发布时间:2023-10-11 15:54:20
序言:作为思想的载体和知识的探索者,写作是一种独特的艺术,我们为您准备了不同风格的14篇制造技术的基本概念,期待它们能激发您的灵感。
摘要:随着社会经济不断发展,我国机械设计制造行业发展迅速,相应提高了对于机械设计制造技术的实际要求。工业设计具体是指人们根据某一目标,而进行的创造性设计,其本质是对美学、工学等学科知识的综合性运用。发展工业设计,对于企业核心市场竞争力的提高具有重要意x。笔者从工业设计和机械设计制造技术基本特点入手,就机械设计制造技术的未来发展趋势进行了探讨,以供相关单位及人员参考。
关键词:工业设计;机械设计制造技术;应用探讨
工业设计是一种在工业革命之后受到广泛重视的综合性学科,主要分为传统工业设计和现代工业设计两类。美学和工学是工业设计的重要实施基础,体现了工业设计的基本特征和要求。近几年,我国机械设计制造行业发展迅速,传统模式下的机械设计制造技术,无法再满足现代行业的实际发展需求,继续对其进行创新和优化调整就显得至关重要。本文从工业设计和机械设计制造技术有关基本特点入手,就现代机械设计制造技术的未来发展趋势,进行了探讨,具体内容如下。
一、工业设计基本概念及特点分析
(一)工业设计基本概念分析
工业设计具体是指人们为达到某一理想目标,而进行的创新性设计,涉及多个学科知识的设计应用,其中工学和美学是其重要的实施基础。自第一次工业革命之后,工业设计收到了越来越广泛的重视和应用,并逐渐发展出传统工业设计和现代工业设计两个类别。
传统工业设计侧重于产品设计,主要追求人与物品间的良好匹配效果。现代工业设计相关理念,是在传统工业设计理念基础上,融合现代工业发展需求提出的全新理念,其包含设计构思到方案完成的全部过程,同时包含使用工程手段进行设计表达,并达到相应的设计目的的所有工作,具体表现就是现代设计制造及相关服务的设计过程。
(二)工业设计基本特点分析
1、知识综合性特点分析
通常情况下,人们习惯将工业设计片面地理解为外形设计,同时习惯将其与“嘈杂的环境、冰冷的机器、机械化的劳动以及油污”等概念联系到一起。但通过其基本概念分析可知,工业设计不仅包含工业产品设计相关内容,其也是促进“人-机器-环境”三者和谐发展的重要手段,涉及多种学科理论的实践应用,具有鲜明的知识综合性特征。
2、实践性和应用性征分析
工业设计是为了实现或达到人们某一期望或目的而存在的学科,其根本目的在于通过不断的设计和创造,改变人们的生活环境和品质,优化人们的生活方式,从而创建出更加个性、自然、便捷的生活,故而其具有突出的实践性和应用性特征。
3、时代性特征
随着科学技术的发展和时代的变化,工业设计体现出的基本要求也会随之变化。目前,工业设计以“绿色节能、健康环保”作为基本设计要求。
二、现阶段机械设计制造技术发展动态分析
对于机械工程来说,制造技术和机械设计是其重要组成部分,直接决定机械的综合性能和质量。信息时代背景下,现代信息技术尤其是计算机技术得到了越来越广泛的重视和应用,机械设计制造方法也因此得到了有效的创新和发展。包括借助相关计算机应用程序和数学规划理论,确定最优化方案,或者通过结构离散化,使相互连接且分析容易的单元节点,进行综合求解的设计方法,都是现代计算机在机械设计制造领域的创新应用成果。
三、机械设计指导技术与工业设计的关系及发展趋势分析
(一)工业设计领域中机械设计制造技术的重要作用分析
工业设计具有鲜明的知识综合性特征,其兼顾艺术领域和科学领域两方面的技术知识应用。其中,科学技术占据重要的核心地位,是工业设计实施的先决条件,所有产品的设计和生产都需要满足科学技术的实际要求,如设计违背客观的科学规律,就说明其缺乏科学性且无法实现。因此,机械设计制造技术在工业设计领域占据重要地位,相关设计人员必须在充分掌握机械工程有关基础理论的基础上进行工业设计,以确保工业设计的科学性和合理性,避免功能、外观等设计与力学、结构等客观规律相违背,从而提高工业设计的整体设计水平。此外,设计师应充分发挥自身工业设计专业优势,通过结构、外形、色彩的优化设计手段,提高用户的产品满意度。
(二)机械设计制造技术领域中工业设计的重要作用分析
就机械设计制造技术而言,工业设计的重要作用,主要表现于人机工程方面。“以人为本”围绕人的本质需求进行产品设计,是人机工程学的核心理念。这种环境背景下,所有的设计理念都需要从人的本质需求中获得,并对收集到的信息进行综合分析,完成设计的基本判断。除传统的“人、机器、环境”三要素外,人机工程学额外引入了使用者和消费者的理念,使人和产品联系成为一个完整的系统,进行共同的深入讨论。随着社会经济不断发展,人机工程学受到了越来越广泛的重视和关注,是现代机械设计制造不可或缺的关键性因素。
(三)二者的结合应用趋势分析
无论是工业设计,或是机械设计制造技术,都有其独特的特点,加强二者间的结合应用,可实现二者特点间的有效融合,进而产生更多的经济效益,促进企业良性的可持续性发展。对于当前的企业而言,应在“绿色节能、健康环保”的基本要求基础上,积极促进工业设计和机械制造技术的两盒应用,探索二者间有效的融合渠道和方式,同时加强企业内部的人才培养,进而为企业的未来发展,奠定扎实的基础。
结语:
综上所述,工业设计是一种以工学和美学作为实施基础的综合性学科,在机械设计制造技术有着极为重要的应用。加强二者间的结合应用,可进一步发挥二者各自的优势特征,提高企业核心竞争和经济效益,实现企业良性的可持续发展。
参考文献:
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关键词 军队信息化建设 军事高科技 专用性技术
中图分类号:G424 文献标识码:A
在我军大力推进军队信息化建设的今天,军队院校所开展的军队信息化建设培训非常重要,有利于在强化参训学员的思想观念和提升其认识的同时,使他们能比较全面、系统和深入地学习了解信息化和高科技武器装备知识,澄清模糊概念,更好地把握建设重点和方向,在军队信息化建设过程中发挥更大的作用。然而,要达到这一目的,军队信息化建设培训应该开设哪些课程却需要认真加以研究,尤其是对建设起关键作用的重点(主干)课程。只有确定了重点课程,才能围绕重点课程合理地构建培训课程体系,进而增强培训效果,满足军队信息化建设的发展需要。
总体来看,当前我军军队信息化建设培训的内容很多,但其中最为关键的应该是起直接作用的包括信息技术在内的众多的技术领域。显然,由于培训时间短和学员自身专业的限制,军队信息化建设培训的课程难以覆盖太多的技术领域,所以应该综合考虑和有所侧重,首先从中选择最为关键的技术领域设置好重点课程和内容,然后围绕这些重点课程来构建培训的课程体系,以使培训能在有限的时间内获得最好的效果。为此,必须弄清军队信息化建设培训主要应关注的专业领域,以此来确定培训的重点课程并合理地设置课程内容。
1 军队信息化建设关注的主要技术领域
当前,我军军队信息化建设的重点应该主要是军事信息系统与信息化武器装备两大部分。从构成来看,这两部分主要涉及与计算机、网络、信息传输与处理、传感、自动化、仿真、微电子、控制、驱动、能源、制造、材料、管理以及通信、侦察、探测、隐身、导航、制导、生化、气象、水文、环境、空中空间、信息安全、信息对抗、信息保障等众多技术领域。所以,目前军队信息化建设应该涉及这些技术领域以及与它们密切相关的一些技术领域。
虽然军队信息化建设涉及的专业技术众多,但从应用范围和特点出发,可将这些技术大致划分为两个层次或两种类型的技术。①②一种是支撑军事信息系统建设和信息化武器装备发展的通用性基础技术,主要包括计算机技术、网络技术、控制技术、微电子技术、光电子技术、能源与动力技术、新材料技术、先进制造技术、纳米技术和生物技术等。另一种是直接用于军事信息系统和信息化武器装备并使之具备所需要特定功能的专用性专业技术,主要包括通信技术、侦察监视技术、导航技术、精确制导技术、航空航天技术、海洋技术、预警与反导技术、指挥控制技术、信息对抗技术、武器毁伤技术、伪装与隐身技术、核生化武器技术、新概念武器技术、信息融合技术、军用仿真技术和综合保障技术等。专业性专业技术也就是我们通常所说的军事高技术(军事高科技)。
无论是通用性基础技术还是专用性专业技术,其绝大部分或大部分都属于信息技术或与信息技术密切相关的技术领域,起作用和地位十分重要。尤其是专用性专业技术中的侦察监视技术、精确制导技术、信息对抗技术和指挥控制系统技术,被称为是推动新军革进程的四大主导性技术,它们在军队信息化建设过程中起着关键的作用,必须更加关注。
2 军队信息化建设培训的重点课程及其主要内容
考虑到军队信息化建设培训的时间一般都不长(大多数培训班不超过2个月),加之培训学员自身的专业和从事的工作性质的限制,目前军队信息化建设培训不可能覆盖太多的技术领域,应该主要侧重专用性专业技术知识的学习,因此需要围绕专用性专业技术设置课程,尤其是上面所说的侦察监视技术、精确制导技术、信息对抗技术和指挥控制系统技术,它们应该被作为军队信息化建设培训的重点课程,必须认真设置其授课内容。
2.1 侦察监视技术课程
侦察监视技术课程,首当其冲的内容就是在军事应用上最重要的探测设备——雷达。作为是军事上最有效和使用最广的一种探测技术——雷达技术,在侦察监视技术课程中应先说明雷达的基本组成和工作过程,分析雷达探测目标的工作原理(包括测距、测向、测速和目标识别的原理)。之后,介绍雷达的主要技术战术性能参数,在此基础上说明军用雷达的主要类型及其特点和应用,最后讨论几种现代体制雷达和主要应用,如相控阵雷达、超视距雷达、合成孔径雷达、无源雷达和多基地雷达等。这一部分内容较多,一般可作为一次课(2个学时)。侦察监视技术课程的第二部分也应安排一次课(2个学时)。这部分首先应重点分析军事上使用最多的另外一种探测技术——光电探测技术,内容主要应包括光电探测的基本概念以及红外探测技术和微光探测技术。为加深印象和形象直观,这部分需要紧密结合红外夜视仪、热像仪和微光夜视仪展开。这一课在介绍完光电探测技术后,还应简单讨论一下声学探测技术的主要概念,重点围绕水声探测装备进行,内容主要是现代声纳技术;介绍声纳的组成与工作原理,说明声纳的主要类型与特点和应用。
2.2 精确制导技术课程
精确制导技术课程应包括二大部分。第一部分为一次课(2个学时),内容主要是精确制导与精确制导技术的基本概念、精确制导的特点和分类,重点探讨基本的制导技术和原理,如惯性制导、雷达制导、红外制导、激光制导、电视制导、卫星制导、匹配制导和复合制导等技术和原理、特点和应用,说明精确制导技术的现状和发展趋势。精确制导技术课程的第二部分也是安排一次课(2个学时),主要介绍精确制导武器的基本概念,说明精确制导武器的组成和特点、精确制导武器的分类和应用。这部分应该分别围绕精确制导导弹和灵巧弹药这两种类型来分析精确制导武器的作战效能和对现代战争的影响,说明目前世界上一些典型的精确制导武器装备及其特点和应用。其中,对精确制导导弹重点讨论弹道导弹和巡航导弹及其主要类型和应用,而对灵巧弹药重点分析红外制导、激光制导、电视制导、非激光(如惯性/卫星)制导炸弹和炮弹及其特点和应用。作为扩展内容,第二部分最后还可简要介绍一下地空导弹、空空导弹、空地导弹、反舰导弹、反潜导弹、反坦克导弹、反辐射导弹等的基本概念和应用,并说明精确制导武器的发展趋势。
2.3 信息对抗技术课程
从大的方面看,目前信息对抗技术的侧重点主要是电子对抗技术和网络对抗技术,因此信息对抗技术课程应该含有这两部分内容,分别对应一次课(2个学时)。第一部分重点是电子对抗技术,课程内容应该主要有:信息对抗的基本概念,包括信息对抗概念的形成、信息对抗的定义和特征、信息对抗的基本技术;电子对抗的基本概念和基本内容,电子对抗分类和应用,电磁环境及其主要特点;电子对抗基本原理和技术手段,这里应主要围绕雷达对抗与反对抗、通信对抗与反对抗两部分展开;电子对抗装备,包括电子对抗侦察装备、电子进攻装备、电子防御装备。第二部分重点是网络对抗技术,课程内容主要有:网络对抗基本概念,包括网络信息安全、网络对抗的定义和特征;网络对抗基本原理,主要有网络攻击和网络防御关键技术以及网络攻击和网络防御的主要环节;网络对抗应用举例,主要以目前使用较多的“分布式拒绝服务”攻击、“摆渡”攻击和“震网”蠕虫攻击为例进行分析。在第二部分最后,还应简要介绍信息对抗技术的发展趋势。
2.4 指挥控制系统技术课程
指挥控制系统技术课程一般可设置一次课(2个学时)。课程内容主要有指挥信息系统基本概念、指挥控制系统技术和原理、指挥控制系统建设和发展三部分。指挥信息系统基本概念部分应包括军事信息系统组成和各部分功能,军事信息系统与指挥信息系统、指挥控制系统之间的关系,指挥控制系统的定义和使用要求,指挥控制系统的作用和地位。指挥控制系统技术与原理部分应重点分析和说明指挥控制系统的要素和存在空间,指挥控制系统的构成和功能,指挥控制系统原理和工作过程,对指挥控制系统的要求,指挥控制系统关键技术。指挥控制系统建设与发展部分主要以美军为例,重点说明指挥控制系统的发展历程和特点,指挥控制系统建设现状和需求,指挥控制系统未来的发展趋势。
3 结束语
我军军队信息化建设涉及众多技术领域,目前军队信息化建设培训由于时间短和学员自身专业的限制,所开设的课程不可能涉及太多的技术领域,必须有所侧重,主要应从涉及军队信息化建设的专业性专业技术中进行选择,设置好重点课程并确定其课程内容,特别是侦察监视技术、精确制导技术、信息对抗技术和指挥控制系统技术这四门课程,因为这四种技术是推动新军革进程的四大主导性技术,在军队信息化建设中的作用和地位非常重要。只有确定好重点课程及其主要内容,才能围绕这些重点课程构建好军队信息化建设培训的课程体系,加强培训的针对性,使培训能取得更好的成效,为军队信息化建设做出更大的贡献。
注释
关键词:机电一体化;基本概念;核心技术;发展进程;发展方向
中图分类号:TH-39 文献标识码: A
随着现代科学技术的不断发展,极大地推动了不同学科的交叉与渗透,导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。“机电一体化”意思是机械技术和电子技术的有机结合。这一名称已得到包括我国在内的世界各国的承认,我国的工程技术人员习惯上把它译为机电一体化技术。机电一体化技术是面向应用的跨学科技术,是机械、微电子、信息和控制技术等有机融合、相互渗透的结果。今天机电一体化技术发展飞速,机电一体化产品更日新月异。
一、机电一体化技术基本概念
机电一体化技术是在微型计算机为代表的微电子技术、信息技术迅速发展,向机械工业领域迅猛渗透,机械电子技术深度结合的现代工业的基础上,综合应用机械技术、微电子技术、信息技术、自动控制技术、传感测试技术、电力电子技术、接口技术及软件编程技术等群体技术,从系统理论出发,根据系统功能目标和优化组织结构目标,以智力、动力、结构、运动和感知组成要素为基础,对各组成要素及其间的信息处理,接口耦合,运动传递,物质运动,能量变换进行研究,使得整个系统有机结合与综合集成,并在系统程序和微电子电路的有序信息流控制下,形成物质的和能量的有规则运动,在高功能、高质量、高精度、高可靠性、低能耗等诸方面实现多种技术功能复合的最佳功能价值系统工程技术。
二、机电一体化的核心技术
1、机械技术:是机电一体化的基础,机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应,利用其高、新技术来更新概念,实现结构上、材料上、性能上变更,满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能要求。
2、计算机与信息技术:其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。
3、系统技术:即以整体概念组织应用各种相关技术,从全局角度和系统目标出发,将总体分解成相互关联的若干功能单元,接口技术是系统技术中一个重要方面,是实现系统各部分有机连接的保证。
4、自动控制技术:其范围很广,在控制理论指导下,进行系统设计,设计后的系统仿真,现场调试,控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。
5、传感检测技术:是系统的感受器官,是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强,系统的自动化程序就越高。
三、机电一体化的发展进程
1、数控机床问世:自从1952年美国第1台数控铣床问世至今已50个年头。我国数控机床制造业在80年代曾有过高速发展阶段,尤其是在1999年后,国家向国防工业及关键民用工业部门投入大量技改资金,使数控设备制造市场一派繁荣。
2、微电子技术的发展:我国的集成电路产业起步于1965年,经过30多年发展,已初步形成包括设计、制造、包装业共同发展的产业结构。
3、激光技术、模糊技术、信息技术等新技术的出现:以激光技术为首的光电子技术是未来信息技术发展的关键技术,它集中了固体物理、波导光学、材料科学、微细加工和半导体科学技术的科研成就,成为电子技术与光子技术自然结合与扩展、具有强烈应用背景的新兴交叉学科,对于国家经济、科技和国防都具有重要的战略意义。
四、机电一体化的发展方向
20世纪90年代后期,各主要发达国家开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段。一方面,光学、通信技术等进入了机电一体化,微细加工技术也在机电一体化中崭露头角,出现了光机电一体化和微机电一体化等新支;另一方面,对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法,机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时,由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地,也为产业化发展提供了坚实的基础。未来机电一体化的主要发展方向有:
1、智能化:是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法,模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。
2、网络化:20世纪90年代,计算机技术等的突出成就是网络技术。机电一体化新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快就会畅销全球。因此,机电一体化产品无疑将朝着网络化方向发展。
3、自动化:所谓自动化技术,是指人类利用各种技术手段和方法来代替人去完成各种测试、分析、判断和控制工作,以现实预期的目标、功能。一个自动化系统通常由多个环节要素组成,以完成信息的获取、信息的传递、信息的转换、信息的处理及信息的执行等功能,最后实现自动运行目标。
4、绿色化:机电一体化产品的绿色化主要是指,使用时不污染生态环境,报废后能回收利用。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中,符合特定的环境保护和人类健康的要求,对生态环境无害或危害极少,资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品,具有远大的发展前途。
【关键词】数控加工 技术 应用及发展
1 前言
随着网络技术的迅速发展,广泛应用于工业社会的一个重要体现是一个组合的机械设备,提高制造业和计算机编程,所以他们称为数控加工技术,已经被广泛的关注和青睐机械制造商。数控技术是民生的一些重要行业中起着越来越重要的作用。机械制造行业已经成为技术内容和具有一定规模的工业生产行业。应用数控技术在机械制造工业,使我国制造业整体水平也在不断上升。数控技术结合计算机技术、自动控制、精密检测技术、网络通信技术和信息处理技术。利用其优势,提高整体水平的传统制造业向更高水平发展的领先地位,在激烈的市场环境使得机械制造行业在中国。然而,发展数控技术在整个中国仍然处于初始阶段的探索,在实际应用中还需要不断转型、发展,为此全封闭动态模式控制,论述了数控加工技术的发展,我们国家的未来动态从许多方面,驱动开发的数控技术在中国。
2 数控技术的基本概念
基本的想法是计算机控制技术与传统的机械制造技术、加工和制造业为了控制设备,它具有自动化、效率高、精度高、准确的程序控制是关键和核心技术的自动控制,已经成为一个重要的部分机械设计和制造过程。数控技术的原理。数控系统在数控技术是现代模型的数控加工技术的控制系统,它主要取决于编程实现不同的控制方法。这样的一个装置的核心是一个特殊的电脑系统,主要的程序,这个软件的实现过程,基本工作原理是:输入指标的加工设备,核心设备分析和处理后输出到驱动电路、实时控制和操作。主要设备的数控技术是以下几点:(1)机械设计和加工精度分析。传输设备和机械部件加工成为大多数数控机床的结构,以确保高速数控机械制造和高精度的要求。(2)自动化技术和精密控制。它扮演重要的角色在自动控制、缺陷可以补偿精度,传感器可以快速获得信息在不同环境中,是关键的自动化控制。
3 数控技术的应用领域
3.1 生产制造业
工业应用数控技术在制造业的主要控制有序生产线由计算机自动编程模块和操作过程在生产线,可以节省大量的劳动力,创造更多的经济利润,以确保产品达到质量要求。特别是在故障条件下的生产,确保工人的安全,维护正常的生产过程中,数控技术是传感系统的生产和传输的信息,计算机控制系统,自动停止和反应来保护。
3.2 汽轮机叶片加工
叶片加工国际竞争主要是反映在汽轮机叶片数控加工技术,不断创新和完善,数控加工技术,主要反映在。在特定的试剂生产,不断提高叶片加工数控加工质量、工作效率,减轻了工人的劳动强度,叶片轮廓接近理论概要文件提供了保障。涡轮叶片加工材料库存主要是精细铸造、锻造和钢。其中,对于叶片铸造过程是复杂的,好空白一个刀片,尺寸精密锻钢,材料是用来制造一个简单的静态叶片。
3.3 机床加工
数控技术是关键技术在机械加工、编程、加工效率可以实现自动化生产,机器自动执行零件加工需要。过程和几何信息自动控制机床组件在系统传输到数控技术、数字处理。为了实现数控加工生产线,实现生产的自动化和集成处理。编程的优点为数控机床是改变自动加工、装配指令程序可以实现输入,处理相应的代码,编程加工需求,多样化生产的要求,数控机床实现按照人们的要求。综合分析数控加工程序的案例:方法的数控机床主要用于切割和尝试,减少设计错误的机器零件,可以大大提高精度的元素。
4 结论
在实际的生产制造业,数控技术已经不断发展和应用先进的技术,但与国外相比,我们的核心竞争力在数控加工技术仍然处于相对弱势地位,创新和改革的数控加工技术,它将更加促进发展较高层次的生产和加工机械制造行业。只有用这种方法,能适应变化的全球变化的行业,以降低生产成本,增强产品的市场竞争优势。
参考文献
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关键词:金工实习;应用型本科院校;数控技术;教学改革
中图分类号:TG659-4:G642 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2014) 12-0000-01
金工实习是重要实践教学环节,按大纲要求,完成车工、钳工、铸工和数控加工等各工种的基本操作训练,使学生了解机械制造的一般过程、机械零件常用加工方法及所用主要设备结构的基本原理。独立完成简单零件加工,培养学生的劳动观点,理论联系实际的工作观点。现今,数控加工是机械制造中的先进技术,是一种高效率、高精度和高柔性化的自动化加工方法。以数控技术为核心的现代制造技术正在逐渐取代传统的机械制造技术。因而随着现代教育事业的发展在金工实习的教学内容中除了传统的热加工和冷加工外还应增设数控加工的相应内容。其目的是使学生在校期间就了解、掌握先进的制造技术,为培养未来高素质新型技术人才,打下良好的工程基础。本文对金工实习中数控加工教学过程进行改革和研究。
一、数控加工教学中存在的一些问题与要求
对于车、钳、铣、刨、磨、热处理等工种,要求学生掌握的实际动手所要用到的设备或者仪器都相对数控而言比较简单一些。数控机床本身技术先进,操作相对繁琐,而学生要想实际操作并使用数控机床完成一些简单零件的加工就必须得掌握一些基本理论以及操作方法,才能动手操作机床。这就要求我们老师进行相应的改革与创新,不能简单的照搬普通工种的教学模式,以便学生在较短的时间内掌握。
二、数控加工实习要分阶段分层次教学
现在的数控教学方案基本上的阶段有数控设备基本概念的介绍,数控设备的上机操作,加工程序的讲解,手工数据输入和机床自动加工等阶段。学生是在老师的指导下,按照一定的流程来完成熟悉机床、编制加工程序、了解自动加工。这种教学模式容易执行,便于管理。应用型本科院校金工实习的主要对象是工科类学生以及某些与工科专业息息相关的近工科类专业,常常分为两大类:机械类学生和近机械类学生。对于机械类学生将来要从事机械制造、动力工程、汽车制造领域的工作,他们需要了解的知识更深,在学校就应该了解到这样的知识――先进制造技术是如何完成零件设计、编制工艺、编制程序、计算机仿真、数控机床加工的过程。近机械类学生的要求可能就不会有这么高,将来也可能只是从事与之相近的工作,所教学内容主要包括数控设备介绍,数控机床上机操作,加工程序仿真讲解,程序人工输入,标准零件加工,因而我们要分层次教学。
(一)数控设备基本概念的介绍
在介绍基本概念的阶段要介绍数控机床的基本组成、传动原理、机床坐标系、工件坐标系等相关概念。更要利用好多媒体教学,把一些抽象的概念具体化,比如传动原理图可以通过多媒体演示给学生看,使学生更容易理解。
(二)数控设备的上机操作
这个阶段主要是让学生了解控制面板、认识机床结构、开关机以及对刀操作等。对于机械类学生要深入讲解机床的组成和特点,数控机床的工作原理;对于近机械类学生以了解为主可以多讲一些数控机床的应用范围和分类以及发展方向。
(三)手工数据输入和机床自动加工
以标准零件加工为导向完成一个完整的零件加工流程。在这个过程当中可以充分发挥学生的学习自主积极性。对于机械类学生经过实际教学试行可以先安排学生分组,在每组中把表现比较优秀接受能力比较好的同学选为组长,由组长带领本组同学完成试切对刀、标准零件的程序输入、程序校验、试切加工、零件检验。把试切出来的产品由老师检验合格之后安排每个同学都加工一个标准零件。在整个流程当中老师要参与到每个步骤,负责讲解清楚,手把手教会学生。在标准零件加工完成之后,对于机械类学生可以安排一些自主项目:比如给一个简单零件的图形要求学生自己合理安排加工工艺,正确编制程序,然后拿给老师检验程序。在指导老师确认程序无误之后由学生上机操作完成零件加工;或者让学生自己设计零件图形,按照他们自己的零件图形编制程序,由指导老师确定程序无误后上机操作完成零件加工。
近机械类学生和机械类学生相比层次不同,对于近机械类学生以了解为主,能完成标准零件的加工,熟悉加工过程就达到了教学的目的。近机械类学生在实习中要充分利用仿真软件,仿真软件可以实现对数控车床、数控铣床加工全过程的仿真,其中包括毛坯、夹具、刀具的定义与选用,零件基准测量和设置,数控程序输入、编辑和调试,加工仿真以及各种加工错误检测功能。先对学生进行仿真软件的学习,用仿真软件完成标准零件的加工流程。在仿真软件加工没问题的情况下再安排学生分组上机操作。这种先仿真再上机的模式可以有效避免近机械类学生对机床不够理解的短板。分组操作中要注重培养近机械类学生的工程意识,提高学生的动手能力,使理论和实践得到很好的结合。
三、提升指导教师本身的素质
数控加工指导教师一般都由专职教师直接担任,理论知识方面都是可以胜任指导教学工作的。但是担任数控加工指导教师要求老师不仅要有扎实的理论知识还应有丰富的工程知识和技能。在实践教学中往往指导老师动手能力差,对机床维护保养工作不过关等问题。学校鼓励指导老师完成本职工作之余可以加强一些动手能力、培养工程素养。比如可以利用寒暑假到附近的一些有资质的工厂去进行数控加工方面的业务学习。还可以利用自己的业余时间提高理论知识加强动手能力,取得数控加工方面的技术等级证书,达到双师型要求。
四、结束语
应用型本科院校金工实习融入数控技术教学是时代需求,通过金工实习数控加工技术的教学改革在提高学生的全面素质,增强学生的动手能力工程实践能力,培养和发展学生的创新意识和创新精神等方面,发挥重要作用。
参考文献:
[1]张铭,加有维.基于研究型大学金工实习中数控教学改革的思路[J].时代教育,2014(01).
[2]姚琢.高等工科院校金工实习中教师的作用[J].长春理工大学学报(高教版),2010(03).
“双基”是指“基础知识”和“基本技能”.中国数学教育历来有重视“双基”的传统,同时社会发展、数学的发展和教育的发展,要求我们与时俱进地审视“双基”和“双基”教学.我们可以从新课程中新增的“双基”内容,以及对原有内容的变化(这种变化包括要求和处理两个方面)和发展上,去思考这种变化,去探索新课程理念下的“双基”教学.
一、如何把握新增内容的教学
这是教师在新课程实施中遇到的一个挑战.为此,我们首先要认识和理解为什么要增加这些新的内容,在此基础上,把握好“标准”对这些内容的定位,积极探索和研究如何设计和组织教学.
1.随着科学技术的发展,现代社会的信息化要求日益加强,人们常常需要收集大量的数据,根据新获得的数据提取有价值的信息,做出合理的决策.统计是研究如何合理地收集、整理和分析数据的学科,为人们制定决策提供依据;随机现象在日常生活中随处可见;概率是研究随机现象规律的学科,它为人们认识客观世界提供了重要的思维模式和解决问题的方法,同时为统计学的发展提供了理论基础.因此,可以说在高中数学课程中统计与概率作为必修内容是社会的必然趋势与生活的要求.例如,在高二“排列与组合”和“概率”中,有一个重要内容“独立重复试验”,作为这部分内容的自然扩展,本章中安排了二项分布,并介绍了服从二项分布的随机变量的期望与方差,使随机变量这部分内容比较充实一些.本章第二部分“统计”与初中“统计初步”的关系十分紧密,可以认为,这部分内容是初中“统计初步”的十分自然的扩展与深化,但由于学生在学习初中的“统计初步”后直到学习本章之前,基本上没有复习“统计初步”的内容,对这些内容的遗忘程度会相当高,因此,本章在编写时非常注意联系初中“统计初步”的内容来展开新课.再如,在讲抽样方法的开始时重温:在初中已经知道,通常我们不是直接研究一个总体,而是从总体中抽取一个样本,根据样本的情况去估计总体的相应情况,由此说明样本的抽取是否得当对研究总体来说十分关键,这样就会使学生认识到学习抽样方法十分重要.又如在讲“总体分布的估计”时,注意复习初中“统计初步”学习过的有关频率分布表和频率分布直方图的有关知识,帮助学生学习相关的内容.另外,在学习统计与概率的过程中,将会涉及抽象概括、运算求解、推理论证等能力,因此,统计与概率的学习过程是学生综合运用所学的知识,发展解决问题能力的有效过程.
2.由于推理与证明是数学的基本思维过程,是做数学的基本功,是发展理性思维的重要方面;数学与其他学科的区别除了研究对象不同之外,最突出的就是数学内部规律的真确性必须用逻辑推理的方式来证明,而在证明或学习数学过程中,又经常要用合情推理去猜测和发现结论、探索和提供思路.因此,无论是学习数学、做数学,还是对于学生理性思维的培养,都需要加强这方面的学习和训练.因此,增加了“推理与证明”的基础知识.在教学中,可以变隐性为显性,分散为集中,结合以前所学的内容,通过挖掘、提练、明确化等方式,使学生感受和体验如何学会数学思考方式,体会推理和证明在数学学习和日常生活中的意义和作用,提高数学素养.例如,可通过探求凸多面体的面、顶点、棱之间的数量关系,通过平面内的圆与空间中的球在几何元素和性质上的类比,体会归纳和类比这两种主要的合情推理在猜测和发现结论、探索和提供思路方面的作用.通过收集法律、医疗、生活中的素材,体会合情推理在日常生活中的意义和作用.
二、教学中应使学生对基本概念和基本思想有更深的理解和更好的掌握
在数学教学和数学学习中,强调对数学的认识和理解,无论是基础知识、基本技能的教学、数学的推理与论证,还是数学的应用,都要帮助学生更好地认识数学、认识数学的思想和本质.那么,在教学中应如何处理才能达到这一目标呢?
首先,教师必须很好地把握诸如:函数、向量、统计、空间观念、运算、数形结合、随机观念等一些核心的概念和基本思想;其次,要通过整个高中数学教学中的螺旋上升、多次接触,通过知识间的相互联系,通过问题解决的方式.使学生不断加深认识和理解.比如:对于函数概念真正的认识和理解,是不容易的,要经历一个多次接触的较长的过程,要通过提出恰当的问题,创设恰当的情境,使学生产生进一步学习函数概念的积极情感,帮助学生从需要认识函数的构成要素;需要用近现代数学的基本语言――集合的语言来刻画出函数概念;需要提升对函数概念的符号化、形式化的表示等三个主要方面来帮助学生进一步认识和理解函数概念;随后,通过基本初步函数――指数函数、对数函数、三角函数的学习,进一步感悟函数概念的本质,以及为什么函数是高中数学的一个核心概念.再在“导数及其应用”的学习中,通过对函数性质的研究,再次提升对函数概念的认识和理解,等等.这里,我们要结合具体实例(如分段函数的实例,只能用图象来表示等),结合作为函数模型的应用实例,强调对函数概念本质的认识和理解,并一定要把握好对于诸如求定义域、值域的训练,不能做过多、过繁、过于人为的一些技巧训练.
三、 加强对学生基本技能的训练
熟练掌握一些基本技能,对学好数学是非常重要的.例如,在学习概念中要求学生能举出正、反面例子的训练;在学习公式、法则中要有对公式、法则掌握的训练,也要注意对运算算理认识和理解的训练;在学习推理证明时,不仅仅是在推理证明形式上的训练,更要关注对落笔有据、言之有理的理性思维的训练;在立体几何学习中不仅要有对基本作图、识图的训练,而且要从整体观察入手,以整体到局部与从局部到整体相结合,从具体到抽象、从一般到特殊的认识事物的方法的训练;在学习统计时,要尽可能让学生经历数据处理的过程,从实际中感受、体验如何处理数据,从数据中提取信息.在过去的数学教学中,往往偏重于单一的“纸与笔”的技能训练,以及对一些非本质的细微未节的地方,过分地做了人为技巧方面的训练,例如对函数中求定义域过于人为技巧的训练.特别是在对于运算技能的训练中,经常人为地制造一些技巧性很强的高难度计算题,比如三角恒等变形里面就有许多复杂的运算和证明.这样的训练学生往往感到比较枯燥,渐渐的学生就会失去对数学的兴趣,这是我们所不愿看到的.我们对学生基本技能训练,不是单纯为了让他们学习、掌握数学知识,还要在学习知识的同时,以知识为载体,提高他们的数学能力,提高他们对数学的认识.
事实上,数学技能的训练,不仅是包括“纸与笔”的运算、推理、作图等技能训练,随着科技和数学的发展,还应包括更广的、更有力的技能训练.例如,我们要在教学中重视对学生进行以下的技能训练:能熟练地完成心算与估计;能正确地、自信地、适当地使用计算机或计算器;能用各种各样的表、图、打印结果和统计方法来组织、解释、并提供数据信息;能把模糊不清的问题用明晰的语言表达出来;能从具体的前后联系中,确定该问题采用什么数学方法最合适,会选择有效的解题策略.也就是说,随着时代和数学的发展,高中数学的基本技能也在发生变化.教学中也要用发展的眼光、与时俱进地认识基本技能,而对于原有的某些技能训练,随着时代的发展可能被淘汰,如:以前要求学生会熟练地查表,像查对数表、三角函数表等.当有了计算器和计算机以后,就能使用计算机或计算器这样的技能替代原来的查表技能.
四、鼓励学生积极参与教学活动,帮助学生用内心的体验与创造来学习数学,认识和理解基本概念、掌握基础知识
随着数学教育改革的展开,无论是教学观念,还是教学方法,都在发生变化.但是,在大多数的数学课堂教学中,教师灌输式的讲授,学生以机械的、模仿、记忆的方式对待数学学习的状况仍然占有主导地位.教师的备课往往把教学变成一部“教案剧”的编导的过程,教师自已是导演、主演,最好的学生能当群众演员,一般学生就是观众,整个过程就是教师在活动,这是我们最常规的教学,“独角戏、一言堂”,忽略了学生在课堂教学中的参与.
为了鼓励学生积极参与教学活动,帮助学生用内心的体验与创造来学习数学,认识和理解基本概念,掌握基础知识,在备课时不仅要备知识,把自己知道的最好、最生动的东西给学生,还要考虑如何引导学生参与,应该给学生一些什么,不给什么、先给什么、后给什么;怎么提问,在什么时候,提什么样的问题才会有助于学生认识和理解基本概念、掌握基础知识等等.例如,在用集合、对应的语言给出函数概念时,可以首先给出有不同背景,但在数学上有共同本质特征(是从数集到数集的对应)的实例,与学生一起分析他们的共同特征,引导学生自己去归纳出用集合、对应的语言给出函数的定义.当我们把学生学习的积极性调动起来,学生的思维被激活时,学生会积极参与到教学活动中来,也就会提高教学的效率,同时,我们需要在实施过程中不断探索和积累经验.
五、借助几何直观揭示基本概念和基础知识的本质和关系
几何直观形象,能启迪思路、帮助理解.因此,借助几何直观学习和理解数学,是数学学习中的重要方面.徐利治先生曾说过,只有做到了直观上理解,才是真正的理解.因此,在“双基”教学中,要鼓励学生借助几何直观进行思考、揭示研究对象的性质和关系,并且学会利用几何直观来学习和理解数学的这种方法.例如,在函数的学习中,有些对象的函数关系只能用图象来表示,如人的心脏跳动随时间变化的规律――心电图;在导数的学习中,我们可以借助图形,体会和理解导数在研究函数的变化:是增还是减、增减的范围、增减的快慢等问题中,是一个有力的工具;认识和理解为什么由导数的符号可以判断函数是增是减,对于一些只能直接给出函数图形的问题,更能显示几何直观的作用了;再如对于不等式的学习,我们也要注重形的结合,只有充分利用几何直观来揭示研究对象的性质和关系,才能使学生认识几何直观在学习基本概念、基础知识,乃至整个数学学习中的意义和作用,学会数学的一种思考方式和学习方式.
当然,教师自己对几何直观在数学学习中的认识上要有全面的认识,例如,除了需注意不能用几何直观来代替证明外,还要注意几何直观带来的认识上的片面性.例如,对指数函数y=ax(a>1)图象与直线y=x的关系的认识,以往教材中通常都是以2或10为底来给出指数函数的图象.在这种情况下,指数函数y=ax(a>1)的图象都在直线y=x的上方,于是,便认为指数函数y=ax(a>1)的图象都在直线y=x的上方,教学中应避免类似的这种因特殊赋值和特殊位置的几何直观得到的结果所带来的对有关概念和结论本质认识的片面性和错误判断.
六、 恰当使用信息技术,改善学生学习方式,加强对基本概念和基础知识的理解
准确界定支出、费用、生产费用、成本及成本会计对象等基本概念,是完善和发展成本会计的另一项重要内容。现行成本会计对这些基本概念界定不清,同一概念在不同场合的内涵和外延不同,其互相关系不明确:成本会计对象的表述既不统一又欠科学。支出应是企业资产的流出,是一个会计主体与外界发生的一种交换关系,它属于收付实现制的概念。支出应具有下列基本特征:1)支出的发生必然伴随着资产的减少;2)是会计主体与外部发生的一种交换关系;3)是可以用货币计量的;4)其计量是以实际发生为标准的。而费用则是和收入相对应的概念,是企业在生产经营过程中的不同业务环节发生的,为了组织和管理生产或是为了制造产品、或为了销售产品、或为了获得其它收入而发生的耗费。这种耗费要和收入相配比,以营业收入来抵充,至于成本,马克思认为是商品生产中耗费的物化劳动和活劳动的货币表现,这是成本理论的基础,它揭示了成本在经济学意义上的内涵。然而在知识经济时代,由于生产环节重要性的下降:成本中知识含量的逐步增加,产品的成本结构已发生了重大变化。有研究表明,产品的服务成本在整个成本中的比例已相当大。因此传统的成本概念难以全面界定和计量更广义的企业资源耗费,也越来越不能满足现代企业管理的需要。在知识经济时代,企业的价值形态远远超出了人、财、物的范畴,成本也不在仅是财、物、人力的耗费,成本应定义为:企业为特定目的而发生的资源耗费。它揭示了成本在会计学意义上的内涵。按照这一定义,产品成本应是产品从研究开发到售后服务整个过程所付出的代价。只有这样才能使成本会计系统的运行过程与经济运行主体的全过程相适应,才能提供准确的成本信息。
2成本构成要素及成本计算模式和方法的问题
成本是由各个“费用”要素的转移分配如何选择一个恰当的标准,应是完善和发展成本会计的又一项重要内容。现行成本会计对“费用”的反映至少有三个方面的问题:首先,不能反映企业产品的全部成本,也不能反映成本的经济内容。其次,生产费用按经济内容分类的含义不明确,现行成本项目也不能真正体现出经济用途。因为“直接”或“间接”只是人们按成本计算对象,按成本要素汇总各项费用的一项核算技术工作问题。最后,由于制造费用、管理费用、销售费用在成本中的比例不断攀升,且各项目中均包含了不同性质和内容的开支,显然采用任何一个标准去分配制造费用都不可能符合公平分配假定,而将管理费用和销售费用直接计入当期损益也不完全合理。按现行作法必然使成本信息严重失真,从而使企业管理者的管理举措和生产策略带有很大的盲目性。应该结合资金的性质和增加成本项目。
关键词:绿色理念;机械设计制造;应用
引言
机械设计制造是工业设计制造的一部分,也是衡量我国工业发展状况的重要部分之一。机械制造的水平从某角度上看代表着一个地区,甚至一个国家的科学技术和经济发展水平,所以说,机械设计制造在我国经济发展中作用显著[1]。在过去,我国的机械设计制造企业大多不具有环保意识,不仅没有节约制造成本,还没有处理好生产过程中产生的废水、废气、废渣,导致资源浪费严重、自然环境遭到破坏,与此同时,也限制了机械制造业的持久发展。绿色理念是近年来出现的一种新型理念,既满足了人们的生活要求,又适应了时代的发展需求,因此,绿色理念在机械设计制造中广泛应用意义非凡。
1 绿色机械设计的基本概念以及内容
1.1 绿色机械设计的基本概念
机械设计是生产的第一项内容,机械设计的主要内容就是根据机械产品各个结构零件的原理,设计零件的尺寸、大小、形状等,以满足企业不同的生产需求,绿色机械设计的过程通常需要结合绿色、环保的理念,通过设计人员结合实际情况紧密研究,只有这样,才能确保机械产品日后运行正常、环保。
1.2 绿色机械设计的内容
总体上讲,绿色机械设计包含以下四点,其一,由于产品成本及性能的不断提高,所以绿色理念应当融入到机械制造的全过程而不仅仅是机械制造的设计环节。其二,绿色设计的目的是实现产品的可持续发展,所以设计者应当将机械制造产品的绿色设计要求作为重要约束条件,倡导无污染、无废物设计。其三,在机械设计制造过程中,要分析产品对环境可能造成的影响,并优化产品设计中的不利影响因素,设计循环使用系统以延长产品的使用年限,并降低产品在其生产、使用过程中的资源耗损,以最大的程度减少对环境污染,实现节能减排。其四,充分掌握绿色设计的核心内容,在降低能源消耗的同时,实现产品的循环利用与回收,减少机械维修、退换的几率。
2 绿色理念在机械设计制造中的重要性
随着人们环保意识的不断增强,我国机械设计制造行业不仅在绿色机械设计上的研究力度有增加,在绿色机械设计上的研究广度与深度也有扩展,绿色机械设计也被称作“自然环境设计”、“生态设计”以及“环保意识设计”[2]。在产品的开发与设计过程中,相比于现在的机械设计制造理念,过去的机械设计制造通常紧紧围绕着市场需求,设计者根据市场需求来设计产品的寿命、使用功能、特点之处,需要不断适应当下时代潮流进行反复修改,也就导致了设计时间久、产品生产后拆卸困难、产品回收利用可能性低等问题,且由于产品的无法回收,消费者在产品报废后就无法对其进行处理,在造成资源浪费的同时影响了环境。绿色理念在机械设计制造中的重要性表现在可以节约制造成本,降低能源耗损,并减少制造过程中三废(即废水、废气、废渣)的产生,使得我国的自然生态环境得到保护,我国的可持续发展得以落实。
3 绿色理念在机械设计制造中的具体应用分析
3.1 绿色设计中材料的选择应用分析
材料的选择是机械设计当中的重要一步,选材方面,最初的一点就是要保证材料的健康与环保[3]。过去的选材重点一直放在产品的环境属性及工艺性能上而没有注重材料的安全性,比如,在机械设计与机械投产过程中,可能会用到某些特殊材料,这些材料当中有的含有汞、铅等有毒化学物质,如果使用稍有不当,这些物质就可能会流出,而产品中的这些物质未来很容易造成动植物中毒及土壤、河流污染,换句话说,必定会对人体以及环境造成巨大的影响。因此,选材时必须再三考虑、谨慎小心,要保证参照以下三点要求:首先,必须满足机械产品的基本设计技能要求;其次,选择材料的形状、结构等都要能有实用性,即产品在使用后能紧密联系相关工艺;最后,选择的材料应当符合机械产品工作环境的要求,具备耐腐蚀、抗冲击、耐高温等最基本的材料性能。
3.2 绿色理念的机械设计应用
前期的设计方案是机械设计的关键所在,所以机械设计的主要内容为机械产品的设计理论,在具有设计理论的基础上,以先进的技术生产出高科技的产品,并充分响应国家可持续性发展策略,在不破坏自然环境的前提下节约生产成本[4]。绿色设计立足于综合角度,其主要要求的是产品的实用性、环境性以及经济性,因此,想要达到绿色设计的要求,机械设计就应当从以下三点进行应用:其一,进行绿色机械产品的成本及需求分析,在产品的设计初期,设计者必须在充分考虑完全回收再利用、污染物处理等问题后,再进行全方面合理设计。其二,要对机械产品的可拆装设计及循环利用设计进行分析,如果机械产品的可拆装性能得到改善,那么产品在使用者手中将更加方便、实用,不仅如此,还可以充分利用资源,降低资源浪费,节约成本,体现绿色设计理念。其三,建立完善的绿色机械设计数据库,通过数据库,设计者可以备份机械产品制造过程中出现的所有数据,包括机械设计中以及机械制造产生的费用及资源的耗损情况,对这些数据进行全面的、系统化的分析,一方面,可以促使研究者研究出更高效率的产品,另一方面,可以体现整个企业的缜密性,为绿色设计建立基础。
3.3 绿色理念与机械制造中的应用分析
机械制造在完成了机械设计之后才出现,所以,在绿色机械制造方面,要能以全局的角度对制造模式以及资源耗用进行考虑,在资源利用率达到最高的同时将产品的生命周期以及整个流水线内产生的负面影响减至最低是绿色制造的目标,也就是说,绿色机械制造要保证成本低、质量及可靠性高,并且各项功能完善。
4 结束语
综上所述,将绿色理念应用到机械设计制造中不仅是时代的要求,还是技术的革新,在绿色理念下设计出的机械产品具有非常重要的社会及经济价值,不仅有效地节约了我国机械制造的有限资源,贯彻了机械制造产品低成本、低耗能的中心思想,还延长了产品的使用寿命,提高了产品的生产质量与回收利用率,在推动我国可持续发展观实施的同时促进机械设计制造行业朝着环保节能的方向发展,可见,未来世界发展的主流就是将绿色理念应用到机械设计制造中。
参考文献
[1]章志荣,苏纯.面向绿色制造的典型机械产品并行设计系统关键技术研究[J].软件导刊,2014,17(3):34-36.
[2]照日格图,孟根岱.绿色环保理念下的机械产品创新设计浅探[J].科技风,2014,22(14):53-55.
[3]何来浩.机械设计制造及其自动化特点和优势及发展趋势探析[J].科技与企业,2015,17(4):56-59.
[4]李金明.浅析绿色制造技术在机械制造过程中的应用[J].科技致富向导,2015,15(21):24-26.
[5]韩军霞.机械制造过程中绿色制造技术的应用[J].科技资讯,
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【关键词】 架构;公差;配合;技术测量;课程;多媒体
现行的“公差配合与技术测量”教学多以通过讲授、练习、实验等教学环节,使学生掌握在机械零件设计中,确定零件的几何精度及其相互配合的基本知识,并受到几何量测量技术的基础综合训练。由于“公差配合与技术测量”的内容抽象、单调,在应用上又有较大的灵活性,牵涉的问题多,在教学中,学生的学习兴趣和接受程度十分有限,教学过程也显得困难,且只能使学生了解基本原则与方法。要达到学生完全的理解、接受的程度,并能在实际操作中熟练应用,为生产实际服务,还需要我们在架构课程体系上下工夫,并不断的学习、交流和探讨。结合几年的教学实践,笔者认为架构科学的公差配合与技术测量课程体系可以从以下几个方面考虑:
1 切实明确教学任务和学习目标
“公差配合与技术测量”主要任务是使学生具备机械加工高素质操作者所必需的机械零件的几何精度及极限与配合的基本知识、几何量测量的基本理论、检测产品的基本技能,为此我们的教学任务就是要使学生在机械零件设计中掌握如何确定零件的几何精度及其相互配合精度,接受大量的几何测量技术的综合训练,让学生能够熟练掌握在机械制造中公差配合与技术测量的基本技能。使学生通过“公差配合与技术测量”这门课的学习达到掌握极限与配合的基本概念、基本规定; 掌握技术测量的基本知识;了解常用测量器具的种类、应用范围和检测方法;了解与本课程有关的技术政策和法规;具有与本课程有关的识图、标注、执行国家标准、使用技术资料的能力;具有正确选用现场计量器具检测产品的基本技能及分析零件质量的初步能力;具有运用电脑获取、处理和表达与本课程有关的技术信息的初步能力。初步具有严谨的工作作风和创新精神的学习目的。
2 理清“公差配合与技术测量”与相关学科的关系
由于“公差配合与技术测量”涉及的问题较多,在教学内容上需要“机械制图”、“机械基础”、“机械制造工艺基础”等课程知识的配套,因此,应当注重和巩固相关学科知识,通过相关课程的学习和巩固,使学生对机械原理和设计初步具备结构分析、运动分析、受力分析以及强度与刚度分析的能力。在此基础上,使学生了解机械产品的精度分析,从而合理地确定公差与配合,保证生产出的产品能满足使用性能要求。
如在“公差配合与技术测量”课程教学中,介绍尺寸公差标注在图样上,能够使图样更具有表达能力,便于制造和检验;而图样标注又必须与使用要求、加工及测量要求等相联系。但是,学生在学习机械制图时对这些知识是无法完全掌握的,然而在“公差配合与技术测量”教学中也因为只有具备一定工艺知识以后,才能正确选择公差,所以学生在学习时必须充分掌握相关知识,在各教学环节中得到多次领悟和应用的机会,在进一步提高学生标注尺寸能力的同时,逐步巩固和强化,才能熟练掌握和应用该技能,为实际操作提供帮助。
3 在教学大纲基础上丰富相关内容,增强学习的趣味性
“公差配合与技术测量”教学大纲分为绪论、孔轴的公差与配合、技术测量基础、形状与位置的公差及检测等十几部分内容。这些内容如果仅采用教条的教与学的方法,只能让学生感到是一些抽象的基本概念和枯燥的理论知识,为了让内容更加的形象生动,在“公差配合与技术测量”课程体系设计上,应当结合不断发展的工艺技术实际,添加相关“有血有肉”的内容,通过典型案例、具体故事、实际操作等,深入浅出的将每一个概念、知识点感性化、形象化,使学生用到某个概念或知识点时就想起某个案例、故事,就能够完整的掌握教授时所学知识。在课程体系中应该增加更多的实践内容,由老师和学生共同研究和自治教学工具,利用一切看的见摸的着的东西分析和理解所学的知识,将理性的东西感性化,将抽象的东西形象化。如:可以结合教学内容让每个学生进行2~3次社会实践,到工厂、生产现场、计量室参观机械零件的加工及检测,收集资料,调查生产实际问题,并写出考察报告;开设综合实践课程,选择具有各种典型的表面(如:圆柱面、锥面、键槽、螺纹、齿轮等) 和有尺寸公差、形位公差和表面粗糙度等要求的零件作为检测对象。在教师的指导下,由学生自行确定检测方案,选择计量器具,绘制检测记录表格,独立进行操作并作出检测报告,以培养学生综合运用知识的能力和解决现场问题的能力。
4 利用现代科学技术,采取多形式的教学方式
科学技术在不断的发展,信息化、智能化已得到较为广泛的应用,以计算机和多媒体技术为核心的现代科学技术,也逐渐应用于教育教学中,发挥着传统的教学方法和手段所起不到的作用。“公差配合与技术测量”课程体系更应该结合教学内容,应用多媒体等技术教授本课程,以达到内容更加形象生动的教学目的。
多媒体辅助教学,集图象、声音、动画为一体,使学生在充分感知的基础上,实现了多种感官的有机结合,从而使知识能多层次、多角度、直观形象地展示于学生面前,使原本枯燥的知识变得更加生动有趣,这样既能调动学生学习的积极性,活跃课堂气氛,又可以大大提高课堂教学效率,如:教材中的一些零件图形上的尺寸变化,孔与轴配合性质的分析等,这些内容在教学过程中,充分利用多媒体计算机的优势化静为动,更能够使学生清楚的观察图形的变化过程,从直观中理解知识的形成过程,知道知识的来龙去脉,把知识形成的全过程淋漓尽致的呈现在学生的眼前,从而迅速地理解知识点。计算机多媒体教学还能打破时间和空间的限制,延伸和拓宽教学时空,通过图像、声音、色彩和动画,传递教学信息,解决了由于时间和空间的限制所造成的教学难点,使学习内容变得容易被理解和掌握,培养并发展了学生获取问题、分析问题和处理问题的能力。寓教与乐为一体,既丰富学习内容又能提高大家的学习乐趣,切实掌握所学知识。
“公差配合与技术测量”多媒体课件的制作相对比较复杂,需要引用更多的实际知识,包括操作现场、劳动成果、误差后果以及学生的常见误区等典型案例,这就要求我们在日常教学和工作生活中不断积累,将各类资料综合分解利用,制作出更为适合所教授学生的优质课程体系。
参考文献
[1] 《互换性与技术测量》 西安电子科技大学出版社 杨好学 主编
1.1光电信息技术的基本概念
随着人类科技文明水平的不断提高,信息技术、新材料技术、新能源技术、生物技术、空间技术、海洋开发技术被科学界誉为六大高技术群体,而其中的光电信息技术更是人类发展进程中的重大突破。人们对光的认识来源于生活中的视觉印象,但是在科学领域中对光电信息技术有着更为严格的定义。光电信息技术是由光学、光电子、微电子、超声波等技术结合而成的多学科综合信息技术,涉及光信息的辐射、传播、探测以及光信息的转换、存储、处理与显示等众多的内容。光电信息技术是对光波段的开拓和利用,是信息技术产业革命的一个重要产物。光不仅是自然生物生命能量的重要来源,也是人类生活中信息接收的重要来源。随着光电信息技术的发展,光电信息技术的应用已然成为影响国民经济水平和人民生活水平的重要因素。因此,在我国众多行业中的特种设备的使用上,人们也越来越重视光电信息技术的应用。
1.2特种设备的基本概念
特种设备是指涉及生命安全、危险性较大的锅炉、压力容器、压力管道、电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施和场内专用机动车辆。其中锅炉、压力容器、压力管道为承压类特种设备;电梯、起重机械、客运索道、大型游乐设施为机电类特种设备。由此不难得知,特种设备的使用与人们的日常生活息息相关,随着光电信息技术的发展,一些行业如传统设备制造业、医疗行业、化学品行业等等诸多行业中的特种设备都应用了光电信息技术。光电信息技术在特种设备中的应用也成为许多制造厂商关注的热点话题之一。
1.3光电信息技术在特种设备上应用的现状
在特种设备的使用过程中,使用单位对使用作业的各流程和步骤的了解是必不可少的。但是近年来,随着各行业对特种设备使用量的增多,部分不先进的特种设备的使用也给各单位带来了一些安全问题和隐患。比如,2013年吉林宝源丰禽业有限公司由于对锅炉的使用不当而导致的爆炸事故,造成了重大经济损失及人员伤亡。由此可以看出,特种设备的安全使用已成为一个企业在生产经营活动中亟需解决的问题。光电信息技术在一些行业使用的特种设备上的应用恰恰很好的解决了这些安全隐患问题,并且提高了特种设备的使用效率。所以,特种设备使用者应更多的了解如何在特种设备上更合理的应用光电信息技术。
2光电信息技术在特种设备上的应用举例
随着我国光电信息技术在特种设备上的应用逐渐增多,一些由于特种设备落后或是设计不合理而引发的问题也随之得到了解决。光电信息技术可谓是特种设备应用的福音,下面笔者就不同行业中光电信息技术在特种设备上应用的例子逐一进行说明。
2.1医疗行业光电信息技术在特种设备上的应用
医疗行业是与人们日常生活关联最大的行业,在此行业中有很多地方需要用到特种设备,比如胶囊型内窥镜。这是一种带有摄像机的胶囊型内窥镜,其直径为0.9cm,长为2.3cm,被病人吞下后,可在胃、十二指肠、小肠、大肠等处拍摄图像。与一般的的内窥镜相比较,可以完全避免病人在检查过程中所产生的苦痛。下图中为胶囊型内窥镜的结构,将光、机、电微系统集成在一个胶囊内,胶囊被患者吞服后就会随着消化道的不断蠕动向前推进,然后通过微型摄像机拍摄数字图像,每小时内能向数据记录仪传送近万幅图片。再利用微波技术把照片传送出来。胶囊型内窥镜完成摄像任务后,内窥镜便随着排泄物排到体外。胶囊型内窥镜使用CCD或CMOS摄像机,所需的电能由自身电池或从体外用微波形式输送,其运行速度和方向等均可以从体外来控制。所拍摄的图像也使用微波传送到体外的控制装置里,使用记录、显示系统或打印机获取图像。可见,此项光电信息技术在特种设备上的应用在医学发展进程上是一个重要的里程碑。如图1所示。
2.2传统制造业光电信息技术在特种设备上的应用
在众多的传统制造业中有很多企业在生产经营过程中需要用到锅炉,但是由于锅炉是一种危险的特种设备,近年来由于锅炉使用不当而引起的安全事故屡见不鲜。这些事故的原因都是因为水位计的失灵引起的,而光电信息技术中的双通道比色温度计则是解决这一问题的最佳办法。双通道比色温度计的概念是利用光电器件和适当电路,对两个波段进行引入,后测量两个光波段内辐射能量的比值,经过一定的关系运算后就可得到被测物体温度。在实用中对两个波段进行选择时,对于高温测量,因为辐射能量足够大,可将波段选得尽量窄而且靠近,对于低温测量,辐射能量较小,可选两个较宽、但是尽量靠近、甚至部分重叠的波段,以减少黑度系数的影响。双通道比色温度计有两个通道和两个光电器件,它的优点是容易测得物体的真实温度,正确性好,稳定性好。而测量距离的远近、中间是否有介质、热体的大小等因素对温度测定影响较小。综上所述,企业便可在日常生产经营活动中使用锅炉时用双通道比色温度计测量温度是否超标,从而将引发的安全事故的可能性降到最低。
2.3日常工作中光电信息技术在特种设备上的应用
事实上,光电信息技术在特种设备的应用上不仅仅体现在一些高精尖的行业中,在人们的日常工作中也有很多的应用举例。比如,光控电焊眼罩,应用的就是光电遥控的原理。电焊工电焊时一般都要带防护面罩,以保护眼睛被电焊强光刺激,现使用液晶屏替代老式的防护玻璃,可减少电焊时摘下防护罩看焊缝质量时被电焊强光刺激到的麻烦,提高效率。又如,印刷机纸张监控器,应用的则是光电继电器的原理。印刷机纸张监控器可以自动监测每次印刷的纸张是否为一张,如果不是一张则发出报警讯响,停止印刷。再比如,小至日常生活中路灯、霓虹灯的自动控制电路电路,如果将采用的光敏器件改为光敏三极管,则可以较普通的电路提高霓虹灯控制的灵敏度。从以上示例可以看出,在日常生活中我们同样能够感受到光电信息技术在特种设备上的应用给人们带来的便捷。
3结束语
关键词:机械工程基础;实验教学;教学质量
中图分类号:G648.4 文献标志码:A 文章编号:1008-3561(2015)21-0057-01
21世纪要求高等工科院校培养更多高素质、高能力、有开拓进取精神的创新型人才,而实验教学是不可或缺的重要手段之一。实验教学不仅仅是学生获得知识的重要途径,而且对培养学生的学风、实际工作能力、科学研究能力和创新能力及工程师应具备的基本素质都具有十分重要的作用。
一、机械工程基础课程特点及内容
机械工程基础是普及机械和机械工程的基本知识、基本概念和基本内容的课程。对文科类、管理类、计算机类、艺术设计类等专业具有开拓学生的视野、增加知识面、拓宽专业、提高学生的工程能力的作用;其任务是培养学生认识机械和机械工程的能力,是工科类非机械类专业具有工程特色,适应高新科学技术社会发展的需要。机械工程基础的内容选择是根据机械工程的基本内容确定的。主要讲授机械发展与人类社会进步的关系及机械工程发展的趋势,介绍工程力学、工程材料、工程制图的基本知识,简述机械的组成原理与工作原理、常用机械零件强度、刚度的概念、机械产品的制造技术、液压传动和气动技术的概念、现代设计方法等等内容。学生通过对各部分内容的学习,了解机械及其产品从设计、制造到使用过程中需要哪些知识及其在机械产品中的地位和作用。
二、机械工程基础实验内容分析
机械工程基础实验按照实验课教学体系分为设计与制造工艺、检测与分析、材料与性能三个部分。机械工程基础实验是一门独立的实验课程,所有实验都在机械基础课实验教学示范中心进行。本实验课与工程力学、工程制图、机械原理、机械设计、工程材料及成型技术基础、互换性与技术测量基础等课程的理论教学相衔接。
1. 实验理论
(1)韧、脆性材料在受拉、受压和扭转时力学性能测试的原理和方法;电测法基本原理,单向、平面应力状态的静态应变测量与应力计算的原理和方法;冲击动荷系数测定的原理和方法;现代光弹测量的基本概念。(2)组合体模型的测量和组合体视图及剖视图的绘制方法和尺寸标注方法,机械零件功能和结构分析方法以及机械零件测绘方法和步骤,部件功能和结构分析方法以及部件测绘方法和步骤。(3)机构运动简图测绘与结构分析,机械运动分析方法,渐开线齿轮范成加工原理,刚性转子的动平衡原理,机械动力学,典型机械零件状态测试,滑动轴承性能测试与分析的原理和方法,减速器结构分析方法和步骤,各种典型机构及典型机械的综合分析方法。(4)金相显微分析的原理和方法;试样制备方法,Fe-C状态图、C-曲线;表面强化原理和方法;焊接接头显微组织分析的原理和方法;力学性能(布氏硬度、洛氏硬度、显微硬度、摩擦性能)测试的原理和方法。(5)机械加工完成后零件的尺寸误差、形位误差、表面粗糙度、螺纹几何参数误差的基本原理和方法;零件互换性所进行的必要的精密技术测量的原理和方法;测量数据的处理技术的原理和方法。
2. 实验教学
着重讲授如何用科学的手段来完成理论的验证;如何组织实验、处理数据和分析实验现象;介绍常用设备和仪器的原理、构造和使用维护方法以及综合实验内容的思路和方案设计等。
3. 对学生能力培养的要求
(1)培养学生运用实验原理和方法进行科学实验的能力,即如何从实验目的出发,根据什么原理,选择何种实验方案,配套哪些仪器设备,确定实验程序从而获得准确的数据并得出正确的结论。(2)通过实验熟悉常用仪器、设备的基本原理、结构、性能;学会调试仪器和排除故障。同时,要培养学生分析问题和解决问题的能力,使学生的实验技能进一步得到训练和提高。(3)通过本课程的学习,加深对相关理论课程教学内容的理解,加固理论知识。(4)通过实验过程以及完成实验报告,培养学生严肃认真、实事求是的科学态度和一丝不苟的工作作风。
三、实验项目的设置
1. 机构运动参数测定与分析实验
基本教学要求:初步了解电测机构运动参数的基本原理,利用计算机对平面机构动态参数进行采集、处理、实测、仿真比较优化设计,分析机构参数对机构动态参数的影响。
2. 机构运动简图测绘与分析实验
基本教学要求:掌握根据机械实物模型绘制机构运动简图的技能;计算自由度、验证机构运动确定性;了解正确选择长度比例尺方法。
3. 轴系结构设计实验
基本教学要求:熟悉和掌握轴的结构与设计,轴上零件的常用定位与固定的技术方法,轴系结构设计的要求与常用轴系结构,为后续机械设计打下良好的基础。
4. 金相显微分析法实验(铁碳合金平衡组织显微分析)
基本教学要求:研究和了解铁碳合金在平衡状态下的显微组织;分析含碳量对组织和性能的影响,初步掌握用组织相对量来估计碳钢的大致含碳量;进一步熟悉显微镜的使用方法及组织示意图的描绘技能。
通过对机械工程基础实验实验项目的分析和开发,有利于促进学生的思考能力、动手能力、创新能力等各方面能力提高,提高了教学质量,调动了学生的学习积极性和求知欲望,达到本课程的实验教学目的。
参考文献:
关键词:EDA技术 电子工程
1、EDA技术的基本概念
EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写,是从CAD(计算机辅助设汁)、CAM(计算机辅助制造)、CAT(计算机辅助测试)和CAE(计算机辅助工程)的概念发展而来的。EDA技术是以计算机为工具,集数据库、图形学、图论与拓扑逻辑,计算数学,优化理论等多学科最新理论于一体,是计算机信息技术、微电子技术、电路理论、信息分析与信号处理的结晶。
2 、EDA技术的发展过程
EDA技术的发展过程反映了近代电子产品设计技术的一段历史进程,大致分为3个时期。
1)初级阶段:早期阶段即是CAD(Computer Assist Design)阶段,大致在20世纪70年代,当时中小规模集成电路已经出现,传统的手工制图设计印刷电路板和集成电路的方法效率低、花费大、制造周期长。人们开始借助于计算机完成印制电路板-PCB设计,将产品设计过程中高重复性的繁杂劳动如布图布线工作用二维平砸图形编辑与分析的CAD工具代替,主要功能是交互图形编辑,设计规则检查,解决晶体管级版图设计.PCB布局布线、门级电路模拟和测试。
2)发展阶段:20世纪80年代是EDA技术的发展和完善阶段,即进入到CAE(Computer Assist Engineering Design)阶段。由于集成电路规模的逐步扩大和电子系统的日趋复杂,人们进一步开发设计软件,将各个CAD工具集成为系统,从而加强了电路功能设计和结构设计,该时期的EDA技术已经延伸到半导体芯片的设汁,生产出可编程半导体芯片。
3)成熟阶段:20世纪90年代以后微电子技术突飞猛进,一个芯片上可以集成几百万、几千万乃至上亿个晶体管,这给EDA技术提出了更高的要求,也促进了EDA技术的大发展。各公司相继开发出了大规模的EDA软件系统,这时出现了以高级语言描述、系统级仿真和综合技术为特征的EDA技术。
3、 EDA技术的特点
EDA技术代表了当今电子设计技术的最新发展方向,它的基本特征是采用高级语言描述,即硬件描述语言HDL(Hard ware Description Language),就是可以描述硬件电路的功能。信号连接关系及定时关系的语言。
1)现代化EDA技术大多采用“自顶向下(Top-Down)”的设计程序,从而确保设计方案整体的合理和优化,避免“自底向上(Bottom-up)”设计过程使局部优化,整体结构较差的缺陷。
2)HDL给设计带来很多优点:①语言公开可利用;⑦语言描述范围宽广;③使设计与工艺无关;④可以系统编程和现场编程,使设计便于交流、保存,修改和重复使用,能够实现在线升级。
3)自动化程度高,设计过程中随时可以进行各级的仿真、纠错和调试,使设计者能早期发现结构设计上的错误,避免设计工作的浪费,同时设计人员可以抛开一些具体细节问题,从而把主要精力集中在系统的开发上,保证设计的高效率、低成本,且产品开发周期短、循环快。
4)可以并行操作,现代EDA技术建立了并行工程框架结构的工作环境。从而保证和支持多人同时并行地进行电子系统的设计和开发。
4、EDA技术的作用
4.1验证电路设计方案的正确性
设计方案确定之后,首先采用系统仿真或结构模拟的方法验证设计方案的可行性,这只要确定系统各个环节的传递函数(数学模型)便可实现。仿真之后对构成系统的各电路结构进行模拟分析,以判断电路结构设计的正确性及性能指标的可实现性。这种量化分析方法对于提高工程设计水平和产品质量,具有重要的指导意义。
4.2电路特性的优化设计
元器件的容差和工作环境温度将对电路的稳定性产生影响。传统的设计方法很难对这种影响进行全面的分析,也就很难实现整体的优化设计。EDA技术中的温度分析和统计分析功能可以分析各种温度条件下的电路特性,便于确定最佳元件参数、最佳电路结构以及适当的系统稳定裕度,真正做到优化设计。
4.3实现电路特性的模拟测试
电子电路设计过程中,大量的工作是数据测试和特性分析。但是受测试手段和仪器精度所限,测试问题很多。采用EDA技术后,可以方便地实现全功能测试。
5、EDA技术的软件
l)EWB(Electronics Workbench)软件。EWB是基于PC平台的电子设计软件,由加拿大Interactive Image Technologies Ltd。软件具有以下特点:①集成化工具:一体化设计环境可将原理图编辑、SPICE仿真和波形分析、仿真电路的在线修改、选用虚拟仪器、借助14种分析工具输出结果等操作在一个集成系统中完成。②仿真器:交互式32位SPICE强化支持自然方式的模拟、数字和数/模混合元件。自动插入信号转换界面,支持多级层次化元件的嵌套,对电路的大小和复杂没有限制。③原理图输入:鼠标点击一拖动界面,点一点自动连线。分层的工作环境,手工调整元器件时自动重排线路,自动分配元器件的参考编号,对元器件尺寸大小没有限制。④分析:虚拟测试设备能提供快捷、简单的分析。可以在线显示图形并具有很大的灵活性。⑤设计文件夹:同时储存所有的设计电路信息,包括电路结构、SHCE参数、所有使用模型的设置和拷贝。全部存放在一个设计文件中,便于设计数据共享以及丢失或损坏的数据恢复。⑥接口:标准的SPICE网表,既可以输入其他CAD生成的SHCE网络连接表并行成原理图供EWB使用,也可以将原理图输出到其他PCS工具中直接制作线路板。
2)PROTEL软件。广泛应用的Prote199主要分为两大部分:用于电路原理图的设计原理图设计系统(Advanced Schematic)和用于印刷电路板设计的印刷电路板设计系统(Advanced PCB)。
一、作业成本法的基本概念、理论基础与计算原理
1988年,易中胜等人对作业成本法做了介绍,开创了我国研究作业成本法的先河。
到了20世纪90年代初,余绪缨教授等人全面介绍了作业成本的计算、框架、内容和与管理的内在联系,探讨了作业成本核算方法和作业成本管理方法在我国应用的可行性。随后涌现了大批关于作业成本法在理论上和实践应用研究的文章。
(一)基本概念
“作业”(Activity)指的是企业为了实现其生产经营目标而进行的消耗资源的活动,这些活动是连接资源与产品成本的桥梁。这里面的“活动”可以是非常具体的活动,也可以泛指一类活动。按作业的产出方式,一般可分单位层次作业、批量层次作业、产品层次作业和设施层次作业。
“作业成本法”(Activity-BasedCosting,ABC)指的是基于作业的成本计算方法,它首先通过对资源动因的确认和计量,将各种资源费用归集到各种作业上,再通过对作业动因的确认和计量,将各种作业成本归集到各成本对象上(如产品或顾客等)。以“作业”为中介,是ABC处理成本问题的核心理念之一。
“成本动因”(CostDriver)指的是隐藏在制造费用后面的实际推动成本发生的因素。通俗地讲,它是成本形成的起因。成本动因可以是一项作业、一个事件或者一项活动,它支配着成本行为,决定成本的发生。成本动因可分为资源动因和作业动因。前者是资源与中间成本对象(在ABC下,是“作业”)的中介;后者是作业与最终成本对象(如产品等)的中介。
(二)理论基础
ABC的理论基础是:企业的成本和价值不是孤立存在的,而是以作业为中介联系在一起,即“作业消耗资源、产品消耗作业”。成本的发生是消耗各种作业引起的,而产品的成本取决于各自对作业的需求量。通俗地讲,企业是为了制造产品、提供服务并满足客户需求而做一些工作,而工作需要使用到资源(如人),并因此产生成本。
(三)计算原理
ABC认为“作业消耗资源、产品消耗作业”。因此,ABC的计算原理是首先要建立各作业中心成本库,然后将各种资源费用按不同的资源动因分别追溯到各作业中心成本库;最后将各作业中心成本库之成本按不同的作业动因追溯到各产品。
可见,作业成本计算分两个阶段进行。第一阶段:确认作业、主要作业、作业中心、作业中心成本库,并以资源动因为基础将资源费用分配到作业中心成本库。第二阶段:以作业动因为基础,将作业中心成本库之成本分配到最终产品。
二、我国EMS企业面临的现状
近年来,我国EMS企业正面临着在微利时代下如何生存与发展的严峻考验。
从波特五力模型看,国内EMS企业的低成本战略受到严峻挑战,成本的逐步上升和竞争的加剧等各方面原因正急剧压缩行业的利润空间。供应商由于劳动力和原材料价格上涨、人民币升值(美元贬值)等原因纷纷涨价;世界范围内的金融危机迫使EMS厂商进一步压低价格;产品的同质化导致产品的可替代性增强;随着互联网的普及和信息技术的共享,高额资金和独有技术已难以构成进入壁垒,行业的进入门槛逐渐降低;现有竞争者受全球金融危机影响,产能利用率大幅下降,大大加剧了行业内部相互间的竞争。2006年,EMS行业的平均毛利率为6.2%。到2007年,已经下降到不足3%。2008年,由于美国次贷危机而引起的席卷全球的金融危机,更是将EMS行业带入了寒冬。竞争的日益加剧和利润空间的急剧压缩使得EMS企业的管理者已不能承受太多的产品成本误差,他们要求提高产品成本准确性的呼声越来越高,他们也迫切需要知道企业产品之真实成本。
三、我国学者关于作业成本法在EMS企业的应用研究成果综述
在中国知网上,通过“作业成本法”和“电子制造服务”进行全文收索后,发现ABC在EMS企业应用研究的文献仅有以下三篇。
路英杰、仰书纲(2004)将ABC的基本原理运用于某EMS企业,得出ABC法可成功运用于EMS企业以解决成本失真问题的结论。同时,他们指出,EMS公司可以通过ABC法归集的作业成本信息,预测和分析重要的财务或经营业绩信息,从而改进经营和消除无增值成本。
黄恒强(2009)以传统作业成本并未包括“资本成本”为切入点,引入“集成成本”的概念,阐述了集成成本的优越性和有效性判断条件,设计了集成成本计算模型及其成本控制系统,并结合H公司成本管理系统的改进,实地研究了集成成本如何应用于EMS企业。其将企业作业管理的目标从单纯的降低成本提升至股东价值最大化的层次上。
曾迪(2010)认为我国很多电子制造服务类企业己经具备应用ABC的基本条件,之所以没有推广实施,主要是因为没有很好的实践方面的指导。其以XYZ股份投资有限公司为例对ABC在EMS行业应用的必要性和可行性进行了阐述,并对ABC的构建过程进行了说明,为EMS企业实施ABC提供了可参照的依据。
路英杰等人的研究开辟了在我国应用ABC至EMS这一行业的先河。虽然他们研究的重点不大相同,但是都初步证明了ABC应用于EMS行业的必要性和可行性,也初步探讨了ABC在EMS这一特殊行业的构建过程(包括作业中心的构建和成本动因的确定等关键问题)。毋庸置疑,这对后续进行深入研究具有很好的借鉴作用。
四、研究的不足之处
路英杰等人的研究成果对我们后续的深入研究固然具有很好的借鉴作用,但笔者认为其仍存在一些明显的不足:
第一,没有考虑到产品发展阶段有试产阶段和量产阶段,致使其中的“单位成本”到底是什么成本不明确,是“试产总成本÷试产数量”?是“量产总成本÷量产数量”?还是“(试产总成本+量产总成本)÷量产数量”?这个问题涉及涉及到:产品成本核算的“目的”是什么?产品成本的特定范围是什么?依据他们的实施过程得出的结果,可以给管理者决策怎样的参考意义?这些基本问题在文中并没有交代清楚。
[关键词] 商业模式;构成要素;框架
一、引言
对商业模式的研究热潮始于20世纪末期的互联网创业潮。互联网兴起之后,涌现出许多新的公司经营模式,同时网络经济条件下,出现了各种不同的业务流程、不同的收入模式、不同的信息流通方式,迫使企业重新考虑竞争优势的来源、结构以及过程,这使商业模式受到了从业者和投资家的广泛关注。
人们认识到,在市场竞争日益激烈的今天,企业必须选择一个适合自己的、有效的和成功的商业模式,并随着企业内部和外部条件的不断变化而变化,才能获取持续的竞争力,从而保证自己的生存和发展。许多知名的商业杂志和管理期刊,已经广泛使用商业模式这个词语,来陈述成功企业的经营典范。尽管“商业模式”被广泛提及,它却缺乏一个明确公认的概念体系。业内人士对于他们所说的商业模式到底是什么含义以及商业模式的构成要素等关键性的概念问题,并没有一个统一清晰的认识,商业模式似乎什么都是、无所不包,这使人们对商业模式的理解在一定程度上产生了一些混乱,从而削弱了其对企业经营的指导意义。
本文拟通过对商业模式基本概念等相关文献的考察,对商业模式的定义和构成要素等关键问题进行综述,并在此基础上,对这些基本概念进行简要分析。
二、商业模式的定义
商业模式从全新的角度来考察企业,是一个正在形成和发展中的新的理论和操作体系,因此在相关的文献中,研究者们提出了多种商业模式的定义。根据研究者们定义角度和出发点的不同,笔者将其概括为三大类:财务角度的定义、系统角度的定义和战略角度的定义。
1.财务角度的定义
Hawkins (2001)将商业模式描述为企业与其向市场提供的产品和服务之间的商业关系,认为商业模式界定了一种可行的成本/收入结构,使公司可以凭借自身的收入生存。与此类似,Elliot (2002)的定义同样关注了商业关系和成本/收入流,认为商业模式明确了商业投资中不同的参与者之间的关系,参与者各自的利益、成本状况以及收入流。
Rappa (2001) 则将商业模式定义为公司通过创造收入而维持自身生存的商业方式,认为商业模式表明了公司如何通过明确自己在价值链中的位置赚钱。我国著名经济学家樊纲也认为“赚钱了才是商业模式”。
2.系统角度的定义
Paul Timmers(1998)将商业模式看作是由产品、服务和信息构成的有机系统,并对商业模式做出了如下定义:“一个产品、服务和信息流的框架”,其中包括“对商业活动及其作用的描述”、“对不同商业参与者潜在利益的描述”、“对收入来源的描述”等多个方面的内容。
Amit和Zott (2001)则进一步以网络为中心对商业模式进行研究。他们将商业模式描述为:为了开拓商业机会而设计的交易活动各组成部分的组合方式。在他们的框架中,详细描述了通过公司、供应商、渠道和顾客的网络协作来实现交易的方式。为了定义商业模式,Tapscott和 Ticoll (2000)还提出了B-Webs的概念。B-Webs是指基于网络的商业,代表了一种供应商,渠道,商业服务的提供方,设备供应商,以及顾客都以网络作为主要的沟通和交易手段的独特的系统。
3.战略角度的定义
Magretta (2002)认为商业模式是“解释企业如何运作的故事”,将商业模式定义为“一个企业对如何通过创造价值,为客户和维持企业正常运转的所有参与者服务的一系列设想”。她认为对商业模式的理解应包括对参与者及其角色的识别,对价值的认识,以及对市场运作和市场关系的把握。Magretta将商业模式创新与价值链理论相结合,认为新的商业模式都是对现有价值链的调整,即对价值链中的两类基本活动(一类是与制造有关的商业活动,另一类是与销售有关的商业活动)的创新。此外她还进一步区分了商业模式和战略的概念,指出商业模式描述的是公司的各个部分如何作为一个体系相互协调,而战略描述的是影响绩效的关键要素。
清华大学雷家肃教授也从战略角度给出了定义,他认为企业的商业模式是“一个企业如何利用自身资源,在一个特定的包含了物流、信息流和资金流的商业流程中,将最终的商品和服务提供给客户,并收回投资、获取利润的解决方案。企业把上述一系列管理理念、方式和方法,反复运用,进行集成与整合,从而形成的自己的一套管理方法和操作系统”。
4.总结
从以上定义不难看出,现有商业模式概念研究中存在的分歧主要源于研究者的研究对象和研究目的的差异,前两种角度的商业模式定义都是突出强调了商业模式的部分特征,而战略角度的观点则比较全面地提出了商业模式的内涵。综上所述,本文对第三种观点的定义进行整合,提出如下商业模式定义:
商品社会里的任何一个商业组织,都有其特定的商业活动业务流程,这一业务流程汇集了物流、信息流、资金流,最终将增值的商品和服务传递到客户,并产生每个组织所赖以生存和发展的收益。这一与每个商业组织相联系的业务流程和其核心环节的抽象,就是它的商业模式。
三、商业模式的构成要素
与对商业模式定义的研究类似,学者们从不同的角度出发,探讨了商业模式的构成要素,并取得了在深浅程度和严密度上差异较大的研究结果,提出了多种商业模式构成框架。根据各构成框架的出发点和研究重点不同,本文从整体上将这些构成框架概括为3类:一类以价值创造为研究重点,一类以网络为中心,另一类则以市场为出发点。
1.以价值创造为研究重点的商业模式框架
Chesbrough和Rosenbloom(2000)从商业模式是企业为了从技术中获取价值而建立的合理收益架构的认识出发,认为是商业模式概念与钱德勒的规模经济和范围经济、安索夫等的战略管理、波特的竞争战略等理论一脉相承,因为这些理论关注的焦点都是如何将企业的经营机会及威胁联系起来,从而极大限度地获取技术提供的价值。他们通过案例研究说明企业通常倾向于对适合其商业模式的技术进行投资,而对于不适合其商业模式的技术则不会投资。这是因为商业模式决定了以多大的成本、从何处取得收益,所以需要在一定的商业模式框架下对技术投资进行评价。因此,他们将商业模式视为“技术开发和价值创造之间的协调和转换机制”,并通过界定商业模式的6项主要功能来揭示商业模式组成要素,认为商业模式应该具备如下的6项功能:(1)明确价值理念;(2)识别细分市场;(3)界定公司内部价值链结构;(4)定义成本结构和潜在收益;(5)描述公司在价值网络中的位置;(6)明确陈述竞争战略。
Afuah和Tucci (2003) 的研究同样是以价值为中心,并考虑参与者的价值创造。他们认为,商业模式应该回答一系列的问题:向顾客提供什么样的价值,向哪些顾客提供价值,怎样为所提供的价值定价,由谁收费,在提供价值时采用什么样的战略,怎样提供价值,以及怎样通过提供价值维持竞争优势。他们所描述的商业模式包括如下组成部分:顾客价值,范围,定价,收入来源,相关活动,执行,能力,持续性。 Mahadevan (2000)也曾指出,商业模式包括3个关键的组成部分:一是价值,识别业务伙伴和买主的价值主张;二是收入,商业模式中需要包括用以确保产生收入的规划;三是后勤,致力于与公司的供应链设计相关的多方面事项。
2.以网络为中心的商业模式框架
Papakiriakopoulos和Poulymenakou(2001)提出了一种以网络为中心、关注参与者和关系的商业模式框架。他们认为商业模式包括4个主要的组成部分:协调事项 —— 定义对各种活动的相互依赖的管理;整合竞争——描述与其他公司的关系;顾客价值 ——使公司的商业模式与市场和顾客的需要相联系;核心能力—— 面对市场机遇公司如何利用资源。
Alt和Zimmermann (2001)将使命、过程、法律因素和技术也纳入了商业模式框架,提出了6种一般性因素。使命 对于愿景、战略目标、价值主张以及基本产品或服务特征的深入理解;结构 决定了不同参与者的角色和对产业、顾客和产品的关注;过程 提供对于使命和结构的更具体的观点,揭示价值创造过程的元素;收入;法律因素影响商业模式和总体愿景的所有方面;技术 技术是基于IT技术的商业模式的驱动力和限定条件,技术的变化影响着商业模式的设计。
3.以市场为基点的商业模式框架
Hamel (2000) 认为商业模式是一个实际应用中的商业概念,并定义了商业模式的4个主要组成部分,包括核心战略,战略资源,价值网络,客户界面。这一概念提供了一种对公司全貌的描述。
Linder和Cantrell (2000)提出了一种描述商业模式的全面的方法。他们认为商业模式包括以下多个组成部分:定价模式,收入模式,渠道模式,商业过程模式,网络商业模式,组织模式和价值主张。他们指出,许多人在谈论商业模式的时候,实际上仅是商业模式的一部分。类似地,Petrovic和Kittl(2001)将商业模式划分为7种子模式,包括价值模式,资源模式,产品模式,客户关系模式,收入模式,资本模式,市场模式。这些子模式及其相互关系描述了商业系统在实际过程中的创造价值的逻辑。
4.总结
不难看出,前两类对商业模式构成框架的研究拘泥于商业模式的部分性质,得到的研究成果难免有些片面。相比而言,第三类商业模式框架比较全面地概括了商业模式的构成要素,提出了清晰明确的商业模式架构。
可见,商业模式是由多个相互依存、互为补充的元素所组成的整体结构。企业正是依靠这样的整体性结构来实现盈利的。商业模式的内容十分广泛,凡是与企业活动有关的内容,几乎都可以纳入商业模式范围 。
四、结束语