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一、虛擬制造的基本原理
所謂“虛擬”,是相對于實物產品的實際制造系統而言,強調的是制造系統運行過程的計算機化。虛擬制造涉及到多個學科領域,是對制造過程中的各個環節,包括產品的設計、加工、裝配,乃至企業的生產組織管理與調度進行統一建模,形成一個可運行的虛擬制造環境。虛擬制造是數字化形式的廣義制造系統,不僅包括了產品的設計加工、裝配,還包含了對企業生產活動的組織與控制,是對實際制造過程的動態模擬,其企業管理模式基于Intranet或Internet,整個制造活動具有高度的并行性。
虛擬制造可分為三類:以設計為中心的虛擬制造、以生產為中心的虛擬制造和以控制為中心的虛擬制造。以設計為中心的虛擬制造強調以統一的制造信息模型為基礎,對數字化產品模型進行仿真與分析、優化,以獲得對產品的設計評估與性能預測結果;以生產為中心的虛擬制造是在企業資源的約束條件下,對不同的加工過程及組合進行優化,通過提供精確的生產成本信息對生產計劃與調度進行合理化決策;以控制為中心的虛擬制造是將仿真技術引入控制模型,提供模擬實際生產過程的虛擬環境,使企業在考慮車間控制行為的基礎上對制造過程進行優化控制。
虛擬制造在工業發達國家,如美國、德國、日本等已得到了不同程度的研究和應用,美國處于國際研究的前沿。1983年美國國家標準局提出了“虛擬制造單元”的報告;1993年愛荷華大學的報告“制造技術的虛擬環境”中提出了建立支持虛擬制造的環境;1995年美國標準與技術研究所的報告“國家先進制造實驗臺的概念設計計劃”,強調了分散的、多節點的分散虛擬制造(DVM),即虛擬企業的概念。美國已經從虛擬制造的環境和虛擬現實技術、信息系統、仿真和控制、虛擬企業等方面進行了系統的研究和開發,多數單元技術已經進入實驗和完善的階段。
我國在虛擬制造技術方面的研究只是剛剛起步,其研究也多數是在原先的CAD/CAE/CAM和仿真技術等基礎上進行的,目前主要集中在虛擬制造技術的理論研究和實施技術準備階段,系統的研究尚處于國外虛擬制造技術的消化和與國內環境的結合上。當前我國虛擬制造應用的重點研究方向是基于我國國情的產品三維虛擬設計、加工過程仿真和產品裝配仿真,主要是研究生成可信度高的虛擬樣機,在產品設計階段能夠以較高的置信度預測所設計產品的最終性能和可制造性。我國在虛擬現實技術、建模技術、仿真技術、信息技術、應用網絡技術等單元技術等方面的研究都很活躍,但研究的進展和研究的深度還屬于初期階段,與國際的研究水平尚有很大的差距,多集中于高等院校和少量的研究院所,沒有形成產業化。
三、虛擬制造技術在我國的發展策略
1.制約我國虛擬制造技術發展的因素
在市場競爭的推動下,先進制造技術發展十分迅速,但是虛擬制造技術并非僅限于純技術范圍,它是對傳統制造方式的全面變革,會帶來企業組織結構、管理方式等多方面的變革。從我國目前的情況看,企業科研經費緊缺、科研力量分散、人才流失嚴重等都制約著我國虛擬制造業的發展。
2.虛擬制造技術在我國的發展策略
基于當前情況,我國應以企業需求為出發點,大力推廣并行工程、敏捷制造等思想和技術,為虛擬制造技術的實現提供堅實的基礎。政府方面,應發揮政府的協調職能,組織企業和科研部門進行多方面、多層次的合作,加強科研成果的應用推廣,組織多學科、跨地區的科研力量共同攻關,從宏觀上加強對虛擬制造技術的指導,盡早制定出符合我國國情的發展計劃。企業方面,應根據企業實際需求,解決實際問題,力爭盡快創造效益,以形成良性循環,促進研究工作的進一步開展。充分利用信息技術、網絡技術、計算機技術對現實研究活動中的人、物、信息及研究過程進行全面的集成,通過協同工作縮短科研周期,增強科技成果的競爭力。
3.虛擬制造技術在我國的應用方法
企業要實現虛擬制造,應分階段逐步進行,而不能隨意超越。首先,要建立企業網和工程數據庫,初步實現CAD、CAPP、CAM功能;第二,進行信息集成,推行PDM技術、特征建模技術,形成CAD、CAPP、CAM的集成系統;第三,在設計、工藝、制造部門建立統一的產品模型,初步實現并行工程,進一步將MIS、MRPII與CAD/CAM系統進行集成,實現整個企業內部的信息集成,全面實現并行工程;第四,在上述工作的基礎上,對企業內的生產、經營等多方面的活動進行建模、仿真,實現虛擬制造。
綜上所述,發展我國虛擬制造技術應以企業的需求為動力,通過政府協調,積極開展成組技術、準時化生產技術及并行工程的研究與應用,利用工業工程思想和分布式網絡化研究,組織各地區的科研力量集中突破與虛擬制造技術密切相關技術,為虛擬制造功能的實現提供有力支撐。
參考文獻:
[1]楊衛東:試論中國虛擬制造技術發展戰略[J].農業與經濟,2004年4月
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1 虛擬現實
虛擬現實(Virtual Reality,簡稱VR),又譯為臨境,靈境等。從應用上看它是一種綜合計算機圖形技術、多媒體技術、人機交互技術、網絡技術、立體顯示技術及仿真技術等多種科學技術綜合發展起來的計算機領域的最新技術,也是力學、數學、光學、機構運動學等各種學科的綜合應用。這種計算機領域最新技術的特點在于以模仿的方式為用戶創造一種虛擬的環境,通過視、聽、觸等感知行為使得用戶產生一種沉浸于虛擬環境的感覺,并與虛擬環境相互作用從而引起虛擬環境的實時變化?,F在與虛擬現實有關的內容已經擴大到與之相關的許多方面,如“人工現實”(Artifi- cial Reality)、“遙在”(Telepresence)、“虛擬環境”(Virtual Environment)、“賽博空間”(Cyberspace)等等。
2 國外虛擬現實技術研究現狀
計算機的發展提供了一種計算工具和分析工具,并因此導致了許多解決問題的新方法的產生。虛擬現實技術的產生與發展也同樣如此,概括的國內外虛擬現實技術,它主要涉及到三個研究領域:通過計算圖形方式建立實時的三維視覺效果;建立對虛擬世界的觀察界面;使用虛擬現實技術加強諸如科學計算技術等方面的應用。
2.1 VR技術在美國的研究現狀
美國是虛擬現實技術研究的發源地,虛擬現實技術可以追溯到上世紀40年代。最初的研究應用主要集中在美國軍方對飛行駕駛員與宇航員的模擬訓練。然而,隨著冷戰后美國軍費的削減,這些技術逐步轉為民用,目前美國在該領域的基礎研究主要集中在感知、用戶界面、后臺軟件和硬件四個方面。
上世紀80年代,美國宇航局(NASA)及美國國防部組織了一系列有關虛擬現實技術的研究,并取得了令人矚目的研究成果,美國宇航局Ames實驗室致力于一個叫“虛擬行星探索”(VPE)的實驗計劃。現NASA已經建立了航空、衛星維護VR訓練系統,空間站VR訓練系統,并已經建立了可供全國使用的VR教育系統。北卡羅來納大學的計算機系是進行VR研究最早最著名的大學。他們主要研究分子建模、航空駕駛、外科手術仿真、建筑仿真等。喬治梅森大學研制出一套在動態虛擬環境中的流體實時仿真系統。施樂公司研究中心在VR領域主要從事利用VRT建立未來辦公室的研究,并努力設計一項基于VR使得數據存取更容易的窗口系統。波音公司的波音777運輸機采用全無紙化設計,利用所開發的虛擬現實系統將虛擬環境疊加于真實環境之上,把虛擬的模板顯示在正在加工的工件上,工人根據此模板控制待加工尺寸,從而簡化加工過程。
圖形圖像處理技術和傳感器技術是以上VR項目的主要技術。就目前看,空間的動態性和時間的實時性是這項技術的最主要焦點。
2.2 VR技術在歐洲的研究現狀
在歐洲,英國在VR開發的某些方面,特別是在分布并行處理、輔助設備(包括觸覺反饋)設計和應用研究方面。在歐洲來說是領先的。英國Bristol公司發現,VR應用的交點應集中在整體綜合技術上,他們在軟件和硬件的某些領域處于領先地位。英國ARRL公司關于遠地呈現的研究實驗,主要包括VR重構問題。他們的產品還包括建筑和科學可視化計算。
歐洲其它一些較發達的國家如:荷蘭、德國、瑞典等也積極進行了VR的研究與應用。
瑞典的DIVE分布式虛擬交互環境,是一個基于Unix的,不同節點上的多個進程可以在同一世界中工作的異質分布式系統。
荷蘭海牙TNO研究所的物理電子實驗室(TNO- PEL)開發的訓練和模擬系統,通過改進人機界面來改善現有模擬系統,以使用戶完全介入模擬環境。
德國在VR的應用方面取得了出乎意料的成果。在改造傳統產業方面,一是用于產品設計、降低成本,避免新產品開發的風險;二是產品演示,吸引客戶爭取定單;三是用于培訓,在新生產設備投入使用前用虛擬工廠來提高工人的操作水平。
2008年10月27-29日在法國舉行的ACM Symposi- um on Virtual Reality Software and Technoogy大會,整體上促進了虛擬現實技術的深入發展。
2.3 VR技術在日本的研究現狀
日本的虛擬現實技術的發展在世界相關領域的研究中同樣具有舉足輕重的地位,它在建立大規模VR知識庫和虛擬現實的游戲方面作出了很大的成就。
在東京技術學院精密和智能實驗室研究了一個用于建立三維模型的人性化界面,稱為SpmAR NEC公司開發了一種虛擬現實系統,用代用手來處理CAD中的三維形體模型。通過數據手套把對模型的處理與操作者的手聯系起來;日本國際工業和商業部產品科學研究院開發了一種采用x、Y記錄器的受力反饋裝置;東京大學的高級科學研究中心的研究重點主要集中在遠程控制方面,他們最近的研究項目是可以使用戶控制遠程攝像系統和一個模擬人手的隨動機械人手臂的主從系統;東京大學廣瀨研究室重點研究虛擬現實的可視化問題。他們正在開發一種虛擬全息系統,用于克服當前顯示和交互作用技術的局限性;日本奈良尖端技術研究生院大學教授千原國宏領導的研究小組于2004年開發出一種嗅覺模擬器,只要把虛擬空間里的水果放到鼻尖上一聞,裝置就會在鼻尖處放出水果的香味,這是虛擬現實技術在嗅覺研究領域的一項突破。
3 國內虛擬現實技術研究現狀
在我國虛擬現實技術的研究和一些發達國家相比還有很大的一段距離,隨著計算機圖形學、計算機系統工程等技術的高速發展,虛擬現實技術已經得到了相當的重視,引起我國各界人士的興趣和關注,研究與應用VR,建立虛擬環境!虛擬場景模型分布式VR系統的開發正朝著深度和廣度發展。國家科委國防科工委部已將虛擬現實技術的研究列為重點攻關項目,國內許多研究機構和高校也都在進行虛擬現實的研究和應用并取得了一些不錯的研究成果。
北京航空航天大學計算機系也是國內最早進行VR研究、最有權威的單位之一,其虛擬實現與可視化新技術研究室集成了分布式虛擬環境,可以提供實時三維動態數據庫、虛擬現實演示環境、用行員訓練的虛擬現實系統、虛擬現實應用系統的開發平臺等,并在以下方面取得進展:著重研究了虛擬環境中物體物理特性的表示與處理;在虛擬現實中的視覺接口方面開發出部分硬件,并提出有關算法及
實現方法。
清華大學國家光盤工程研究中心所作的“布達拉宮”,采用了QuickTime技術,實現大全景VR制;浙江大學CAD&CG國家重點實驗室開發了一套桌面型虛擬建筑環境實時漫游系統;哈爾濱工業大學計算機系已經成功地合成了人的高級行為中的特定人臉圖像,解決了表情的合成和唇動合成技術問題,并正在研究人說話時手勢和頭勢的動作、語音和語調的同步等。
4 虛擬現實技術的發展趨勢
隨著虛擬現實技術在城市規劃、軍事等方面應用的不斷深入,在建模與繪制方法、交互方式和系統構建方法等方面,對虛擬現實技術都提出來更高的需求。為了滿足這些新的需求,近年來,虛擬現實相關技術研究遵循“低成本、高性能”原則取得了快速發展,表現出一些新的特點和發展趨勢。主要表現在以下方面:
(1)動態環境建模技術。
虛擬環境的建立是VR技術的核心內容,動態環境建模技術的目的是獲取實際環境的三維數據,并根據需要建立相應的虛擬環境模型。
(2)實時三維圖形生成和顯示技術。
三維圖形的生成技術已比較成熟,而關鍵是如何“實時生成”,在不降低圖形的質量和復雜程度的前提下,如何提高刷新頻率將是今后重要的研究內容。此外,VR還依賴于立體顯示和傳感器技術的發展,現有的虛擬設備還不能滿足系統的需要,有必要開發新的三維圖形生成和顯示技術。
(3)適人化、智能化人機交互設備的研制。
雖然頭盔和數據手套等設備能夠增強沉浸感,但在實際應用中,它們的效果并不好,并未達到沉浸交互的目的。采用人類最為自然的視覺、聽覺、觸覺和自然語言等作為交互的方式,會有效地提高虛擬現實的交互性效果。
(4)大型網絡分布式虛擬現實的研究與應用。
網絡虛擬現實是指多個用戶在一個基于網絡的計算機集合中,利用新型的人機交互設備介入計算機產生多維的、適用于用戶(即適人化)應用的、相關的虛擬情景環境。分布式虛擬環境系統除了滿足復雜虛擬環境計算的需求外,還應滿足分布式仿真與協同工作等應用對共享虛擬環境的自然需求。分布式虛擬現實系統必須支持系統中多個用戶、信息對象(實體)之間通過消息傳遞實現的交互。分布式虛擬現實可以看作是基于網絡的虛擬現實系統,是可供多用戶同時異地參與的分布式虛擬環境,處于不同地理位置的用戶如同進入到同一個真實環境中。目前,分布式虛擬現實系統已成為國際上的研究熱點,相繼推出了相關標準,在國家“八六三”計劃的支持下,由北京航空航天大學、杭州大學、中國科學院計算所、中國科學院軟件所和裝甲兵工程學院等單位共同開發了一個分布虛擬環境基礎信息平臺,為我國開展分布式虛擬現實的研究提供了必要額網絡平臺和軟硬件基礎環境。
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隨著我國科技水平的不斷提升,我國家電產品和家電技術的發展水平都在不斷提升。同時隨著人們生活水平的提升,人們對于家電產品質量的需求在不斷增加。在我國家電技術發展的過程中,電子技術是整體技術的核心,家電電子技術的發展情況會直接影響到家電企業的經濟效益和社會效益。但是目前家電電子技術在發展過程中存在著諸多問題,并不能夠完全適應家電行業發展的需要,同時也無法滿足人們日益增長的需求。由此可見,本文對家電電子技術的發展現狀及其發展前景進行分析對于我國家電行業的發展有著重要的價值和意義。
1.家電電子技術概述
1.1 直流家電電子技術概述
直流家電電子技術是目前十分常用的一種家電電子技術形式,這種電子技術是通過直流電力來驅動相應的家電產品。這種家電產品主要適用于采用直流供電的用戶。這種技術在發展的過程中采用了一種新的技術形式,該技術被稱為“直流調速技術”,這種技術主要被應用在高端的家電產品之中。這種技術在應用的過程中仍然需要將交流電進行整流。目前,直流家電主要應用在運用光伏發電以及風力發電的住戶當中,由于自身的技術特點,在發展的過程中通常要配套相應的蓄電池來更好地發揮幾點的作用。
1.2 虛擬家電電子技術概述
虛擬家電電子技術是目前在城市中應用最為廣泛的家電技術形式,在運用這種技術的過程中能夠將用戶家中的所有虛擬家電進行統一的控制,進行相應的能量資源整合。在運用虛擬家電電子技術的過程中主要是對家電的開關功能、作業啟動功能、作業行為模式以及作業的控制量進行控制,在對這些量進行控制的過程中往往是通過數字信號和模擬信號進行控制。在控制的過程中往往能夠達到很好的效果,能夠提升家電的安全性和節能性。
1.3 網絡家電電子技術概述
網絡家電電子技術是目前較為先進的家電電子技術,這種技術的發展主要得力于網絡技術和信息技術的發展。通過網絡家電電子技術的應用能夠在人們的家中構建網絡家電、家庭網絡、智能家居等先進的家電產品,能夠更好地提升人們的生活水平。網絡家電電子技術在使用的過程中最主要的是功能實現途徑是信息互聯,這樣能夠更好地搜集用戶的使用信息,根據用戶的使用習慣進行自動化控制和信息反饋。
2.家電電子技術的發展現狀
2.1 直流家電電子技術的發展現狀分析
直流家電電子技術是通過直流電力來驅動相應的家電產,這種家電產品主要適用于采用直流供電的用戶。在用戶的住宅中應用直流供電技術最早是由荷蘭的電力能源研究中心提出的,這種提議和技術方法通過了多國的認證,在使用的過程中也取得了一定良好的效果,我國對于這種技術的發展給予了高度的重視。目前我國在應用直流家電電子技術的過程中只在部分的設施中使用,在使用的過程中主要應用的有350伏住在家電項目和供電項目,目前在發展的過程中取得了一定的效果。
2.2 虛擬家電電子技術的發展現狀分析
近年來,我國在虛擬家電電子技術領域進行了大量的研究,目前我國在使用該技術的過程中主要采用的技術有由國外引進的LonWorks虛擬家電電子技術、Zigbee聯盟無線網絡傳輸技術,同時在應用虛擬家電技術的過程中也應用了我國自己研發的“E家佳”家庭網絡聯盟技術,這種技術在使用的過程中有著良好的使用效果。但是目前這種技術在發展的過程中對于家電的相關控制規范存在著問題,這在一定程度上影響到了家電電子技術的發展,仍然需要在發展的過程中進行研究和解決。
2.3 網絡家電電子技術的發展現狀分析
網絡家電技術是目前較為先進的家電電子技術形式,在我國目前家庭網絡還沒有完全普及,在這種情況下網絡家電在發展的過程中主要是講家電和因特網相結合。目前我國用戶使用的家電主要有兩種形式,其一是和音頻、視頻有關的網絡家電、其二是和家庭家電自動控制有關的網絡家電。其中前者在發展的過程的市場更大,能夠帶給用戶更好的視聽體驗,能夠更好地為人們所接受。而后者的整體應用范圍和市場較為狹窄,往往是在高端住宅中有所使用,因此如何降低其自身門檻,開辟市場已經成為網絡家電發展與研究的重要課題。
3.家電電子技術的發展前景分析
3.1 網絡家電電子技術發展前景
網絡家電及其電子技術是目前家電市場中最熱的設備和技術形式,很多家電企業在發展的過程中推出了相應的樣板屋,同時有很多高端用戶已經開始使用網路家電,整體的使用效果較好,具有較為廣闊的市場前景。但是這種技術在發展的過程中會向數字網絡信息融合的方向發展,在發展的過程中會在更多的家電中有更好的應用,尤其是在小家電發展的過程中會有更好地應用。在未來家電行業發展的過程中,網絡家電及其電子技術會是行業發展的熱點,同時也會為家電企業自身帶來十分良好的經濟效益與社會效益。
3.2 直流家電電子技術發展前景
直流家電及其電子技術在未來發展的過程中的前景十分廣泛,這主要是因為在未來社會發展的過程中,人們對于清潔能源的需求在不斷增加,人們在使用家電的過程中開始使用光伏發電技術、風力發電技術。在使用這些電力能源的過程中就需要搭配使用直流家電及其電子技術。同時在使用的過程中會搭配相應的蓄電技術來達到更好的應用效果。當然這種技術在發展的過程中需要一定的時間,同時需要相應配套設施的發展與使用,還要解決一些市場準入和行業剪短的問題。這種家電電子技術在未來發展的過程中會有很好的發展前景,值得進行進一步地探索。
3.3 虛擬家電電子技術發展前景
虛擬家電及其電子技術在目前發展的過程中已經被廣泛地應用,但是未來發展的市場前景同樣十分廣闊。運用這種技術能夠在一定程度上促進家庭能源、能量和家庭物質資源的結合,在未來發展的過程中家電行業應當依據相應的發展需要來設計豐富多彩的軟件,要保證產品能夠更好地適應人們生活的需要,同時能夠在一定程度上促進家庭人工智能的發展,當然這還需要進行進一步的探索與研究。但是總體來說,虛擬幾點電子技術的發展前景較好,值得進行相應的投資,相信在不久的將來能夠更好地充實我國的家電市場。
結語:綜上所述,在家電行業發展的過程中家電電子技術是整個行業發展的核心,目前我國主流的家電電子技術主要有直流家電電子技術、虛擬家電電子技術、網絡家電電子技術。本文在開展研究工作的過程中主要對這三種電子技術的發展現狀和發展前景做出了相關分析,不同的家電電子技術在發展的過程中有著自身的特點,同時也有著自身的發展劣勢。因此,在研究家電電子技術和促進家電技術發展的過程中應當考慮到多方面的因素,要對不同技術的發展前景有較好的把握,只有這樣才能夠更好地發揮不同技術的優勢,促進家電行業的發展,滿足人們對于家電產品的需要。
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收錄日期:2015年10月20日
一、虛擬庫存管理技術概述
虛擬庫存技術是指將自身在未來生產運營所需的原料、生產要素等建立相關的信息,對其名稱、規格、價格、數量等信息進行仔細的統計和整理,在需要時對信息進行篩選,并以這些信息為依據進行原料和生產要素的調動。虛擬庫存的特點是不占用實物空間,也就是在倉庫內不一定存在這一資源,但是出現資源需要時,社會資源就成為一個大的倉庫,因這一倉庫儲備都是虛擬性的,也因此將這一儲備稱為虛擬倉庫和虛擬庫存。
虛擬庫存發揮自身的效用也需要一定的條件,在固定的經濟狀態下才能真正出現虛擬倉庫和庫存的管理意義。首先,互聯網等信息技術手段是虛擬庫存技術的技術基礎,在技術的支持和不斷拓展中優化虛擬庫存技術;其次,需要穩定的市場環境,尤其是買方的市場環境,穩定、有序的市場環境也是虛擬庫存實現的重要外部環境;最后,企業自身的組織方法也對虛擬庫存管理技術有著更加直接的影響。只有所有條件都具備時,虛擬庫存技術才會在企業的生產運營中實現自己的價值。
二、虛擬庫存管理技術在國內發展現狀和趨勢
物流行業在改革開放以來尤其是近幾年逐步興起并壯大,在迅速發展的同時,也在摸索著逐漸適應市場,為國民經濟發展做出突出貢獻。但是,與歐美發達國家相比,仍然存在問題,物流信息系統分散、物流信息共享性比較低、管理標準不一致、基礎設施分布不均勻等現象,都能從不同方面體現出我國物流行業的發展水平相對較低,在國際市場上的競爭力比較薄弱。我國人口數量眾多,是一個極具潛力的市場,目前的技術水平還沒有完全將物流行業的經濟價值激發出來,需要大范圍地建立起一個完善、暢通的物流配送系統,改善物流信息傳遞不及時、運輸效率低下的缺點,通過虛擬庫存管理、協同配送等組織管理手段,使資源配置更加專業化,在提高效率的基礎上,節約時間成本,增強自身的競爭力,提高經濟效益。虛擬庫存管理技術與協調物流配送能夠實現各環節的流暢運作,實現產業的整體性,為改變物流行業的發展有著十分重要的作用。
三、虛擬庫存管理及協同物流配送的重要意義
(一)提高物流行業服務質量。物流運輸行業從產品上分析屬于服務行業,服務的質量是企業和組織體現競爭力和整體水平的關鍵,在激烈的物流行業競爭中,快捷、安全的特點才能真正使物流行業得到客戶的認可。虛擬庫存管理以及協同配送能夠為企業提供精準的信息,減少組織安排的時間,在保證安全的情況能夠更快速進行工作的流程,從而提高自身的工作效率,利用信息技術將運輸、配送、儲存等多種功能同時發揮,擴大物流運輸行業服務領域,讓物流運輸行業的資源得到優化配置。虛擬庫存管理及協同物流配送為物流行業的服務質量提高提供了技術支持,成為拉動整個行業服務質量的動力。
(二)為企業節約生產成本。虛擬庫存技術與傳統的庫存管理技術相比具有突出的優越性,這一優越性表現在多個方面,尤其是減少成本,虛擬的庫存只需要借助互聯網技術進行操作和控制,并不會真正占用企業的倉庫空間,為企業節約了一定的生產成本。其次是產品不會積壓、過期,虛擬庫存中的資源都有詳細的信息登記,在產品的調用過程中,不會出現產品過期的現象,減少資源浪費。同時,對于企業而言,利用虛擬庫存管理技術可以規避囤貨的風險,減少資金的投入,以整個社會資源為庫,在生產過程中根據自身的實際生產需求和周圍市場的變化,進行庫存產品的調整和交換,實現資源優化配置,最大限度的利用信息,為企業自身的生產環節節約更多的成本,提高自身的經濟效益,更有利于實現企業的經濟生產目標。
(三)實現管理模式的調整。虛擬庫存管理技術以及協調配送理念的運用和構成,能夠促進中國市場經濟模式的一體化。信息技術和互聯網技術的不斷推進和發展,使得原來的配送系統出現質的改變,從原來容易造成積壓的各級倉儲和運輸逐漸在信息技術的支持下,變成網絡的虛擬庫存,企業的管理者可以通過網絡渠道對整個配送過程進行管理和監控,同時也可以通過網絡迅速反饋出運營過程中的問題,以便于及時解決和調整,為自身的服務和工作提供時間保障,提高管理工作的效率,在相關產業鏈條的形成道路上逐漸培養管理者之間相互配合的默契,在競爭與合作中相互提高,從而實現“雙贏”,在增加相關企業集成程度的同時,提高各個企業的工作效率,為實現中國市場經濟一體化的目標發揮重大作用。
四、結論
虛擬庫存管理以及協調配送在新興的物流行業中產生了非常明顯的積極效用,為提高服務質量、工作效率等各個方面都體現出規范化、一體化的引導性作用,為未來的行業集成、相關產業鏈條的形成奠定了堅實的基礎。本文從虛擬庫存管理技術的概述、國內發展現狀與趨勢、虛擬庫存管理及協同物流配送的重要意義三方面進行論述,更加細致地了解虛擬庫存管理的優越性以及協調配送理念在實現市場一體化中的積極作用。以信息技術為基礎的虛擬庫存管理技術與管理工程技術相結合可以為我國的大型物流運輸、遠航企業、鐵路系統、民航服務行業等帶來更多的價值體驗,這一技術的推廣將會為社會的進步發展,以及技術模式創新發揮不可估量的作用。
主要參考文獻:
[1]田紅英,黃遠新.基于虛擬庫存管理的第三方物流企業倉儲資源集成優化研究[J].物流技術,2012.8.
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一、土木工程的發展現狀
(一)土木工程理論的發展。
土木工程的發展包括兩個部分,即土木工程理論和土木工程設計,理論是基礎、設計是理論的體現,只有建立堅實的理論基礎,才能讓土木工程設計得到最大的進步。土木工程理論包括力學、統計學、計算機等學科,需要對每個學科綜合加固,切實保證理論基礎的可靠性。計算機技術的發展也給土木工程帶來了極大的飛躍,針對建筑、道路、鐵路、橋梁、隧道等專業開發了相應的計算軟件,這給土木工程的設計帶來了很大的突破。隨著信息化進程的加快,土木工程發展的信息交流得到了很好的進步,對于國家各個建設項目、甚至國際項目的優勢理論都可以與同行進行交流學習。
(二)土木工程設計的發展。
土木工程設計和規劃改變了憑借經驗設計的慣例,趨利避害地全面考慮土木工程的安全、環境、經濟等所有因素。隨著新材料、新結構、新工藝、新施工方法的出現,人類更有可能從事更大規模的土木工程修建,;高層建筑不僅在數量上越來越多,超高層、超大跨橋梁和大跨結構等大型復雜結構的興建,結構設計呈現更長、更高、更柔的發展趨勢。土木工程設計是建立在堅實的理論基礎上的,隨著對土建項目要求的增長,土木工程設計也更加向更復雜的方向發展,只有把握好新技術、新優勢才能把土木工程設計想更加完善的方向發展。目前,土木工程設計發展取得了一定的成績,在形式、受力等方面取得了進步。
(三)土木工程施工的發展。
土木工程施工的發展體現在施工材料、施工設備和施工工藝三個方面。施工材料出現了復合材料高強鋼材等全新建筑材料,如碳纖維、玻璃纖維增強塑料、雙層中空玻璃、鎂合金、鍍膜玻璃、鋁合金、各種節能混凝土等,新型材料在工業和民用建筑中得到廣泛使用,為復雜大型土木工程提供了重要物質基礎。工程實施的設備、工具不斷地向自動化、機械化、科學化發展,使得大規模復雜的土木工程不斷發展并得以實現,推進了土木工程的科學快速發展。城市地下工程建設主要施工方法有明挖法、暗挖法、蓋挖法、盾構法、沉管法、凍結法及注漿法等,也為地下空間開發提供了寶貴的經驗。
二、土木工程的發展趨勢
前文根據筆者的實際經驗,已經闡述了土木工程的發展現狀。經過論證得出,土木工程理論的發展,土木工程設計的發展及土木工程施工的發展三者是息息相關的,互補關系,在具體施工中起到非常重要的作用,并不斷得到施工人員的喜愛。
(一)向信息化趨勢發展。
加快信息化建設并帶動工業化,這是我們的國家提出的新時代的奮斗目標。信息化建設是利用計算機技術、網絡通信技術、智能信息處理技術、自動化控制技術等進行改造。通過信息化建設,使傳統控制方式下一些較難實現的高難度項目成為可能,信息化技術將全面革新設計技術和施工技術,在土木工程界已發揮了巨大的作用。
(二)向虛擬現實技術發展。
溝通的虛擬現實技術在土木工程提供了一種新觀點和方法,結合計算機技術、傳感器技術、網絡技術和多媒體技術等高新技術的綜合。虛擬技術是一種新的人機交互技術,讓人仿佛置身在現實世界中,一方面,將廣泛應用于工程項目招標投標、施工過程和方法可以很好的進行清算,其計算在結構設計和施工過程仿真、復雜的計算過程更有其獨特的優勢。
(三)向超大型土木工程方向發展。
在21世紀,隨著新材料、新結構、新技術的出現,新的施工方法將更大規模土木工程建設、實現新突破。近年來,隨著大規模生產優質水泥、纖維和玻璃纖維混凝土和聚合物浸漬混凝土混凝土發達,帶來了土木工程結構,新開發的設計理論和施工技術等。碳纖維的應用研究,土木工程領域中的另一個重大突破。如何合理使用高強度鋼也是一個重要的研究課題,和其他高性能混凝土復合材料也將朝著輕、強、良好的韌性和使用能方面的開發,既從數量的高層建筑鋼結構和用法的高性能材料需要進一步增加。
(四)向地下、太空、沙漠、海洋空間發展。
空間資源越來越緊張,開發地下、太空、沙漠和海洋空間是解決當前空間和土地資源緊張的一個有效途徑。為了綜合利用地下空間資源,地下空間開發逐步向深層發展,在地下空間開發中的應用將加強。
三、結語
綜上所對土木工程發展的重要意義,土木工程的發展現狀及米來趨勢所述,土木工程行業是我國的支柱產業,影響我國基木建設的行業,高新技術對土木工程這一傳統專業的改造及影響。因而我們對土木工程的研究和實踐也更加重視。
參考文獻:
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一、VR技術的概念及發展現狀
VR的全名為Virtual Reality,中文譯為虛擬現實。于八十年代初被提出,其原理是采用以計算機技術為核心的現代化高科技生成逼真的虛擬環境,以三維圖形技術為基礎,結合逼真傳感技術,多媒體,主體視覺等,創造出一個神奇的令人折服的虛擬世界,是一種構想世界。用戶通過借助外部設備來與虛擬環境中的虛擬對象進行交互作用,相互影響,從而獲得類似于真實環境的反饋和體驗,實現用戶與體驗環境的無縫交互。這種感受和體驗主要是由系統的實時性和交互性來保證[2],建立在多維的信息空間中。“沉浸感”、“交互性”、“構想性”是該技術的三大主要特征[1]。如今,虛擬現實技術已被運用到多個領域,如地產漫游、醫療、航天、娛樂、教育、旅游、多專業協調、場館仿真等領域。雖然現在的VR生態系統相當于2007年智能手機的發展現狀,普及較為緩慢。但隨著技術的不斷發展以及價格的下降,VR將逐漸進入家庭,應用前景不斷延伸,擴大虛擬現實技術的影響力。
二、動畫技術在虛擬現實技術中的運用
這里的動畫技術主要指三維動畫技術,三維動畫技術作為虛擬現實技術中顯示成像的基礎具有十分重要的作用。例如在建立虛擬城市環境時首先要在三維動畫軟件中建立所需的三維模型,建立各種建筑、街道等等。它與多媒體、傳感器等技術結合,為用戶帶來一個身臨其境的奇妙虛擬世界。三維動畫技術主要是指模型師運用計算機三維軟件建立場景中所需的三維模型,構建虛擬的三維場景和角色,并可以使其發生運動等的計算機電腦動畫技術,是迅速發展中的計算機技術與現代藝術結合的產物。運用三維動畫技術,動畫師可以充分發揮自己的想象力創造出一個虛擬的世界??梢姡S動畫技術中的模型和角色運動等部分是虛擬現實技術的基礎與根本。
三、虛擬顯示技術對動畫藝術未來發展的影響
最近一個關注度很高的移動應用上線,名為Google Spotlight Stories。用戶可以通過移動手機角度,改變影像中的觀看視角,使得用戶可以根據自身的視點在全景影像中自由觀看,通過移動變換手機的方位和角度來獲取影片的不同視角。目前有四部影片可供觀看,其中有三部為動畫影片,為觀眾開啟了不一樣的童話之旅,同時也表明動態影像一種新形態的出現。傳統的動畫影片與觀眾的交互性是有限的,通常是被動的。但隨著VR技術的出現,使觀眾在觀看動畫影片時能夠更加主動,自由選擇瀏覽路線,并有一種身臨其境的感覺,仿佛自己就置身于這奇幻的動畫之旅。它將傳統的“視框視野”轉變為“全景視野”[3]。雖然在觀看時會有信息的遺漏,但會使好奇的觀眾產生重復觀看的欲望。這種視線自由是虛擬現實技術的基礎,它的最終目標是“在場”。使觀眾在觀看動畫影片時產生“視覺沉浸感”,從而擴大視域,增強影片效果。
因此,VR的不斷發展將為動畫帶來一個全新的時代,在2016年的國際消費類電子產品展覽會上。一款來自英國Starship Group 開發的名為vTime 的虛擬現實社交產品引起人們的關注[4]。它通過VR裝置連接社交網絡,建立自己的虛擬化身,任你想象,從逼真到抽象,什么樣的都可以。vTime通過頭部運動和語音來控制你的行為。在這里你可以和朋友隨機交談,討論事情,虛擬社交,也可以開虛擬會議等。這似乎讓我們想起了一款系列游戲《模擬人生》,而這種模擬在VR中“實現”了。
VR技術改變了觀眾被動觀看的方式,使動畫影片具有更強的交互性,增強其表現力和感染力。使觀眾更自由的選擇瀏覽方式,以自己的視角來觀看動畫影片。VR技術在動畫中的運用同時也轉變了人們對動畫藝術設計的認識,是一次技術的革新與飛躍。
參考文獻 :
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引言
隨著科學技術尤其是網絡技術日新月異,會展行業與其他行業一樣,都面臨著如何與網絡接軌,最大限度地利用計算機和網絡技術提高自身效益的問題。國外的虛擬會展業如今已經十分發達,比較著名的有德國的漢諾威展,它利用虛擬計算機技術,在網上建立了三維立體的展示系統,并且增加了互動環節,給參展商帶來了一種全新的體驗。不僅參展商數量眾多,而且交易量巨大。世界虛擬展會的“Fair N Fair”3D 虛擬展會平臺在2009年正式成立,宣告全球會展業進入3D時代。2012年2月舉辦的世界第一個醫療旅游虛擬展會以及在線健康旅游交互展會說明虛擬會展越來越有新意。我國2010年上海世博會憑借其在國際上的額影響力,加速了虛擬會展的發展,加速催生了商業新模式——3D虛擬會展。此外,世界虛擬展會、微軟虛擬展會、3D房展、3D傳媒、3D金博會等等也相繼涌現,但是無論是數量、質量還是技術上與國外還有相當大的差距。
一、虛擬會展概況
(一)虛擬會展的定義
目前,國際上還沒有對虛擬會展給出明確的定義。耿健美認為,虛擬會展是指利用三維虛擬技術、利用網絡的虛擬空間進行的展覽及貿易活動的一種多維立體展示,它可以是人機實現立體互動,強調用戶體驗[1]。從本質上講,它是對實物展覽會的虛擬和補充,展覽的組織、展出及展覽活動的各個環節都實現了電子化,組展者、參展商和觀眾之間的交流通過互聯網絡來實現 。王悅指出,虛擬會展是指利用網絡的虛擬空間進行的展覽及貿易活動,使用三維虛擬技術、能實現立體互動,強調用戶體驗[4]。二者的定義大體相同。虛擬會展簡單的來講就是利用網絡的虛擬空間進行展覽和貿易活動,利用各種虛擬技術、實現立體互動,從而達到用戶體驗和交易的目的。
(二)虛擬會展的優越性
中國制造網總裁兼運營總監黃良發認為,虛擬會展有很大的優越性:一是突破現場展會時間、空間的局限性,被譽為永不落幕的展會;二是虛擬展會具有易于管理和組織、成本低廉、高效率、便利和快捷、低碳環保的特點[3]。鄔燕(2006)主要是從主辦方、參展企業、參觀者三個方面來分析[7]。對主辦方來說,虛擬會展除了具有成本低、效率高、展出空間無限、規模不受場地限制、時間長、觀眾多、反饋及時等特點,還可以加強會展本身的形象、產品和服務宣傳,更好地整合各種資源,實現資源共享。在沒有條件舉辦實體會展的情況下,可以先辦虛擬會展,激發市場潛在需求。從參展企業角度,可以事先了解目標觀眾和目標市場,提高目標觀眾的比例,擴大企業影響,便于跟蹤聯系,方便企業展示產品等優點。從參觀者角度來看,消除各種限制因素,滿足好奇心,可以自主、有序的參觀和了解會展和參展企業及其產品,提高了參觀者的工作效率和經濟效益。劉祖斌(2007)還指出了虛擬會展可解決消費者之間的信息不對稱,有展后增值服務的優勢[5]。
二、目前實現虛擬會展發展狀況
(一)虛擬會展的發展現狀
雖然我國的虛擬會展與國外相比有較大的差距,但逐步已經開始實施。鄭仕華(2010)指出,國內的虛擬會展目前還基本屬于界面包裝,主要通過二維平面靜態地網頁展示[2]。虛擬展覽系統按其表現形式可分為三類:(1)運用圖文聲像以及環視圖展示物品和場景。這類系統因表現形式的局限,不能更生動、更全面的展示。(2)單純的三維場景展示,用戶可以隨意漫游,但只提供展覽會的表面形式,不提供展覽內容與展覽場景的關聯。(3)既提供三維場景,也提供實際展覽內容,并與三維場景結合在一起。王悅(2010)指出,目前在國內,虛擬會展的應用仍不普遍,但已萌芽,并呈現出較好的發展勢頭[4]。國內的網上會展主要是通過一些結構簡單的會展網站來實現,只能歸為網上展會。國內目前使用到三維虛擬技術能實現立體互動的虛擬會展只有世界虛擬展會、網上世博、微軟虛擬展會三個而已。目前,國內的虛擬會展主要是通過一些二維的、結構簡單的會展網站來實現,其內容大部分是由平面靜態的網頁拼湊而成, 以文字敘述為主, 個別輔以圖片, 動態的圖像和聲音展示都非常簡陋, 而且整體建設信息相對貧乏、缺少互動、不夠直觀;實體會展仍是國內會展業的主流。
(二)目前支持虛擬會展實現的技術
實現一個大型的虛擬會展需要許多先進技術的支持。溫穎(2009)利用高精度、無損、非接觸的三維掃描技術,提出了針對會展業展品對象數字化獲取與處理的解決方案, 使展品采樣達到一定的精度, 并在此基礎上, 論述了各類會展信息的組織和集成技術的設計與實現[6]。該系統在若干個數字博物館中進行示范應用, 達到了預期效果。桂寶江、王立平、吳恩琪、郁蕾、劉佳(2009)針對虛擬展館和現實展館息息相關的問題,提出了“虛實融合”、“場網聯動”的網上博覽會設計與構建方法,重點研究了與現實相關聯的虛擬展館中關鍵要素,包括人物和虛擬場景的實時生成技術,符合X3D 標準,數據量小,易于網上,有效增強了網上博覽會的生動性;同時,將為現場參觀人群提供有效的導覽和服務信息[8]。廖聰、馮開平、林培炎、劉浩然(2009)提出了如何建立基于X3D/VRML 虛擬現實技術的三維虛擬展館定制系統, 詳細敘述了交互定制、碰撞檢測和數據庫處理的關鍵技術。該系統具有較好的實用性, 既為真實展館的定制提供仿真的平臺, 又為如何建立虛擬展館提供了范例[9]。梁琳曉、李蛟、董亞波(2008)設計了一種基于C /S的會展業虛擬展示系統[10],主要介紹了VRML的工作原理、會展業虛擬會展系統的總體設計以及客戶端與服務器端的設計。系統提供設計展館的功能,用戶可根據用戶個人愛好選擇不同的展示主題。此外,系統還提供用戶參觀路徑的自由選擇、地圖導游、感興趣文物瀏覽等功能,提供文物多媒體信息集成展示。最后,以良渚文化博物館展品為對象,進行了應用示范,達到了預期的效果。王楠介紹了VR系統和MAK Technologies、Poser人體動畫制作軟件、Multiegen Creator、3dmax、Maya和VR-Platform等軟件在虛擬展會中所起的作用[11]。中國制造網副總裁兼運營總監黃良發認為,線上虛擬展會加線下面對面交易會融合是會展業發展的必然趨勢[3]。
三、虛擬會展企業及虛擬會展的發展展望
(一)虛擬會展企業的未來發展模式
郭白瀅(2005)提出,由于虛擬企業具有人力虛擬化、動作彈力化、信息網絡化等特點,因此,虛擬企業可以走資源整合道路,進行虛擬化經營[15]。并提出幾種情況:第一,辦展機構可以通過虛擬企業的形式與其他展覽公司合作, 根據展會的需要從企業外部調集需要的展會工作人員來彌補自身人力資源的缺口。第二,虛擬會展企業的核心企業可以根據展會規模選擇具有不同服務能力的合作伙伴加入動態聯盟。第三,虛擬企業這種組織模式可以給會展企業之間搭建一個信息交流的平臺。第四,虛擬企業可以適應不斷變化的市場需求, 以核心企業為中心, 構建動態的企業聯盟。第六,虛擬會展企業可以通過信息手段把他們聯系在一起,保證他們之間的協同合作。曾方芳、張義、鄭剛(2007)提出了虛擬會展企業組織結構的一般模式, 分析了虛擬會展企業組織構建的5個階段, 就我國會展企業的經營管理提供了新的思路和方法[14]。施誼指出,虛擬企業作為21世紀企業經營的主流模式,是適應市場需求多元化的動態策略聯盟,是信息充分條件下的合作博弈[16]。會展企業之間存在著競爭與合作共存的關系,經濟發展要求會展企業在競爭中加強合作,共建全球經濟一體化市場,虛擬會展企業走“競合”之路是必然趨勢。
(二)虛擬會展發展展望
近些年虛擬會展發展迅速,已經逐漸成為一種新型會展形式,它的誕生與發展將給實物會展帶來了重大影響和沖擊,并促進現代會展業向深度發展。虛擬會展的發展趨勢也是研究的重要內容。在綜合考慮現有技術條件及未來虛擬現實技術發展前景的情況下,很多人也提出了虛擬會展的多種發展模式。鄭仕華(2010)提出了兩種發展模式,即現階段的實物會展+網絡會展+電子商務模式和未來的實物會展+網絡會展模式[2]。王悅(2010)根據公司的規模分別提出了不同公司的發展模式。大型、有較強實力的會展公司或場館可以獨立建設虛擬會展,大中型、有一定實力的會展公司及展館可借助第三方平臺來建設虛擬會展,小型公司可納入長期規劃之中[4]。
四、研究之不足
研究的論文大多主要集中在運用何種技術來實現虛擬會展,但對參觀者和參展商的驅動力缺乏研究。建設虛擬會展怎樣使參展商和參觀者參與進來,還需要進一步研究;會展公司及場館如何通過建設虛擬會展來盈利,實施虛擬會展的企業如何架構企業的組織結構等,也沒有相關研究;大多數研究集中在虛擬會展良好的前景和強大的優勢上,而對建設虛擬會展不利的方面以及對其他行業造成的影響都沒有研究。
結語
在我國大力倡導低碳經濟的大氛圍下,發展虛擬會展已經是必然趨勢。我國的虛擬會展雖然與國外相比還有很大的差距,但是有很大的發展空間。本文通過對國內研究虛擬會展的概況、發展現狀、發展前景進行綜述,總結我國目前發展虛擬會展的優勢和研究的不足,以利于今后發揚優勢,更好地優化資源,集中精力和資源研究不足之處,為我國的會展業增磚添瓦,進一步縮短我國與國外會展業的差距,最終趕超其他國家,成為會展強國。
參考文獻:
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[10] 梁琳曉,李蛟,董亞波.會展業虛擬展示系統的設計與實現[J].專題論壇及綜述,2008,(2).
篇8
對于綜采設備液壓支架的研究,目前英國、澳大利亞和德國等采礦行業發達的國家進行的較多。德國尤其突出,DBT公司生產的液壓支架在國際市場上具有競爭力,支架設計通過動力學仿真和有限元的分析,對其四連桿機構進行優化完善,推出一定使用高度的支架的成熟架型。尤其我國在支架的控制上還有一定的欠缺,現在有些公司的在控制系統上部分選用德國DBT公司的液壓支架的電液控制系統。
1.1支架的架型與技術參數
薄煤層液壓支架的架型分類,有支撐式、掩護式和支撐掩護式等三大類。
90年代以來,世界主要采煤國家一直圍繞減面提產、減少提效、降低成本、實現礦井集中生產做努力,他們積極開發和應用新技術,致力于高性能、高可靠性的新一代重型液壓支架的研制。新型液壓支架普遍具有微型電機或電磁鐵驅動的電液控制閥,推移千斤頂裝有位移傳感器,采煤機裝有紅外線傳感裝置,立柱缸徑超過400mm。為減少割煤時間,一般采用0.8~1m的截深。支架還采用屈服強度800~1000MPa的鋼板,有較高的強度、硬度和韌性,又具有良好的冷焊性能。
柱掩護式和四柱支撐掩護式支架四目前世界上使用最廣泛的架型。20世紀80年代以來,英國、美國、澳大利亞等產煤大國的液壓支架架型明顯的向兩柱掩護式支架發展。據統計,20世紀美國采用兩柱式支架的工作面占全部工作面的95.6%,而一直習慣用四柱式支架的英國,目前長壁綜采工作面也一般采用兩柱掩護式液壓支架,支架最大的何載承受能力達1200t。我國煤層賦存條件復雜,兩柱掩護式支架和四柱支撐式掩護式支架均有成功的使用經驗。近年來,隨著高產高效工作面的不斷增加,但和美國、澳大利亞等產煤大國相比,仍存在較大的差距。
2 國內發展現狀
在我國,條件好的工作面,資金雄厚的礦區基本上都用上了綜采,其它礦區雖有部分綜采,但隨著開發強度加大,工作面條件越來越差,走向長度越來越短,難開采的采失調越來越嚴重。同一個礦區或同一個礦,用一、二種支架難以適應全部的煤層及工作面條件,購買繁多的架型投資巨大且技術、經濟上不一定合理,大多數中小型礦井資金困難,而且現有的一些液壓支架也很難適應這些礦井的地質及生產技術條件。
由以上分析可知:一方面我國煤礦支護機械化程度很低;而另一方面液壓支架生產廠家吃不飽。問題就是在于沒有適合大多數地質及生產技術條件的支架品種系列”縱觀我國煤礦和支架生產廠家的實際情況,認為發展我國的煤礦支護產品品種系列,要走與綜采、簡易綜采、高檔普采和普采全面配套的道路,目前要把重點放在簡易綜采支護產品的研究和開發上。
對于液壓自移支架,要進一步提高產品質量,完善功能,改進結構,降低成本和增強支架的適應性。要繼續完善和創新特殊開采條件下的特殊支架。對于單體液壓支柱,雖然有了發展,但存在的問題還很多。主要有:三用閥不過關,支柱維修量大、損壞率高,支、拆、搬、運全是手工操作,勞動強度大;單體液壓支柱與金屬鉸接頂梁配套效率低。因此,單體液壓支柱也要提高產品質量,降低成本,研制與之配套的專用頂梁,實現支柱與頂梁結合并做到行走自移。
根據我國煤礦的實際情況,認為發展我國簡易綜采輕便液壓自移支架,可以分為以下三個步驟進行:首先,繼續改進滑移頂梁等架型的結構,完善其功能,進一步擴大使用范圍;第二,改造使用效果差的垛式和節式支架,使其成為結構、架型更合理,適應性更強的輕便自移支架;第三,研制創新功能更全、結構和工作方式更合理的新型輕便自移支架。
近年來,我國采煤綜合機械化的水平有所提高,薄煤層開采也被日益重視,作為主要薄煤層的只要開采設備的液壓支架的設計在提高開采方面起著舉足輕重的作用。
2.1液壓支架虛擬樣機的發展現狀
虛擬樣機是近十幾年來產生的一種新型產品設計和過程開發方法,從開始的概念設計到最終的產品檢驗,都起到了重要的作用機械、電子、航空航天及武器設計制造等領域都已開始進行虛擬樣機方面的研究。
隨著計算機輔助設計(CAD)技術的成熟及大規模推廣應用,現液壓支架的設計方法主要還是集中在二維設計上,而對于三維支架,當前研究只要集中在支架的三維建模、靜強度有限元分析階段。因此迫切需要針對液壓支架的特點,建立液壓支架虛擬樣機系統。進行仿真參數化處理,優化設計,可以大大加快產品的開發速度。
參考文獻:
[1] Ann.Virtual Reality for Industrial Applications, Springer-Verlag, Berlin.1998
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1機械加工制造技術的實際現狀
先進機械制造技術通過冷熱交替加工技術、加工制造環節、質量檢測環節、物流配送環節、產品生產設計、原材料采集應用等環節進行一體化設計,并通過現代化計算機信息技術和虛擬技術的使用促進了生產工藝正規化,有效優化技工生產方案,能夠有效預測生產瑕疵環節并且加以預防。我國的加工工藝研究過程已經從傳統經驗判斷逐漸改變成定量數據分析,從單元板塊技術演變成了集成化制造技術,逐步向智能化轉變,通過不同檔次的自動化機械制造技術系統的開發應用,促使我國目前的制造行業不斷發展,但是與其他發達國家相比還是有一定的差距。
1.1制造管理
發達國家基本采用計算機信息管理系統,并且重視組織管理體制的建立,在生產過程中能夠嚴控準時生產概念(JIT),并且保有敏捷制造加工、精細化生產等先進的管理理念,我國目前缺少大型加工制造企業,多數小型企業還處在經驗管理理念掌控過程中。
1.2產品設計
發達國家的產品設計環節基本依據全新數據進行合理設計,并且通過計算機設計系統進行無圖紙設計和生產。
2機械加工制造技術的未來發展趨勢
2.1集成化制造技術
集成化制造技術是計算機技術有效應用的表象,通過現代化生產管理技術、先進的加工制造技術、全新的網絡信息化技術、自動化的加工生產技術等方面的運用,能夠將企業中全部生產活動信息進行有效匯集,并且實現了人性化、智能化管理生產系統,主要著重于信息匯集和共享,將網絡信息數據庫中的信息和機械加工生產計劃進行統一匹配和運行,通過整個技術的實際發揮,能夠促進產品質量的大幅度提高,并且大大縮短了生產周期,真正促進了我國機械加工制造行業的快速發展。
2.2精密化制造技術
現代化高科技產品主要通過高精度的加工制造工藝進行,主要分為精密加工工程、超精密加工工程、微細加工工程和全新納米加工技術等先進技術。精密和超精密的加工制造技術的快速發展,能夠有效提高機械制造行業的生產精準度和加工技術,有效提高了產品質量和性能,增加了機械產品的核心競爭力。
2.3智能化
智能化的加工制造生產技術應用是時展的必然結果。智能加工制造技術的應用能有效地將人工智能融入到機械加工制造各個環節中,并且逐步取代機械加工制造系統中的腦力勞動。加工制造過程中系統自動設定運行狀態的安裝,能夠將外界環境干擾和內部生產自動形成具體參數,并且有效設定最佳生產狀態,快速促進了我國機械加工制造技術的全新發展。
2.4標準化加工制造生產隨著我國機械加工制造要素的不斷發展,加工制造行業的標準化要求也越來越高。標準化加工能夠促進企業的技術經驗交流,增強企業的競爭力,并且促進企業正規化發展。隨著制造技術不斷地完善,制造標準也在不斷改變,并且通過標準完善能有效為我國機械加工制造技術的發展引向全新道路。
2.5網絡化信息通信技術
全新網絡化信息通信技術的迅速應用和普及給機械加工制造企業帶來重大的發展變革,產品的外觀設計、原材料選購、零件加工制造、市場開發和銷售都可以通過網絡化信息通信技術完成,實現了跨國界合作,網絡信息通信技術的不斷發展能夠有效促進信息技術的相互交流,并且在產品的研究開發和生產管理方面得到了加強,有效提高了我國企業的核心競爭力。
2.6全球化制造環境
隨著我國經濟不斷發展,各行各業在不同領域也受到國際化市場環境的沖擊,加大了國際社會對我國機械加工制造行業的沖擊和競爭,如果不能夠創新全新的機械加工制造技術,會直接影響我國機械制造行業的發展。目前網絡信息技術的不斷發展也促使我國機械加工行業與國際社會的不斷合作和競爭,也進一步刺激了我國制造技術的不斷發展,加工制造技術標準化是全球的機械制造行業所面臨的全新課題,只有不斷完善我國的加工制造生產技術,才能主導行業發展,符合社會發展需求。
2.7虛擬化制造技術
虛擬化制造技術是指機械加工制造技術中的設計環節,通過模擬實際操作技術和制造技術的使用能夠加快產品的研發速度和開發風險,通過虛擬化制造技術設計產品能夠有效地將產品的內部結構和性能通過仿真技術淋漓盡致地展現出來,能夠優化產品的自身性能,并且有效節約開發成本。虛擬化制造技術包含了產品的仿真運動操作、仿真環境干擾操作、動力實用性、外形設計方案、機械強度和硬度的測試和計算等方面。在加工制造過程中通過虛擬制造技術進行產品的生產和檢測,能有效檢測出產品的性能和缺陷,并給予合理生產計劃方案,有效優化產品加工工藝環節,促進了產品質量的有效提高,使機械加工生產過程更加合理化、科學化。
2.8綠色環保制造技術
綠色環保制造是通過環保生產過程(比如環保工藝設計、環保材料使用、環保設備投入、環保工藝技術、環保制造管理等方面)生產出綠色環保的機械產品的過程。產品在使用結束后能夠通過渠道進行回收再利用,通過采用環保制造能夠有效減少機械制造行業對于環境的污染,并且能夠將生產材料和加工能源最大限度地利用,從而降低了生產成本,直接創造了經濟效益,在未來的機械加工制造行業采用環保自動化系統應該主要考慮到長期可持續發展的戰略方針。目前我國采用的環保制造技術有以下三個方面:
2.8.1精密成型加工制造技術。精密成型加工技術包括精密鑄造類的數模精密加工成型鑄造技術、剛型鑄造精密成型技術、精密加工鍛造技術、精密焊接技術和切割技術等方面。目前,精密成型技術生產加工的小零件已經不需要車削或加工余量極小,精密成型配合磨削加工將取代大部分中小零件的車削加工。
2.8.2無切削液生產加工法。無切削液生產加工法主要是應用在機械的加工制造方面,無切削液主要能夠簡化生產加工工藝,并且有效節約生產成本,消除了冷卻液的使用所產生的系列問題,比如廢液排放的問題。
2.8.3急速成型操作技術。在零件加工技術中,通過對傳統加工技術的突破,能夠改變傳統的制作工藝,并且采用了累計原理設計出全新的加工制造技術,例如分體快速制造法、熔化沉積成型制造法等。通過這些技術的不斷完善,能夠節省原材料和能源的消耗,還能縮短生產周期,直接減少了加工成本,并且對于環境保護起到了至關重要的作用,所以將這些技術都歸類為綠色環保制造工藝。
3結語
我國的機械制造技術在不斷的研討和發展過程中,通過管理工作人員和技術科研人員的不斷開發促使我國的機械制造技術的發展道路更加順暢,根據機械制造業技術的不斷發展能夠逐步拉近了我國與現代化發達國家之間的技術差距,我國技術團隊在不斷優化自身專業素養和技術的同時也不斷完善技術開發領域的全新課題,實現我國機械制造行業快速、穩定的發展。
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篇10
高職院校作為職業技術教育的一個重要組成部分,其教學方式與社會教育學方式要求相適應,隨著虛擬化技術的日漸成熟,將虛擬技術應用到計算機教學中已經成為一種必然趨勢。
一、虛擬化技術的含義及發展現狀
1.虛擬化技術的含義
什么是虛擬化技術?虛擬化技術是一個具有廣泛意義的新概念,隨著計算機產業的不斷創新,它所涵蓋的意義也在不斷增加,簡單來說,虛擬化技術就是從邏輯思維的角度出發對資源進行合理的分配。
2.高職院校計算機教學虛擬化的發展現狀
從我國目前的高職院校的計算機教育現狀來看,不管是在基礎知識的教學上,還是資源的實際利用上,都還存在著諸多問題。當然,設備的數量和不斷更新換代也在一定程度上制約的計算機教學的發展。在這種情況下,傳統的計算機教學方法不能滿足當代學生的求知欲望,所以高職院校必須要根據實際的教學目標,制定合理的教學方案,對教學設備做到及時更新,才能確保高職院校學生真正掌握計算機技術。
二、虛擬技術在高職院校計算機教學中的具體應用
1.計算機維護實驗應用虛擬化技術
在計算機的使用過程中,不管是系統操作上產生的失誤還是計算機軟件應用上的失誤,在不同程度上會對計算機的系統硬件造成破壞。如果將虛擬化技術應用到計算機軟件的維護中去,為學生創造一個虛擬化的學習環境,這樣學生在對計算機進行實際操作的時候即使出現了問題,也不會對計算機的系統硬件產生損壞。這樣學生既能有效地掌握相關的技術知識,也為計算機整體系統的安全提供了保障。
2.虛擬化操作系統的實驗
對于高職院校來說,計算機教學的目標在于讓學生借助計算機的系統操作從而進行理論實驗,但是在一般的計算機教學中,往往會因為操作的失誤,而影響到整體的計算機教學效果。而在這一點上,虛擬化技術可以彌補這一缺陷,在虛擬化的教學環境中,計算機的某些系統會形成一個獨立的運行狀態。而虛擬化技術與真實的計算機環境互不干涉、互不影響,各自完成各自的系統運行,另外虛擬化運行中若出現系統運行風險,對計算機整體的系統都不會造成不良影響。由此得出借助虛擬化技術來實現現實的計算機教學,可以對計算機進行有效防護。
3.網絡安全虛擬化實驗
網絡安全是計算機專業學生必須掌握的一項知識技能。學生通過對網絡安全虛擬化的學習,可以為學生提供一個虛擬的學習環境,在這個環境下,針對計算機的真實網絡安全進行虛擬操作。學校可以對網絡安全虛擬化教學投入大量的實踐教學,通過學校的先行實驗對虛擬化的網絡安全進行優先了解,這樣可以保證學生在進行虛擬化的學習中可以更加安全有效掌握網絡安全知識。網絡安全虛擬化在虛擬化技術中占有重要位置,學??梢栽谕度胭Y金的同時配備安全的設備,保持設備的隨時更新,更好地為學生提供一個科學、實用、安全的實驗環境。這樣能夠激發學生的主動性,讓學生在虛擬化教學環境中懂得創新,由此掌握更多的網絡安全知識,最重要的是可以從根本上提高高職院校的計算機教學質量。
三、虛擬技術引入高職院校計算機教學的優勢
1.虛擬化操作方便、維護簡單
在計算機教學中,每臺計算機都擁有獨立的操作系統,可以在不受其他因素的影響下,進行獨立運行。當然一臺計算機上的部分硬件和內存軟件都是獨立運行的,它可以在獨立運行的同時通過虛擬化技術擴展為更多臺的子計算機,而這些虛擬化的子計算機也擁有獨立的運行系統,如果其中一臺子計算機出現了故障,對其他的子計算機不會造成任何實質性的影響,這樣為學校在計算機維護方面減少不必要的麻煩。
2.降低高校投入成本、安全性更高
隨著虛擬化技術的不斷發展,高職院校的計算機教學規模不斷擴大,增加了相關的實驗教學設備,強化虛擬化的網絡安全管理,為計算機的基礎教學提供了更有利的保障。同時由于虛擬化技術的投入,不僅降低了所需設備的投入,對高職院校不斷開發新的教學方式打下堅實的基礎。當然也在一定程度上緩解了資金緊張的問題,而且通過這種虛擬化的教學,可以更好地為學生營造出良好的學習氛圍,打破阻礙學生思維發展的不利因素。虛擬化技術的運用,為學生提供了更加真實的學習環境,讓學生有一種身臨其境的感覺,更加主動地融入計算機的學習中去,也保障了計算機教學的質量。
四、總結
目前虛擬化技術應用于高職院校計算機實踐教學中,不僅是教學方式上的創新,也是我國計算機發展史的不斷創新。隨著虛擬化技術的不斷發展,有利于高職院校教學質量的提高和完善,在一定程度上促進了計算機技術的不斷成熟和發展。當然高職院校要正確引導學生運用虛擬化技術學習計算機知識,這樣才能保證教學的嚴謹性,促進計算機實踐教學的長遠發展。
參考文獻:
[1]黨小娟.虛擬機在教學實驗中的應用[J].信息與電腦(理論版),2011
[2]陳小琴.虛擬化技術在高職院校計算機實踐教學中的應用[J].數字技術與應用,2013
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(二)是面向工業應用的技術
先進制造技術并不限于制造過程本身,它涉及到產品從市場調研、產品開發及工藝設計、生產準備、加工制造、售后服務等產品壽命周期的所有內容,并將它們結合成一個有機的整體。先進制造技術的應用特別注意產生最好的實際效果,其目標是為了提高企業競爭和促進國家經濟和綜合實力的增長。目的是要提高制造業的綜合經濟效益和社會效益。
(三)是駕馭生產過程的系統工程
先進制造技術特別強調計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術和現代系統管理技術在產品設計、制造和生產組織管理、銷售及售后服務等方面的應用。它要不斷吸收各種高新技術成果與傳統制造技術相結合,使制造技術成為能駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流的系統工程。
(四)是面向全球競爭的技術
20世紀80年代以來,市場的全球化有了進一步的發展,發達國家通過金融、經濟、科技手段爭奪市場,傾銷產品,輸出資本。隨著全球市場的形成,使得市場競爭變得越來越激烈,先進制造技術正是為適應這種激烈的市場競爭而出現的。因此,一個國家的先進制造技術,它的主體應該具有世界先進水平,應能支持該國制造業在全球市場的競爭力。
(五)是市場競爭三要素的統一
在20世紀70年代以前,產品的技術相對比較簡單,一個新產品上市,很快就會有相同功能的產品跟著上市。因此,市場競爭的核心是如何提高生產率。到了20世紀80年代以后,制造業要贏得市場競爭的主要矛盾已經從提高勞動生產率轉變為以時間為核心的時間、成本和質量的三要素的矛盾。先進制造技術把這三個矛盾有機結合起來,使三者達到了統一。
二、先進機械制造技術的發展現狀
近年來,我國的制造業不斷采用先進制造技術,但與工業發達國家相比,仍然存在一個階段性的整體上的差距。
(一)管理方面。工業發達國家廣泛采用計算機管理,重視組織和管理體制、生產模式的更新發展,推出了準時生產(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生產(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技術。我國只有少數大型企業局部采用了計算機輔助管理,多數小型企業仍處于經驗管理階段。
(二)設計方面。工業發達國家不斷更新設計數據和準則,采用新的設計方法,廣泛采用計算機輔助設計技術(CAD/CAM),大型企業開始無圖紙的設計和生產。我國采用CAD/CAM技術的比例較低。
(三)制造工藝方面。工業發達國家較廣泛的采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米/納米技術、激光加工技術、電磁加工技術、超塑加工技術以及復合加工技術等新型加工方法。我國普及率不高,尚在開發、掌握之中。
(四)自動化技術方面。工業發達國家普遍采用數控機床、加工中心及柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(FMS)、計算機集成制造系統(CIMS),實現了柔性自動化、知識智能化、集成化。我國尚處在單機自動化、剛性自動化階段,柔性制造單元和系統僅在少數企業使用。
三、我國先進機械制造技術的發展趨勢
(一)全球化。一方面由于國際和國內市場上的競爭越來越激烈,例如在機械制造業中,國內外已有不少企業,甚至是知名度很高的企業,在這種無情的競爭中紛紛落敗,有的倒閉,有的被兼并。不少暫時還在國內市場上占有份額的企業,不得不擴展新的市場;另一方面,網絡通訊技術的快速發展推動了企業向著既競爭又合作的方向發展,這種發展進一步激化了國際間市場的競爭。這兩個原因的相互作用,已成為全球化制造業發展的動力,全球化制造的第一個技術基礎是網絡化,網絡通訊技術使制造的全球化得以實現。
(二)網絡化。網絡通訊技術的迅速發展和普及,給企業的生產和經營活動帶來了革命性的變革。產品設計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產品銷售都可以異地或跨越國界進行。此外,網絡通訊技術的快速發展,加速技術信息的交流、加強產品開發的合作和經營管理的學習,推動了企業向著既競爭又合作的方向發展。
(三)虛擬化。制造過程中的虛擬技術是指面向產品生產過程的模擬和檢驗。檢驗產品的可加工性、加工方法和工藝的合理性,以優化產品的制造工藝、保證產品質量、生產周期和最低成本為目標,進行生產過程計劃、組織管理、車間調度、供應鏈及物流設計的建模和仿真。虛擬化的核心是計算機仿真,通過仿真軟件來模擬真實系統,以保證產品設計和產品工藝的合理性,保證產品制造的成功和生產周期,發現設計、生產中不可避免的缺陷和錯誤。
(四)自動化。自動化是一個動態概念,目前它的研究主要表現在制造系統中的集成技術和系統技術、人機一體化制造系統、制造單元技術、制造過程的計劃和調度、柔性制造技術和適應現化生產模式的制造環境等方面。制造自動化技術的發展趨勢是制造全球化、制造敏捷化、制造網絡化、制造虛擬化、制造智能化和制造綠色化。
(五)綠色化。綠色制造則通過綠色生產過程、綠色設計、綠色材料、綠色設備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產出綠色產品,產品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。采用綠色制造能最大限度地減少制造對環境的負面影響,同時使原材料和能源的利用效率達到最高。
四、結語
制造技術不僅是衡量一個國家科技發展水平的重要標志,也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經濟發展的關鍵時期,制造技術是我們的薄弱環節。只有跟上發展先進制造技術的世界潮流,將其放在戰略優先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發達國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。總之,在我國研究和發展先進制造技術勢在必行。
參考文獻:
[1]馬曉春,我國現代機械制造技術的發展趨勢[J].森林工程,2002(3).
[2]王世敬、溫筠,現代機械制造技術及其發展趨勢[J].石油機械,2002(11).
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1 先進制造技術的特點
1.1 是面向21世紀的技術
先進制造技術是制造技術的最新發展階段,是由傳統的制造技術發展起來的,既保持了過去制造技術中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術成果,并滲透到產品生產的所有領域及其全部過程。先進制造技術與現代高新技術相結合而產生了一個完整的技術群,它是具有明確范疇的新的技術領域,是面向21世紀的技術。
1.2 是面向工業應用的技術
先進制造技術并不限于制造過程本身,它涉及到產品從市場調研、產品開發及工藝設計、生產準備、加工制造、售后服務等產品壽命周期的所有內容,并將它們結合成一個有機的整體。先進制造技術的應用特別注意產生最好的實際效果,其目標是為了提高企業競爭和促進國家經濟和綜合實力的增長。目的是要提高制造業的綜合經濟效益和社會效益。
1.3 是駕馭生產過程的系統工程
先進制造技術特別強調計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術和現代系統管理技術在產品設計、制造和生產組織管理、銷售及售后服務等方面的應用。它要不斷吸收各種高新技術成果與傳統制造技術相結合,使制造技術成為能駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流的系統工程。
1.4 是面向全球競爭的技術
20世紀 80年代以來,市場的全球化有了進一步的發展, 發達國家通過金融、經濟、科技手段爭奪市場,傾銷產品,輸出資本。隨著全球市場的形成,使得市場競爭變得越來越激烈,先進制造技術正是為適應這種激烈的市場競爭而出現的。因此,一個國家的先進制造技術,它的主體應該具有世界先進水平,應能支持該國制造業在全球市場的競爭力。
1.5 是市場競爭三要素的統一
在20世紀 70年代以前,產品的技術相對比較簡單,一個新產品上市,很快就會有相同功能的產品跟著上市。因此,市場競爭的核心是如何提高生產率。到了20世紀80年代以后,制造業要贏得市場競爭的主要矛盾已經從提高勞動生產率轉變為以時間為核心的時間、成本和質量的三要素的矛盾。先進制造技術把這三個矛盾有機結合起來,使三者達到了統一。
2 先進機械制造技術的發展現狀
近年來,我國的制造業不斷采用先進制造技術,但與工業發達國家相比,仍然存在一個階段性的整體上的差距。
(1)管理方面。工業發達國家廣泛采用計算機管理,重視組織和管理體制、生產模式的更新發展,推出了準時生產(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生產(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技術。我國只有少數大型企業局部采用了計算機輔助管理,多數小型企業仍處于經驗管理階段。
(2)設計方面。工業發達國家不斷更新設計數據和準則,采用新的設計方法,廣泛采用計算機輔助設計技術(CAD/CAM),大型企業開始無圖紙的設計和生產。我國采用CAD/CAM技術的比例較低。轉貼于
(3)制造工藝方面。工業發達國家較廣泛的采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米/納米技術、激光加工技術、電磁加工技術、超塑加工技術以及復合加工技術等新型加工方法。我國普及率不高,尚在開發、掌握之中。
(4)自動化技術方面。工業發達國家普遍采用數控機床、加工中心及柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(FMS)、計算機集成制造系統(CIMS),實現了柔性自動化、知識智能化、集成化。我國尚處在單機自動化、剛性自動化階段,柔性制造單元和系統僅在少數企業使用。
3 我國先進機械制造技術的發展趨勢
(1)全球化。一方面由于國際和國內市場上的競爭越來越激烈,例如在機械制造業中,國內外已有不少企業,甚至是知名度很高的企業,在這種無情的競爭中紛紛落敗,有的倒閉,有的被兼并。不少暫時還在國內市場上占有份額的企業,不得不擴展新的市場;另一方面,網絡通訊技術的快速發展推動了企業向著既競爭又合作的方向發展,這種發展進一步激化了國際間市場的競爭。這兩個原因的相互作用,已成為全球化制造業發展的動力,全球化制造的第一個技術基礎是網絡化,網絡通訊技術使制造的全球化得以實現。
(2)網絡化。網絡通訊技術的迅速發展和普及,給企業的生產和經營活動帶來了革命性的變革。產品設計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產品銷售都可以異地或跨越國界進行。此外,網絡通訊技術的快速發展,加速技術信息的交流、加強產品開發的合作和經營管理的學習,推動了企業向著既競爭又合作的方向發展。
(3)虛擬化。制造過程中的虛擬技術是指面向產品生產過程的模擬和檢驗。檢驗產品的可加工性、加工方法和工藝的合理性,以優化產品的制造工藝、保證產品質量、生產周期和最低成本為目標,進行生產過程計劃、組織管理、車間調度、供應鏈及物流設計的建模和仿真。虛擬化的核心是計算機仿真,通過仿真軟件來模擬真實系統,以保證產品設計和產品工藝的合理性,保證產品制造的成功和生產周期,發現設計、生產中不可避免的缺陷和錯誤。
(4)自動化。自動化是一個動態概念,目前它的研究主要表現在制造系統中的集成技術和系統技術、人機一體化制造系統、制造單元技術、制造過程的計劃和調度、柔性制造技術和適應現化生產模式的制造環境等方面。制造自動化技術的發展趨勢是制造全球化、制造敏捷化、制造網絡化、制造虛擬化、制造智能化和制造綠色化。
(5)綠色化。綠色制造則通過綠色生產過程 、綠色設計、綠色材料、綠色設備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產出綠色產品,產品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。采用綠色制造能最大限度地減少制造對環境的負面影響,同時使原材料和能源的利用效率達到最高。
4 結語
制造技術不僅是衡量一個國家科技發展水平的重要標志,也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經濟發展的關鍵時期,制造技術是我們的薄弱環節。只有跟上發展先進制造技術的世界潮流,將其放在戰略優先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發達國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。總之,在我國研究和發展先進制造技術勢在必行。
參考文獻
篇13
1先進制造技術的特點
1.1是面向21世紀的技術
先進制造技術是制造技術的最新發展階段,是由傳統的制造技術發展起來的,既保持了過去制造技術中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術成果,并滲透到產品生產的所有領域及其全部過程。先進制造技術與現代高新技術相結合而產生了一個完整的技術群,它是具有明確范疇的新的技術領域,是面向21世紀的技術。
1.2是面向工業應用的技術
先進制造技術并不限于制造過程本身,它涉及到產品從市場調研、產品開發及工藝設計、生產準備、加工制造、售后服務等產品壽命周期的所有內容,并將它們結合成一個有機的整體。先進制造技術的應用特別注意產生最好的實際效果,其目標是為了提高企業競爭和促進國家經濟和綜合實力的增長。目的是要提高制造業的綜合經濟效益和社會效益。
1.3是駕馭生產過程的系統工程
先進制造技術特別強調計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術和現代系統管理技術在產品設計、制造和生產組織管理、銷售及售后服務等方面的應用。它要不斷吸收各種高新技術成果與傳統制造技術相結合,使制造技術成為能駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流的系統工程。
1.4是面向全球競爭的技術
20世紀80年代以來,市場的全球化有了進一步的發展,發達國家通過金融、經濟、科技手段爭奪市場,傾銷產品,輸出資本。隨著全球市場的形成,使得市場競爭變得越來越激烈,先進制造技術正是為適應這種激烈的市場競爭而出現的。因此,一個國家的先進制造技術,它的主體應該具有世界先進水平,應能支持該國制造業在全球市場的競爭力。
1.5是市場競爭三要素的統一
在20世紀70年代以前,產品的技術相對比較簡單,一個新產品上市,很快就會有相同功能的產品跟著上市。因此,市場競爭的核心是如何提高生產率。到了20世紀80年代以后,制造業要贏得市場競爭的主要矛盾已經從提高勞動生產率轉變為以時間為核心的時間、成本和質量的三要素的矛盾。先進制造技術把這三個矛盾有機結合起來,使三者達到了統一。
2先進機械制造技術的發展現狀
近年來,我國的制造業不斷采用先進制造技術,但與工業發達國家相比,仍然存在一個階段性的整體上的差距。
(1)管理方面。工業發達國家廣泛采用計算機管理,重視組織和管理體制、生產模式的更新發展,推出了準時生產(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生產(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技術。我國只有少數大型企業局部采用了計算機輔助管理,多數小型企業仍處于經驗管理階段。
(2)設計方面。工業發達國家不斷更新設計數據和準則,采用新的設計方法,廣泛采用計算機輔助設計技術(CAD/CAM),大型企業開始無圖紙的設計和生產。我國采用CAD/CAM技術的比例較低。
(3)制造工藝方面。工業發達國家較廣泛的采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米/納米技術、激光加工技術、電磁加工技術、超塑加工技術以及復合加工技術等新型加工方法。我國普及率不高,尚在開發、掌握之中。
(4)自動化技術方面。工業發達國家普遍采用數控機床、加工中心及柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(FMS)、計算機集成制造系統(CIMS),實現了柔性自動化、知識智能化、集成化。我國尚處在單機自動化、剛性自動化階段,柔性制造單元和系統僅在少數企業使用。
3我國先進機械制造技術的發展趨勢
(1)全球化。一方面由于國際和國內市場上的競爭越來越激烈,例如在機械制造業中,國內外已有不少企業,甚至是知名度很高的企業,在這種無情的競爭中紛紛落敗,有的倒閉,有的被兼并。不少暫時還在國內市場上占有份額的企業,不得不擴展新的市場;另一方面,網絡通訊技術的快速發展推動了企業向著既競爭又合作的方向發展,這種發展進一步激化了國際間市場的競爭。這兩個原因的相互作用,已成為全球化制造業發展的動力,全球化制造的第一個技術基礎是網絡化,網絡通訊技術使制造的全球化得以實現。
(2)網絡化。網絡通訊技術的迅速發展和普及,給企業的生產和經營活動帶來了革命性的變革。產品設計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產品銷售都可以異地或跨越國界進行。此外,網絡通訊技術的快速發展,加速技術信息的交流、加強產品開發的合作和經營管理的學習,推動了企業向著既競爭又合作的方向發展。
(3)虛擬化。制造過程中的虛擬技術是指面向產品生產過程的模擬和檢驗。檢驗產品的可加工性、加工方法和工藝的合理性,以優化產品的制造工藝、保證產品質量、生產周期和最低成本為目標,進行生產過程計劃、組織管理、車間調度、供應鏈及物流設計的建模和仿真。虛擬化的核心是計算機仿真,通過仿真軟件來模擬真實系統,以保證產品設計和產品工藝的合理性,保證產品制造的成功和生產周期,發現設計、生產中不可避免的缺陷和錯誤。
(4)自動化。自動化是一個動態概念,目前它的研究主要表現在制造系統中的集成技術和系統技術、人機一體化制造系統、制造單元技術、制造過程的計劃和調度、柔性制造技術和適應現化生產模式的制造環境等方面。制造自動化技術的發展趨勢是制造全球化、制造敏捷化、制造網絡化、制造虛擬化、制造智能化和制造綠色化。
(5)綠色化。綠色制造則通過綠色生產過程、綠色設計、綠色材料、綠色設備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產出綠色產品,產品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。采用綠色制造能最大限度地減少制造對環境的負面影響,同時使原材料和能源的利用效率達到最高。
4結語
制造技術不僅是衡量一個國家科技發展水平的重要標志,也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經濟發展的關鍵時期,制造技術是我們的薄弱環節。只有跟上發展先進制造技術的世界潮流,將其放在戰略優先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發達國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。總之,在我國研究和發展先進制造技術勢在必行。
參考文獻