虛擬制造技術(shù)論文精選(九篇)

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第1篇：虛擬制造技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞：虛擬制造技術(shù)；現(xiàn)代機(jī)械工程設(shè)計(jì)；機(jī)械制造；機(jī)械產(chǎn)品；機(jī)械設(shè)計(jì)

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A中圖分類號(hào)：TH166文章編號(hào)：1009-2374（2016）05-0073-02

作者簡(jiǎn)介：伊紀(jì)斌（1994-），男，山東淄博人，山東理工大學(xué)國(guó)防教育學(xué)院學(xué)生，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)

隨著知識(shí)經(jīng)濟(jì)和工業(yè)制造的快速發(fā)展，現(xiàn)代化的市場(chǎng)要求產(chǎn)品生產(chǎn)廠商要以最快的速度、最優(yōu)的品質(zhì)、最短的研發(fā)時(shí)間、最低的成本消耗和最佳的服務(wù)來滿足顧客的需求。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)一般是在圖紙結(jié)合產(chǎn)品的特性和設(shè)計(jì)的具體要求進(jìn)行的，在機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中需要提前對(duì)設(shè)計(jì)中的設(shè)備裝配的干擾因素的不確定進(jìn)行考慮，但是產(chǎn)品在裝配中的缺陷只有在產(chǎn)品開發(fā)的后期才能暴露出來或者在產(chǎn)品的試制階段和裝配中顯現(xiàn)出來。如果設(shè)計(jì)的零件已經(jīng)開始投入生產(chǎn)了，那么損失就更加嚴(yán)重了。產(chǎn)品的質(zhì)量在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造方式上不能得到很好的保證，并且傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的工藝比較粗糙、開發(fā)的效率低、花費(fèi)時(shí)間比較長(zhǎng)、耗費(fèi)的資金比較大。在變化速度快、持續(xù)性發(fā)展和不可預(yù)測(cè)性市場(chǎng)中難以適應(yīng)。因此，企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)需要具備高度的柔性和快速的反應(yīng)，與此同時(shí)信息技術(shù)的飛速發(fā)展保證了機(jī)械制造的先進(jìn)性，信息化的使用對(duì)于現(xiàn)代機(jī)械工程設(shè)計(jì)十分重要。

1虛擬機(jī)械制造技術(shù)

以往傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的設(shè)備條件比較差，設(shè)計(jì)技術(shù)性不強(qiáng)，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)觀念比較保守，設(shè)計(jì)的手段主要依靠的是粗略的計(jì)算和估算，主要是在較多的簡(jiǎn)化和靜止化假設(shè)中完成機(jī)械工程的設(shè)計(jì)，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)具有較大的隨意性，并且設(shè)計(jì)的關(guān)鍵過程還對(duì)設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)和設(shè)計(jì)習(xí)慣具有很大的依賴性。設(shè)計(jì)的過程很難實(shí)現(xiàn)合理、高效和準(zhǔn)確。但是在現(xiàn)代化虛擬設(shè)計(jì)的相關(guān)技術(shù)可以很好地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)依賴性強(qiáng)、設(shè)計(jì)過程靜態(tài)性和設(shè)計(jì)理念隨意性向現(xiàn)代化設(shè)計(jì)精確性、以數(shù)據(jù)知識(shí)工程和專家系統(tǒng)為保證的設(shè)計(jì)方式的發(fā)展，虛擬計(jì)算機(jī)技術(shù)需要對(duì)必要的信息進(jìn)行檢索、分析和收集。最終找出最優(yōu)的設(shè)計(jì)方案和數(shù)值運(yùn)算的方式，當(dāng)然也會(huì)對(duì)CAD技術(shù)和人工智能技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等進(jìn)行大量的應(yīng)用。虛擬機(jī)械制造技術(shù)主要是在虛擬環(huán)境下對(duì)計(jì)算機(jī)的模型進(jìn)行虛擬分析的一種計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)。該技術(shù)集成并綜合應(yīng)用了綜合性的機(jī)械制造環(huán)境，主要包括了各種仿真、分析、應(yīng)用等工具以及信息模型和控制工具等。虛擬制造需要經(jīng)歷的主要階段有裝配產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)仿真、回收利用。依靠虛擬制造技術(shù)，機(jī)械設(shè)計(jì)人員不需要將所有的零件設(shè)備生產(chǎn)制造出來，可以通過對(duì)零件模型的建立，隨后對(duì)零件進(jìn)行虛擬裝配，并對(duì)各零件部位之間的裝配間隙進(jìn)行干涉、對(duì)裝配的狀態(tài)實(shí)現(xiàn)檢查，對(duì)零件設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤及時(shí)發(fā)現(xiàn)，如果零件不符合設(shè)計(jì)要求，可以依靠計(jì)算機(jī)技術(shù)方便及時(shí)更改模型，最后形成新的零部件設(shè)計(jì)圖和裝配圖，達(dá)到設(shè)計(jì)、裝配和制造檢驗(yàn)的協(xié)調(diào)。

2虛擬制造技術(shù)的關(guān)鍵

虛擬制造技術(shù)包含了許多方面，主要有設(shè)計(jì)技術(shù)的提出、產(chǎn)品制造過程的抽取、原模型的建立、集成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、建模仿真等。下面就對(duì)虛擬制造技術(shù)中的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的介紹：

2.1虛擬技術(shù)中的建模技術(shù)

虛擬指的是在系統(tǒng)中將現(xiàn)實(shí)制造系統(tǒng)映射到虛擬環(huán)境下，主要涉及了RMS的模型化、形式化、計(jì)算機(jī)化的抽象描述和表示。VMS建模的主要內(nèi)容有生產(chǎn)模型建立、產(chǎn)品模型建立、工藝模型建立的信息化體系結(jié)構(gòu)的建立。生產(chǎn)模型中有靜態(tài)描述和動(dòng)態(tài)描述兩種。靜態(tài)描述主要是關(guān)于對(duì)系統(tǒng)生產(chǎn)能力和生產(chǎn)特性。動(dòng)態(tài)描述是在已經(jīng)被得知的系統(tǒng)狀態(tài)和需求的性質(zhì)上對(duì)產(chǎn)品的整個(gè)過程進(jìn)行全面的預(yù)測(cè)。在制造過程中我們將種種實(shí)體對(duì)象總的稱之為產(chǎn)品模型。在產(chǎn)品的模型建立中需要對(duì)產(chǎn)品的明細(xì)、形狀特征等方面進(jìn)行描述。對(duì)于VMS而言，要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品實(shí)施過程的全部繼承必須具備完整的產(chǎn)品模型。因此在虛擬制造中的產(chǎn)品模型不再是單一和靜止的，它可以運(yùn)用抽象的技術(shù)實(shí)現(xiàn)各種模型面貌的提取。工藝模型主要指的是在制造過程中對(duì)產(chǎn)品的工藝參數(shù)和關(guān)于產(chǎn)品功能的各種因素進(jìn)行聯(lián)系，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品模型和生產(chǎn)模型之間相互作用的反映。

2.2虛擬制造技術(shù)中的仿真技術(shù)

仿真指的是通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的抽象化和簡(jiǎn)潔化最終形成的系統(tǒng)模型，并且在仿真的基礎(chǔ)上對(duì)模型進(jìn)行應(yīng)用，最終得到相應(yīng)的系統(tǒng)性性能分析。仿真主要以系統(tǒng)模型為主體的研究方法，它對(duì)實(shí)際的生產(chǎn)系統(tǒng)沒有直接的干擾作用，并且仿真系統(tǒng)可以對(duì)計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力進(jìn)行應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)在短時(shí)間內(nèi)完成在實(shí)際工作中需要很長(zhǎng)時(shí)間的工作，有效縮短了生產(chǎn)決策的時(shí)間，最大化地避免了對(duì)人力、物力和資金的投入以及浪費(fèi)。計(jì)算機(jī)技術(shù)還有很好的仿真修復(fù)功能，最大化地保證了方案的最優(yōu)。仿真技術(shù)過程的主要步驟有系統(tǒng)研究、數(shù)據(jù)收集、系統(tǒng)模型建立、仿真算法的確定、仿真模型的計(jì)算、仿真模型的運(yùn)行、結(jié)果的輸出和分析。仿真在產(chǎn)品的制造過程主要被分為制造的仿真和加工的仿真。在系統(tǒng)產(chǎn)品的開發(fā)中主要涉及的是產(chǎn)品建模、設(shè)計(jì)交互行為仿真等。方便對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)果的評(píng)價(jià)，及時(shí)進(jìn)行反饋，降低產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的錯(cuò)誤。加工過程的仿真主要有切削、裝配、檢驗(yàn)及焊接、壓力加工和鑄造等。以上兩種仿真過程是相對(duì)獨(dú)立的，兩者不能實(shí)現(xiàn)集成，而VM中應(yīng)建立全面過程的統(tǒng)一仿真。

2.3虛擬制造中的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的目的是改善計(jì)算機(jī)的交互方式，提高計(jì)算機(jī)的可操作性，它是在對(duì)計(jì)算機(jī)圖形系統(tǒng)和多種顯示以及控制等接口設(shè)備的基礎(chǔ)上，以交互的三維環(huán)境為人提供沉浸體驗(yàn)的技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要由圖形系統(tǒng)和多種接口設(shè)備組成，使人在虛擬環(huán)境中感受到真實(shí)的沉浸感覺，交互性計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中有操作者、機(jī)器和人機(jī)接口。它幫助提升人和計(jì)算機(jī)間的和諧度，同時(shí)也是最有力的仿真工具。在VRS的作用下實(shí)現(xiàn)對(duì)真實(shí)世界的模擬。在用戶交互輸入以及輸出修改虛擬環(huán)境的條件下，使人達(dá)到身臨其境的沉浸感覺。VM的關(guān)鍵技術(shù)之一就是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。

3機(jī)械虛擬樣機(jī)技術(shù)介紹

虛擬樣機(jī)技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中被稱作機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)，它是20世紀(jì)80年代在計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展中發(fā)展起來的一種計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)。在計(jì)算機(jī)建立樣機(jī)模型后，對(duì)模型的多種動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行具體的分析，最后對(duì)樣機(jī)方案實(shí)現(xiàn)改進(jìn)。用數(shù)字化模型代替物理性的樣機(jī)。通過虛擬樣機(jī)技術(shù)的作用，簡(jiǎn)化了機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開發(fā)過程，有效縮短產(chǎn)品開發(fā)的時(shí)間，最大程度降低產(chǎn)品的開發(fā)成本和費(fèi)用，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量和系統(tǒng)性能的提升，使設(shè)計(jì)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化和最具創(chuàng)新性。綜合以上優(yōu)勢(shì)，該技術(shù)一經(jīng)出現(xiàn)就受到了眾多工業(yè)發(fā)達(dá)和高等院校及設(shè)計(jì)和生產(chǎn)企業(yè)的重視，許多著名的產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)者都對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了引入并運(yùn)用在自身產(chǎn)品的開發(fā)中，并且取得了極好的經(jīng)濟(jì)和生產(chǎn)效益。在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中應(yīng)用仿真技術(shù)對(duì)零件進(jìn)行設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工序等方面的選用以及工藝參數(shù)、加工工藝、裝配工藝等構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)性等均可以實(shí)現(xiàn)建模仿真。

4虛擬制造技術(shù)在機(jī)械工程中發(fā)揮的優(yōu)勢(shì)

4.1強(qiáng)大的通用性和分析處理復(fù)雜問題的能力

虛擬樣機(jī)技術(shù)建立和發(fā)展的基礎(chǔ)是分析力學(xué)和多體運(yùn)動(dòng)力學(xué)，該技術(shù)的關(guān)鍵是對(duì)復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)建模。因此，大多數(shù)的虛擬樣機(jī)技術(shù)軟件主要運(yùn)用的是帶約束乘子的微分代數(shù)混合方程。令每個(gè)構(gòu)件都有六個(gè)自由度是它的核心，還要要求其對(duì)多余的自由度進(jìn)行限制，實(shí)現(xiàn)其具有良好的通用性，達(dá)到適用性強(qiáng)的目的。與此同時(shí)，虛擬樣機(jī)技術(shù)還對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的詳細(xì)環(huán)節(jié)進(jìn)行考慮，具體指彈性、接觸和摩擦等因素。

4.2為機(jī)械系統(tǒng)建模帶來便利

傳統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)建模中要先建立運(yùn)動(dòng)分析，隨后在運(yùn)動(dòng)分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行動(dòng)力分析，這中間需要許多的圖形分析和公式推導(dǎo)。但是圖形的分析和公式的推導(dǎo)過程往往比較復(fù)雜，并且錯(cuò)誤率高。同樣的建模過程中設(shè)計(jì)人員只需要將機(jī)械的構(gòu)成方式和連接方法以及相應(yīng)的物理參數(shù)實(shí)施輸入，其后的建模和求解只需要計(jì)算來完成就可以了，極大地幫助設(shè)計(jì)人員承擔(dān)了許多的設(shè)計(jì)難度。

4.3強(qiáng)大的后期處理能力

在傳統(tǒng)的分析方法上通常得出的是大量的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的理解還要依靠豐富的經(jīng)驗(yàn)和理論。但是運(yùn)用虛擬樣機(jī)計(jì)算軟件為復(fù)雜性的數(shù)據(jù)提供了可視化技術(shù)，使得設(shè)計(jì)人員直觀地看到機(jī)械設(shè)計(jì)的性能和運(yùn)動(dòng)效果。

5結(jié)語(yǔ)

虛擬制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代工程機(jī)械工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的設(shè)計(jì)、試制等一系列過程的直觀性。實(shí)現(xiàn)了在產(chǎn)品真正制造出來前，可以在虛擬的制造環(huán)境中生成產(chǎn)品的原型，更好地替代現(xiàn)實(shí)中的硬件產(chǎn)品，更方便地對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品的性能和可生產(chǎn)性進(jìn)行評(píng)估，極大地縮短了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)周期，最大化地節(jié)約了產(chǎn)品開發(fā)的成本，保證產(chǎn)品的開發(fā)和設(shè)計(jì)可以適應(yīng)市場(chǎng)的靈活性的變化。虛擬制造技術(shù)是現(xiàn)實(shí)技術(shù)和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在機(jī)械制造中的綜合應(yīng)用。在現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)的幫助下實(shí)現(xiàn)對(duì)眾多產(chǎn)品的開發(fā)和設(shè)計(jì)，不僅不會(huì)造成實(shí)際物質(zhì)的浪費(fèi)，并且還能更直觀地了解產(chǎn)品生產(chǎn)的具體情況，打開了機(jī)械制造和設(shè)計(jì)的全新局面。

參考文獻(xiàn)

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第2篇：虛擬制造技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞：虛擬網(wǎng)絡(luò)；虛擬企業(yè)；企業(yè)組織發(fā)展趨勢(shì)；企業(yè)經(jīng)營(yíng)發(fā)展趨勢(shì)

一、引言

以虛擬企業(yè)為主要模式，以虛擬網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品或技術(shù)為平臺(tái)，現(xiàn)代企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)?，F(xiàn)代企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化不僅體現(xiàn)在內(nèi)部組織的網(wǎng)絡(luò)化，在企業(yè)外部也呈現(xiàn)出網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)。本文以虛擬企業(yè)為主要模式探討企業(yè)外部網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)，從企業(yè)組織發(fā)展史角度闡述企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)。

企業(yè)經(jīng)營(yíng)是個(gè)系統(tǒng)工程，涉及研發(fā)、生產(chǎn)、銷售等諸多方面。本文探討企業(yè)經(jīng)營(yíng)在研發(fā)、生產(chǎn)、銷售方面呈現(xiàn)出的虛擬化趨勢(shì)。

二、企業(yè)組織發(fā)展趨勢(shì)

（一）企業(yè)外部網(wǎng)絡(luò)化

企業(yè)外部網(wǎng)絡(luò)化主要是指企業(yè)間的契約性協(xié)作與聯(lián)盟。企業(yè)間網(wǎng)絡(luò)是企業(yè)外部網(wǎng)絡(luò)化的最主要形式。與新經(jīng)濟(jì)相聯(lián)系的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)主要有：虛擬企業(yè)、外包或下包的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)、供應(yīng)鏈準(zhǔn)一體化協(xié)調(diào)、企業(yè)集團(tuán)、戰(zhàn)略聯(lián)盟和企業(yè)集群等。

互聯(lián)網(wǎng)、信息網(wǎng)為企業(yè)外部網(wǎng)絡(luò)化提供了平臺(tái)?；ヂ?lián)網(wǎng)使企業(yè)能夠在全球范圍進(jìn)行經(jīng)營(yíng)活動(dòng)。信息網(wǎng)是一個(gè)開放的、經(jīng)過資格認(rèn)證的潛在合作伙伴的集合，包括基礎(chǔ)信息技術(shù)和加盟企業(yè)的完整信息資料庫(kù)，是動(dòng)態(tài)的伙伴關(guān)系網(wǎng)絡(luò)。信息網(wǎng)的成員可以通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行E-mail、聲音郵件、音頻會(huì)議、視頻會(huì)議等的通訊?；ヂ?lián)網(wǎng)和信息網(wǎng)使得企業(yè)能夠跨越地理邊界，甚至國(guó)際邊界,在不同的文化氛圍、市場(chǎng)疆域中合作與交流。正是由于互聯(lián)網(wǎng)、信息網(wǎng)等的存在，企業(yè)外部網(wǎng)絡(luò)化成為可能。

功能虛擬化的虛擬企業(yè)是企業(yè)外部網(wǎng)絡(luò)化的典型形式。功能虛擬化的虛擬企業(yè)，其機(jī)構(gòu)所在地是存在的。企業(yè)在運(yùn)作時(shí)也有完整的功能產(chǎn)生，如生產(chǎn)、營(yíng)銷、財(cái)務(wù)、設(shè)計(jì)等。但在本企業(yè)內(nèi)僅保留核心或關(guān)鍵功能，而其他功能則根據(jù)業(yè)務(wù)需要，借助外部企業(yè)來實(shí)現(xiàn)。功能虛擬的企業(yè)，雖然在靜態(tài)、孤立考察時(shí)，是很小或者較小的企業(yè)，但在運(yùn)作時(shí)，相應(yīng)于不同的市場(chǎng)機(jī)遇，它可以迅速演化成任意規(guī)模的、集中了各類核心能力的技術(shù)先進(jìn)的企業(yè)。功能虛擬化的核心思想的通俗表達(dá)就是“去掉四肢，留下大腦”。企業(yè)擁有核心能力、執(zhí)行關(guān)鍵功能（如設(shè)計(jì)開發(fā)產(chǎn)品和營(yíng)銷），將次要功能（如加工制作）交給有契約聯(lián)系的其他企業(yè)去做。耐克公司是這種類型的典型代表。耐克公司本身僅保留了產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)，加工制造外包給了全球各地的制造加工企業(yè)。把耐克公司看作功能虛擬化的虛擬企業(yè)時(shí)，是把耐克以及受耐克公司委托制造耐克產(chǎn)品的所有公司或工廠都看作虛擬企業(yè)的組成部分，而不是把耐克公司看作功能虛擬的“頭腦型虛擬企業(yè)”。也就是說，把耐克看作虛擬企業(yè)時(shí)，應(yīng)該將整個(gè)由外包形成的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)或企業(yè)集團(tuán)看作一個(gè)虛擬企業(yè)，而不是僅僅將核心企業(yè)自身看作功能虛擬的虛擬企業(yè)。

（二）企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)化

先從整體上探討網(wǎng)絡(luò)化在企業(yè)管理史上的地位，如表1所示：

從表1可知，現(xiàn)代企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化是以知識(shí)為基礎(chǔ)、以虛擬企業(yè)為主要模式，從傳統(tǒng)金字塔式的等級(jí)管理體系（又稱科層管理）向簡(jiǎn)化等級(jí)、強(qiáng)調(diào)相互聯(lián)系與合作的管理體系轉(zhuǎn)變。

內(nèi)部龐大、體系復(fù)雜的組織結(jié)構(gòu)越來越不適應(yīng)變化無窮、競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)要求，促成了從金字塔等級(jí)企業(yè)組織結(jié)構(gòu)向網(wǎng)絡(luò)型企業(yè)組織結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變。金字塔結(jié)構(gòu)包含許多層次，實(shí)施嚴(yán)格職能定位、縱向管理和逐級(jí)負(fù)責(zé)模式。在行業(yè)發(fā)展平衡、可預(yù)測(cè)性大時(shí)是有效的，但同時(shí)也產(chǎn)生了，大量例行程序消耗了企業(yè)的資源。企業(yè)規(guī)模越大，內(nèi)部能耗、僵化性就越嚴(yán)重。而在企業(yè)外部，市場(chǎng)越來越多變，競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，客觀上要求變革傳統(tǒng)的企業(yè)組織結(jié)構(gòu)，使企業(yè)具備適應(yīng)市場(chǎng)變化的能力。

計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為企業(yè)組織結(jié)構(gòu)的變革提供了可能。企業(yè)網(wǎng)絡(luò)化的技術(shù)基礎(chǔ)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等高新技術(shù)工具和產(chǎn)品。網(wǎng)絡(luò)工具使得人們能夠超越組織內(nèi)外的界限進(jìn)行交流。如企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)（Intranet）使成千上萬的員工可以同時(shí)分享信息，電子數(shù)據(jù)交換(EDI)技術(shù)使企業(yè)和顧客之間信息同步,企業(yè)外部網(wǎng)（Extranet）使企業(yè)和供應(yīng)商之間隨時(shí)交流信息。在網(wǎng)絡(luò)化的企業(yè)中，人不在作為大機(jī)器上的一個(gè)被割裂的螺絲釘，而是作為網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來全面感知公司的運(yùn)作，各種虛擬的以任務(wù)為中心的團(tuán)隊(duì)不斷地與財(cái)務(wù)、人力資源、原材料及供應(yīng)商進(jìn)行交流，和分銷網(wǎng)絡(luò)及顧客交流，從而能夠主動(dòng)地對(duì)市場(chǎng)迅速做出反應(yīng)。

組織結(jié)構(gòu)虛擬化的虛擬企業(yè)是企業(yè)組織結(jié)構(gòu)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)化的最典型、最極端的形式。組織虛擬化的虛擬企業(yè)中，找不到辦公大樓，而是通過信息網(wǎng)絡(luò)和契約關(guān)系把相關(guān)的、分布于不同地方的資源連接起來。高度知識(shí)化的企業(yè)可以是這類虛擬企業(yè)。例如，有的企業(yè)家組織人員開發(fā)軟件時(shí)，只是在某個(gè)臨時(shí)辦事處的基礎(chǔ)上成立“虛擬企業(yè)”，并不按照常規(guī)的模式租用辦公大樓、購(gòu)置設(shè)備、招聘人員、發(fā)展出科層制的組織關(guān)系，而是把軟件開發(fā)工作包給若干個(gè)程序編制員（可能處在不同的省、市）。在辦事處，可能最多只能找到一個(gè)程序員，該程序員既不是領(lǐng)導(dǎo)也不是總經(jīng)理，只是負(fù)責(zé)整個(gè)項(xiàng)目的協(xié)調(diào)工作。

三、企業(yè)經(jīng)營(yíng)發(fā)展趨向

（一）虛擬研究開發(fā)

虛擬研究開發(fā)有兩種含義：其一，企業(yè)的研究開發(fā)在以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)為技術(shù)平臺(tái)構(gòu)筑的虛擬空間中進(jìn)行，直到最后一刻才變成實(shí)體方案設(shè)計(jì)（狹義上的虛擬企業(yè)）；其二，企業(yè)將研究開發(fā)業(yè)務(wù)外包給其他企業(yè)，企業(yè)內(nèi)部不進(jìn)行研究開發(fā)（“業(yè)務(wù)外包”型虛擬企業(yè)）。本文主要探討虛擬研究開發(fā)的第一種含義，即在以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)為技術(shù)平臺(tái)構(gòu)筑的虛擬網(wǎng)絡(luò)空間中進(jìn)行的研究開發(fā)。

企業(yè)的研究開發(fā)主要包括三個(gè)階段：發(fā)現(xiàn)、調(diào)查和用戶測(cè)試。發(fā)現(xiàn)是指一種新觀點(diǎn)的形成；調(diào)查是對(duì)發(fā)現(xiàn)的新觀點(diǎn)加以證明，對(duì)發(fā)現(xiàn)過程中提出的所有問題作出可行的回答；用戶測(cè)試是對(duì)用戶進(jìn)行觀點(diǎn)的測(cè)試。

發(fā)現(xiàn)逐步從實(shí)體世界向虛擬世界轉(zhuǎn)移。傳統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)方法是通過量的不斷積累而形成。它要求研究人員在自己的研究領(lǐng)域掌握前沿的思想和觀點(diǎn)，不斷地出席會(huì)議、閱讀報(bào)紙、與同事進(jìn)行探討，從而能夠認(rèn)識(shí)、鑒定、吸收新的發(fā)現(xiàn)并將其運(yùn)用到規(guī)劃和方案設(shè)計(jì)中。計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用并不能改變信息加工和處理的過程。研究人員正在將大量的研究方法直接與互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合。在以互聯(lián)網(wǎng)為平臺(tái)形成的虛擬世界中，研究人員能夠在現(xiàn)有水平上吸收更多的經(jīng)驗(yàn)。例如，IBM在互聯(lián)網(wǎng)上公布從美國(guó)專利局獲得的所有詳細(xì)信息。研究人員要了解研究領(lǐng)域的最新動(dòng)態(tài)，查詢最新專利信息，可以上IBM的信息專利網(wǎng)patents.省略/ibm.html。如此，研究人員能夠自幾分鐘內(nèi)完成以前需要花幾天、甚至幾個(gè)星期才能完成的工作。

調(diào)查逐漸從實(shí)體世界向虛擬世界轉(zhuǎn)移。傳統(tǒng)的調(diào)查是在實(shí)體世界中進(jìn)行，不斷采用實(shí)體物質(zhì)制造新模型，經(jīng)常直接與有關(guān)部門人員或者目標(biāo)顧客群面對(duì)面交流，從而改進(jìn)產(chǎn)品和服務(wù)。傳統(tǒng)的調(diào)查方式既耗時(shí)又耗錢。計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，使得企業(yè)能夠在虛擬世界中完成調(diào)查的過程。只要將數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)，通過有關(guān)軟件程序，就能生成相應(yīng)的模型，而不必實(shí)體制造。研究人員之間的討論，與目標(biāo)客戶的交流可以在互聯(lián)網(wǎng)形成的虛擬空間中進(jìn)行。波音777式客機(jī)就是最典型的例子。設(shè)計(jì)師采用由法國(guó)的Dassault系統(tǒng)研制計(jì)算機(jī)輔助三維互動(dòng)應(yīng)用（CATIA）產(chǎn)品，將1700個(gè)波音飛機(jī)工作站和全世界范圍內(nèi)500個(gè)供應(yīng)商聯(lián)系在一起。虛擬空間能夠有助于有關(guān)人員相互合作、交流。在還未研制生產(chǎn)實(shí)物飛機(jī)模型之前就能對(duì)一些觀點(diǎn)和想法加以肯定和否決，缺點(diǎn)和錯(cuò)誤在整個(gè)研發(fā)過程早期就被指出。

虛擬科研開發(fā)的極端是按照客戶的需求設(shè)計(jì)產(chǎn)品，用戶測(cè)試過程融入到虛擬發(fā)現(xiàn)和調(diào)查中。例如，滑雪工具的生產(chǎn)者正試圖提供一套系統(tǒng)使得通過互聯(lián)網(wǎng)可以為每個(gè)滑雪者設(shè)計(jì)個(gè)性化產(chǎn)品?；┱咔脫翩I盤，說出想法，幾天后，產(chǎn)品就會(huì)送到。

（二）虛擬生產(chǎn)

虛擬生產(chǎn)，又稱虛擬制造，有兩種含義：其一，企業(yè)的服務(wù)提供或產(chǎn)品生產(chǎn)在以計(jì)算機(jī)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)為平臺(tái)營(yíng)造的虛擬空間中進(jìn)行，直到最后一刻才變成實(shí)體服務(wù)或產(chǎn)品；其二，企業(yè)將生產(chǎn)制造業(yè)務(wù)外包給其他企業(yè)，企業(yè)內(nèi)部不進(jìn)行生產(chǎn)制造。我們將主要探討第二種意義上的虛擬生產(chǎn)，即生產(chǎn)或制造業(yè)務(wù)外包。

生產(chǎn)業(yè)務(wù)外包是企業(yè)把業(yè)務(wù)鏈的中間制造環(huán)節(jié)部分或全部進(jìn)行弱化，實(shí)行委托協(xié)作加工，而對(duì)業(yè)務(wù)鏈上游的產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)，下游的市場(chǎng)營(yíng)銷(包括售后服務(wù))等環(huán)節(jié)進(jìn)行強(qiáng)化的一種虛擬制造管理模式。

虛擬制造是產(chǎn)業(yè)鏈上各種要素定期、定向在全球范圍內(nèi)移動(dòng)的外在表現(xiàn)形式。對(duì)優(yōu)勢(shì)企業(yè)而言，其移動(dòng)趨向于產(chǎn)業(yè)鏈的中高端，最終達(dá)到對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的掌控；對(duì)一般中小企業(yè)、弱勢(shì)企業(yè)而言，其移動(dòng)趨向于產(chǎn)業(yè)鏈的中低端，成為產(chǎn)業(yè)鏈的一個(gè)環(huán)節(jié)或某個(gè)環(huán)節(jié)的若干部分，最終其“附生”于優(yōu)勢(shì)企業(yè)，從而形成一個(gè)有活力的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。

虛擬制造主要有以下三種形式：一是定牌制造，又稱OEM制造。指核心企業(yè)把設(shè)計(jì)好的產(chǎn)品交由專業(yè)制造承包商生產(chǎn)，并在最終產(chǎn)品上打上核心企業(yè)的知名品牌。二是定牌設(shè)計(jì)制造。指銷售商購(gòu)買制造商的設(shè)計(jì)資料讓代工企業(yè)組織產(chǎn)品生產(chǎn)制造，打上自己品牌對(duì)外銷售。三是工序外包制造，通常指核心企業(yè)把一些粗加工及技術(shù)含量低的工序擴(kuò)散到周邊人力成本低廉地區(qū)的企業(yè)代為加工，把關(guān)鍵工序如精加工、裝配、檢測(cè)等工序交由自己控制。

虛擬制造能夠增進(jìn)企業(yè)效率。其途徑主要有以下幾個(gè)方面：一是精簡(jiǎn)機(jī)構(gòu)，減少冗員，降低人工成本和運(yùn)營(yíng)成本。二是減少固定資產(chǎn)和原材料投入，轉(zhuǎn)嫁并分散風(fēng)險(xiǎn)，提高資金周轉(zhuǎn)率及投資回報(bào)率。部分或全部加工業(yè)務(wù)實(shí)行外包后，核心企業(yè)用于生產(chǎn)設(shè)備、廠房等方面的固定資產(chǎn)投入可以削減甚至不用再投入，避免盲目鋪攤子。同時(shí)，原材料采購(gòu)、物流管理可以由承包商負(fù)責(zé)，使前期資金投入減到最小。企業(yè)也不必?fù)?dān)心銷售淡季工廠內(nèi)人手及設(shè)備冗余，銷售旺季時(shí)人員設(shè)備又嫌不足，從而提高企業(yè)的市場(chǎng)的應(yīng)變能力。三是集中資源，促進(jìn)研發(fā)和銷售，或進(jìn)行企業(yè)購(gòu)并，實(shí)現(xiàn)低成本快速擴(kuò)張。

虛擬制造模式正越來越多被歐美企業(yè)逐步采用。美國(guó)的IBM、耐克公司以及一些汽車廠商正在將制造業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)移或外包給發(fā)展中國(guó)家的企業(yè)，只保留研究開發(fā)、服務(wù)等核心業(yè)務(wù)，以增進(jìn)企業(yè)效率。例如，IBM在2005年上半年將臺(tái)式機(jī)、筆記本的生產(chǎn)制造業(yè)務(wù)出售給中國(guó)大陸的聯(lián)想，IBM逐步向僅進(jìn)行研發(fā)、服務(wù)等高增值業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)型。

（三）虛擬銷售

虛擬銷售有兩種含義：其一，企業(yè)的服務(wù)或產(chǎn)品銷售在以計(jì)算機(jī)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)為平臺(tái)營(yíng)造的虛擬空間中進(jìn)行，直到最后一刻才變成實(shí)體服務(wù)或產(chǎn)品；其二，企業(yè)將銷售業(yè)務(wù)外包給其他企業(yè)，企業(yè)內(nèi)部不進(jìn)行銷售。

先分析第一種意義上的虛擬銷售。傳統(tǒng)意義上的銷售遵循標(biāo)準(zhǔn)的商品銷售和配送模式。制造商通過地區(qū)分布廣泛的中間商（批發(fā)商、零售商、分銷商等）銷售產(chǎn)品。保險(xiǎn)、旅游等服務(wù)企業(yè)也采用相同的模式銷售產(chǎn)品。計(jì)算機(jī)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)與應(yīng)用使得企業(yè)可以縮減銷售的中間環(huán)節(jié)，甚至實(shí)現(xiàn)零中間環(huán)節(jié)的直接銷售。第三節(jié)中介紹的虛擬銷售網(wǎng)絡(luò)就屬于該意義上的虛擬銷售。虛擬銷售在零售業(yè)中最為盛行。虛擬銷售的網(wǎng)上零售商幾乎沒有庫(kù)存，直接根據(jù)客戶的需要向上游廠商訂購(gòu)產(chǎn)品，然后向顧客配送貨物。

第二種意義上的虛擬銷售是一種類型的業(yè)務(wù)外包。對(duì)該意義上虛擬銷售的分析可以參照第三節(jié)對(duì)功能虛擬型虛擬企業(yè)的分析以及本節(jié)中對(duì)虛擬生產(chǎn)或制造的分析。

四、小結(jié)

互聯(lián)網(wǎng)、信息網(wǎng)為企業(yè)外部網(wǎng)絡(luò)化提供了平臺(tái)。功能虛擬化的虛擬企業(yè)是企業(yè)外部網(wǎng)絡(luò)化的典型形式。

虛擬研究開發(fā)、生產(chǎn)和銷售不僅涉及狹義上的虛擬企業(yè)，而且“業(yè)務(wù)外包”型虛擬企業(yè)。

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第3篇：虛擬制造技術(shù)論文范文

論文摘要：在機(jī)械設(shè)計(jì)中引入CAD技術(shù),可以解決機(jī)械企業(yè)中重復(fù)性設(shè)計(jì)多、信息資源利用率低的難題,縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和應(yīng)用前景。

1CAD技術(shù)的發(fā)展

CAD(ComputerAidedDesign)是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的英文縮寫，是利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的圖形處理能力和數(shù)值計(jì)算能力，輔助工程技術(shù)人員進(jìn)行工程或產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與分析，達(dá)到理想的目的，并取得創(chuàng)新成果的一種技術(shù)。自1950年計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）技術(shù)誕生以來，已廣泛地應(yīng)用于機(jī)械、電子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等領(lǐng)域，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效率飛速地提高?，F(xiàn)已將計(jì)算機(jī)輔助制造技術(shù)（Com-puterAidedManufacturing，CAM）和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)（ProductDataManagement，PDM）及計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（ComputerItegratedmanufacturingsystem，CIMS）集于一體。

產(chǎn)品設(shè)計(jì)是決定產(chǎn)品命運(yùn)的研究，也是最重要的環(huán)節(jié)，產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工作決定著產(chǎn)品75%的成本。目前，CAD系統(tǒng)已由最初的僅具數(shù)值計(jì)算和圖形處理功能的CAD系統(tǒng)發(fā)展成為結(jié)合人工智能技術(shù)的智能CAD系統(tǒng)（ICAD）(IntelligentCAD)。21世紀(jì)，ICAD技術(shù)將具備新的特征和發(fā)展方向，以提高新時(shí)代制造業(yè)對(duì)市場(chǎng)變化和小批量、多品種要求的迅速響應(yīng)能力。

以智能CAD（ICAD）為代表的現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)、智能活動(dòng)是由設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)完成。這種系統(tǒng)能夠模擬某一領(lǐng)域內(nèi)專家設(shè)計(jì)的過程，采用單一知識(shí)領(lǐng)域的符號(hào)推理技術(shù)，解決單一領(lǐng)域內(nèi)的特定問題。該系統(tǒng)把人工智能技術(shù)和優(yōu)化、有限元、計(jì)算機(jī)繪圖等技術(shù)結(jié)合起來，盡可能多地使計(jì)算機(jī)參與方案決策、性能分析等常規(guī)設(shè)計(jì)過程，借助計(jì)算機(jī)的支持，設(shè)計(jì)效率有了大大地提高。

2三維CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的優(yōu)點(diǎn)

通過實(shí)際應(yīng)用三維CAD系統(tǒng)軟件,筆者體會(huì)到三維CAD系統(tǒng)軟件比二維CAD在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中具有更大的優(yōu)勢(shì),具體表現(xiàn)在以下幾點(diǎn):

2.1零件設(shè)計(jì)更加方便

使用三維CAD系統(tǒng),可以裝配環(huán)境中設(shè)計(jì)新零件,也可以利用相鄰零件的位置及形狀來設(shè)計(jì)新零件,既方便又快捷,避免了單獨(dú)設(shè)計(jì)零件導(dǎo)致裝配的失敗。資源查找器中的零件回放還可以把零件造型的過程通過動(dòng)畫演示出來,使人一目了然。

2.2裝配零件更加直觀

在裝配過程中,資源查找器中的裝配路徑查找器記錄了零件之間的裝配關(guān)系,若裝配不正確即予以顯示,另外,零件還可以隱藏,在隱藏了外部零件的時(shí)候,可清楚地看到內(nèi)部的裝配結(jié)構(gòu)。整個(gè)機(jī)器裝配模型完成后還能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)演示,對(duì)于有一定運(yùn)動(dòng)行程要求的,可檢驗(yàn)行程是否達(dá)到要求,及時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行更改,避免了產(chǎn)品生產(chǎn)后才發(fā)現(xiàn)需要修改甚至報(bào)廢。

2.3縮短了機(jī)械設(shè)計(jì)周期

采用三維CAD技術(shù),機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)間縮短了近1/3,大幅度地提高了設(shè)計(jì)和生產(chǎn)效率。在用三維CAD系統(tǒng)進(jìn)行新機(jī)械的開發(fā)設(shè)計(jì)時(shí),只需對(duì)其中部分零部件進(jìn)行重新設(shè)計(jì)和制造,而大部分零部件的設(shè)計(jì)都將繼承以往的信息,使機(jī)械設(shè)計(jì)的效率提高了3~5倍。同時(shí),三維CAD系統(tǒng)具有高度變型設(shè)計(jì)能力,能夠通過快速重構(gòu),得到一種全新的機(jī)械產(chǎn)品。

2.4提高機(jī)械產(chǎn)品的技術(shù)含量和質(zhì)量

由于機(jī)械產(chǎn)品與信息技術(shù)相融合,同時(shí)采用CADCIMS組織生產(chǎn),機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)有了新發(fā)展。三維CAD技術(shù)采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法,如優(yōu)化、有限元受力分析、產(chǎn)品的虛擬設(shè)計(jì)、運(yùn)動(dòng)方針和優(yōu)化設(shè)計(jì)等,保證了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量。同時(shí),大型企業(yè)數(shù)控加工手段完善,再采用CAD/CAPP/CAM進(jìn)行機(jī)械零件加工,一致性很好,保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。

3CAD技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1零件與裝配圖的實(shí)體生成

3.1.1零件的實(shí)體建模。CAD的三維建模方法有三種,即線框模型、表面模型和實(shí)體模型。在許多具有實(shí)體建模功能的CAD軟件中,都有一些基本體系。如在AutoCAD的三維實(shí)體造型模塊中,系統(tǒng)提供了六種基本體系,即立方體、球體、圓柱體、圓錐體、環(huán)狀體和楔形體。對(duì)簡(jiǎn)單的零件,可通過對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,將其分解成若干基本體,對(duì)基本體進(jìn)行三維實(shí)體造型,之后再對(duì)其進(jìn)行交、并、差等布爾運(yùn)算,便可得出零件的三維實(shí)體模型。

對(duì)于有些復(fù)雜的零件,往往難以分解成若干個(gè)基本體,使組合或分解后產(chǎn)生的基本體過多,導(dǎo)致成型困難。所以,僅有基本體系還不能完全滿足機(jī)器零件三維實(shí)體造型的要求。為此,可在二維幾何元素構(gòu)造中先定義零件的截面輪廓,然后在三維實(shí)體造型中通過拉伸或旋轉(zhuǎn)得到新的“基本體”,進(jìn)而通過交、并、差等得到所需要零件的三維實(shí)體造型。

3.1.2實(shí)體裝配圖的生成。在零件實(shí)體構(gòu)造完成后,利用機(jī)器運(yùn)動(dòng)分析過程中的資料,在運(yùn)動(dòng)的某一位置,按各零件所在的坐標(biāo)進(jìn)行“裝配”,這一過程可用CAD軟件的三維編輯功能實(shí)現(xiàn)。

3.2模具CAD/CAM的集成制造

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,制造行業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)不斷提高,從普通機(jī)床到數(shù)控機(jī)床和加工中心,從人工設(shè)計(jì)和制圖到CAD/CAM/CAE,制造業(yè)正向數(shù)字化和計(jì)算機(jī)化方向發(fā)展。同時(shí),模具CAD/CAM技術(shù)、模具激光快速成型技術(shù)(RPM)等,幾乎覆蓋了整個(gè)現(xiàn)代制造技術(shù)。

一個(gè)完整的CAD/CAM軟件系統(tǒng)是由多個(gè)功能模塊組成的。如三維繪圖、圖形編輯、曲面造型、仿真模擬、數(shù)控加工、有限元分析、動(dòng)態(tài)顯示等。這些模塊應(yīng)以工程數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ),進(jìn)行統(tǒng)一管理,而實(shí)體造型是工程數(shù)據(jù)的主要來源之一。3.3機(jī)械CAE軟件的應(yīng)用

機(jī)械CAE系統(tǒng)的主要功能是:工程數(shù)值分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)、強(qiáng)度設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)與壽命預(yù)估、動(dòng)力學(xué)/運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真等。CAD技術(shù)在解決造型問題后,才能由CAE解決設(shè)計(jì)的合理性、強(qiáng)度、剛度、壽命、材料、結(jié)構(gòu)合理性、運(yùn)動(dòng)特性、干涉、碰撞問題和動(dòng)態(tài)特性等。

4CAD前沿技術(shù)與發(fā)展趨勢(shì)

4.1圖形交互技術(shù)

CAD軟件是產(chǎn)品創(chuàng)新的工具,務(wù)求易學(xué)好用,得心應(yīng)手。一個(gè)友好的、智能化的工作環(huán)境可以開拓設(shè)計(jì)師的思路，解放大腦，讓他把精力集中到創(chuàng)造性的工作中。因此,智能化圖標(biāo)菜單、“拖放式”造型、動(dòng)態(tài)導(dǎo)航器等一系列人性化的功能，為設(shè)計(jì)師提供了方便。此外，筆輸入法草圖識(shí)別、語(yǔ)言識(shí)別和特征手勢(shì)建模等新技術(shù)也正在研究之中。

4.2智能CAD技術(shù)

CAD/CAM系統(tǒng)應(yīng)用逐步深入,逐漸提出智能化需求.設(shè)計(jì)是一個(gè)含有高度智能的人類創(chuàng)造性活動(dòng)。智能CAD/CAM是發(fā)展的必然方向。智能設(shè)計(jì)在運(yùn)用知識(shí)化、信息化的基礎(chǔ)上，建立基于知識(shí)的設(shè)計(jì)倉(cāng)庫(kù),及時(shí)準(zhǔn)確地向設(shè)計(jì)師提品開發(fā)所需的知識(shí)和幫助,智能地支持設(shè)計(jì)人員，同時(shí)捕獲和理解設(shè)計(jì)人員意圖、自動(dòng)檢測(cè)失誤，回答問題、提出建議方案等。并具有推理功能,使設(shè)計(jì)新手也能做出好的設(shè)計(jì)來,現(xiàn)代設(shè)計(jì)的核心是創(chuàng)新設(shè)計(jì),人們正試圖把創(chuàng)新技法和人工智能技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用到CAD技術(shù)中,用智能設(shè)計(jì)、智能制造系統(tǒng)去創(chuàng)造性指導(dǎo)解決新產(chǎn)品、新工程和新系統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造,這樣才能使我們的產(chǎn)品、工程和系統(tǒng)有創(chuàng)造性。

4.3虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在CAD中已開始應(yīng)用,設(shè)計(jì)人員在虛擬世界中創(chuàng)造新產(chǎn)品,可以從人機(jī)工程學(xué)角度檢查設(shè)計(jì)效果,可直接操作模擬對(duì)象,檢驗(yàn)操作是否舒適、方便,及早發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)空間布局中的干涉和運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的碰撞等問題,及早看到新產(chǎn)品的外形,從多方面評(píng)價(jià)所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品.虛擬產(chǎn)品建模就是指建立產(chǎn)品虛擬原理或虛擬樣機(jī)的過程.虛擬制造用虛擬原型取代物理原型進(jìn)行加工、測(cè)試、仿真和分析,以評(píng)價(jià)其性能,可制造性、可裝配性、可維護(hù)性和成本、外觀等,基于虛擬樣機(jī)的試驗(yàn)仿真分析,可以在真實(shí)產(chǎn)品制造之前發(fā)現(xiàn)并解決問題,從而降低產(chǎn)品成本.虛擬制造、虛擬工廠、動(dòng)態(tài)企業(yè)聯(lián)盟將成為CAD技術(shù)在電子商務(wù)時(shí)代繼續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要方向.另外,隨著協(xié)同技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、概念設(shè)計(jì)面向產(chǎn)品的整個(gè)生命周期設(shè)計(jì)理論和技術(shù)的成熟和發(fā)展,利用基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/CAPP/CAM/PDM/ERP集成技術(shù),實(shí)現(xiàn)真正的全數(shù)字化設(shè)計(jì)和制造,已成為機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

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[3]徐建平,盛和太.精通AutoCAD2005[M].北京:清華大學(xué)出版社,2004.

第4篇：虛擬制造技術(shù)論文范文

論文摘要:本文闡述了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基本特征，以及在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)展情況，并對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用前景做了展望。

0．引 言

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是2O世紀(jì)末興起的一門嶄新的綜合性信息技術(shù)，作為一項(xiàng)尖端科技．虛擬現(xiàn)實(shí)集成了計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、人工智能、傳感技術(shù)、顯示技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)并行處理等技術(shù)的最新發(fā)展成果，是一種由計(jì)算機(jī)生成的高技術(shù)模擬系統(tǒng)。它的實(shí)時(shí)三維空間表現(xiàn)能力、自然的人機(jī)交互式操作環(huán)境以及給人帶來的身臨其境感受，將從根本上改變?nèi)伺c計(jì)算機(jī)之間枯燥、生硬和被動(dòng)的現(xiàn)狀，為人機(jī)交互技術(shù)開創(chuàng)一個(gè)全新的研究領(lǐng)域。從虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)誕生以來，已經(jīng)在航空航天、船舶建造與設(shè)計(jì)、軍事模擬、機(jī)械工程、先進(jìn)制造、城市規(guī)劃、地理信息系統(tǒng)、醫(yī)學(xué)生物等領(lǐng)域中顯示出巨大的經(jīng)濟(jì)、軍事和社會(huì)效益，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)、多媒體技術(shù)并稱為2l世紀(jì)最具應(yīng)用前景的三大技術(shù)。

1．虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)特征

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是一種先進(jìn)的、數(shù)字化的人機(jī)接口技術(shù)，其特點(diǎn)在于計(jì)算機(jī)產(chǎn)生一種人為虛擬的環(huán)境，生成一個(gè)以視覺感受為主，包括聽覺、觸覺的綜合感知的人工環(huán)境，系統(tǒng)可以直接觀察、操作、觸摸、檢測(cè)周圍環(huán)境及事物的內(nèi)在變化 ．操作者能夠真正進(jìn)入一個(gè)由計(jì)算機(jī)生成的交互式三維虛擬環(huán)境中，并能與之發(fā)生“交互”作用，進(jìn)行交流。通過參與者與仿真環(huán)境的相互作用，并借助人本身對(duì)所接觸事物的感知和認(rèn)知能力，幫助啟發(fā)參與者的思維，以全方位地獲取虛擬環(huán)境所蘊(yùn)涵的各種空間信息和邏輯信息。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)具有以下三個(gè)基本特征：

1．1沉浸性。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是根據(jù)人類視覺、聽覺的生理心理特點(diǎn)，由計(jì)算機(jī)產(chǎn)生逼真的三維立體圖像．使用者戴上頭盔顯示器和數(shù)據(jù)手套交互設(shè)備，便可將自己置身于虛擬環(huán)境中，成為虛擬環(huán)境中的一員，有一種身臨其境的感覺。

1．2交互性。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中的人機(jī)交互是一種近乎自然的交互可通過鍵盤、鼠標(biāo)、頭盔、數(shù)據(jù)手套等設(shè)備進(jìn)行交互。使用者通過自身的語(yǔ)言、身體運(yùn)動(dòng)或 動(dòng)作等自然技能，對(duì)虛擬環(huán)境中的對(duì)象進(jìn)行觸摸或操作。

1．3多感知性。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中裝有視、聽、觸、動(dòng)覺的傳感及反應(yīng)裝置，因此，使用者在虛擬環(huán)境中可獲得多種感知，親身體驗(yàn)交互操作的反應(yīng)與感受。

2．虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用前景

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在船舶建造與設(shè)計(jì)、企業(yè)產(chǎn)品的研發(fā)與設(shè)計(jì)、人力資源 網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)、房產(chǎn) 開發(fā)與展示、城市規(guī)劃、室內(nèi)設(shè)計(jì)、工業(yè)仿真、文物古跡仿真、軍事模擬等方面有廣闊的應(yīng)用前景。分析如下：

2．1企業(yè)產(chǎn)品的開發(fā)與設(shè)計(jì)．特別是一些勞動(dòng)密集型產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)與開發(fā)，在減少重復(fù)設(shè)計(jì)、開模損失、廢品率等方面有著非常明顯的效果。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)開發(fā)的產(chǎn)品能夠在產(chǎn)品投入制造前先看到產(chǎn)品，在運(yùn)行前先感受過程或親歷過程，在設(shè)計(jì)與開發(fā)過程無須代價(jià)可不斷修改產(chǎn)品直到滿意，這是一種完全的低投入、嶄新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造理念；可利用虛擬三維網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，對(duì)同一設(shè)計(jì)產(chǎn)品，在不同設(shè)計(jì)部門進(jìn)行分布式設(shè)計(jì)，快速、方便地融合各方技術(shù)優(yōu)勢(shì)．減少產(chǎn)品的設(shè)計(jì)時(shí)間與設(shè)計(jì)周期：采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以為許多科研項(xiàng)目、提供虛擬實(shí)驗(yàn)，減少真實(shí)實(shí)驗(yàn)的次數(shù)和付出，增加真實(shí) 實(shí)驗(yàn)的可靠性?？傊摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用研究能為產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工、制造提供相當(dāng)優(yōu)秀的開發(fā)平臺(tái)、實(shí)驗(yàn)與測(cè)試環(huán)境。減少產(chǎn)品的測(cè)試成本，縮短投放市場(chǎng)的時(shí)間，這對(duì)于促進(jìn)高科技產(chǎn)業(yè)和制造業(yè)的快速發(fā)展有著極大的作用。

2．2通過虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)構(gòu)建的三維虛擬裝置及沒施．操縱者可以身臨其境地融入到整個(gè)裝置的運(yùn)動(dòng)環(huán)境與運(yùn)動(dòng)過程．可以對(duì)三維虛擬設(shè)備進(jìn)行仿真操縱，可以查看生產(chǎn)過程、實(shí)驗(yàn)與測(cè)試過程 、施工過程、供應(yīng)過程、物流生產(chǎn)過程等活動(dòng)的過程中各種技術(shù)參數(shù)的動(dòng)態(tài)值．從而確認(rèn)現(xiàn)實(shí)的系統(tǒng)是否有能力完成預(yù)定的任務(wù)和如何去完成，也可從中發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)過程的缺陷和問題，予以改進(jìn)。在低成本的條件下，發(fā)現(xiàn)實(shí)際產(chǎn)品或設(shè)施的缺陷與不足，為產(chǎn)品投入生產(chǎn)提供時(shí)間和質(zhì)量上的保證。

2.3隨著物流的遠(yuǎn)程化和國(guó)際化，物流的流程跨越若干國(guó)家、若干種運(yùn)輸工具，客戶根本不可能對(duì)這個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)地考查，客戶在進(jìn)行業(yè)務(wù)外包時(shí)．又不能只聽一些情況介紹或者錄像演示的過程做 出最后的判斷，在這種情況下，采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)模擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，客戶可以直接進(jìn)入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)虛擬的世界，對(duì)關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行操縱、演示、觀察和分析有關(guān)過程的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，以判定此項(xiàng)業(yè)務(wù)是否可以外包給這個(gè)系統(tǒng)；另一方面，第三方物流公司，也需要借助于模擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，來分析物流時(shí)間、物流成本等，以對(duì)是否可以接受客戶的要求做出決策。因此，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在物流行業(yè)的應(yīng)用將拓展該行業(yè)的國(guó)際合作空間，節(jié)約成本，做大做強(qiáng)物流業(yè)，促進(jìn)海西經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。

2．4在數(shù)字化城市建設(shè)與研究方面，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，結(jié)合傳感器技術(shù)、多媒體技術(shù)，綜合應(yīng)用全數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量技術(shù)、GIS技術(shù)、仿真技術(shù)等，在提供相關(guān)城市數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上可構(gòu)建虛擬數(shù)字化城市。在此基礎(chǔ)上建立虛擬城 市的仿真環(huán)境，實(shí)現(xiàn)城市 的真實(shí)環(huán)境的再現(xiàn) 以及對(duì)規(guī)劃環(huán)境的預(yù)見，從而建立可交互操作、集成化和人機(jī)和諧的虛擬城市系統(tǒng)。

2．5制造業(yè)方面，從制造技術(shù)及制造業(yè)的發(fā)展過程來看，我國(guó)在21世紀(jì)將長(zhǎng)期把信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融人 AMT的理念中，大規(guī)模地采用集成制造、并行工程、計(jì)算機(jī)仿真、虛擬制造、動(dòng)態(tài)聯(lián)盟和電子商務(wù)等舉措，用虛擬現(xiàn)實(shí)的方法，將產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段和制造階段融為一體，在設(shè)計(jì)中就能發(fā)現(xiàn)制造中的問題。此外，這一階段的另一個(gè)特點(diǎn)就是可聚集全世界的制造資源來進(jìn)行全世界范圍的合作生產(chǎn)．縮短上市時(shí)間，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

2．6人力資源培訓(xùn)方面，隨著勞務(wù)市場(chǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大．大量的人員需要進(jìn)行培訓(xùn)方能上崗工作，由于培訓(xùn)地點(diǎn)、培訓(xùn)設(shè)備的限制，加之培訓(xùn)人員的爆滿，培訓(xùn)質(zhì)量受到很大的影響。推動(dòng)和加強(qiáng)人力資源的培訓(xùn)，可提升各工種人員的個(gè)人素質(zhì)．保證企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，促進(jìn)地方經(jīng)濟(jì)的又好又快的發(fā)展。采用三維虛擬仿真平臺(tái)，可實(shí)現(xiàn)各種人員取得上崗資格必須的培訓(xùn)，同時(shí)，也可對(duì)企事業(yè)單位在職人員進(jìn)行本專業(yè)模擬真實(shí)環(huán)境的知識(shí)更新培訓(xùn)，也方便對(duì)新聘人員進(jìn)行崗前培訓(xùn)，這些培訓(xùn)的最大特色是模擬真實(shí)培訓(xùn)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)無需場(chǎng)地、無限次數(shù)、無限時(shí)問的培訓(xùn)，在提高人員素質(zhì)的同時(shí)，最大化地節(jié)約成本。具有非常高的性價(jià)比。虛擬 現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為多媒體技術(shù)發(fā)展的高級(jí)階段，在組織學(xué)習(xí)中的應(yīng)用將促使目前組織管理過程中的領(lǐng)導(dǎo)者、員工、媒體之間的關(guān)系與地位發(fā)生重大變化。在對(duì)組織成員進(jìn)行知識(shí)傳播、技能訓(xùn)練等方面會(huì)得到顯著的教學(xué)效果。特別是隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化的進(jìn)程．虛擬網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，這一新的學(xué)習(xí)媒體將在個(gè)別化教學(xué)、企業(yè)教學(xué)、學(xué)校教學(xué)、遠(yuǎn)距離教學(xué)及終身教育中展示巨大的應(yīng)用前景。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)并稱為三大前景最好的計(jì)算機(jī)技術(shù)，其應(yīng)用場(chǎng)合非常廣泛．特別在工程和人員培訓(xùn)領(lǐng)域中的應(yīng)用所產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益、所節(jié)約資源是非常大的。

3．虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用展望

近年來，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)有了很大的發(fā)展，如增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)(AugmentedReality1，將真實(shí)環(huán)境和虛擬現(xiàn)實(shí)的景象結(jié)合起來，既便于生成復(fù)雜環(huán)境，又便于對(duì)實(shí)際物體的操作；大型網(wǎng)絡(luò)分布式虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境，將分布于多個(gè)地點(diǎn)的 VR系統(tǒng)或仿真器通過 局域 網(wǎng)或廣域網(wǎng)聯(lián)結(jié)起來．采用協(xié)調(diào)一致的結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)、協(xié)議和數(shù)據(jù)庫(kù)形成一個(gè)在時(shí)間和空間上互相耦合的虛擬合成環(huán)境，參與者可自由地進(jìn)行交互作用；多通道人機(jī)交互技術(shù)，即采用人體多種自然交互手段向系統(tǒng)輸入．如手勢(shì)、語(yǔ)音、頭部或身體動(dòng)作等。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)潛力巨大，應(yīng)用前景十分廣闊，人類在許多領(lǐng)域面臨著越來 越多前所未有 或前所難為而 又必 須解決 和突破 的問題，例如，載人航天、核試驗(yàn)、核反應(yīng)堆維護(hù)，包括新武器系統(tǒng)在內(nèi)的大型產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研究、氣象及自然災(zāi)害預(yù)報(bào)、醫(yī)療手術(shù)的模擬與訓(xùn)練以及多兵種軍事聯(lián)合訓(xùn)練與演練等。將 vR技術(shù)應(yīng)用于教育可以使學(xué)生能夠游覽海底、遨游太空、觀摩歷史城饅，甚至深入原予內(nèi)部觀察電子的運(yùn)動(dòng)軌跡和體驗(yàn)愛 因斯坦的相對(duì)論世界，從而更形象地獲取知識(shí)，激發(fā)思維。虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備的價(jià)格還過于昂貴，虛擬現(xiàn)實(shí)的應(yīng)用主要處在科學(xué)研究和某些商業(yè)領(lǐng)域。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技 術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，成本的降低，虛擬技術(shù)必定會(huì)走向?qū)嵱没⑵矫窕?/p>

參考文獻(xiàn)

[1]徐艷，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教育教學(xué)中的應(yīng)用研究[J]，中國(guó)科技信息 ，2008．7

[2]石教英，虛擬現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)及實(shí)用方法[M]，科學(xué)出版社，2000．

第5篇：虛擬制造技術(shù)論文范文

論文摘要：本文首先介紹了機(jī)床數(shù)控化改造的必要性，而重點(diǎn)在于介紹如何進(jìn)行機(jī)床數(shù)控化改造，包括數(shù)控系統(tǒng)的選擇、數(shù)控改造中對(duì)主要機(jī)械部件改裝探討和機(jī)床數(shù)控改造主要步驟，并列舉了幾個(gè)數(shù)控改造的實(shí)例，最后說明了數(shù)控改造中的問題并提出了建議。

1機(jī)床進(jìn)行數(shù)控化改造的必要性

微觀上看，數(shù)控機(jī)床比傳統(tǒng)機(jī)床有以下突出的優(yōu)越性，而且 些優(yōu)越性均來自數(shù)控系統(tǒng)所包含的計(jì)算機(jī)的威力。

由于計(jì)算機(jī)有高超的運(yùn)算能力，可以瞬時(shí)準(zhǔn)確地計(jì)算出每個(gè)坐標(biāo)軸瞬時(shí)應(yīng)該運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)量，因此可以復(fù)合成復(fù)雜的曲線或曲面。

可以實(shí)現(xiàn)加工的自動(dòng)化，而且 柔性自動(dòng)化，從而效率可比傳統(tǒng)機(jī)床提高3～7倍。

由于計(jì)算機(jī)有記憶和存儲(chǔ)能力，可以將輸入的程序記住和存儲(chǔ)下來，然后按程序規(guī)定的順序自動(dòng)去執(zhí)行，從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。數(shù)控機(jī)床只要更換一個(gè)程序，就可實(shí)現(xiàn)另一工件加工的自動(dòng)化，從而使單件和小批生產(chǎn)得以自動(dòng)化，故被稱為實(shí)現(xiàn)了“柔性自動(dòng)化”。

加工零件的精度高，尺寸分散度小，使裝配容易，不再需要“修配”。

可實(shí)現(xiàn)多工序的集中，減少零件 在機(jī)床間的頻繁搬運(yùn)。擁有自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)監(jiān)控、自動(dòng)補(bǔ)償?shù)榷喾N自律功能，因而可實(shí)現(xiàn) 時(shí)間無 看管加工。由以上五條派生的好處。如：降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省了勞動(dòng)力（一個(gè)人可以看管多臺(tái)機(jī)床），減少了工裝，縮短了新產(chǎn)品試制周期和生產(chǎn)周期，可對(duì)市場(chǎng)需求作出快速反應(yīng)等等。

以上這些優(yōu)越性是前人想象不到的，是一個(gè)極為重大的突破。此外，機(jī)床數(shù)控化還是推行FMC（柔性制造單元）、FMS（柔性制造系統(tǒng)）以及CIMS（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）等企業(yè)信息化改造的基礎(chǔ)。數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為制造業(yè)自動(dòng)化的核心技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)。

宏觀上看，工業(yè)發(fā)達(dá) 家的軍、民機(jī)械工業(yè)，在70年代末、80年代初已開始大規(guī)模應(yīng)用數(shù)控機(jī)床。其本質(zhì)是，采用信息技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)（包括軍、民機(jī)械工業(yè)）進(jìn)行技術(shù)改造。除在制造過程中采用數(shù)控機(jī)床、FMC、FMS外，還包括在產(chǎn)品開發(fā)中推行CAD、CAE、CAM、虛擬制造以及在生產(chǎn)管理中推行MIS（管理信息系統(tǒng)）、CIMS等等。以及在其生產(chǎn)的產(chǎn)品中增加信息技術(shù)，包括人工智能等的含量。由于采用信息技術(shù)對(duì)國(guó)外軍、民機(jī)械工業(yè)進(jìn)行深入改造（稱之為信息化），最終使得他們的產(chǎn)品在國(guó)際軍品和民品的市場(chǎng)上競(jìng)爭(zhēng)力大為增強(qiáng)。而我們?cè)谛畔⒓夹g(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)方面比發(fā)達(dá)國(guó)家約落后20年。如我國(guó)機(jī)床擁有量中，數(shù)控機(jī)床的比重（數(shù)控化率）到1995年只有1.9％，而日本在1994年已達(dá)20.8％，因此每年都有大量機(jī)電產(chǎn)品進(jìn)口。這也就從宏觀上說明了機(jī)床數(shù)控化改造的必要性。

2如何進(jìn)行機(jī)床數(shù)控化改造

2．1 數(shù)控化改造的內(nèi)容。機(jī)床與生產(chǎn)線的數(shù)控化改造主要內(nèi)容有以下幾點(diǎn)：其一是恢復(fù)原功能，對(duì)機(jī)床、生產(chǎn)線存在的故障部分進(jìn)行診斷并恢復(fù)；其二是NC化，在普通機(jī)床上加數(shù)顯裝置，或加數(shù)控系統(tǒng)，改造成NC機(jī)床、CNC機(jī)床；其三是翻新，為提高精度、效率和自動(dòng)化程度，對(duì)機(jī)械、電氣部分進(jìn)行翻新，對(duì)機(jī)械部分重新裝配加工，恢復(fù)原精度；對(duì)其不滿足生產(chǎn)要求的CNC系統(tǒng)以最新CNC進(jìn)行更新；其四是技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新，為提高性能或檔次，或?yàn)榱耸褂眯鹿に?、新技術(shù)，在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行較大規(guī)模的技術(shù)更新或技術(shù)創(chuàng)新，較大幅度地提高水平和檔次的更新改造。

2．2數(shù)控系統(tǒng)的選擇

數(shù)控系統(tǒng)主要有三種類型，改造時(shí)，應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇。

步進(jìn)電機(jī)拖動(dòng)的開環(huán)系統(tǒng)。該系統(tǒng)的伺服驅(qū)動(dòng)裝置主要是步進(jìn)電機(jī)、功率步進(jìn)電機(jī)、電液脈沖馬達(dá)等。由數(shù)控系統(tǒng)送出的進(jìn)給指令脈沖，經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路控制和功率放大后，使步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過齒輪副與滾珠絲杠副驅(qū)動(dòng)執(zhí)行部件。只要控制指令脈沖的數(shù)量、頻率以及通電順序，便可控制執(zhí)行部件運(yùn)動(dòng)的位移量、速度和運(yùn)動(dòng)方向。這種系統(tǒng)不需要將所測(cè)得的實(shí)際位置和速度反饋到輸入端，故稱之為開環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的位移精度主要決定于步進(jìn)電機(jī)的角位移精度，齒輪絲杠等傳動(dòng)元件的節(jié)距精度，所以系統(tǒng)的位移精度較低。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，調(diào)試維修方便，工作可靠，成本低，易改裝成功。

異步電動(dòng)機(jī)或直流電機(jī)拖動(dòng)，光柵測(cè)量反饋的閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)與開環(huán)系統(tǒng)的區(qū)別是：由光柵、感應(yīng)同步器等位置檢測(cè)裝置測(cè)得的實(shí)際位置反饋信號(hào)，隨時(shí)與給定值進(jìn)行比較，將兩者的差值放大和變換，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，以給定的速度向著消除偏差的方向運(yùn)動(dòng)，直到給定位置與反饋的實(shí)際位置的差值等于零為止。閉環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上比開環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)復(fù)雜，成本也高，對(duì)環(huán)境室溫要求嚴(yán)。設(shè)計(jì)和調(diào)試都比開環(huán)系統(tǒng)難。但是可以獲得比開環(huán)進(jìn)給系統(tǒng)更高的精度，更快的速度，驅(qū)動(dòng)功率更大的特性指標(biāo)?？筛鶕?jù)產(chǎn)品技術(shù)要求，決定是否采用這種系統(tǒng)。

交/直流伺服電機(jī)拖動(dòng)，編碼器反饋的半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng)。半閉環(huán)系統(tǒng)檢測(cè)元件安裝在中間傳動(dòng)件上，間接測(cè)量執(zhí)行部件的位置。它只能補(bǔ)償系統(tǒng)環(huán)路內(nèi)部部分元件的誤差，因此，它的精度比閉環(huán)系統(tǒng)的精度低，但是它的結(jié)構(gòu)與調(diào)試都較閉環(huán)系統(tǒng)簡(jiǎn)單。在將角位移檢測(cè)元件與速度檢測(cè)元件和伺服電機(jī)作成一個(gè)整體時(shí)則無需考慮位置檢測(cè)裝置的安裝問題。當(dāng)前生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的公司廠家比較多，國(guó)外著名公司的如德國(guó)SIEMENS公司、日本FANUC公司；國(guó)內(nèi)公司如中國(guó)珠峰公司、北京航天機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)集團(tuán)公司、華中數(shù)控公司和沈陽(yáng)高檔數(shù)控國(guó)家工程研究中心。選擇數(shù)控系統(tǒng)時(shí)主要是根據(jù)數(shù)控改造后機(jī)床要達(dá)到的各種精度、驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率和用戶的要求。

3數(shù)控改造中主要機(jī)械部件改裝探討。

一臺(tái)新的數(shù)控機(jī)床，在設(shè)計(jì)上要達(dá)到：有高的靜動(dòng)態(tài)剛度；運(yùn)動(dòng)副之間的摩擦系數(shù)小，傳動(dòng)無間隙；功率大；便于操作和維修。機(jī)床數(shù)控改造時(shí)應(yīng)盡量達(dá)到上述要求。不能認(rèn)為將數(shù)控裝置與普通機(jī)床連接在一起就達(dá)到了數(shù)控機(jī)床的要求，還應(yīng)對(duì)主要部件進(jìn)行相應(yīng)的改造使其達(dá)到一定的設(shè)計(jì)要求，才能獲得預(yù)期的改造目的。

滑動(dòng)導(dǎo)軌副。對(duì)數(shù)控車床來說，導(dǎo)軌除應(yīng)具有普通車床導(dǎo)向精度和工藝性外，還要有良好的耐摩擦、磨損特性，并減少因摩擦阻力而致死區(qū)。同時(shí)要有足夠的剛度，以減少導(dǎo)軌變形對(duì)加工精度的影響，要有合理的導(dǎo)軌防護(hù)和。

齒輪副。一般機(jī)床的齒輪主要集中在主軸箱和變速箱中。為了保證傳動(dòng)精度，數(shù)控機(jī)床上使用的齒輪精度等級(jí)都比普通機(jī)床高。在結(jié)構(gòu)上要能達(dá)到無間隙傳動(dòng)，因而改造時(shí)，機(jī)床主要齒輪必須滿足數(shù)控機(jī)床的要求，以保證機(jī)床加工精度。

滑動(dòng)絲杠與滾珠絲杠。絲杠傳動(dòng)直接關(guān)系到傳動(dòng)鏈精度。絲杠的選用主要取決于加工件的精度要求和拖動(dòng)扭矩要求。被加工件精度要求不高時(shí)可采用滑動(dòng)絲杠，但應(yīng)檢查原絲杠磨損情況，如螺距誤差及螺距累計(jì)誤差以及相配螺母間隙。一般情況滑動(dòng)絲杠應(yīng)不低于6級(jí)，螺母間隙過大則更換螺母。采用滑動(dòng)絲杠相對(duì)滾珠絲杠價(jià)格較低，但難以滿足精度較高的零件加工。

第6篇：虛擬制造技術(shù)論文范文

論文摘要：機(jī)電一體化是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果，本文簡(jiǎn)述了機(jī)電一體化技術(shù)的基本應(yīng)用，并對(duì)機(jī)電一體化專業(yè)就業(yè)前景及就業(yè)方向進(jìn)行了分析。

0 引言

作為全國(guó)發(fā)展較為落后的省份，到貴州主政不到一年的省委書記、省長(zhǎng)趙克志指出，工業(yè)強(qiáng)省戰(zhàn)略是貴州更好更快發(fā)展的必然選擇，因此，“十二五”時(shí)期貴州將重點(diǎn)實(shí)施工業(yè)強(qiáng)省戰(zhàn)略和城鎮(zhèn)化帶動(dòng)戰(zhàn)略。在這樣的時(shí)代背景下，作為職業(yè)院校的一名教師，深感機(jī)電一體化專業(yè)又迎來了發(fā)展的春天。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透，導(dǎo)致了工程領(lǐng)域的技術(shù)革命與改造。在機(jī)械工程領(lǐng)域，由于微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及其向機(jī)械工業(yè)的滲透所形成的機(jī)電一體化，使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品機(jī)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”邁入了“機(jī)電一體化”為特征的發(fā)展階段。但機(jī)電一體化專業(yè)就業(yè)前景如何，機(jī)電一體化專業(yè)就業(yè)方向有哪些？這些問題成了很多家長(zhǎng)和同學(xué)們想要了解的問題。

1 機(jī)電一體化技術(shù)的基本應(yīng)用

機(jī)電一體化是指在機(jī)構(gòu)的主功能、動(dòng)力功能、信息處理功能和控制功能上引進(jìn)電子技術(shù)，將機(jī)械裝置與電子化設(shè)計(jì)及軟件結(jié)合起來所構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。其基本特征可概括為：機(jī)電一體化是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測(cè)控技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織目標(biāo)，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值，并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。由此而產(chǎn)生的功能系統(tǒng)，則成為一個(gè)機(jī)電一體化系統(tǒng)或機(jī)電一體化產(chǎn)品。

1.1 在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用

傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)是建立在規(guī)模經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)上，靠企業(yè)規(guī)模、生產(chǎn)批量、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和重復(fù)性來獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的，它強(qiáng)調(diào)資源的有效利用，以低成本獲得高質(zhì)量和高效率，其生產(chǎn)盈利是靠機(jī)器取代人力，靠復(fù)雜的專業(yè)加工取代人的技能來獲取的。先進(jìn)的機(jī)械制造業(yè)是以信息為主導(dǎo)，采用先進(jìn)生產(chǎn)模式、先進(jìn)制造系統(tǒng)、先進(jìn)制造技術(shù)和先進(jìn)組織管理形式的全新的機(jī)械制造業(yè)，其特征是全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化以及環(huán)保協(xié)調(diào)的綠色制造?，F(xiàn)代制造業(yè)集成了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，充分利用電子計(jì)算機(jī)技術(shù)，使制造技術(shù)提高到新的高度。近年來，制造工程領(lǐng)域的新技術(shù)相繼誕生，如計(jì)算機(jī)數(shù)字控制、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)、柔性制造技術(shù)、敏捷制造、虛擬制造、并行工程等。

1.2 在飲料行業(yè)中的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)是當(dāng)今發(fā)展最快、應(yīng)用前景最為廣泛的技術(shù)之一。機(jī)電一體化技術(shù)在食品、飲料包裝機(jī)械的開發(fā)、設(shè)計(jì)和制造過程中的應(yīng)用。不僅使單機(jī)的自動(dòng)化程度大大提高，而且使整條包裝生產(chǎn)線的自動(dòng)化控制水平、生產(chǎn)能力得到很大提高，使其競(jìng)爭(zhēng)能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)的機(jī)械控制的同類設(shè)備?？梢源蟠蟾纳剖称凤嬃习b生產(chǎn)設(shè)備產(chǎn)品的質(zhì)量，提高其國(guó)內(nèi)、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力。

1.3 在鋼鐵企業(yè)中的應(yīng)用

在鋼鐵企業(yè)中，機(jī)電一體化系統(tǒng)是以微處理機(jī)為核心，把微機(jī)、工控機(jī)、數(shù)據(jù)通訊、顯示裝置、儀表等技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來，采用組裝合并方式，為實(shí)現(xiàn)工程大系統(tǒng)的綜合一體化創(chuàng)造有力條件，增強(qiáng)系統(tǒng)控制精度、質(zhì)量和可靠性。

2 機(jī)電一體化專業(yè)就業(yè)前景

有關(guān)研究報(bào)告顯示“機(jī)電一體化”一詞最早是日本提出的，在上世紀(jì)80年代初，日本名古屋大學(xué)最早設(shè)置了“機(jī)電一體化”專業(yè)。我國(guó)是從20世紀(jì)80年代初才開始在這方面研究和應(yīng)用。國(guó)務(wù)院成立了機(jī)電一體化領(lǐng)導(dǎo)小組并將該技術(shù)列入“863計(jì)劃”中。機(jī)電一體化專業(yè)是精密機(jī)械——電子技術(shù)(含電力電子)——計(jì)算機(jī)技術(shù)等多門學(xué)科交叉融合的產(chǎn)物，屬高新技術(shù)，也是當(dāng)前發(fā)展最快的技術(shù)之一，它是先進(jìn)制造技術(shù)的主要組成部分。它的發(fā)展推動(dòng)了當(dāng)前制造技術(shù)的迅速更新?lián)Q代，是產(chǎn)品向高、精、快迅速邁進(jìn)，使勞動(dòng)生產(chǎn)率迅速提高。由于我國(guó)逐漸成為世界制造業(yè)基地加上傳統(tǒng)企業(yè)面臨大規(guī)模的技術(shù)改造與設(shè)備更新，國(guó)內(nèi)急需大量先進(jìn)制造技術(shù)專業(yè)人才。而“十二五”時(shí)期貴州將重點(diǎn)實(shí)施工業(yè)強(qiáng)省戰(zhàn)略，因此我校機(jī)電一體化專業(yè)的畢業(yè)生可以立足貴州，放眼全國(guó)，就業(yè)前景很好，而且往屆畢業(yè)生普遍反應(yīng)待遇較好。畢業(yè)生主要在各行政、企業(yè)、事業(yè)單位從事機(jī)械、電氣工程、常用電器的維修、安裝與調(diào)試以及技術(shù)管理等工作。具體就業(yè)方向有：

2.1 機(jī)電一體化專業(yè)

從事機(jī)電一體化液體灌裝生產(chǎn)線及商品包裝自動(dòng)化機(jī)械運(yùn)行、維護(hù)、管理、技術(shù)改造等工作的機(jī)電一體化高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才?？稍诖笮推【啤嬃?、食品及商品包裝生產(chǎn)企業(yè)從事現(xiàn)代化自動(dòng)機(jī)與生產(chǎn)線的維護(hù)和管理工作，也可在相關(guān)的自動(dòng)機(jī)與生產(chǎn)線的生產(chǎn)廠家或設(shè)計(jì)部門、營(yíng)銷單位從事技術(shù)工作。

2.2 機(jī)電一體化專業(yè)（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造方向）

從事機(jī)電產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）與計(jì)算機(jī)輔助制造（CAM），并熟練使用和維修數(shù)控加工設(shè)備的機(jī)電一體化高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才。

可在模具設(shè)計(jì)及制造、機(jī)械加工、塑料、五金、電子產(chǎn)品、計(jì)算機(jī)生產(chǎn)等企業(yè)從事數(shù)控機(jī)床的加工工藝設(shè)計(jì)編程，數(shù)控機(jī)床的調(diào)試、維護(hù)及加工操作，從事生產(chǎn)和技術(shù)管理工作，也可以從事國(guó)內(nèi)外數(shù)控設(shè)備的營(yíng)銷工作。

2.3 機(jī)電一體化專業(yè)(模具CAD/CAM方向）

從事利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)控加工技術(shù)對(duì)模具進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造等工作的機(jī)電一體化高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才。

可在模具、機(jī)械、五金、塑料、家電等生產(chǎn)企業(yè)從事模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造等方面的技術(shù)工作，也可在企事業(yè)單位從事與本專業(yè)有關(guān)的經(jīng)營(yíng)、管理工作。

2.4 機(jī)電一體化專業(yè)（機(jī)電CAD技術(shù)方向）

在機(jī)電一體化產(chǎn)品、設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、維修、管理、技術(shù)改造與服務(wù)過程中專門從事用電腦繪圖設(shè)計(jì)、信息處理和資料管理的高等技術(shù)應(yīng)用性專門人才。

可在機(jī)械設(shè)計(jì)、制造與裝備行業(yè)、模具制造業(yè)，輕工、家用電器、電子制造業(yè)從事設(shè)計(jì)、制造、技術(shù)改造、產(chǎn)品營(yíng)銷、設(shè)備管理與維護(hù)等工作。

市場(chǎng)調(diào)研發(fā)現(xiàn)機(jī)電一體化專業(yè)是一個(gè)寬口徑專業(yè)，適應(yīng)范圍很廣。我校該專業(yè)學(xué)生在校期間除學(xué)習(xí)各種機(jī)械、電工電子、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、檢測(cè)傳感等理論知識(shí)外，還將參加各種技能培訓(xùn)和國(guó)家職業(yè)資格證書考試，如維修電工，PLC程序設(shè)計(jì)師，CAD制圖員等國(guó)家級(jí)職業(yè)技能鑒定考試，學(xué)生必須考取相應(yīng)的技能證書后才能取得畢業(yè)證，充分體現(xiàn)重視技能培養(yǎng)的特點(diǎn)。歷屆學(xué)生畢業(yè)后主要面向珠江三角洲各企業(yè)、公司，從事加工制造業(yè)，家電生產(chǎn)和售后服務(wù)，數(shù)控加工機(jī)床設(shè)備使用維護(hù)，物業(yè)自動(dòng)化管理系統(tǒng)，機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、改造、技術(shù)支持，以及機(jī)電設(shè)備的安裝、調(diào)試、維護(hù)、銷售、經(jīng)營(yíng)管理等等。

參考文獻(xiàn)：

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[2]高鐘毓.機(jī)電控制工程[M].北京.清華大學(xué)出版社.2002.

第7篇：虛擬制造技術(shù)論文范文

關(guān)鍵字：新問題；先進(jìn)制造技術(shù)；前沿科學(xué)；應(yīng)用前景

論文

制造業(yè)是現(xiàn)代國(guó)民經(jīng)濟(jì)和綜合國(guó)力的重要支柱，其生產(chǎn)總值一般占一個(gè)國(guó)家國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值的20%~55%。在一個(gè)國(guó)家的企業(yè)生產(chǎn)力構(gòu)成中，制造技術(shù)的功能一般占60%左右。專家認(rèn)為，世界上各個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的競(jìng)爭(zhēng)，主要是制造技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。其競(jìng)爭(zhēng)能力最終體現(xiàn)在所生產(chǎn)的產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率上。隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的高速發(fā)展以及顧客需求和市場(chǎng)環(huán)境的不斷變化，這種競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，因而各國(guó)政府都非常重視對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的探究。

1當(dāng)前制造科學(xué)要解決的新問題

當(dāng)前制造科學(xué)要解決的新問題主要集中在以下幾方面摘要：

（1）制造系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的大系統(tǒng)，為滿足制造系統(tǒng)靈敏性、快速響應(yīng)和快速重組的能力，必須借鑒信息科學(xué)、生命科學(xué)和社會(huì)科學(xué)等多學(xué)科的探究成果，探索制造系統(tǒng)新的體系結(jié)構(gòu)、制造模式和制造系統(tǒng)有效的運(yùn)行機(jī)制。制造系統(tǒng)優(yōu)化的組織結(jié)構(gòu)和良好的運(yùn)行狀況是制造系統(tǒng)建模、仿真和優(yōu)化的主要目標(biāo)。制造系統(tǒng)新的體系結(jié)構(gòu)不僅對(duì)制造企業(yè)的靈敏性和對(duì)需求的響應(yīng)能力及可重組能力有重要意義，而且對(duì)制造企業(yè)底層生產(chǎn)設(shè)備的柔性和可動(dòng)態(tài)重組能力提出了更高的要求。生物制造觀越來越多地被引入制造系統(tǒng)，以滿足制造系統(tǒng)新的要求。

（2）為支持快速靈敏制造，幾何知識(shí)的共享已成為制約現(xiàn)代制造技術(shù)中產(chǎn)品開發(fā)和制造的關(guān)鍵新問題。例如在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造(CAD／CAM)集成、坐標(biāo)測(cè)量(CMM)和機(jī)器人學(xué)等方面，在三維現(xiàn)實(shí)空間(3-RealSpace)中，都存在大量的幾何算法設(shè)計(jì)和分析等新問題，非凡是其中的幾何表示、幾何計(jì)算和幾何推理新問題；在測(cè)量和機(jī)器人路徑規(guī)劃及零件的尋位(如Localization)等方面，存在C-空間

(配置空間ConfigurationSpace)的幾何計(jì)算和幾何推理新問題；在物體操作(夾持、抓取和裝配等)描述和機(jī)器人多指抓取規(guī)劃、裝配運(yùn)動(dòng)規(guī)劃和操作規(guī)劃方面則需要在旋量空間(ScrewSpace)進(jìn)行幾何推理。制造過程中物理和力學(xué)現(xiàn)象的幾何化探究形成了制造科學(xué)中幾何計(jì)算和幾何推理等多方面的探究課題，其理論有待進(jìn)一步突破，當(dāng)前一門新學(xué)科--計(jì)算機(jī)幾何正在受到日益廣泛和深入的探究。

（3）在現(xiàn)代制造過程中，信息不僅已成為主宰制造產(chǎn)業(yè)的決定性因素，而且還是最活躍的驅(qū)動(dòng)因素。提高制造系統(tǒng)的信息處理能力已成為現(xiàn)代制造科學(xué)發(fā)展的一個(gè)重點(diǎn)。由于制造系統(tǒng)信息組織和結(jié)構(gòu)的多層次性，制造信息的獲取、集成和融合呈現(xiàn)出立體性、信息度量的多維性、以及信息組織的多層次性。在制造信息的結(jié)構(gòu)模型、制造信息的一致性約束、傳播處理和海量數(shù)據(jù)的制造知識(shí)庫(kù)管理等方面，都還有待進(jìn)一步突破。

（4）各種人工智能工具和計(jì)算智能方法在制造中的廣泛應(yīng)用促進(jìn)了制造智能的發(fā)展。一類基于生物進(jìn)化算法的計(jì)算智能工具，在包括調(diào)度新問題在內(nèi)的組合優(yōu)化求解技術(shù)領(lǐng)域中，受到越來越普遍的關(guān)注，有望在制造中完成組合優(yōu)化新問題時(shí)的求解速度和求解精度方面雙雙突破新問題規(guī)模的制約。制造智能還表現(xiàn)在摘要：智能調(diào)度、智能設(shè)計(jì)、智能加工、機(jī)器人學(xué)、智能控制、智能工藝規(guī)劃、智能診斷等多方面。

這些新問題是當(dāng)前產(chǎn)品創(chuàng)新的關(guān)鍵理論新問題，也是制造由一門技藝上升為一門科學(xué)的重要基礎(chǔ)性新問題。這些新問題的重點(diǎn)突破，可以形成產(chǎn)品創(chuàng)新的基礎(chǔ)探究體系。

2現(xiàn)代機(jī)械工程的前沿科學(xué)

不同科學(xué)之間的交叉融合將產(chǎn)生新的科學(xué)聚集，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步對(duì)科學(xué)技術(shù)產(chǎn)生了新的要求和期望，從而形成前沿科學(xué)。前沿科學(xué)也就是已解決的和未解決的科學(xué)新問題之間的界域。前沿科學(xué)具有明顯的時(shí)域、領(lǐng)域和動(dòng)態(tài)特性。工程前沿科學(xué)區(qū)別于一般基礎(chǔ)科學(xué)的重要特征是它涵蓋了工程實(shí)際中出現(xiàn)的關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)新問題。

超聲電機(jī)、超高速切削、綠色設(shè)計(jì)和制造等領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)做了大量的探究工作，但創(chuàng)新的關(guān)鍵是機(jī)械科學(xué)新問題還不明朗。大型復(fù)雜機(jī)械系統(tǒng)的性能優(yōu)化設(shè)計(jì)和產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)、智能結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)、智能機(jī)器人及其動(dòng)力學(xué)、納米摩擦學(xué)、制造過程的三維數(shù)值模擬和物理模擬、超精度和微細(xì)加工關(guān)鍵工藝基礎(chǔ)、大型和超大型精密儀器裝備的設(shè)計(jì)和制造基礎(chǔ)、虛擬制造和虛擬儀器、納米測(cè)量及儀器、并聯(lián)軸機(jī)床、微型機(jī)電系統(tǒng)等領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外雖然已做了不少探究，但仍有許多關(guān)鍵科學(xué)技術(shù)新問題有待解決。

信息科學(xué)、納米科學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)、管理科學(xué)和制造科學(xué)將是改變21世紀(jì)的主流科學(xué)，由此產(chǎn)生的高新技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)將改變世界的面貌。因此，和以上領(lǐng)域相交叉發(fā)展的制造系統(tǒng)和制造信息學(xué)、納米機(jī)械和納米制造科學(xué)、仿生氣械和仿生制造學(xué)、制造管理科學(xué)和可重構(gòu)制造系統(tǒng)等會(huì)是21世紀(jì)機(jī)械工程科學(xué)的重要前沿科學(xué)。

2．1制造科學(xué)和信息科學(xué)的交叉--制造信息科學(xué)

機(jī)電產(chǎn)品是信息在原材料上的物化。許多現(xiàn)代產(chǎn)品的價(jià)值增值主要體現(xiàn)在信息上。因此制造過程中信息的獲取和應(yīng)用十分重要。信息化是制造科學(xué)技術(shù)走向全球化和現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。人們一方面對(duì)制造技術(shù)開始探索產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過程中的信息本質(zhì)，另一方面對(duì)制造技術(shù)本身加以改造，以使得其適應(yīng)新的信息化制造環(huán)境。隨著對(duì)制造過程和制造系統(tǒng)熟悉的加深，探究者們正試圖以全新的概念和方式對(duì)其加以描述和表達(dá)，以進(jìn)一步達(dá)到實(shí)現(xiàn)控制和優(yōu)化的目的。

和制造有關(guān)的信息主要有產(chǎn)品信息、工藝信息和管理信息，這一領(lǐng)域有如下主要探究方向和內(nèi)容摘要：

(1)制造信息的獲取、處理、存儲(chǔ)、傳遞和應(yīng)用，大量制造信息向知識(shí)和決策轉(zhuǎn)化。

(2)非符號(hào)信息的表達(dá)、制造信息的保真?zhèn)鬟f、制造信息的管理、非完整制造信息狀態(tài)下的生產(chǎn)決策、虛擬管理制造、基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的設(shè)計(jì)和制造、制造過程和制造系統(tǒng)中的控制科學(xué)新問題。

這些內(nèi)容是制造科學(xué)和信息科學(xué)基礎(chǔ)融合的產(chǎn)物，構(gòu)成了制造科學(xué)中的新分支--制造信息學(xué)。

2．2微機(jī)械及其制造技術(shù)探究

微型電子機(jī)械系統(tǒng)(MEMS)，是指集微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的完整微型機(jī)電系統(tǒng)。MEMS技術(shù)的目標(biāo)是通過系統(tǒng)的微型化、集成化來探索具有新原理、新功能的元件和系統(tǒng)。MEMS的發(fā)展將極大地促進(jìn)各類產(chǎn)品的袖珍化、微型化，成數(shù)量級(jí)的提高器件和系統(tǒng)的功能密度、信息密度和互聯(lián)密度，大幅度地節(jié)能、節(jié)材。它不僅可以降低機(jī)電系統(tǒng)的成本，而且還可以完成許多大尺寸機(jī)電系統(tǒng)無法完成的任務(wù)。例如用尖端直徑為5μm的微型鑷子可以?shī)A起一個(gè)紅細(xì)胞；制造出3mm大小能夠開動(dòng)的小汽車；可以在磁場(chǎng)中飛行的像蝴蝶大小的飛機(jī)等。MEMS技術(shù)的發(fā)展開辟了技術(shù)全新的領(lǐng)域和產(chǎn)業(yè)，具有許多傳統(tǒng)傳感器無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，因此在制造業(yè)、航空、航天、交通、通信、農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)學(xué)、環(huán)境監(jiān)控、軍事、家庭以及幾乎人們接觸到的所有領(lǐng)域中都有著十分廣闊的應(yīng)用前景。

微機(jī)械是機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)在納米尺度上相融合的產(chǎn)物。早在1959年就有科學(xué)家提出微型機(jī)械的設(shè)想，1962年第一個(gè)硅微型壓力傳感器問世。1987年美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校研制出轉(zhuǎn)子直徑為60~120μm的硅微型靜電電動(dòng)機(jī)，顯示出利用硅微加工工藝制作微小可動(dòng)結(jié)構(gòu)并和集成電路兼容制造微小系統(tǒng)的潛力。微機(jī)械技術(shù)有可能像20世紀(jì)的微電子技術(shù)那樣，在21世紀(jì)對(duì)世界科技、經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)防建設(shè)產(chǎn)生巨大的影響。近10年來，微機(jī)械的發(fā)展令人矚目。其特征如下摘要：相當(dāng)數(shù)量的微型元器件(微型結(jié)構(gòu)、微型傳感器和微型執(zhí)行器等)和微系統(tǒng)探究成功，體現(xiàn)了其現(xiàn)實(shí)的和潛在的應(yīng)用價(jià)值；多種微型制造技術(shù)的發(fā)展，非凡是半導(dǎo)體微細(xì)加工等技術(shù)已成為微系統(tǒng)的支撐技術(shù)；微型機(jī)電系統(tǒng)的探究需要多學(xué)科交叉的探究隊(duì)伍，微型機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)是在微電子工藝的基礎(chǔ)上發(fā)展的多學(xué)科交叉的前沿探究領(lǐng)域，涉及電子工程、機(jī)械工程、材料工程、物理學(xué)、化學(xué)以及生物醫(yī)學(xué)等多種工程技術(shù)和科學(xué)。

目前對(duì)微觀條件下的機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，微小構(gòu)件的物理特性和載荷功能下的力學(xué)行為等尚缺乏充分的熟悉，還沒有形成基于一定理論基礎(chǔ)之上的微系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論和方法，因此只能憑經(jīng)驗(yàn)和試探的方法進(jìn)行探究。微型機(jī)械系統(tǒng)探究中存在的關(guān)鍵科學(xué)新問題有微系統(tǒng)的尺度效應(yīng)、物理特性和生化特性等。微系統(tǒng)的探究正處于突破的前夜，是亟待深入探究的領(lǐng)域。

2．3材料制備／零件制造一體化和加工新技術(shù)基礎(chǔ)

材料是人類進(jìn)步的里程碑，是制造業(yè)和高技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。每一種重要新材料的成功制備和應(yīng)用，都會(huì)推進(jìn)物質(zhì)文明，促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和軍事實(shí)力的增強(qiáng)。21世紀(jì)中，世界將由資源消耗型的工業(yè)經(jīng)濟(jì)向知識(shí)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)變，要求材料和零件具有高的性能以及功能化、智能化的特性；要求材料和零件的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)定量化、數(shù)字化；要求材料和零件的制備快速、高效并實(shí)現(xiàn)二者一體化、集成化。材料和零件的數(shù)字化設(shè)計(jì)和擬實(shí)仿真優(yōu)化是實(shí)現(xiàn)材料和零件的高效優(yōu)質(zhì)制備／制造及二者一體化、集成化制造的關(guān)鍵。一方面，通過計(jì)算機(jī)完成擬實(shí)仿真優(yōu)化后可以減少材料制備和零件制造過程中的實(shí)驗(yàn)性環(huán)節(jié)，獲得最佳的工藝方案，實(shí)現(xiàn)材料和零件的高效優(yōu)質(zhì)制備／制造；另一方面，根據(jù)不同材料性能的要求，如彈性模量、熱膨脹系數(shù)、電磁性能等，探究材料和零件的設(shè)計(jì)形式。進(jìn)而結(jié)合傳統(tǒng)的去除材料式制造技術(shù)、增加材料式覆層技術(shù)等，探究多種材料組分的復(fù)合成形工藝技術(shù)。形成材料和零件的數(shù)字化制造理論、技術(shù)和方法，如快速成形技術(shù)采用材料逐漸增長(zhǎng)的原理，突破了傳統(tǒng)的去材法和變形法機(jī)械加工的許多限制，加工過程不需要工具或模具，能迅速制造出任意復(fù)雜外形又具有一定功能的三維實(shí)體模型或零件。

2．4機(jī)械仿生制造

21世紀(jì)將是生命科學(xué)的世紀(jì)，機(jī)械科學(xué)和生命科學(xué)的深度融合將產(chǎn)生全新概念的產(chǎn)品(如智能仿生結(jié)構(gòu))，開發(fā)出新工藝(如生長(zhǎng)成形工藝)和開辟一系列的新產(chǎn)業(yè)，并為解決產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造過程和系統(tǒng)中一系列難題提供新的解決方法。這是一個(gè)極富創(chuàng)新和挑戰(zhàn)的前沿領(lǐng)域。

地球上的生物在漫長(zhǎng)的進(jìn)化中所積累的優(yōu)良品性為解決人類制造活動(dòng)中的各種難題提供了范例和指南。從生命現(xiàn)象中學(xué)習(xí)組織和運(yùn)行復(fù)雜系統(tǒng)的方法和技巧，是今后解決目前制造業(yè)所面臨許多難題的一條有效出路。仿生制造指的是模擬生物器官的自組織、自愈合、自增長(zhǎng)和自進(jìn)化等功能結(jié)構(gòu)和運(yùn)行模式的一種制造系統(tǒng)和制造過程。假如說制造過程的機(jī)械化、自動(dòng)化延伸了人類的體力，智能化延伸了人類的智力，那么，"仿生制造"則可以說延伸了人類自身的組織結(jié)構(gòu)和進(jìn)化過程。

仿生制造所涉及的科學(xué)新問題是生物的"自組織"機(jī)制及其在制造系統(tǒng)中的應(yīng)用新問題。所謂"自組織"是指一個(gè)系統(tǒng)在其內(nèi)在機(jī)制的驅(qū)動(dòng)下，在組織結(jié)構(gòu)和運(yùn)行模式上不斷自我完善、從而提高對(duì)于環(huán)境適應(yīng)能力的過程。仿生制造的"自組織"機(jī)制為自下而上的產(chǎn)品并行設(shè)計(jì)、制造工藝規(guī)程的自動(dòng)生成、生產(chǎn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)重組以及產(chǎn)品和制造系統(tǒng)的自動(dòng)趨優(yōu)提供了理論基礎(chǔ)和實(shí)現(xiàn)條件。

仿生制造屬于制造科學(xué)和生命科學(xué)的"遠(yuǎn)緣雜交"，它將對(duì)21世紀(jì)的制造業(yè)產(chǎn)生巨大的影響。

仿生制造的探究?jī)?nèi)容目前有兩個(gè)方面摘要：

2．4．1面向生命的仿生制造

探究生命現(xiàn)象的一般規(guī)律和模型，例如人工生命、細(xì)胞自動(dòng)機(jī)、生物的信息處理技巧、生物智能、生物型的組織結(jié)構(gòu)和運(yùn)行模式以及生物的進(jìn)化和趨優(yōu)機(jī)制等；

2．4．2面向制造的仿生制造

探究仿生制造系統(tǒng)的自組織機(jī)制和方法，例如摘要：基于充分信息共享的仿生設(shè)計(jì)原理，基于多自律單元協(xié)同的分布式控制和基于進(jìn)化機(jī)制的尋優(yōu)策略；探究仿生制造的概念體系及其基礎(chǔ)，例如摘要：仿生空間的形式化描述及其信息映射關(guān)系，仿生系統(tǒng)及其演化過程的復(fù)雜度計(jì)量方法。

機(jī)械仿生和仿生制造是機(jī)械科學(xué)和生命科學(xué)、信息科學(xué)、材料科學(xué)等學(xué)科的高度融合，其探究?jī)?nèi)容包括生長(zhǎng)成形工藝、仿生設(shè)計(jì)和制造系統(tǒng)、智能仿生氣械和生物成形制造等。目前所做的探究工作大多屬前沿探索性的工作，具有鮮明的基礎(chǔ)探究的特征，假如抓住機(jī)遇探究下去，將可能產(chǎn)生革命性的突破。今后應(yīng)關(guān)注的探究領(lǐng)域有生物加工技術(shù)、仿生制造系統(tǒng)、基于快速原型制造技術(shù)的組織工程學(xué)，以及和生物工程相關(guān)的關(guān)鍵技術(shù)基礎(chǔ)等。3現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展趨向

20世紀(jì)90年代以來，世界各國(guó)都把制造技術(shù)的探究和開發(fā)作為國(guó)家的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行優(yōu)先發(fā)展，如美國(guó)的先進(jìn)制造技術(shù)計(jì)劃AMTP、日本的智能制造技術(shù)（IMS）國(guó)際合作計(jì)劃、韓國(guó)的高級(jí)現(xiàn)代技術(shù)國(guó)家計(jì)劃(G--7)、德國(guó)的制造2000計(jì)劃和歐共體的ESPRIT和BRITE-EURAM計(jì)劃。

隨著電子、信息等高新技術(shù)的不斷發(fā)展，市場(chǎng)需求個(gè)性化和多樣化，未來現(xiàn)代制造技術(shù)發(fā)展的總趨向是向精密化、柔性化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化、綠色集成化、全球化的方向發(fā)展。

當(dāng)前現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展趨向大致有以下九個(gè)方面摘要：

(1)信息技術(shù)、管理技術(shù)和工藝技術(shù)緊密結(jié)合，現(xiàn)代制造生產(chǎn)模式會(huì)獲得不斷發(fā)展。

(2)設(shè)計(jì)技術(shù)和手段更現(xiàn)代化。

(3)成型及制造技術(shù)精密化、制造過程實(shí)現(xiàn)低能耗。

(4)新型特種加工方法的形成。

(5)開發(fā)新一代超精密、超高速制造裝備。

(6)加工工藝由技藝發(fā)展為工程科學(xué)。

(7)實(shí)施無污染綠色制造。

第8篇：虛擬制造技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞：產(chǎn)業(yè)升級(jí)；四維理念；探索

當(dāng)前工業(yè)發(fā)展已經(jīng)到了技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的發(fā)展時(shí)期。在新的形勢(shì)下，要形成區(qū)域發(fā)展的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，僅靠以產(chǎn)品為中心的技術(shù)創(chuàng)新、以經(jīng)營(yíng)為中心的管理創(chuàng)新還不夠，必須通過產(chǎn)業(yè)整合實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。發(fā)揮產(chǎn)業(yè)聚合效應(yīng)，以低成本的配套、高端的技術(shù)群、強(qiáng)輻射的影響力，創(chuàng)造群體發(fā)展的優(yōu)勢(shì)。這也是發(fā)展工業(yè)經(jīng)濟(jì)從著眼產(chǎn)品、企業(yè)，轉(zhuǎn)向著眼產(chǎn)品和服務(wù)并重、企業(yè)與產(chǎn)業(yè)并重的重要轉(zhuǎn)變。實(shí)踐證明，可以用四維理念提升產(chǎn)業(yè)的規(guī)模、結(jié)構(gòu)和經(jīng)營(yíng)素質(zhì)，打造有持久競(jìng)爭(zhēng)力產(chǎn)業(yè)高地。

1、從產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平來講，推進(jìn)縱向提升

所有產(chǎn)業(yè)都存在自身如何發(fā)展提升問題。金融危機(jī)過后，我們通過制定產(chǎn)業(yè)調(diào)整振興方案，基本上理出了路子。

1.1 鼓勵(lì)發(fā)展新興產(chǎn)業(yè)。所謂新興產(chǎn)業(yè)，主要是針對(duì)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)而言的，如新材料、新一代信息技術(shù)、新醫(yī)藥、新能源、節(jié)能環(huán)保、海洋開發(fā)和高端裝備制造等高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。新興產(chǎn)業(yè)是未來的產(chǎn)業(yè)發(fā)展重點(diǎn)，是推動(dòng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的重要載體。要瞄準(zhǔn)今后十年二十年甚至更長(zhǎng)時(shí)期的國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)需求，把握新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的階段性特征和基本規(guī)律，制訂科學(xué)的發(fā)展規(guī)劃，搞好可行性研究，統(tǒng)籌產(chǎn)業(yè)布局，加強(qiáng)對(duì)地方和企業(yè)的引導(dǎo)，緊密結(jié)合現(xiàn)實(shí)的產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)和已具備的技術(shù)條件，做到有所為有所不為，防止不顧條件的一哄而上。應(yīng)立足本地優(yōu)勢(shì)和條件，認(rèn)真篩選有市場(chǎng)、有基礎(chǔ)、有優(yōu)勢(shì)，彰顯本地優(yōu)勢(shì)和特色的產(chǎn)業(yè)加以重點(diǎn)培育，爭(zhēng)取在少數(shù)領(lǐng)域形成自己的主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，增強(qiáng)國(guó)內(nèi)外競(jìng)爭(zhēng)力。要立足于現(xiàn)有的企業(yè)基礎(chǔ)，立足于產(chǎn)學(xué)研緊密結(jié)合，加大技術(shù)研發(fā)力度，通過開展技術(shù)攻關(guān)，掌握核心技術(shù)，占領(lǐng)產(chǎn)業(yè)的制高點(diǎn)。

1.2 壯大特色優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)。發(fā)展特色優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，可以有效發(fā)揮區(qū)域比較優(yōu)勢(shì)，避免產(chǎn)業(yè)同構(gòu)，有利于提高區(qū)域整體的競(jìng)爭(zhēng)力。要立足我省產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，加快提升汽車、船舶、成套裝備、家電、食品、造紙、服裝紡織、石化、鹽化等特色優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，大力發(fā)展高科技含量、高現(xiàn)代化水準(zhǔn)、高市場(chǎng)歡迎度的特色產(chǎn)業(yè)鏈和特色工業(yè)品，鼓勵(lì)企業(yè)從最終產(chǎn)品抓起，發(fā)展人民群眾生活用品，發(fā)展重大成套設(shè)備，加快產(chǎn)業(yè)鏈的拉長(zhǎng)延伸，圍繞做強(qiáng)產(chǎn)業(yè)關(guān)聯(lián)配套體系，做強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈終端，加快采用高新技術(shù)改造傳統(tǒng)工藝裝備、生產(chǎn)方式、管理方法。

1.3 加快提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)不是夕陽(yáng)產(chǎn)業(yè)，也不能等同于落后產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展軌跡往往與一個(gè)國(guó)家和地區(qū)的工業(yè)化發(fā)展水平緊密相關(guān)。特別是像山東這樣一個(gè)人口大省、物質(zhì)消費(fèi)大省，傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)無論在就業(yè)、稅收、出口等方面都具有重要戰(zhàn)略意義。我省要圍繞輕工、紡織、機(jī)械、化工、冶金、建材六大傳統(tǒng)行業(yè)和電子信息、汽車、船舶、石化、家電、食品、服裝紡織七個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈，積極運(yùn)用高新技術(shù)和先進(jìn)適用技術(shù)改造提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)高新化，不斷提高產(chǎn)業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)能力，提高在市場(chǎng)分工中的地位。

1.4 主動(dòng)淘汰落后產(chǎn)能。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，隨著產(chǎn)業(yè)自身技術(shù)的進(jìn)步以及資源環(huán)境承載壓力加大，一些落后的工藝已成為提高工業(yè)整體水平、完成節(jié)能減排、實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的嚴(yán)重制約，加快淘汰這些落后生產(chǎn)能力才能為先進(jìn)產(chǎn)能騰出市場(chǎng)空間、緩解產(chǎn)能過剩矛盾，才能提高產(chǎn)品質(zhì)量、優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、提升核心競(jìng)爭(zhēng)力。我省一些技術(shù)工藝落后的產(chǎn)業(yè)一般集中在傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和基礎(chǔ)能源、原材料領(lǐng)域，如冶金、有色、電石、鐵合金、燒堿、水泥、造紙、印染、皮革、焦化等產(chǎn)業(yè)。要統(tǒng)籌產(chǎn)業(yè)升級(jí)、整合重組、持續(xù)發(fā)展和社會(huì)穩(wěn)定的關(guān)系，強(qiáng)化上大壓小、等量或超量淘汰、區(qū)域限批、土地調(diào)控、環(huán)保安全準(zhǔn)入、節(jié)能預(yù)警、差別電價(jià)等措施，嚴(yán)格落實(shí)淘汰落后產(chǎn)能計(jì)劃，重點(diǎn)加快鋼鐵、焦炭、水泥、印染等行業(yè)淘汰落后生產(chǎn)能力，為優(yōu)勢(shì)企業(yè)騰出資源和市場(chǎng)空間，提高資源能源利用效率，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

2、從產(chǎn)業(yè)布局優(yōu)化來講，推進(jìn)橫向轉(zhuǎn)移

產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移是一個(gè)區(qū)域在經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，由市場(chǎng)調(diào)節(jié)推進(jìn)的生產(chǎn)要素的空間優(yōu)化過程，也是轉(zhuǎn)方式、調(diào)結(jié)構(gòu)優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的重要途徑。

2.1 鼓勵(lì)承接先進(jìn)產(chǎn)業(yè)。我省產(chǎn)業(yè)布局上存在著同構(gòu)、同質(zhì)、低水平重復(fù)的問題，急需引入國(guó)內(nèi)外先進(jìn)產(chǎn)業(yè)，打造產(chǎn)業(yè)品質(zhì)優(yōu)良、競(jìng)爭(zhēng)力明顯的特色經(jīng)濟(jì)區(qū)，形成引領(lǐng)全省經(jīng)濟(jì)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)高地。因此，新時(shí)期在國(guó)際分工格局變化多端和競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的復(fù)雜環(huán)境下，我省承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移，需以促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展為目標(biāo)，抓住國(guó)際產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的新特點(diǎn)和新趨勢(shì)，把自身產(chǎn)業(yè)調(diào)整的需求與國(guó)際產(chǎn)業(yè)調(diào)整的需要聯(lián)系起來，將產(chǎn)業(yè)接納從以量的擴(kuò)張為主向以質(zhì)的提高為主轉(zhuǎn)變，承接好世界先進(jìn)制造業(yè)、高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)的轉(zhuǎn)移。建立不同的產(chǎn)業(yè)承接方式與區(qū)域發(fā)展戰(zhàn)略，引導(dǎo)外資投向高端制造業(yè)、高技術(shù)產(chǎn)業(yè)，大力發(fā)展高端產(chǎn)業(yè)和總部經(jīng)濟(jì)，進(jìn)一步提升研發(fā)水平和自主創(chuàng)新能力，提升產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次和在全球價(jià)值鏈中的分工地位，增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。承接產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移應(yīng)注重區(qū)域特色，實(shí)現(xiàn)優(yōu)良要素的強(qiáng)勢(shì)聚集，創(chuàng)建產(chǎn)業(yè)升級(jí)的機(jī)制和內(nèi)生動(dòng)力。

2.2 適度控制基礎(chǔ)原材料產(chǎn)能?？紤]到對(duì)資源環(huán)境的依賴性，在適度生產(chǎn)規(guī)模下發(fā)展，引導(dǎo)企業(yè)從追求實(shí)物量增加轉(zhuǎn)到追求價(jià)值量增長(zhǎng)上來，即在保持一定的實(shí)物量消耗的基礎(chǔ)上，依靠高技術(shù)、高附加值和現(xiàn)代服務(wù)增值，形成可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)格局。因此，對(duì)于依托于本地資源和市場(chǎng)，長(zhǎng)期發(fā)展起來的具有成熟的生產(chǎn)技術(shù)、一定規(guī)模和市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)、有效益、環(huán)境資源能承受的，通過技術(shù)創(chuàng)新改造提升，提高技術(shù)含量，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的升級(jí)換代。對(duì)于資源能源類產(chǎn)業(yè)，包括石油、煤炭、鋼鐵、水泥、電力、銅鋁、黃金、玻璃、造紙、鹽業(yè)、非金屬礦等行業(yè)，在省區(qū)內(nèi)適度控制生產(chǎn)能力和產(chǎn)出總量，發(fā)展深加工產(chǎn)業(yè)。對(duì)日常生活用品，按照市場(chǎng)需求去自發(fā)調(diào)節(jié)，不作為政府主導(dǎo)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。

2.3 提倡轉(zhuǎn)出發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。隨著我省能源、勞動(dòng)力、土地、運(yùn)輸?shù)壬a(chǎn)要素成本持續(xù)上升，資源、環(huán)境、市場(chǎng)、節(jié)能減排政策約束壓力加大，限制了勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)和資源類產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，一批急需擴(kuò)張的企業(yè)，需要適度向外發(fā)展，獲得進(jìn)一步發(fā)展的空間。向省外轉(zhuǎn)出的產(chǎn)業(yè)，一是資源導(dǎo)向型產(chǎn)業(yè)，主要包括煤炭采掘業(yè)、造紙、食品及農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)、非金屬礦物制品業(yè)、黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)。二是勞動(dòng)力導(dǎo)向型產(chǎn)業(yè)，主要包括紡織業(yè)、服裝及其他纖維制品制造業(yè)和皮革、羽絨及其制品業(yè)。三是市場(chǎng)導(dǎo)向型產(chǎn)業(yè)，主要是化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)。四是產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)導(dǎo)向型產(chǎn)業(yè)，主要包括通用設(shè)備制造業(yè)和專用設(shè)備制造業(yè)。其中有的是單一導(dǎo)向型，有的是復(fù)合導(dǎo)向型。

2.4 退出資源環(huán)境無保障產(chǎn)業(yè)。退出市場(chǎng)的原因不是技術(shù)裝備問題，而是產(chǎn)業(yè)經(jīng)營(yíng)成本過高，企業(yè)無利可圖，如不退出將連累其他企業(yè)和當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。主要是省內(nèi)資源枯竭的礦業(yè)，絕對(duì)依賴外來大量資源的加工業(yè)，能源高消耗產(chǎn)業(yè)，治理排放成本高的產(chǎn)業(yè)，重金屬冶煉加工業(yè)，逐漸失去市場(chǎng)的傳統(tǒng)產(chǎn)品。

3、從產(chǎn)業(yè)區(qū)域形態(tài)來講，推進(jìn)軸向聚集

產(chǎn)業(yè)聚集是各種優(yōu)勢(shì)生產(chǎn)要素的集合。在產(chǎn)業(yè)聚集中，隨著產(chǎn)業(yè)集中度的提高，積累和共享中往往伴生新的經(jīng)營(yíng)形態(tài)和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

3.1 以大帶小配套的產(chǎn)業(yè)聚集。積極構(gòu)建以大企業(yè)為龍頭、產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品為鏈條、中小企業(yè)緊密配套、大中小企業(yè)合作共贏的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)組織體系。這既是龍頭企業(yè)自身提升整體競(jìng)爭(zhēng)能力、促進(jìn)健康、可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在需要，也是現(xiàn)階段我省發(fā)展工業(yè)的要求。一方面，積極培育關(guān)聯(lián)度大、帶動(dòng)性強(qiáng)的大企業(yè)，推動(dòng)企業(yè)加快技術(shù)改造，提升產(chǎn)品質(zhì)量，擴(kuò)大產(chǎn)業(yè)規(guī)模，發(fā)揮其產(chǎn)品輻射、技術(shù)示范、信息擴(kuò)散和銷售網(wǎng)絡(luò)的帶動(dòng)作用，增強(qiáng)骨干企業(yè)的凝聚力和輻射力，同時(shí)引導(dǎo)大企業(yè)采用多種方式，剝離專業(yè)化強(qiáng)的零部件和生產(chǎn)工藝，發(fā)展專業(yè)化配套企業(yè)，提高企業(yè)間專業(yè)化協(xié)作水平。另一方面，按照專業(yè)化分工、社會(huì)化協(xié)作的模式，圍繞大企業(yè)龍頭產(chǎn)品配套，發(fā)揮大企業(yè)技術(shù)和產(chǎn)業(yè)溢出效應(yīng)，積極發(fā)展“專、精、特、新”中小企業(yè)，引導(dǎo)他們走“嵌入式”、差異化發(fā)展路子，形成以大帶小、以小促大、優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、協(xié)調(diào)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)格局。

3.2 簇群分布的產(chǎn)業(yè)聚集。產(chǎn)業(yè)簇群是指在特定領(lǐng)域內(nèi)，眾多有交叉關(guān)聯(lián)性的企業(yè)、專業(yè)化供應(yīng)商、服務(wù)供應(yīng)商以及相關(guān)機(jī)構(gòu)，同時(shí)具有競(jìng)爭(zhēng)與合作關(guān)系，并以彼此的共通性和互補(bǔ)性相聯(lián)結(jié)。產(chǎn)業(yè)簇群可以獲得專業(yè)化市場(chǎng)的效率、專業(yè)化信息的途徑、網(wǎng)絡(luò)增值效益和更有效的競(jìng)爭(zhēng)，不僅有利于產(chǎn)業(yè)鏈的重組和延伸，而且能有效帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)的整體升級(jí)，大幅度降低物流成本，從而全面提高產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。產(chǎn)業(yè)族群是中小企業(yè)聚集發(fā)展有效模式。要立足自身的資源優(yōu)勢(shì)和現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)，大力發(fā)展優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，實(shí)施錯(cuò)位競(jìng)爭(zhēng)發(fā)展戰(zhàn)略，構(gòu)筑起布局分工合理的特色產(chǎn)業(yè)簇群。加速產(chǎn)業(yè)分工，推進(jìn)專業(yè)化協(xié)作，形成成本、價(jià)格、信息、市場(chǎng)優(yōu)勢(shì)，打造區(qū)域品牌。

3.3 園區(qū)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)聚集。園區(qū)是現(xiàn)代制造業(yè)集中、產(chǎn)業(yè)聚集效應(yīng)突出的重要載體，是帶動(dòng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的有效途徑，也是推動(dòng)工業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的強(qiáng)力支撐。我省應(yīng)發(fā)揮集中配套的優(yōu)勢(shì)，明確園區(qū)產(chǎn)業(yè)定位和發(fā)展方向，選準(zhǔn)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)關(guān)聯(lián)產(chǎn)業(yè)和要素集聚，打造園區(qū)品牌，著力培育一批特色鮮明的專業(yè)化園區(qū)。以現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)園區(qū)為重點(diǎn)，突出特色，提升水平，加快推動(dòng)工業(yè)布局向集約高效、協(xié)調(diào)優(yōu)化轉(zhuǎn)變，引導(dǎo)重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)園區(qū)進(jìn)一步明確發(fā)展特色和發(fā)展重點(diǎn)，強(qiáng)化配套，發(fā)揮優(yōu)勢(shì)，形成區(qū)域經(jīng)濟(jì)核心競(jìng)爭(zhēng)力。

3.4 集群創(chuàng)新引領(lǐng)的產(chǎn)業(yè)聚集。集群式創(chuàng)新是指以專業(yè)化分工和協(xié)作為基礎(chǔ)，以集群為依托或載體，通過集群內(nèi)企業(yè)相互競(jìng)爭(zhēng)與合作，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新要素的集聚與整合，激活集群內(nèi)部持續(xù)創(chuàng)新活力，以層出不窮的創(chuàng)新成果引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。集群式創(chuàng)新是提升產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力的有效路徑，是產(chǎn)業(yè)組織形式創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新的統(tǒng)一體。一是建立產(chǎn)業(yè)園區(qū)與基地，加強(qiáng)區(qū)域內(nèi)產(chǎn)業(yè)的科學(xué)布局與合理引導(dǎo)，提高產(chǎn)業(yè)集群的集聚程度，壯大集群的規(guī)模，增強(qiáng)集群的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)；二是完善和拓展產(chǎn)業(yè)鏈，通過關(guān)聯(lián)分析和有效組織管理，形成產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新協(xié)同攻關(guān)的組織管理模式，提高技術(shù)創(chuàng)新效率；三是構(gòu)建產(chǎn)學(xué)研合作體系，通過建立合作網(wǎng)絡(luò)，形成互動(dòng)合作的創(chuàng)新機(jī)制；四是開展產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵共性技術(shù)攻關(guān)，解決制約產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵共性技術(shù)問題；五是大力引進(jìn)和培育創(chuàng)新型企業(yè)和人才，從國(guó)內(nèi)外引進(jìn)創(chuàng)新型企業(yè)，使創(chuàng)新融入各產(chǎn)業(yè)集群，并建立良性的引才、育才、用才機(jī)制。

4、從產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化來講，著重推進(jìn)信息化

信息化是推進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的觸媒。產(chǎn)業(yè)一旦植入信息化，將催生新的發(fā)展形態(tài)，新的經(jīng)營(yíng)方式，新的創(chuàng)新契機(jī)。

4.1 技術(shù)工藝管理信息化。主要是生產(chǎn)活動(dòng)的現(xiàn)代化、自動(dòng)化。突出抓好信息技術(shù)與工業(yè)的融合，著力推動(dòng)企業(yè)信息技術(shù)的集成應(yīng)用，推動(dòng)信息技術(shù)在重點(diǎn)產(chǎn)品的滲透融合，推動(dòng)產(chǎn)品數(shù)字化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化，提高產(chǎn)品信息技術(shù)含量和附加值，推動(dòng)工業(yè)產(chǎn)品向價(jià)值鏈高端跨越，全面提升工業(yè)信息化水平。重點(diǎn)推進(jìn)輕工、紡織、石化、機(jī)械、建材、冶金、煤炭、電力、醫(yī)藥和現(xiàn)代物流等10大行業(yè)的兩化融合，鞏固和發(fā)展行業(yè)優(yōu)勢(shì)地位。在產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，推廣應(yīng)用三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）和虛擬制造等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)研發(fā)的數(shù)字化；在生產(chǎn)過程環(huán)節(jié)，推廣制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）和智能傳感等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化；在企業(yè)技術(shù)改造環(huán)節(jié)，推廣清潔生產(chǎn)、新信息與先進(jìn)制造集成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)的現(xiàn)代化；在企業(yè)管理環(huán)節(jié)，推廣基于商業(yè)智能的新型企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）和供應(yīng)鏈管理（SCM）等系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理的系統(tǒng)化。

3.2 企業(yè)市場(chǎng)與物流信息化。主要是通過平臺(tái)建設(shè)，聚合社會(huì)資源，在信息服務(wù)共享中發(fā)展。建立和完善不同行業(yè)、區(qū)域的信息化綜合服務(wù)平臺(tái)，為企業(yè)提供市場(chǎng)需求信息，提供政策、技術(shù)、人才等方面的信息化支持。建立并完善一批面向產(chǎn)業(yè)集群的技術(shù)推廣、管理咨詢、融資擔(dān)保、人才培訓(xùn)、市場(chǎng)拓展等信息化綜合服務(wù)平臺(tái)，加強(qiáng)資源共享。整合我省院所、高校、園區(qū)和企業(yè)等的信息化基礎(chǔ)設(shè)施資源，建設(shè)山東省云計(jì)算公共服務(wù)平臺(tái)，積極發(fā)展面向服務(wù)、支持制造資源按需使用、制造能力動(dòng)態(tài)協(xié)同的云制造服務(wù)平臺(tái)，為工業(yè)領(lǐng)域提供新型信息化支撐服務(wù)。

3.3 產(chǎn)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)防范信息化。重點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)金融等方面的預(yù)警，防備產(chǎn)業(yè)損失。隨著金融一體化和經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，經(jīng)濟(jì)金融風(fēng)險(xiǎn)日趨復(fù)雜化和多樣化，經(jīng)濟(jì)金融風(fēng)險(xiǎn)管理的重要性愈加突出。在國(guó)際上，許多大企業(yè)、金融機(jī)構(gòu)以及各國(guó)政府都在積極尋求經(jīng)濟(jì)金融風(fēng)險(xiǎn)管理的技術(shù)和方法，以對(duì)經(jīng)濟(jì)金融風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效識(shí)別、精確度量和嚴(yán)格控制。國(guó)內(nèi)企業(yè)也是一樣，必須從全局經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略的高度，運(yùn)用信息技術(shù)評(píng)估外部環(huán)境對(duì)企業(yè)可能產(chǎn)生的影響，建立企業(yè)決策風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估機(jī)制，提高企業(yè)外部風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、預(yù)告和快速反應(yīng)能力，及早發(fā)現(xiàn)并規(guī)避產(chǎn)業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。

3.4 商業(yè)模式創(chuàng)新信息化。商業(yè)模式即企業(yè)市場(chǎng)價(jià)值的實(shí)現(xiàn)模式。商業(yè)模式創(chuàng)新是繼企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)品創(chuàng)新、市場(chǎng)創(chuàng)新、組織創(chuàng)新之后的又一創(chuàng)新，是新經(jīng)濟(jì)的顯著特點(diǎn)。信息化管理手段和IT技術(shù)的運(yùn)用，成為當(dāng)前企業(yè)構(gòu)建創(chuàng)新商業(yè)模式必不可少的工具。應(yīng)通過信息化理念和技術(shù)創(chuàng)新，建立新的產(chǎn)業(yè)運(yùn)作模式，尋求新的發(fā)展機(jī)遇。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)通過信息化理念和技術(shù)創(chuàng)新，建立新的產(chǎn)業(yè)運(yùn)作模式，能夠開發(fā)出新的市場(chǎng)空間，創(chuàng)造新的優(yōu)勢(shì)。戴爾公司充分利用互聯(lián)網(wǎng)，整合計(jì)算機(jī)零部件廠商和計(jì)算機(jī)組裝廠商，形成了著名的戴爾網(wǎng)上直銷商業(yè)模式。蘋果公司推出ipod、iphone等系列產(chǎn)品及其商業(yè)模式創(chuàng)新，使蘋果公司走出困境，正在改寫美國(guó)硅谷的市場(chǎng)規(guī)則。

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A Research on Enhancement of Industrial

Development by Four-Dimension (4D) Conception

WANG Zhao-chun ZHAO Qing

(Shan Dong Economic and Information Technology Committee, Jinan, 250011)