先进制作技术范文

时间:2023-07-19 11:05:05

先进制作技术

先进制作技术范文第1篇

关键词 先进制造技术 课程教学 教学方法 教学质量

中图分类号:G424 文献标识码:A DOI:10.16400/ki.kjdkx.2015.09.047

On the Teaching Characteristics and Teaching Methods of

Advanced Manufacturing Technology Courses

ZHANG Jian[1], OUYANG Lingjiang[2]

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

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

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

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

0 引言

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

1 先进制造技术课程教学的内容与特色

1.1 先进制造技术课程教学的内容

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

1.2 先进制造技术课程教学的特色

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

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

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

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

2 先进制造技术课程教学方法的研究

2.1 合理选择教材,优化教学内容

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

2.2 更新教学理念,优化教学方法

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

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

2.3 结合先进技术,优化教学手段

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

2.4 注重实践教学,优化教学效果

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

3 总结

先进制造技术课程是一门多学科交叉的综合性学科,涵盖的内容较多,知识面较广,并且由于先进制造技术融入了信息技术、自动化技术、管理技术等,随着技术的不断革新,先进制造技术也要不断地发生变化,以便适应市场需求的发展。除此之外,先进制造技术还是一门实用性较强的课程,教师在教学过程中,除了要讲授基本的理论知识,还要加大实践课程的比重,培养学生的动手能力和创新意识。因此,通过对先进制造技术课程教学方法进行研究,本文提出了四种教学方法,分别从教学内容、讲学方法、教学手段和实践教学效果着几个方面着手进行优化教学,以便提高教学质量,增强教学效果。

项目基金:湖南工业职业技术学院自然科学年度规划课题(题名《铝合金插铣加工工艺研究》,课题编号:GYKYZ 2013006)

参考文献

[1] 李彬,王红.先进制造技术课程教学方法探讨[J].价值工程,2012(23).

先进制作技术范文第2篇

关键词:先进制造技术 RPM技术 现代设计技术

中图分类号:TU741 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)04(a)-0105-02

机械系统设计及制造技术是把机器看作具有特定功能的、相互间存在有机联系的统一体。机械系统设计从系统的观点来进行机器的设计,并从使用效果为终结点来制造,将会有利于机器设计及制造的创新性、多样化和综合最优化。

先进制造技术,简称AMT,即Advanced Manufacturing Technology,是美国于80年代提出。当时,各国制造业面临复杂多变的外部环境,传统的制造技术变得越来越不适应快速变化的环境,先进的制造技术,尤其是计算机技术和信息技术在制造业中广泛应用,美国根据本国制造业的挑战与机遇,为了加强其制造业的竞争能力和促进国民经济增长提出先进制造技术这一专有名词,一经提出,立即获得欧洲各国、日本及亚洲新兴工业化国家的响应。

先进制造技术是制造业不断吸收机械、电子、信息(计算机与通信、控制理论、人工智能等)、能源及现代化系统管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。

对先进制造技术的研究可分为四大领域,分别是:现代设计技术,先进制造工艺,自动化技术,系统管理技术。

现代设计技术是根据产品功能要求和市场竞争(时间、质量、价格等)的需要,应用现代技术科学知识,经过设计人员创造性思维、规划和决策,制定可以用于制造的方案,并使方案付诸实施的技术。现代设计技术使产品设计建立在科学工作者的基础上。随着科学工作者技术落后的不断发展,其设计范畴也不断地扩大,从单纯的产品设计扩展到全寿命周期设计,包括考虑环境因素的绿色设计;在设计的组织方式上,从传统的顺序设计方式过渡到并行设计方式;在设计手段上,从传统的手工设计向现代化计算机辅助设计过渡。

先进制造工艺技术是先进制造技术的核心和基础。它是机械制造工艺不断变化和发展后所形成的制造工艺技术,包括了常规工艺经优化后的工艺,以及不断出现和发展的新型加工方法。其主要技术体系由先进成形加工技术、表面工程技术等技术构成及先进制造加工技术。在此重点提一下快速原型制造技术。快速原型/零件制造(Rapid Prototype/Part Manufacturing,简称RPM)技术是20世纪后期起源于美国,并很快发展起来的一种先进制造技术,RPM技术是近20年来制造技术领域的一次重大突破。RPM技术是综合利用CAD技术、数控技术、材料科学、机械工程、电子技术及激光技术的技术集成以实现从零件设计到三维实体原型制造一体化的系统技术。RPM技术采用(软件)离散/(材料)堆积的原理而制造零件通过离散获得堆积的顺序、路径、限制和方式,通过堆积材料“叠加”起来形成三维实体。离散/堆积的工作过程由CAD模型开始,先将CAD模型离散化,沿某一方向(常取Z向)切成许多层面,即分层(属信息处理过程),然后在分层信息控制下顺序加工各片层并层层结合,堆积出三维零件,该零件作为CAD模型的物理体现与之对应,此为物理过程。RPM技术中,物理堆积过程具体是通过采用粘结、熔结、聚合作用或化学反应等手段,逐层可选择地固化树脂、切割薄片、烧结粉末、材料熔覆或材料喷洒等方式来实现的,从而快速堆积制作出所要求形状的零件(或模型)。各种RPM技术的过程流都包括CAD模型建立、前处理(如生成STL文件格式,将模型分层切片)、快速原型过程(原型制作)和后处理(如去除支架、清理表面、固化处理)等四个步骤。快速成形原理如(图1)示所示。

RPM技术的内涵即其成形机理和工艺控制与传统成形方式有很大差别,主要表现在:RPM不是使用一般意义上的模具或刀具,而是利用光、热、电等物理手段(其中激光是经常应用的)实现材料的转移与堆积;原型是通过堆积不断增大,其力学性能不但取决于成形材料本身,而且与成形中所施加的能量大小及施加方式有密切关系;在成形工艺控制方面,需要对多个坐标进行精确的动态控制。能量在成形物理过程中是一个极为关键因素,在以往的去除成形(切削磨削加工)和受迫成形(铸造锻压)中,能量是被动地供给的,一般无须对加工能量进行精确的预测与控制,而在离散/堆积类型的RPM中,单元体(分层体)制造中能量是主动地供给的,需要准确地预测与控制,对成形中的能量形式、强度、分布、供给方式以及变化等进行有效的控制,从而经由单元体的制造而完成成形。

目前,国外有几种典型和较成熟的商品化RPM技术,如光固化立体成形,叠层实体制造,选择性激光烧结,熔融沉积成形,三维印刷工艺等。

快速成型技术即可用于产品的概念设计、功能测试等方面,又可直接用于工件设计、模具设计和制造等领域,RPM技术在汽车、电子、家电、医疗、航空航天、工艺品制作以及玩具等行业有着广泛的应用。快速成型技术应用于产品加工时不用刀具,不需要前期投入专门安装,在逆向工程(Reverse Engineering)中有着广泛的应用。快速成型制造技术可实现低成本、高生产率和短周期的生产特点。从设计和工艺的角度出发可以设计形状复杂的零件,无需受时间、成本、可制造性方面的限制。

RPM技术系统的设计过程是一个创造性过程,同时也是一个不断完善的反复过程。进行系统设计时必须遵循两个基本原则。

(1)目标集中原则:在一个时间阶段内思考和解决的问题不能太多,否则会干扰主要问题的解决。

(2)满足目标原则:要求所设计出的新系统能满足系统的目标要求,使所设计的系统达到预期的目的。

(图2)为系统设计步骤的框图,表示了系统设计的概要内容。

在系统设计完成之后,对于结构和内容比较复杂的系统,为了进一步确定它的可信程度,往往采用系统仿真技术,对系统的各组成结构的性质及其相互关系建立具有一定逻辑关系和数学性质的仿真模型,根据仿真模型对系统进行定量分析,以获得鉴定所需的信息。

制造自动化技术是先进制造技术的重要组成部分,主要是指制造系统开放式智能体系结构优化与调度理论、生产过程和设备自动化技术以及产品研究与开发过程自动化技术等。它包括数控技术、工业机器人、柔性制造系统、计算机集成制造系统、传感技术、自动检测及信号识别技术、过程设备工况监测与控制等。系统管理技术包括先进制造生产模式、集成管理技术、生产组织方法等。

随着机械制造技术的不断深入发展,将会越来越多的融入更高的人工智能技术,这需要我们机械制造从业者和研究者投入更多的心血和精力。

结语

先进制造技术对于机械制造来说是一种革命,这种变革所带来的效果是非常巨大的,比如,应用了先进制造技术可以使普通机床成为数控机床乃至加工中心;但先进制造技术还需充分利用计算机技术、传感技术和可控驱动元件特性,以实现机械系统的现代化、智能化和自动化。

参考文献

[1] 翁世修,吴振华.机械制造技术基础[M].上海:上海交通大学出版社,2012.

[2] 王先逵.机械制造工艺学[M].北京:机械工业出版社,2011.

[3] 吴宗泽.机械设计师手册(上册)[M].北京:机械工业出版社,2002.

先进制作技术范文第3篇

关键词: 先进制造技术;教学方法;教学改革

0 引言

先进制造技术(AMT)是中国1995年列入为提高工业质量及效益的重点开发推广项目,该技术涉及到信息、机械、电子、材料、能源、管理等方面的知识,对推动国民经济的发展有着重要的作用。该课程是机械工程及其自动化专业的专业课,主要介绍机械制造的前沿技术及各种现代管理方法。近些年来,我国制造业发展迅速,先进制造技术和现代管理方法在生产中的应用越来越多,充分表现出先进制造技术课程内容的重要性。但是由于先进制造技术涉及到的范围比较广,而且内容比较的深奥,在生产实际中的应用也不太广泛,使得学生难以形成感性认识,掌握相关内容。因此,必须改革传统的教学形式。

1 教学内容的合理调整和优化

先进制造技术是一种动态技术,它不断吸收各种最新的技术成果,因此先进制造技术课程是一门动态的课程,随着新科技、新理念的不断出现而不断更新、充实和发展。由于先进制造技术涉及产品的整个生命周期,从市场调研、产品设计、工艺设计、加工制造、生产管理、售前售后服务到产品的回收等方方面面的内容,因此先进制造技术课程的内容十分庞杂,涉及许多其它学科的知识,如管理科学、电子科学、材料科学、信息科学等。由于课时、教学实际要求等不同,在开展教育教学工作之前,教师应该结合教学实际对授课内容进行针对性的调整和优化[1]。

1.1 合理制定教学计划 本课程知识面比较广泛,在有限的学时内难以讲授与先进制造技术相关的全部内容,因此,教师应该根据学时情况,考虑各种因素,依照教学内容的重要程度进行合理取舍,优化教学内容,合理制定教学计划,既保证教学要求,又可以教授给学生必须掌握的内容,做到有的放矢。

1.2 保持教学内容的前沿性 先进制造技术区别与传统的制造理念,这决定了先进制造技术具有更新快,发展迅速的特点。现代社会已经逐步向知识型过渡,新的设计方法、新的制造工艺和手段,是保持一个企业竞争力的关键。企业不仅要求现有的技术人员加强继续教育,逐步适应现代企业生产环境,更需要高等学校为他们输送具备先进制造技术的优秀人才。因此,先进制造技术课堂教学必须顺应这种形势,不断保持教学内容的前沿性。由于制造技术的快速发展,形成教材的内容大多是已经成熟或即将成熟的知识,与相关学科的最新进展相比存在一定的时间距离,因此需要授课教师紧密关注先进制造技术的最新发展,并把它们融入教学过程中,使学生能够以发展的眼光来看待这门课程。通过这种教学方式,极大地开阔了学生的视野,很好地培养了他们以动态的思维看待事物的能力[2]。

1.3 整合教学内容,突出课程特色 教师应该注重各种先进制造技术基本理论、原理和方法的论述,使学生拥有较厚实的基础知识,同时,以知识为载体培养学生分析问题的能力,培养学生将专业知识与工程实际结合的能力,使学生了解先进制造技术的内涵和体系结构,熟悉现代设计技术,掌握先进制造工艺技术和制造自动化技术,熟悉先进管理模式和方法。培养学生综合运用这些技术的能力,以适应现代制造业的需要。在传授学生技术理论知识的同时,应该在教学中突出当前现代企业的管理思想,突出先进的设计思想和先进工艺技术应用分析,突出学科间的交叉渗透,以突出课程的特色,使学生对该课程有更全面的了解。

2 积极探索多种教学模式

先进制造技术是一门系统化和集成化的集多学科为一体的新型交叉学科,它具有内容广泛、动态发展、实用性强等特点。如果按照传统的教学模式,很难满足该课程信息量大、内容丰富、图片多的特点。因此,在实际教学工作中,教师应该积极探索新的教学模式,以促进该课程教学的顺利展开[3]。

2.1 重视CAI课件的制作 针对该课程信息量大,内容丰富的特点,可以采用多媒体CAI课件辅助教学来增强学习效果和提高效率。利用计算机对文字、图像、视频及声音强大的处理功能,可以建立各章节生动化、形象化的联系,从而改变传统教学方法,不仅使学生感到耳目一新,产生强烈的视觉和听觉冲击,有效地提高学习的兴趣,同时还可将教师从繁重的板面书写中解脱出来。由于该课程信息量大、图片也较多,教师除了认真做好课件以外,还应该积极在网上搜索有关动画、视频、图片等资料在课堂播放,使讲解的过程更生动,增加学生的感性认识,提高学生的学习兴趣和热情,从而提高了课堂教学的效果。但是应该注意的是,采用多媒体教学只是一种辅助教学的手段,而教师在课堂的主导作用是不能丢弃的。利用多媒体,但不能完全依赖它,结合教学内容,在黑板上做一些必要的板书和引导,采用多媒体和板书结合的方式授课,用心观察学生的表情,帮助学生回忆一些学过的知识,适当地提出一些设计好的问题,引导学生与教师互动,积极思考,从而充分调动学生的学习积极性,满足课程教学改革的需要,使课堂教学更加的有效率[4]。

先进制作技术范文第4篇

【关键词】先进制造技术;自动化技术;应用

在世界经济多极化的今天,面对快速的市场变化和激烈的技术竞争,发达国家都将制造业作为了本国的经济支柱,先进制造技术正是制造业为适应时代需求,提高竞争力推陈出新而形成的。先进制造技术是完成制造活动所需的一切手段的综合,产品的整个制造过程包括了:市场调研、产品设计和产品零部件制造与装配以及产品销售与售后服务四个环节,实现制造过程的整个制造系统所涉及的技术就是先进制造技术。随着我国高新技术和知识经济的快速发展,生命科学、材料科学和信息技术等新兴科学技术也随之涌现,将传统机械制造技术转变成为了如今的集机械技术、计算机技术和信息技术以及自动化技术等为一体的科学技术。自动化技术具有提高产品质量、提高产品生产率、缩短产品的生产周期、降低产品生产成本、减轻工人劳动强度和提高企业经济效益等诸多优点,将传统制造技术结合现代自动化技术,不仅可以优化设计和制造过程,同时还可以将人们从体力劳动中解放出来,使机械设备能够自动、精确、高效的完成整个制作过程,进而加快实现工业信息化。

一、概述先进制造技术的含义和特点

随着社会需求个性化、多样化的发展,生产规模由单件、小批量到多品种、变批量的方向发展,同时,随着计算机技术和现代化管理技术的渗透和融化,不断改变着传统制造技术的内涵,进而形成了如今的先进制造技术。

(一)先进制造技术的含义

目前,对于先进制造技术还没有一个明确和一致公认的定义,经过近年来对发展新型制造技术方面开展的工作和对其特征的分析研究,国内专家认为:先进制造技术是制造业不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理技术的成果,将其综合的应用与产品设计和加工以及检测等制造的全过程,逐渐实现优质、高效、灵活的生产,是提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。

(二)先进制造技术的特点

先进制造技术最重要的特点是,它首先是一项面向工业应用,具有较强的实用性的新技术,先进制造技术相比传统的制造技术在应用范围上的一个不同点在于,传统制造技术一般是指各种将原材料变成成品的加工工艺,而先进制造技术虽然大量应用于加工和装配过程,但是由于其组成结构中包括了设计技术和自动化技术以及系统管理技术等,因而则将其综合应用于制造的全过程。同时,传统制造技术的学科专业单一、独立,互相之间的界限明显,而先进制造技术因其专业和学科之间的不断渗透、交叉、融合,界限渐渐的淡化甚至是消失,技术趋于系统化和集成化,逐渐发展成为了集机械和电子以及信息等技术为一体的新型交叉学科。

随着微电子和信息技术的引入,使得先进制造技术成为了驾驭信息的生成和传递以及反馈的集成过程。为了能够有效的确保生产和经济效益持续稳定提高,同时能对市场变化做出更加快捷的反应,以及对最佳技术效益的追求,进而提高企业的竞争能力,先进制造技术比传统的制造技术更加的重视技术和管理的结合,更加重视制造过程组织和管理体制的简化与合理化,最终产生了一系列先进的制造模式。随着世界自由贸易体制的逐步完善,全球交通运输体系和通信网络的建立,制造业将形成全球化与一体化的格局,新的先进制造技术也将成为全球化的模式。

二、先进制造技术发展中自动化技术的应用

(一)先进制造技术的发展趋势

合理的体系结构不仅能够更好的推动先进制造技术的发展,同时还能影响其发展趋势。机械科学研究院提出先进制造技术由多层次的技术群构成,重点强调了先进制造技术从基础制造技术到新型制造单元技术再到先进制造集成技术的一个发展过程,同时也表明了在新型产业和市场需求的带动下,在各种高新技术的推动下先进制造技术的发展过程。

信息技术正向着制造技术注入和融合,以促进制造技术的快速发展,可以说先进制造技术的形成和发展,与信息技术的应用有着千丝万缕的关联。信息技术促进着设计技术的现代化、加工制造的精密化、快速化及自动化技术的柔性化和智能化等,这些都需要以信息技术的发展为支撑。

(二)先进制造技术发展中自动化技术的应用

近几年以来,自动化技术得到了迅猛的发展,其应用范围扩展到了人类活动的所有领域,从某种意义上来说,自动化已经成为了现代化的同义语。

先进制造技术与自动化技术的发展是相互依存的,是提高生产效率和竞争力的需要,同时也是促进经济增长、提高国家综合实力的需要。随着电子技术和计算机技术以及智能技术等的快速发展,自动化技术得到了较大的提升和广泛的应用,具有更深的意义。信息革命使得信息技术得到了较快的发展,其不仅与人们的日常生活有着密切的联系,同时在工业制造业中也占据着重要的地位。市场信息使得企业能够快速了解市场,根据市场实际情况而制造适应市场的产品,同时及时调整产品结构和生产模式等。此外,随着计算机技术和电子技术的发展,以并行工程和虚拟制造为代表的信息技术的应用提高了创新产品的设计与制造水平。虚拟制造是指设计和制造过程的虚拟化,设计过程的虚拟化是指对产品结构和性能进行计算仿真,对产品的受力和形状等进行分析计算,进而优化产品的性能和降低设计成本;而制造过程中的虚拟则指的是对生产过程、组织管理等活动的仿真,保证产品设计和制造以及装配的可行性,降低制造的风险和成本。

三、结束语

制造技术不仅是衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志,同时也是各国科技竞争的重点,我们国家正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节,只有跟上先进制造技术的发展潮流,将其放在战略的优先地位,并以足够的力度予以实施,才能有效的缩短与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中占有一席之地。

参考文献:

[1]魏庆涛、冀永钢.自动化技术在先进制造技术发展中的影响分析研究[J].大连交通大学、大连科技学院.2014-02-05

[2]张绍军、刘娟.机械制造与自动化技术的应用浅析[J].宜春职业技术学院.2013-08-25

先进制作技术范文第5篇

[关键词]先进制造技术;应用型;人才培养;教学改革;实践

[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437(2017)02-0134-02

随着计算机、微电子、信息和自动化技术的迅速发展,传统的机械制造技术正逐渐向先进制造技术方向转变。[1]这对我们机械专业人才培养提出了更高的要求。在全国教育改革的大背景下,我们学校的定位是应用型本科院校。基于应用型人才培养模式需要,探讨符合我校特色的先进制造技术教学模式刻不容缓。因此,我们对机械设计制造及自动化专业先进制造技术课程进行了初步改革探索。

一、教学内容整合及优化

我们的人才培养目标是培养能在现代制造企业生产第一线从事产品制造、技术应用、技术革新、生产管理等技术工作,适应区域经济社会发展,富有社会责任感和创新创业精神的复合型应用型人才。我们的教学要服从于人才培养目标,所以我们对课程内容进行了整合优化,以便更有利于提高学生工程素养,培养高素质应用型人才,服务于区域经济和社会发展。

先进制造技术课程内容覆盖面广,先进制造理念深奥,作为一门专业选修课程其教学课时较少,难以全面讲述先进制造技术的全部相关内容。[2][3]由于缺乏适合我们校情的应用型本科院校的教材,我们结合本校办学模式和本专业学生深造、就业情况,对课程内容进行了优化整合,重点讲述现代制造工艺技术和自动化加工技术两大类,缩讲现代设计和先进制造生产管理模式。现代制造工艺包括特种加工、快速成型技术、精密与超精密加工技术、超高速加工技术、微纳技术;自动化加工技术包括计算机辅助制造、数控技术、工业机器人技术、柔性制造技术。其中数控技术前期专门开设课程讲述,这里就不再讲述。另外,先进制造技术课程是一门动态课程,其教学内容与重点会随着相关支撑技术的进步而发展。[4]为保持教学内容的先进性,教师应密切关注先进制造技术的发展,根据实际情况增加最新研究成果、应用热点,力求把最前沿的信息传达给学生,弥补教材的滞后性。

二、改进教学方法和手段

课程教学不是简单的传授知识点,而是要培养学生兴趣,提升学生素质和应用能力。板书和多媒体教学不能完全满足教学需要。为达到教学目标,调动学生积极性,在讲授本门课程时应融合多种教学方法手段。

(一)讨论式教学

例如在讲授快速成型技术时,预先布置下题目,让学生分组准备,在课下查阅资料,收集关于快速成型发展的最新信息,并做成PPT的形式。在课堂上让学生做主,分组讲授发言,自由讨论补充,最后教师总结。这极大地发挥了学生的主动性,开阔了学生的视野,改变了过去那种被动的单向填鸭式的教学模式。

(二)充分利用多媒体和现代教育技术手段

由于先进制造技术在生产中应用得还不是那么普遍,许多新工艺新方法学生都没有接触过,也没有条件都去实训。为了增加学生的感性认识,我们制作了丰富的课件,收集了很多加工视频影像资料。在教学过程中,我们适量插入视频播放,深入浅出地讲清了枯燥的原理。比如在学生喜爱的成龙电影《十二生肖》里有一段兽首从扫描到打印成型的过程,整个过程十分生动,学生对此兴趣浓厚,视频直观地展示出了快速成型原理。

可以引导学生更好地浏览制造技术的网站、网络课程等,网络课程上有丰富的课件、视频、习题、往届学生的大作业等资源;也可以利用微信引导学生更多地去关注像先进制造技术、材料+、军工圈之类的微信公众平台,让学生能第一时间了解先进制造技术的发展和实际应用。

(三)现场教学

用课堂板书加课件的方式讲授制造原理学生会觉得枯燥乏味,把课堂搬到制造现场,让学生边听边做,边做边学,这能大大提高教学效果。例如在讲述柔性制造技术时,我们采用现场教学,将课堂搬到柔性制造实验室,让学生现场观察柔性系统的各部分组成,通过介绍各部分特点与结构分析,让学生了解现代机械的特点及发展趋向,从而掌握相关工作原理。通过演示,学生对于柔性系统工作过程有了初步认识。这样的现场教学改变了传统的课堂教学通过图片灌输式讲原理的教学模式。

(四)实践教学

实践教学对培养应用型人才起着不可或缺的作用。教师在课堂上灌输的先进制造技术原理会让学生感觉很高深、很遥远,而学生通过实训亲自动手操作后,会感觉到原理很直观,记忆深刻。楸Vな笛堤跫,近几年学校花费大量资金建立了柔性制造实验室、机器视觉实验室,工业现场过程控制实验室,并拥有按工业4.0标准建设的智能加工车间,数控加工中心,拥有数字扫描3D打印、电火花切割等特种加工设备,为学生建设了实际的工程环境。我们充分利用校内实训基地资源开设实训项目,设计了一系列实验项目,以提高学生工程能力和实践应用能力。

1.学生将典型零件通过三维实体造型零件,选择性地用快速成型光固化法(SLA)和数控加工机床编程加工出来。这个过程能让学生学会自己分析、解决问题,动手操作,体会增材制造和去除加工两种成型方法。电火花线切割实验不仅能让学生认识设备结构、加工原理、操作方法,更能让学生通过实训体会在加工精度的控制上,出现误差后怎样进行误差分析及优化工艺,而不是单纯的根据设计图形,加工出来就完了。通过实训操作来提高学生实际分析、解决问题的能力,培养他们的工程素养,以便更好地培养应用型人才。

2.根据实验室设备情况,我们还设计了综合实验,比如创新作品的设计与制作。学生分小组设计机械作品,选出优秀方案,教师指导,学生动手加工出来产品。这个过程涉及计算机辅助设计、辅助工艺规程编制、数控程序编制加工仿真、实际数控加工、装配性能检测。这样的综合创新实验,可以让学生熟悉产品的设计制造过程,使得学生能够面向制造过程,考虑实际工程问题。

3.我们注重培养学生的创新能力与实践能力,通过开放实验室、实训中心,鼓励学生利用资源参加创新能力与实践能力较强的科技大赛。在2015年举办的第四届山东省大学生工程训练综合能力竞赛中,我校获得三等奖三项,并在全国大学生“飞思卡尔”杯智能汽车竞赛中多次获奖。我们引导学生参与到教师的科研项目中来,让毕业生具有项目开发背景。学生能运用计算机辅助设计CAD、计算机辅助工艺规程设计CAPP、仿真与虚拟设计等现代设计技术开展毕业设计,这个过程锻炼了学生的实际动手能力。

4.组织学生到企业了解当前先进制造企业的现状,要求他们写出相关企业的重要产品特征。这能让学生建立现代工业制造思维模式和先进制造工程意识,熟悉不同企业的社会地位、历史、产品分类,并且熟悉本专业在这些企业中的应用,同时,这也能为他们毕业后应聘做好准备。组织部分学生到机床展览会、工业博览会参观,近距离感触当前先进制造技术发展的最新成果、技术应用情况、研究热点,拓宽学生视野,并要求学生选取先进制造技术的某一方面撰写文献综述。

三、师资队伍建设

为了保证教学效果,提升教学能力,必须配备理论知识丰富、实践应用能力强的“双师型”师资队伍。为适应高校对应用型人才培养的需求,加快“双师型”师资队伍建设,学校制定了《关于选派中青年教师到企业培训暂行办法》,通过校企合作,建立了稳定的培训基地。教师不定期地去生产企业培训,学习企业的先进技术,能提升自身的专业实践技能,促进自身实践教学水平的提高,保障应用型人才培养质量。学校鼓励教师积极参加各类专业职业证书的培训考试,制定了继续教育暂行管理办法;实施双语教学培训,鼓励教师申报科研项目,提高教师的研究能力,同时还从企业聘用实践技能丰富的工程师参与实践性强的课程教学。我们通过一系列措施加快了教队伍建设,建立了一支素质优良的师资队伍。

上述各项措施虽然取得了一定的教学效果,但还有不足之处。目前,实验室时间和空间都足够开放,但实验内容开放还不够;先进制造设备相对较昂贵,成本投入较大,需要发展虚拟实验等教学手段。基于应用型人才培养的先进制造技术课程建设是一个长期的过程,需要不断优化课程内容,在教学模式和教学方法上要持续探索和改进,这样才能提高教学效果,为培养高素质应用型人才服务。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 陈明.机械制造工艺学[M].北京:机械工业出版社,2012:206.

[2] 葛英飞.面向应用型本科的先进制造技术课程建设与教学改革实践与探讨[J].科技信息,2008(26):393-395.

[3] 刘璇,曹秋红,宋守启.融合海洋特色的先进制造技术案例式教学改革实践[J].黑龙江教育,2015(3):1-2.

先进制作技术范文第6篇

【关键词】 启迪创新思维 先进制造技术 创新精神 创新能力

【中图分类号】 G649.21 【文献标识码】 A 【文章编号】 1006-5962(2012)07(b)-0054-01

培养学生的创新思维是现代教育、现代化社会的需要,是创新精神和创新能力的核心,是创新人才素质的本质特征[1]。这种思维方式具有主动性和独创性,是创造者在强烈意识支配下将大脑中已有的感情和知识信息,借助于想象和直觉,以突发性飞跃的形式进行的重建、组合、脱颖、升华所完成的思维,往往能突破习惯性思维的束缚,在解决问题的过程中,其观点问题富有新的创意。因此,培养学生创新精神,就得千方百计地启迪学生的创新思维[2]。

随着现代制造业技术的快速发展,《先进制造技术》课程已成为工科院校机械工程和工业工程专业的一门重要的专业课。本课程集机械、电子、信息、材料和管理等多学科交叉,涉及的知识面广,主要内容有:现代设计技术、现代制造工艺技术、制造自动化技术、现代生产管理技术、先进生产制造模式等内容。这些内容的设置旨在使学生了解先进制造技术的范畴,掌握先进制造技术的理念方法,开阔学生思维,拓宽学生的知识面[3-4]。为了更好地达到课程教学目标,培养学生创新精神及工程实践能力,将来走向工作岗位奠定基础,针对本校该课程的课程性质采取了以下教学手段和方法。

1 采取团队教学方式

随着学生需求的多样化,教学内容的深入化,教学手段的信息化,教学团队是高等学校开展教学工作的一种重要组织形式,以团队为基础,强调团队成员在教学、科研工作上的配合与协作。不仅有利于课程建设与课程优化,而且有利于人才培养质量的提高。

1.1 鉴于本课程集机械、电子、信息、材料和管理等多学科交叉,涉及的知识面广的特点,采取团队教学方式。授课期间,由一名主讲教师负责总体协调、策划和教学进度安排。目标明确、重点突出,根据课题组老师所擅长的技术领域和研究领域,把握先进结合科研安排专题讲座2-3次。

1.2 鉴于本课程的实用性、先进性,明确需求导向,注重生产实践,不断更新和发展教学内容。依托校企联合培养基地,邀请企业高工,按照当前企业对人才的需求及生产实际,以案例教学的方式,着重讲解先进制造装备、工艺及原理,掌握所讲的理论及实际应用,有利于提高学生学习的主动性,解决实际问题与分析问题的能力,培养学生的创新能力和理论联系实际的能力,真正从课堂中学到能够应用于制造业生产的实用技术。

2 理论讲授和课堂讨论相结合

鉴于本课程以理论授课为主,将本课程课堂教学按1:1的课时安排教师启发式的讲授和学生主动性的课堂讨论。启发性教学方式中,教师对先进制造技术的内容和应用场合做画龙点睛性的介绍,借助网络教学平台,列举的主要参考文献和出处,引导学生阅读、思考和查询。按照班级人数,将学生组成团队,在弄清楚基本概念的基础上,阅读大量文献制作本团队的多媒体课件,在课堂上讲授团队见解。而后,在教师引导和点评下进行课堂讨论。最后,由教师做出结论。这种灵活性、感性化的教学形式,不仅对于学生建立多角度、多层次地设计分析概念以及掌握先进制造技术有良好的教学效果,而且培养学生的团队合作精神、发散性思维及创造个性的发展。

3 课内学时与课外学时相结合

由于《先进制造技术》课内学时有限,本课程除安排了大量的思考与分析设计练习题课外作业外,还结合课程相关专题内容,要求学生作课外综述报告。利用网络教学平台,课程结束时学生可将自己的综述报告提交,教师通过网络教学平台进行批阅和修改,为学生反馈,并将课外综述报告作为课程考核内容。这对于学生掌握概念、综合运用知识、锻炼分析设计思维起到了积极作用。

4 现场教学与第二课堂相结合

先进制造技术的工程实践性特别强。依托学校的数控工程技术中心、先进制造实验室、工业工程实验室及大学生创新实验基地和校企联合培养基地的先进制造设备,充分发挥辅助教师和实验教师的工程实践优势,完成该课程部分内容的现场教学,丰富学生的第二课堂。

4.1 先进制造技术要与时俱进,把握“先进”,通过先进制造技术装备、柔性装配生产线等内容的现场教学,激发学生对本课程的兴趣,积极参加工程实践和第二课堂活动。

4.2 工程实践环节不占用理论课时。学校拥有数控工程技术中心等开放性实验室,对于先进制造技术,专门开设了数控车、数控铣、加工中心、快速原型制造和数控电火花等开放性创新型实验。大大激发了学生的积极性、自主性和创造性,培养学生的团队精神。

4.3 通过上述两种形式,锻炼了学生的团队精神及工程实践能力,为第二课堂的开展做好准备。一方面,学生积极参加SPR项目及教师的科研项目,引导学生从正反两个角度去分析,把知识由点到线,由线到面,由面到体,形成网络,展开思维;另一方面,学生积极参加各项全国大赛,并取得良好成绩。如“全国大学生工程训练综合能力竞赛”,启迪学生的发散性、求异性,逆向综合思维模式,提高了学生的工程训练技能、素质和创新意识,培养了协作意识和团队精神。

5 结束语

《先进制造技术》课程具有涉及内容广、多学科交叉、实用性及先进性的特点,通过改革该课程的教学方法与手段,对课程建设、课程优化和提高教学质量有促进作用,从而培养出具有发散性、求异性,逆向综合创新思维模式的创新型、复合型工程技术人才。

参考文献

[1] 广州市菩提路小学科研课题组.激发感官 启迪创新思维[J].教学理论与方法,2001.5(9),20-21.

[2] 沈志奇.启迪创新思维的新尝试[J].小学语文教学,2001,z1期:91-92.

[3] 朱晓春.先进制造技术[M].北京:机械工业出版社,2011.

先进制作技术范文第7篇

关键词 目标矩阵法;教材分析;计算机基础;数制转换

中图分类号:G712 文献标识码:B

文章编号:1671-489X(2014)14-0055-03

1 目标矩阵法

目标矩阵法是分析教材知识编排和教师决定教学序列是否合理,知识内在的依存逻辑顺序和学生认知结构是否矛盾,将教材内容分成多种要素,通过要素间关联程度的辨别,对教材内容以矩阵的形式经过一定的操作处理,形成目标分类,制定形成关系图,进行结构化分析和序列化的方法[1]。进行教学分析的目的是决定教学序列,为教学设计提供指导。

数制及数制转换在计算机基础教学中占有很重要的位置,在计算机一级等级考试中约占有6%的分值,是每次等级考试必考内容。但该部分内容又是学生不易于掌握的内容,学生很容易眼高手低,实际考试中经常出错。原因除了学生自身因素外,还与教材编写和教师教学设计有关。

基于以上情况,笔者以目标矩阵法分析计算机基础教材中的数制及其转换,厘清教学思路,制定教学序列,设计教学过程。

2 目标矩阵法分析大学计算机基础教材(以数制转换为例)

制定教学目标 根据计算机基础数制转换教材内容的分析,抽出若干个重要概念作为要素,对教材进行目标矩阵分析。以数制转换为例,首先指出数制转换的教学目标G是:掌握数制转换的方法,能进行二、八、十与十六进制的互转。为达到此目标,首先要学习的数制转换前提知识是要知道什么是数制,应掌握并理解各数制对照表及各数制间的数字符号关系。

利用课题分析法,基于给定的教学目标抽出前提知识(用R代替)和低级目标(用数字编号代替)要素。

1)前提知识(R):知道数制的概念;生活中常用的数制;计算机中信息表示用的数制是“二进制”,二进制只有0和1两个代码,0和1的组合可以代表所有信息、数据及资料;计算机采用二进制编码的原因。

2)低级目标:

1.基数,数制所使用的基本数码的个数;

2.权的概念,编码中每位所代表的实际数值;

3.能写出十进制数按权展开式;

4.二进制转十进制按权展开式;

5.八进制转十进制按权展开式;

6.十六进制按权展开式;

7.十进制数转二进制数;

8.十进制数整数转换;

9.十进制数小数转换;

10.进制转换对照表的理解,能指出数制编码之间的关系;

11.二进制转八进制;

12.八进制数转二进制数;

13.二进制转十六进制;

14.十六进制转二进制。

决定具有形成关系的直接低级目标 课题分析法不仅能指出完成主教学目标的低级教学目标,而且能指出直接低级目标。按这种关系列出以上目标的形成关系(如表1所示)。

目标矩阵 按照表1给出的直接低级目标关系,制作目标矩阵。制作方法:分别在横轴和纵轴上列出各低级目标,横轴上的目标为高级目标,按表1给出关系,从纵轴上看起,若某个低级目标是横轴的直接低级目标,则在其十字交叉方格内置“1”[1],按此制作目标矩阵图(如图1所示)。

按目标水平分类 按目标水平高低不同,可以对目标进行分类。目标水平分类可以通过简单的操作得到。具体操作步骤:观察图1,从横轴看起,某个目标所在的整列没有“1”标志,表示该目标位于最底层目标,学习目标水平层次较低,应作为前提知识学习;把该目标所对应的行的整行标志有1的位置置空白,在此例中是把目标R,1、8、9、10所在行全部置空白,由此得到图2目标矩阵(II),和该案例中的第5类目标。依次进行下去,其他操作过程省略,则可得到按不同目标水平分类的目标分类表(表2)。

形成关系图 根据不同水平目标分类表2及目标形成关系表1,则可很容易制作出目标形成关系图,一目了然看出每个目标所处的水平位置(如图3所示)。

3 研讨与教学序列安排

通过以上分析,从形成关系图来看,总体分析和课堂教学预设基本一致。具体为:数制的概念及基数的概念,十进制数转二进制数、数制对照表的理解应优先安排教学;二与十进制的相互转换是作为二与八、二与十六进制相互转换的基础,应先进行编排和教学;其次是二、八进制的相互转换作为二、十六进制相互转换的先前知识,先进行编排及先进行教学,但在教学此部分时及在教材编写过程中要交代清楚八进制中的基本数字符号0~7正好和3位二进制数的8种取值000~111对应,所以,二进制与八进制数之间的转换可以按位进行[2]。在这部分不仅用表格列出八、十六进制与二进制对照表,而且要做详细解释说明,但是在个别教材编写时并未交待,给学生的理解带来困惑。因此,数制间对照表的教学引导学生理解应放在二与八、二与十六进制互转之前进行,否则学生很困惑为什么会是这样的按位分组转换。二、十六进制相互转换和二、八进制转换相似,放在其后教学自然而然很容易接受。

4 结语

通过目标矩阵法分析大学计算机基础教材中的一小节数制转换,可见目标矩阵法操作简单,将难以理清的要素及其关系以图示的方式凸显出来,有利于教师做出教学设计和教学安排。但同时目标矩阵法也存在一定问题,如处于同一水平层次的目标,应优先安排哪个教学序列在图中没有反应出来,这就对教师的要求较高,与教师的经验和判断及教材观有很大关系。但经过几番慎重的修改和调整,是可以设计出一堂优秀的课例的。

参考文献

[1]傅德荣,章慧敏.教育信息处理[M].北京:北京师范大学出版,2001.

[2]陆济乐.计算机应用基础[M].北京:中央民族大学出版社,2007.

先进制作技术范文第8篇

本科教育培养过程中的教学改革与创新,是高等教育的原动力和生命力。教育部早在2001年4 号文件《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》中,就要求本科教育要创造条件使用英语等外语进行公共课和专业课的教学。自此以后,双语教学(bilingual education)成为了引人瞩目的教学改革的热点[1-3]。

先进制造技术最早源于美国,各种具体的先进制造技术如计算机集成制造技术、柔性制造技术等也都是是由美国、英国等西方国家提出的,因此,要教好、学好先进制造技术这门课程,及时跟踪各种先进制造技术的发展动态,有必要在“先进制造技术”课程教学中采用双语教学方法。

本文分析了“先进制造技术”课程的特点,对本课程采用双语教学的可行性进行了分析。

一、“先进制造技术”课程的特点

几年来,众多高校都将“先进制造技术”课程列为机械类及机电类专业的专业选修课或者必学课。中南大学机电工程学院将本课程作为机械类专业的选修课,供全院机械专业16个班选修,每年选修该课程的学生均在110人以上,在大三第二学期开设。作为一门全面讲授先进制造技术的课程,与其他专业课相比较,其特点如下:

(一)课程的内容多,覆盖面广

“先进制造技术”课程的内容十分繁杂,覆盖面广,包括柔性制造系统、计算机集成制造系统、快速成型技术、先进生产管理技术、特种加工技术、超精加工技术、纳米加工技术、生物加工技术和绿色制造等各种先进的技术,还包括许多其他学科的知识,如管理科学、电子科学、材料科学、信息科学等。

(二)课程内容上既继承又发展,具有动态性

“先进制造技术”课程所讲授的内容中有很多的先进技术是既继承又发展的,如在闭环物料需求计划的基础上,将企业的经营、销售、财务、成本管理纳入,则发展为制造资源计划,而制造资源计划经过扩充和进一步完善则发展成为企业资源计划。

同时,随着时间的推移,各种先进制造技术不断吸收各种最新技术成果,并不断发展和创新。故本课程的内容也具有动态性,需要不断地更新。

(三)教材内容的滞后性

先进制造技术发展迅速,而教材的内容大多是已经成熟或即将成熟的知识,与相关学科的最新进展相比存在一定的滞后性。因此,授课教师必须及时检索、查阅相关技术的最新研究成果,并补充到教学内容中,使学生能够掌握制造技术的最新知识。

(四)教材内容的概述性

由于该课程涉及的内容多、课时少(我校为32课时),对于每一种先进制造技术,本课程都不进行深入、详细的研究,而只介绍其基本原理、特点、应用和发展趋势等。其中的某些内容与专业课的相关内容重叠,如本课程中的计算机集成制造系统与我校的专业选修课“计算机集成制造”重叠。

二、“先进制造技术”课程采用双语教学的可行性分析

(一)“先进制造技术”课程的特点适合采用双语教学

由于各种先进制造技术都是起源于美国、英国等西方国家,“先进制造技术”课程中专业术语多,且专业词汇既偏又新,大都是从英文翻译过来的,在传统的教学中,都需要在黑板或课件上给出各专业术语对应的英文,而采用双语教学,则更利于学生理解和掌握各种专业术语。

基于“先进制造技术”课程内容多和概述性等特点,学生不需要接受非常深奥的理论知识,所以相对其他的专业基础课和专业课来说,更适合采用双语教学。

基于“先进制造技术”课程的动态性和滞后性的特点,需要及时更新和增加各种新技术、新理念方面的内容,采用双语教学能够直接采用最新的文献资料,使学生能够了解国内外先进制造技术的最新发展动态。

所以,与其他基础课和专业课相比较,“先进制造技术”课程更适合于采用双语教学。

(二)当代大学生的英语水平适应本课程的双语教学

我校的“先进制造技术”课程是针对所有机械类专业在第六学期开设的一门选修课,大部分同学在选修该课程时,通过了大学英语四级甚至六级考试,有较好的英语读、写、听的能力,并且有部分同学已经进行过双语课的学习,对双语教学不再陌生。这部分英语水平较高的同学选修本课程后,其英语水平是完全能够适应双语教学的。

“先进制造技术”课程采用双语教学,在教学中逐步使英语成为教与学的载体,使学生不仅能掌握课程涉及的专业知识,而且可以逐步听懂英语授课,掌握专用术语的英文表述,能用英语就该课程的问题进行口头交流与书面交流。

(三)双语教学有利于提高学生的科技英语水平

在选修“先进制造技术”课程时,学生已经经过了持续十多年的英语学习,在英语的学习中花费了大量的时间和经历,但是学习的都是基础英语。基础英语的教学在于培养学生英语交流的基本技能,包括听、说、读、写等,大都是在应付永无休止的考试,而临到毕业面对社会紧缺的懂专业技术又能熟练使用英语的岗位时,却发现自己连面试的勇气都没有。另外,基础英语教学不可能偏向某个专业,不能考虑学生在专业方面的需求。因此,在进入专业课程学习阶段的后英语学习时代,英语应该成为一种应用工具,掌握这个工具并体现其价值的唯一途径就是应用。

因此,通过“先进制造技术”双语教学,在教学中保证英语的使用比例,真正进行“双语”教学,在教学过程中使用原版教材、制作双语教学课件,在讲授课程内容的同时介绍科技英文特点(清晰、准确、精练、严密等)和特有的表达方式、英汉互译的技巧,尽量运用整段英语讲述和解释,促进学生养成用英文思考、获取专业知识的习惯,强化英语听读能力。这样的双语教学,将激发学生学习科技英语的兴趣,全面提高学生科技英语水平。

(四)课程有合适的双语教材可供选用

根据Longman 应用语言学词典对双语教学的定义:“The use of a second or foreign language in school for the teaching of content subjects”,即在学校里使用第二语言或外语进行学科教学。因此,双语教学既可以采用国外原版英文教材,也可以采用自编或者国内学者编写的英文教材。

目前,与“先进制造技术”相关的原版教材主要有“21st Century Manufacturing”和“Manufacturing Technology:Foundry,Forming and Welding”这两本,这些原版英文教材语言背景地道、学科优势明显、注重实践性和实用性、内容浅显易懂。但也存在教与学方面的问题,如课程体系的设置与国内高校存在差异、知识点多而分散、重点不突出,如果直接选用这些原版教材,无法满足本课程的教学要求,故只适合推荐为课外参考书。

国内学者编写的教材有《先进制造技术》(英文版)教材。该书由西安交通大学唐一平教授主编,该书的第一版被编者称为:“国内首本制造技术英文版教材”,现在已由科学出版社出版了第二版。该新版教材满足我校“先进制造技术”课程双语教学大纲要求,教材中的文章都是从20 世纪90 年代以后出版的书刊中选取的,内容新颖,体现了本学科的前沿性和先进性,而且注重了知识的系统性。该教材内容取舍得当,英文较为地道,词汇和语法浅显易懂,每一章后面有难点、重点语句及词汇的注释,书末还有全部词汇表和相应参考书列表。目前,国内已有多所高校的“先进制造技术”课程采用该教材。

使用英文教材授课的教学准备工作量很大,是一般教学准备工作量的三至四倍。我校于2006年出台的《中南大学双语教学管理办法》第六条规定了对双语教学的激励措施:(1)同等条件下,在岗位津贴、校内教改立项、本科教学质量优秀奖评选等方面进行倾斜。(2)双语教学课程教学工作量的计算在一般标准基础上,再乘以1.5至2.5的系数。其他高校对双语教学也有相应的激励政策。

三、结束语

“先进制造技术”具有课程内容多、教材内容具有滞后性和动态性等特点,授课教师应及时跟踪国内外制造技术的最新成果,双语教学非常适合该课程教学的特点。本课程有合适的双语教材,各高校对双语教学有政策支持,通过本课程的双语教学能够极大地提高学生的科技英语水平,了解世界先进制造技术的发展动态,是完全可行的。

参考文献:

[1]徐盛林.使用英文教材进行双语教学初探[J].大学教育科学,2004(1):54-56.

[2]廖敏.先进制造技术课程双语教学研究与实践[J].高等教育研究,2008(2):55-57.

[3]苏纯,周敏.“先进制造技术”课程多媒体辅助双语教学的实践与探索[J].常州工学院学报,2005(2):79-81.

[4]宾鸿赞,王孝润.先进制造技术[M].北京:高等教育出版社,2006.

[5]朱晓春.先进制造技术[M].北京:机械工业出版社,2007.

[6]J.C.Richards.朗文语言教学及应用语言学辞典[M].外语教学与研究出版社,2003.

[7]Wright Paul Kenneth.21st Century Manufacturing [M].北京:清华大学出版社,2002.

[8]P.N.Rao,Manufacturing Technology:Foundry,Forming and Welding.[M].北京:机械工业出版社,2003

先进制作技术范文第9篇

【摘要】为了加快先进制造业的发展,笔者通过对传统成本管理系统的目标、特征、功能、层次结构等方面进行梳理和改革,为选择和实施先进制造模式的企业提供一个具有指导意义的成本管理系统设计框架。

一、先进制造模式实施的成本问题

先进制造模式是指在生产制造过程中,依据不同的制造环境,通过有效地组织各种制造要素形成的,可以在特定环境中达到良好制造效果的先进生产方法。该方法已经形成规范的概念结构体系。先进制造模式实施在质量管理成本、客户管理成本、选择和执行成本、设备维护成本等方面对现行成本管理系统提出了挑战。

(一)客户管理的成本

采用先进制造模式的企业最需要的是让它的潜在客户尤其是跨国公司相信,他们有着提供高质量产品和服务的能力。为了达成这些目标,企业必须采取必要的手段让客户知晓其策略和执行能力,特别是与顾客密切相关的质量、技术和雇员三个方面:质量管理的第一步是让所有与企业有关的人员都能参与其中;在技术方面,一种“概念生产”的理念被贯彻和采纳,通过与顾客的协作发现产品改进的可行性;雇员方面最关键的就是建立良好的劳资关系。

(二)先进的制造技术选择和执行成本

顾客对产品多样化的需求促使制造企业寻求革命性的制造技术小批量、多品种的产品生产方法取代了过去大规模产品的生产方法。制造企业发现了灵活性在满足数个细分市场需求过程中的重要性,它能够使制造企业在更短的时间内推出满足市场需求产品的同时兼顾生产效率和质量。灵活性是传统的制造方法向自动化和综合制造转变过程中的实质。与此同时,他们强调制造企业在推行自动化变革的时候应当依据企业长期的发展战略来区分对不同程度灵活性的需求。Mohanty,R.P.(1993)认为,企业在选择和实行先进制造技术时将面临各种各样的问题,要成功地实行先进制造技术就必须对这些问题有透彻的认识。他将这些问题总结归纳为:直接成本因素、试生产成本因素、人力因素、社会因素、战略因素和技术因素。

先进制造技术的采用常常伴随着巨额的投资和高风险。因此,需要制造企业在战略层次上给予相当的关注,而通过合理的程序进行选择和采用就显得非常重要了。众所周知,制造企业通过先进制造技术采用可以获得巨大的竞争优势,如采用灵活制造体系、半自动化电脑辅助设计以及使用机械化设备等。同时,他发现许多企业不愿意采用这些先进制造技术的原因有:1.这些企业通常无法获取先进制造技术带来的好处;2.在实现这些昂贵、复杂的先进制造技术的过程中有许多困难;3.企业缺乏内在的技能;4.企业在使用计算机化系统时存在许多困难;5.先进制造技术的实现存在有多种途径;6.先进制造技术的采用通常要求技能不断的再学习和升级;7.先进制造技术的采用需要基层组织提供不同的支持。

(三)质量管理的成本

在先进制造模式下,企业必须致力于在整个企业的每个环节中提高控制成本、质量、运输的水平,以保持自身较强的竞争力。成本、质量和运输这三个方面相互支撑,最终以最高质量、最低成本、最可靠稳定的运输系统实现顾客满意的目标。一个完整的质量体系应该以对顾客需求的理解为起点,而以顾客的态度和服务质量的总结为终点。整个体系的焦点是顾客的需求。对于制造业,就是要消灭浪费,预防质量问题而不是改正已经存在的错误。对于原材料的控制关键是保证供应,而不是过量采购。

(四)设备维护成本

关于设备诊断和维护管理,有较多的论文和报告。比较典型的是1992年2月由丹麦、挪威、瑞典和芬兰等国发起的一项EUREKA维护基准制定计划,这个计划制定了在各类制造公司设备维护的模式,主要的维护模式包括:1.考察设备维护工作的新领域;2.相互比较采取的措施和效果;3.确立新的设备维护目标。但是,美国的一项调查表明,从1979年开始,美国的工业企业设备维护成本以每年10%-15%的速度增长,但是效果并不理想,仅在1990年因过度维护造成的浪费就已经和1979年的全部正常维护支出持平。随后又有一些学者提出诸如开发计算机决策支持系统、神经网络模型、模糊控制和贝叶斯判别理论来进行制造业维护成本的决策。

一些学者(P.Y.L.Tu等,2001)在对香港一家先进的电子制造公司的设备维护成本进行研究之后发现,1.维护成本主要来自两个方面:(1)由于公司的许多制造设备是由复杂的计算机进行自动控制的,这些设备的保养和维修成本非常高昂,其中的一些保养和修理工作不得不交由设备供应商完成,直接导致了高额的维护成本。(2)设备的意外停机对公司造成的高额生产延误损失。2.从管理的角度来看,该公司没有明确的设备维护目标,许多故障和紧急维修是可以通过预定的检修工作来进行预测和避免的。由于该公司缺乏设备维护方面的指导,有的设备维护过度,浪费了公司的资源,而有的设备由于维护投入不足,仍然经常造成意外故障。因此,必须制定一套可靠的维护成本控制综合系统并加以实施,帮助先进制造公司记录和跟踪公司的设备维护支出和因故障而产生的产量意外减少,并在此基础上制定更为实际、高效、动态的设备维护计划预算,这种维护计划能帮助公司有效避免设备过度维护和维护不足之缺陷。

二、先进制造模式下成本管理系统的目标、特征、功能及层次

(一)先进制造模式下成本管理系统的目标

1.先进制造模式下成本管理系统的总体目标:提升企业的竞争优势。

2.先进制造模式下成本管理系统的具体目标:改善企业的成本结构。

(二)先进制造模式下成本管理系统的特征

先进制造模式下成本管理系统必须具有以下特征:1.信息与决策的相关性;2.成本结构的可视性;3.与战略成本规划、战术成本策划、作业成本控制、成本信息与核算的适应性;4.对先进方法的支持性;5.与财务账户的融合性。而现行的成本管理系统不能满足以上的特性,这样必然不利于先进制造模式的应用和发展,从而也阻碍了先进制造业的发展。

(三)先进制造模式下成本管理系统的功能

1.列示过去、现在和将来的支出;2.反映组织的成本结构和性态以支持成本管理系统的改进;3.支持切实可行的战略计划并明确管理目标;4.引导个人和团队行为,努力实现组织目标;5.为完成组织近期目标和战略规划监控资源耗费;6.预警财务状况恶化;7.反映资源消耗的适用性;8.明确个人和团队对完成经营目标应负的责任;9.有助于分析客户、生产过程、产品和地区对营利性的不同影响;10.为不同的决策者、管理者提供全景式的组织成本结构信息。

(四)先进制造模式下成本管理系统的层次结构

笔者把先进制造模式下成本管理系统分为战略成本规划、战术成本策划、作业成本控制、成本信息与核算四个层次。1.战略成本规划是指企业在选择和确定竞争战略的过程中,运用一定的技术和方法对企业成本战略进行构筑、设计、实施、控制和评价;是从行业维、市场维和生产维等方面对企业未来成本结构的一种预先设计;也是对企业未来战术成本策划的方向和标准进行定位。2.战术成本策划是指对日常作业成本控制中技术、方法和策略进行设计、实施、控制和评价,为解决人们所面临的各种战术性成本管理问题提供具有可行性的方案。它是在战略成本规划制定的方向和标准的前提下,从生产作业系统运行和优化层面,对产品或劳务的成本结构进行策划。3.作业成本控制是指在日常成本管理过程中,运用各种技术、方法和策略对生产运营过程中的产品或劳务的成本进行设计、实施、控制和评价,解决生产过程中产品或劳务成本实际“筑入”的有关问题。它是在战术成本策划方案的指导下,对产品或劳务的成本进行实际“筑入”和控制。4.成本信息与核算是指企业应用成本核算技术以及相互关联的正规化、自动化的成套技术对成本信息系统进行规划、分析、设计和评价,以较低的成本,准确、及时地为企业的战略成本规划、战术成本策划、作业成本控制提供决策有用的成本信息。先进制造模式下成本管理系统的层次结构如图1所示:

三、先进制造模式下成本管理系统的设计

为了解决先进制造模式实施的选择和执行成本、客户管理成本、质量管理成本、设备维护成本等问题,使设计的成本管理系统能够接近罗伯特・S・卡普兰和罗宾・库珀所说的第四阶段成本管理系统的特征,即全面互联的数据库和系统、财务报告系统、整合的ABCM系统、运营和战略业绩衡量系统。笔者根据对先进制造模式下成本管理系统的目标、特性、功能和层次结构界定,对其战略成本规划、战术成本策划、作业成本控制、成本信息与核算四个子系统拟进行如下设计。

(一)战略成本规划子系统的设计

战略成本规划子系统设计的指导思想是:为解决先进制造模式实施的选择和执行成本、客户管理成本问题,使设计的成本管理系统具有全面互联的数据库和系统、整合的ABCM系统、运营和战略业绩衡量系统的特征,必须把企业战略成本规划作为企业战略资源规划的并行工程,运用企业战略分析技术和方法与战略成本管理技术和zz方法的集成以及战略成本规划模型的构建等手段,对企业的战略成本从行业、市场和生产层面进行“筑入”,以实现“技术性和经济性的统一”的目标。

(二)战术成本策划子系统的设计

战术成本策划子系统设计的指导思想是:为解决先进制造模式实施的质量管理成本、设备维护成本问题,使设计的成本管理系统具有全面互联的数据库和系统、整合的ABCM系统、运营和战略业绩衡量系统的特征,必须把企业战术成本策划作为企业资源总体分布的并行工程,运用企业生产管理技术和方法与战术成本管理技术和方法的集成以及战术成本策划模型的构建等手段对企业将要生产的产品成本从生产工艺、生产作业和工厂布置层面进行“筑入”,以实现“技术性和经济性的统一”的目标。

(三)作业成本控制子系统的设计

作业成本控制子系统设计的指导思想是:为解决先进制造模式实施的选择和执行成本、客户管理成本、质量管理成本、设备维护成本等问题,使设计的成本管理系统具有全面互联的数据库和系统、整合的ABCM系统、运营和战略业绩衡量系统的特征,必须把企业作业成本控制作为企业资源的具体分布的并行工程,运用企业生产管理技术和方法与成本控制技术和方法的集成以及作业成本控制模型的构建等手段,对企业生产产品的成本从产品目标成本分解、作业中心责任成本形成和作业中心责任成本控制层面进行实际性的“筑入”和控制,以实现“技术性和经济性的统一”的目标。

(四)成本信息与核算子系统的设计

先进制作技术范文第10篇

(一)研究现状

近几十年来,大量生产方式面临着巨大的困境,消费者的价值观正在发生结构性的变化,呈现出主体化、个性化和多样化发展的趋势。同时,市场演变和变革更加迅速。现代企业必须有效应对市场环境的急剧变化,并迅速做出反应,及时掌握用户的需求,有效地生产和提供令用户满意的产品和服务。原来以产品为中心、以规模经济为竞争优势的大量生产方式遇到了严峻的挑战。

同时,先进制造技术取得了突飞猛进的发展,诞生了各种先进制造技术。特别是随着计算机信息技术、网络技术的迅速发展,产生了很多先进的制造模式方法。据统计,目前先进的制造模式已有34种。在市场的变化发展中,为了解决新出现的问题,在制造业中发展了许多理论和技术,包括敏捷制造、并行工程和供应链技术,并在实际中加以应用。

将制造战略重点转移到质量和时间,着力依靠制造技术的改进来解决问题。尤其是抓住电子计算机的普及应用所提供的契机,以单项的先进制造技术,如计算机辅助设计(CAD)、柔性制造系统(FMS)等,以及全面质量管理(TQC)作为工具与手段,来全面提高产品质量和赢得供货时间。单项先进制造技术和全面质量管理的应用已确实取得了很大成效,但在响应市场的灵活性方面难有实质性的改观,且巨额投资和实际效果形成了强烈的反差,原因并不是具体制造技术和管理方法本身,而是因为企业仍在大量生产方式的旧框架之中解决问题。

(二)先进制造模式的内涵

模式是某种事物的标准形式或使人可以照着做的标准样式。对于不同的地点、时间及使用者会有不同的生产系统,特别是在以变化为特征的21世纪,生产系统不可能只有一个通用的标准方式,各种生产方式都有其不同的生产环境和适用环境。依据经典的定义,制造系统是指可以产生出特定产品的一系列制造工序的集合。生产系统是指在制造产品时所需要的人、机器、物料和信息等的集合。生产系统包括了制造系统,它是为制造系统服务的。

先进制造模式(AdvancedManufacturingModel,AMM)相对于传统的制造模式有3个特点:一是新,如计划与控制方面,重点研究和应用的是TOC、MRPⅡ以及由JIT发展起来的精益生产等;二是更多依赖于信息技术和计算机技术;三是以先进制造技术为技术基础,如快速成型、精密制造等。

先进制造模式的出现是与先进制造技术密切相关的。虽然它们在实践中的混用是很难避免的,但仍是两个不同的概念。先进制造技术(AdvancedManufacturingTechnology,AMT)不是一个单项技术,“先进制造技术是在制造系统和制造过程中有机结合并有效应用微电子、信息、管理等现代科学技术手段,优质、高效、低耗、及时地制造出市场需求的产品的先进工程技术的总称。”先进制造技术在组成上有3个技术群:形成先进制造技术核心的主体技术群、包含信息和控制等技术的支撑技术群以及制造技术基础设施。

综上所述,先进制造模式是指在生产制造过程中,依据不同的制造环境,通过有效地组织各种制造要素形成的,可以在特定环境中达到良好制造效果的先进生产方法,该方法已经形成规范的概念结构体系。目前比较成熟的先进制造模式主要包括精益生产、计算机集成制造、智能制造、敏捷制造、大量定制和绿色制造等,企业可依据不同的环境条件,针对不同的制造目标采用。

二、成本管理:先进制造模式实施的关键问题

(一)先进制造模式实施的成本问题

1.客户管理的成本

采用先进制造模式的企业最需要的是让它的潜在客户,尤其是跨国公司相信,他们具有提供高质量产品和服务的能力。为了要达成这些目标,企业必须采取必要的手段让客户知晓他们的策略和执行能力,特别是与顾客密切相关的质量、技术和雇员等3个方面:质量管理的第一步是让所有与企业有关的人员都能参与其中;在技术方面,一种“概念生产”的理念被贯彻和采纳,通过与顾客的协作发现产品改进的可行性;雇员方面最关键的就是建立良好的劳资关系。

2.先进制造技术的选择和执行成本

顾客对产品多样化的需求促使制造企业寻求革命性的全自动化小批量、多品种的产品生产方法取代过去大规模的产品生产方法。制造企业发现了灵活性在满足数个细分市场需求过程中的重要性,它能够使制造企业在更短的时间内推出满足市场需求的产品,同时兼顾生产效率和质量。追求灵活性是传统的制造方法向自动化和综合制造转变过程中的实质。与此同时,制造企业在推行自动化变革的时候应当依据企业长期的发展战略来区分对不同程度灵活性的需求。Mohanty,R.P.(1993)认为,企业在选择和实行先进制造技术时将面临各种各样的问题,要成功地实行先进制造技术就必须对这些问题有透彻的认识。他将这些问题总结归纳为:直接成本因素、试生产成本因素、人力因素、社会因素、战略因素和技术因素。

先进制造技术的采用常常伴随着巨额的投资和高风险,因此,需要制造企业在战略层次上给予相当的关注,而通过合理的程序选择和采用就显得非常重要了。众所周知,制造企业通过采用先进制造技术可以获得巨大的竞争优势,如采用灵活制造体系、半自动化电脑辅助设计以及使用机械化设备等。同时,也有许多企业不愿意采用这些先进制造技术,主要的原因有:(1)这些企业通常无法获取先进制造技术带来的好处;(2)在实现这些昂贵、复杂的先进制造技术的过程中有许多困难;(3)企业缺乏内在的技能;(4)企业在使用计算机化系统时存在许多困难;(5)先进制造技术的实现存在有多种途径;(6)先进制造技术的采用通常要求技能不断地再学习和升级;(7)先进制造技术的采用需要基层组织提供不同的支持。

3.质量管理的成本

在先进制造模式下,企业必须致力于在整个企业的每个环节提高控制成本、质量、运输的水平,以保持自身较强的竞争力。成本、质量和运输这3个方面相互支撑,最终以最高质量、最低成本、最可靠稳定的运输系统实现顾客满意的目标。一个完整的质量体系应该以对顾客需求的理解为起点,而以顾客的态度和服务质量的总结为终点。整个体系的焦点是顾客的需求。对于制造业,就是要消灭浪费,预防质量问题而不是改正已经存在的错误,对于原材料的控制关键是保证供应,而不是过量采购。

4.设备维护成本

关于设备诊断和维护管理,有较多的论文和报告。比较典型的是1992年2月由丹麦、挪威、瑞典和芬兰等国发起的一项EUREKA维护基准制定计划,这个计划制定了各类制造公司设备维护的模式,主要的维护模式包括:(1)考察设备维护工作的新领域;(2)相互比较采取的措施和效果;(3)确立新的设备维护目标。但是,美国的一项调查表明,从1979年开始,美国的工业企业设备维护成本以每年10%~15%的速度增长,但是效果并不理想,仅1990年因过度维护造成的浪费已经和1979年的全部正常维护支出持平。随后又有一些学者提出诸如开发计算机决策支持系统、神经网络模型、模糊控制和贝叶斯判别理论来进行制造业维护成本的决策。

一些学者在对香港一家先进的电子制造公司的设备维护成本进行研究之后发现,首先,维护成本主要来自两个方面:(1)由于公司的许多制造设备是由复杂的计算机进行自动控制的,这些设备的保养和维修成本非常高昂,其中的一些保养和修理工作不得不交由设备供应商完成,这就直接导致了高额的维护成本;(2)设备的意外停机对公司造成的高额生产延误损失。其次,从管理的角度来看,该公司没有明确的设备维护目标,许多的故障和紧急维修是可以通过预定的检修工作来进行预测和避免的。由于该公司缺乏设备维护方面的指导,有的设备维护过度,浪费了公司的资源,而有的设备由于维护投入不足,仍然经常造成意外故障。因此,必须制定一套可靠的维护成本控制综合系统并加以实施,帮助先进制造公司记录和跟踪公司的设备维护支出和因故障而产生的产量意外减少,并在此基础上指导公司制定更为实际高效的动态的设备维护计划预算,这种维护计划能帮助公司有效避免设备过度维护和维护不足之缺陷。

(二)现行成本管理系统的局限性

罗伯特·S·卡普兰和罗宾·库珀(1998)在《成本与效益》一书中对成本管理系统发展的4个阶段进行了描述(如表1所示),他们认为现行的成本管理系统还处在第二或第三阶段。所以,现行的成本管理系统根本不能解决先进制造模式实施中的成本问题。

三、先进制造模式下成本管理系统设计的基本思路

针对先进制造模式实施的选择和执行成本、客户管理成本、质量管理成本、设备维护成本等问题,本文对先进制造模式下成本管理系统设计的基本思路是:以罗伯特·S·卡普兰和罗宾·库珀提出的第四阶段成本管理系统的特征为基础,结合先进制造模式的特征,通过对传统成本管理系统的目标、特征、功能、层次结构等方面进行梳理和变革,为选择和实施先进制造模式的企业提供一个具有指导意义的成本管理系统设计框架。

(一)先进制造模式下成本管理系统的目标

先进制造模式下成本管理系统的总体目标:提升企业的竞争优势;先进制造模式下成本管理系统的具体目标:改善企业的成本结构。

(二)先进制造模式下成本管理系统的特征

先进制造模式下的成本管理系统应该也必须具有以下特征:(1)信息与决策的相关性;(2)成本结构的可视性;(3)与战略成本规划、战术成本策划、作业成本控制、成本信息与核算的适应性;(4)对先进方法的支持性;(5)与财务账户的融合性。而现行的成本管理系统不能满足以上的特性,不利于先进制造模式的应用和发展,从而也阻碍了先进制造业的发展。

(三)先进制造模式下成本管理系统的功能

先进制造模式下成本管理系统应具备的功能:

(1)列示过去、现在和将来的支出;(2)反映组织的成本结构和性态以支持成本管理系统的改进;(3)支持切实可行的战略计划并明确管理目标;(4)引导个人和团队行为,努力实现组织目标;(5)为完成组织近期目标和战略规划监控资源耗费;(6)预警财务状况恶化;(7)反映资源消耗的适用性;(8)明确个人和团队对完成经营目标应负的责任;(9)有助于分析客户、生产过程、产品和地区对营利性的不同影响;(10)为不同的决策者、管理者提供全景式的组织成本结构信息。

(四)先进制造模式下成本管理系统的层次结构

本文把先进制造模式下成本管理系统分为战略成本规划、战术成本策划、作业成本控制、成本信息与核算4个层次:(1)战略成本规划是指,企业在选择和确定竞争战略的过程中,运用一定的技术和方法对企业成本战略进行构筑、设计、实施、控制和评价,是从行业维、市场维和生产维等方面对企业未来成本结构的一种预先设计,也是对企业未来战术成本策划的方向和标准进行定位;(2)战术成本策划是指,对日常作业成本控制中的技术、方法和策略进行设计、实施、控制和评价,为解决人们所面临的各种战术性成本管理问题提供具有可行性的方案。它是在战略成本规划制定的方向和标准的前提下,从生产作业系统运行和优化层面,对产品或劳务的成本结构进行策划;(3)作业成本控制是指,在日常成本管理过程中,运用各种技术、方法和策略对生产运营过程中的产品或劳务的成本进行设计、实施、控制和评价,解决生产过程中产品或劳务成本实际“筑入”的有关问题。它是在战术成本策划方案的指导下,对产品或劳务的成本进行实际“筑入”和控制;(4)成本信息与核算是指,企业应用成本核算技术以及相互关联的正规化、自动化的成套技术对成本信息系统进行规划、分析、设计和评价,以较低的成本,准确及时地为企业的战略成本规划、战术成本策划、作业成本控制提供决策有用的成本信息。先进制造模式下成本管理系统的层次结构如图1所示。

四、先进制造模式下成本管理系统的设计

为了解决先进制造模式实施的选择和执行成本、客户管理成本、质量管理成本、设备维护成本等问题,使设计的成本管理系统能够接近罗伯特·S·卡普兰和罗宾·库珀所说的第四阶段成本管理系统的特征,即全面互联的数据库和系统、财务报告系统、整合的ABCM系统、运营和战略业绩衡量系统。本文根据对先进制造模式下成本管理系统的目标、特性、功能和层次结构界定,对其战略成本规划、战术成本策划、作业成本控制、成本信息与核算4个子系统拟进行如下设计。

(一)战略成本规划子系统的设计

战略成本规划子系统设计的指导思想是:为解决先进制造模式实施的选择和执行成本、客户管理成本问题,使设计的成本管理系统具有全面互联的数据库和系统、整合的ABCM系统、运营和战略业绩衡量系统的特征,必须要把企业战略成本规划作为企业战略资源规划的并行工程,运用企业战略分析技术和方法与战略成本管理技术和方法的集成以及战略成本规划模型的构建等手段,对企业的战略成本从行业、市场和生产层面进行“筑入”,以实现“技术性和经济性的统一”的目标。具体流程如图2所示。

(二)战术成本策划子系统的设计

战术成本策划子系统设计的指导思想是:为解决先进制造模式实施的质量管理成本、设备维护成本问题,使设计的成本管理系统具有全面互联的数据库和系统、整合的ABCM系统、运营和战略业绩衡量系统的特征,必须要把企业战术成本策划作为企业资源总体分布的并行工程,运用企业生产管理技术和方法与战术成本管理技术和方法的集成以及战术成本策划模型的构建等手段对企业将要生产的产品成本从生产工艺、生产作业和工厂布置层面进行“筑入”,以实现“技术性和经济性的统一”的目标。具体流程如图3所示。

(三)作业成本控制子系统的设计

作业成本控制子系统设计的指导思想是:为解决先进制造模式实施的选择和执行成本、客户管理成本、质量管理成本、设备维护成本等问题,使设计的成本管理系统具有全面互联的数据库和系统、整合的ABCM系统、运营和战略业绩衡量系统的特征,必须要把企业作业成本控制作为企业资源的具体分布的并行工程,运用企业生产管理技术和方法与成本控制技术和方法的集成以及作业成本控制模型的构建等手段,对企业生产产品的成本从产品目标成本分解、作业中心责任成本形成和作业中心责任成本控制层面进行实际性的“筑入”和控制,以实现“技术性和经济性的统一”的目标。具体流程如图4所示。

(四)成本信息与核算子系统的设计

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