAM系统的集成等,ERP与MES的集成、ERP与项目管理系统的集成、ERP与OA的集成等。
(4)信息系统内不同模块之间的集成,如ERP系统中财务与物流模块、财务和生产管理模块的集成、生产与质量模块的集成,尤其是不同厂商提供的相关模块之间的集成。
(5)信息化软件系统与硬件系统的集成,如ERP与条码系统、ERP与立体自动仓库的集成,MES系统或ERP系统与工业自动化系统的集成。
目前,己经出现的信息集成方法包括基于中间数据文件的集成、基于XML技术、基于数据库的集成、基于企业信息门户的集成、基于EAI的集成等不同的方案。集成的深度包括数据的集成、信息的集成和工作流的集成等。
4 基于PLM的服装标准化技术
标准化工作在企业发展中的地位和作用越来越引起人们的重视,传统手工模式下的标准化管理工作已远远不能满足企业标准化管理工作的需要,企业迫切需要一种先进的计算机技术来帮助标准化工作的开展,PLM可弥补传统管理工作的缺陷。PLM利用统一的数据格式和用户界面实现CAD、CAPP、CAM、CAE以及ERP等不同应用系统和工具的协同工作,为企业提供从设计、制造到售后技术服务整个产品生命周期的协同工作环境。
纺织服装工业作为我国的传统支柱产业,一直在我国进出口贸易中做出了重要贡献。虽然2005年初《纺织品服装协议》取消了配额限制,但是欧美等发达国家为了保护自己国家的国内产业不要造成损害,不断运用技术法规、标准和合格评定程序为主的技术性贸易壁垒(WTO/TBT),因此,尤其在全球一体化进程中,产品合格评定中的标准、检测成为加快融入国际供应链的重要途径之一。
服装号型尺寸、色牢度、燃烧性能以及护理标签等均有应的国际标准,如ASTM D521999用于服装号型分类的人体尺寸术语,ASTM D624098、ASTM D5219、ISO 85591989、1S0 36351981,我国也有自己的标准如GB/T 16160服装尺寸标识定义和人体测量程序标准。但是,经过比较后不难发现,我国的纺织品和服装的标准(更多的是产品标准)由于一直采用的是计划经济体制下所建立的体系,没有一个明确的分类体系,这种内外单项测试标准的差异,会使企业在生产同一产品出口或内销时无所适从,从而导致在采购和生产过程中出现问题,如产品质量不稳定、成本浪费严重、交货期延误等事情的发生。
WTO的成员国制定本国技术法规、标准应以国际标准为基础,标准趋同是全球标准化发展的趋势。而且制定标准应当做到有关标准的协调配套,并且所制定的标准应当有利于促进对经济技术合作和对外贸易,满足出口产品的技术要求,依照合同的约定执行。
采用PLM进行服装企业信息化有利于从源头上控制生产各环节的标准,这不仅体现在服装材料、服装号型、服装设备及其它相关工艺参数上,而且体现在CAD,CAPP,CAM,CAE以及ERP等不同应用系统和工具的协同工作时,采用统一的数据格式和用户界面。具体表现在概念的标准化;数据的标准化;产品和工具的标准化;企业业务过程规范化和标准化。
5 结语
绝大部分服装制造企业都是典型的离散型制造企业,由客户订单驱动(Manufacture To Order)多品种小批量设计和生产,包括从服装设计到材料采购、零部件裁切、缝制包装和销售全过程。依托PML技术,建立以BOM为中心的产品数据管理、建立工作流程管理,在产品数据库中将全部产品数据进行有序的存放,利用计算机强大的计算和存储功能,使得设计、工艺、分析、实验计划和各级管理人员都能够根据自己的权限访问和存储全局的产品信息,开展相应的工作。
我们探讨了PLM的三个核心技术,即企业产品建模技术,信息集成技术,标准化技术在服装企业信息化过程中的应用前景和相关技术基础,为服装信息化提供了一个框架性的建议。
参考文献
[1]郝宵鹏. 实施PLM的关键技术研究及在纺织机械制造企业中的应用[D].天津工业大学硕士论文,2008.
[2]Michael Burkett. ERP Will Never Meet All the PLM Requirements of Innovative Manufacturers[J].AMR Research,February 11,2003.
关键词 学科评估 教学资源 建设
中图分类号:G423 文献标识码:A
东北大学材料成型与控制工程专业办学的定位是为冶金行业和相关制造业培养高级专门人才。专业的教学内容和研究方向涵盖固态成形、液态成形、半固态成形及液固成形一体化等先进成形方式。本专业培养的学生具有数学、材料成形力学、材料物理冶金和自动控制方面的理论基础,掌握材料成形工艺、设备、自动化的专门知识,适应目前材料成形工业领域大量采用高新技术、通过学科交叉实现材料成形过程的自动化与智能化、不断提高产品质量、降低成本、提高劳动生产率的发展趋势。基于此办学的指导思想,本专业在教学资源建设上主要立足如下几方面建设:
1教学设施建设方面
本专业的教学设施充足,能够满足教学需要。同时,专业积极为学生开展自主学习和科研训练提供空间。学生可在轧制技术及连轧自动化国家重点实验、材料电磁过程教育部重点实验室和材料科学与工程学院所属的实验室参加课程实验和综合实验,并进行毕业设计(论文)工作。这些实验室建设水平高,设备齐全,管理制度完善,为本专业的实验教学提供了强有力的支持,满足了本专业教学的需要。随着行业的发展,专业不断更新实验教学设备,如用专业建设经费购置了3D打印等先进设备,积极为学生的实践教学环节提供资源。专业还利用专业建设经费与软件公司合作,共同开发互动式实践教学软件,为学生进行自主式实践教学提供有效的资源。
2培养方案建设方面
2.1培养方案制定力求科学化
在培养方案的制定过程中,坚持适应社会和科技发展的需要,适应高素质和创新性人才培养的需求。体现学校整体目标定位,体现学生知识、能力和素质协调发展的原则,遵循把提高学生综合素养,培养创新能力贯穿于人才培养全过程的教育教学改革原则。
2.2培养方案有利于人文素质和科学素质提高
按照知识、能力和素质协调发展的教育要求,建立了由“数学与自然科学类课群”、“W科基础教育类课群”、“人文社会科学类课群”、“学科基础类课群”、“专业教育类课群”、和“实践类课群”六个课群模块组成的课程教学体系。加强对学生基本知识、基本理论、基本技能的教学及基本素质的培养,为增强学生终身学习的能力和可持续发展打好坚实的基础。
2.3培养方案有利于创新精神和实践能力的提高
突出对学生创新精神、实践能力和创业意识的培养。在理论教学中按理、文、法、经、管等学科门类设置公共基础课程,按专业类别设置专业平台课程,并根据学科发展和经济建设对人才的需求,设置以新知识课和专业选修课为主要内容的专业方向课。在实践教学中,加强工程训练、实验、实习(实践)、课程设计、毕业设计(论文)等实践教学环节。
3专业建设方面
东北大学材料成型及控制工程专业拥有轧制技术及连轧自动化国家重点实验室和材料电磁过程研究教育部重点实验室,专业教学科研力量强,在国家和区域新材料制备和装备制造业的发展中起到了重要的作用。本专业为国家级特色专业建设点、辽宁省示范性专业和辽宁省优势特色专业。在学校和学院的支持下,本专业在课程体系、教学内容改革、实践教学基地建设等各个方面采取了改革措施,并取得了一定的成效。同时,积极利用学科建设资源,从而为专业建设提供了重要支撑。
学院和专业建立了有效的本科生教学质量监控、跟踪和反馈机制,对各主要教学环节有明确的要求,通过教学环节、过程监控和质量评价促进培养目标的达成。在长期的教学实践中,从各种途径获得评价数据,通过分析、归纳、总结,形成反馈信息,用于培养方案、教学计划的修订和本科教学过程各环节的持续改进,切实提高本科教学质量。
学院和专业负责人经常与任课教师沟通,探索积极有效的工作方法,努力提高管理水平和工作效率。专业还对每个年级的情况作分类总结,包括学习成绩、实践教学、参加科技实践活动和社会实践活动的情况等,全面评估人才培养效果。教学全过程的监控、跟踪、反馈及管理为教学质量的提高提供了保障。
通过建立往届毕业生跟踪反馈机制和用人单位评价机制,及时地掌握社会和企业的人才需求动向,合理地制定本专业的人才培养目标。以符合社会发展需求为前提,及时发现本专业人才培养过程中存在的不足,调整培养方案与教学计划、教学安排及课程设置,提高人才培养的质量,以适应时代和社会不断发展的需求,为社会输送新型高水平专业人才。
4课程资源建设方面
专业形成了与培养目标相适应的内容较为丰富的教学资源。专业开设了充足的课程供学生学习,必修、选修课程比例合理。开设了数门新知识课程,拓展学生视野。