先進制造技術的分類范文

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先進制造技術的分類

篇1

【文獻標識碼】A

【文章編號】1672—5158(2012)10-0142-01

先進制造技術是為了適應時代要求,提高競爭能力,對制造技術不斷優化及推陳出新而形成的。先進制造技術作為一個專有名詞提出后,至今沒有一明確的、公認的定義。

經過近來對發展先進制造技術方面開展的工作,通過對其特征的分析研究,可以認為:“先進制造技術是制造業不斷吸收信息技術及現代化管理等方面的成果,并將其綜合應用于產品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務乃至回收的制造全過程,以實現優質、高效、低耗、清潔、靈活生產,提高對動態多變的產品市場的適應能力和競爭能力的制造技術的總稱”。

1 先進制造技術特點

(1)先進制造技術貫穿了從產品設計、加工制造到產品銷售及使用維修等全過程,成為“市場一產品設計一制造一市場”的大系統。而傳統制造工程一般單指加工過程。

(2)先進制造技術充分應用計算機技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術、管理技術等的最新成果,各專業、學科間不斷交叉、融合,其界限逐漸淡化甚至消失。

(3)先進制造技術是技術、組織與管理的有機集成,特別重視制造過程組織和管理體制的簡化及合理化。

(4)先進制造技術并不追求高度自動化或計算機化,而是通過強調以人為中心,實現自主和自律的統一,最大限度地發揮人的積極性、創造性和相互協調性。

(5)先進制造技術是一個高度開放、具有高度自組織能力的系統,通過大力協作,充分、合理地利用全球資源,不斷生產出最具競爭力的產品。

2 先進制造技術面臨的挑戰與發展機遇

21世紀制造業仍將在國民經濟的發展中擁有重要的地位與作用,是國民經濟的基礎。先進制造技術仍是一個國家繁榮昌盛的基礎技術之一,是直接創造社會財富的重要手段,是一個國家經濟發展的主要技術支撐。

21世紀先進制造技術的發展面臨如下挑戰與機遇。

2.1 有限的資源與日益增長的環保壓力的挑戰

地球這個宇宙中的一個村落已日益“變小”,環境污染正威脅著人類的生存,而有限的資源正威脅著人類的持續發展。因而,如何實現可持續發展已是21世紀人類的一個重要課題。先進制造技術的發展必須充分考慮資源緊缺與環保壓力。綠色制造是21世紀制造技術的一個重要特征。綠色設計技術、產品的拆卸與回收技術、生態工廠的循環式制造技術將得到迅速的發展。

2.2 消費觀念變革及市場劇烈競爭

21世紀消費者的行為更具有選擇性,“客戶化、小批量、快速交貨”的要求不斷增加,批量生產的產品逐漸為個性化、多樣化的產品所取代,產品的生產與服務的界限越來越模糊,市場的動態多變性以及劇烈的競爭迫使制造業改變策略。

2.3 制造全球化和貿易自由化的挑戰

隨著世界自由貿易體制的進一步完善及全球交通運輸體系和通信網絡的建立,國際經濟合作與交往日趨緊密,全球產業界進入了結構大調整的重要時期,世界正在形成一個統一的大市場。制造業的全球化與一體化的格局已經初步形成。制造技術的發展必須與此相適應,新的生產模式必將是全球化的生產模式。

2.4 信息技術的發展為先進制造技術的發展提供良好的機遇

21世紀的制造業正在從以機器為特征的傳統技術時代向著以信息為特征的系統技術時代邁進。信息技術的發展將大大促進先進制造技術的發展。

3 先進制造技術的發展趨勢

隨著電子、信息等高新技術的不斷發展,隨著市場需求個性化與多樣化,未來先進制造技術發展的總趨勢是向精密化、柔性化、網絡化、虛擬化、智能化、清潔化、集成化、全球化的方向發展。當前先進制造技術的發展趨勢大致有以下四個方面。

3.1 信息技術越來越重要

信息化是當今社會發展的趨勢,信息技術正在以人們想象不到的速度發展,產品制造過程中的信息投人已成為決定產品成本的主要因素。信息技術也正在向制造技術注入和融合,促進制造技術不斷發展。可以說先進制造技術的形成與發展,無不與信息技術的應用與注入有關。信息技術是推動制造技術發展的最關鍵因素。信息技術促進著設計技術的現代化,加工制造的精密化、快速化,自動化技術的柔性化、智能化以及整個制造過程的網絡化、全球化。各種先進生產模式的發展,如CIMS、并行工程、精益生產、敏捷制造、虛擬企業與虛擬制造,也無不以信息技術的發展為支撐。通過信息交換和信息共享,企業生產的柔性和敏捷性大大提高。

3.2 集成程度越來越高

集成的作用是將原來獨立運行的多個單元系統集成為一個能協調工作的、功能更強的新系統。先進制造技術的集成不是簡單的連接,而是經過統一規劃設計,分析原技術和單元系統的作用和相互關系并進行優化重組而實現的。先進制造技術的集成促進了制造企業的功能集成。功能集成要借助現代管理技術、計算機技術、自動化技術和信息技術的集成,同時還要強調人的集成。

先進制造技術的集成程度越來越高,使得專業、學科問的界限逐漸淡化、消失。先進制造技術的不斷發展,使加工、檢測、物流、裝配過程以及設計、制造過程等逐步走向一體化,專業車間、專用設備的概念逐漸淡化,不同專業的技術甚至設備集成為先進制造技術逐漸增多。先進制造技術的高度柔性與高度集成,使得系統越來越復雜。由于計算機、知識工程及制造軟件系統的使用,一些先進制造技術的智能化越來越高,能夠進行分析、判斷、推理、構思和決策,可以在沒有人為干預的情況下進行制造生產。

3.3 趨向綠色制造

先進制造技術在整個制造過程中,應該大大減少能耗及對環境的負面影響,使得廢棄物和有害物質的排放最小,對資源利用效率最高,這就是綠色制造。日趨嚴格的環境與資源的約束,使綠色制造業顯得越來越重要。中國的資源、環境問題尤為突出,制造業不僅要解決生產過程的污染和資源浪費問題,更重要的是要為社會提供在全壽命周期內沒有污染、節約資源的產品。因此,綠色制造將成為先進制造技術的重要特征。先進制造技術應該充分體現綠色制造,使產品在生命周期符合環保、人類健康、能耗低、資源利用率高的要求。

3.4 越來越多地使用虛擬技術

從本質上講,虛擬制造技術是對真實制造過程的動態模擬、仿真,是在計算機上制造數字化產品,經過模擬仿真使產品外形設計、布局設計、加工及裝配過程達到優化產品的設計及工藝過程、優化制造環境配置和生產供給計劃、優化制造過程并改進制造系統的目的,用來改善各個層次的決策和控制。虛擬制造從根本上改變了設計、試制、修改設計、規模生產的傳統制造模式。在產品真正制出之前,在虛擬制造環境中生成軟產品原型(Soft Prototype)代替傳統的硬樣品(Hard Prototype)進行試驗,對其性能和可制造性進行預測和評價,從而縮短產品的設計與制造周期,降低產品的開發成本,提高系統快速響應市場變化的能力。最新的進展是在并行工程環境下,開展虛擬成形制造,使得在產品的設計完成時,成形制造的準備工作也同時完成。

參考文獻

篇2

關鍵詞:先進制造技術 組織創新 資源基礎理論

一、問題的提出

先進制造技術的應用如何或者怎樣影響企業核心能力,特別是企業創新能力正逐漸成為先進制造技術理論研究的重要問題,而這對企業在實踐中如何運用先進制造技術去獲得競爭優勢至關重要。本文正是帶著這樣的問題,在前人研究的基礎上,運用資源基礎理論(Resource Based Theory),研究先進制造技術應用影響企業創新能力的內在機制,并試圖建立一個探索先進制造技術應用水平轉化為以創新能力為核心的競爭優勢的演化路徑,從而揭開先進制造技術應用水平轉化為競爭優勢作用機制的面紗。

二、假設提出

基于資源基礎理論,先進制造技術作為企業重要的資源內容,其轉化為競爭優勢的路徑是通過企業組織行為如組織學習的中介作用來獲取競爭優勢,同時這種競爭優勢有效轉化的程度還受到業務資源優化(如人力資源管理系統)的調節影響。

創新能力對于企業而言,可以幫助企業不斷建立新的優勢資源,使得企業在市場競爭中能夠更好地進行資源或者能力的運用。同時,在企業管理實踐中,大多將創新能力視為競爭優勢的核心內容。因此,創新能力的構建是知識經濟時代企業考慮競爭優勢構建的主要內容。

采用先進制造技術并獲取成功的大企業,如美國航空公司的計算機訂票系統(SABRE),以及美國醫療供應公司的自動訂單系統(ASAP)等,通過先進制造技術的應用和實施獲得了非常顯著的戰略優勢,迅速建立了其在競爭領域的戰略優勢,同時也重新構建了產業結構中的轉換成本和行業進入壁壘。

相關研究者們便從產業組織的視角入手,提出了先進制造技術應用研究概念框架。眾多學者的研究結果表明,先進制造技術應用能夠為企業帶來競爭優勢(BakoS&Treaey,1986;MeFarlan,1984)。之后,許多案例研究的結果也都驗證了這一結論(Brady,1986;peland&MCKenney,1988;Short&Venkatraman,1992)。

國內亦有學者采用客觀數據進行相關的實證研究,楊道箭和齊二石選擇的初始樣本9家來自于國家信息化測評中心評選的標桿企業(自2004年開始),18家家來自中國企業信息化500強中排名靠前者(2003-2007),受控樣本為來自中國企業聯合會合中國企業家協會聯合的中國企業500強中排名前100位的27家企業,分別對應初始樣本中的27家企業,同樣以排名來判定先進制造技術應用能力的強弱,通過配對統計發現具有更高先進制造技術應用能力水平的企業會表現出更好的績效,這些企業具有顯著較高的營業凈利率、總資產收益率、凈資產收益率和人均凈利潤。由此,提出本研究的第一個假設:

假設1:先進制造技術應用水平與企業創新能力成正相關關系,先進制造技術應用水平越高,企業創新能力越強。

關于先進制造技術研究,無論是國外學者還是國內學者,都開始由早期選擇企業績效慢慢轉而選擇競爭優勢(或者是未來績效、創新能力等),這反映研究者越來越傾向于關注先進制造技術應用效應的長期性和可持續性,而非短期的績效;從研究結論看,雖然對先進制造技術應用的理解存在差異,研究的數據來源、因變量的選擇都不盡相同,但是卻有一個幾乎相同的結論:先進制造技術應用對企業的競爭優勢或者績效有顯著的正向影響,而先進制造技術基礎設施沒有。也就是說,企業競爭優勢的真正來源是先進制造技術應用,而非先進制造技術本身。而打破這個“黑箱”的學者是Tippins&Sohi。他們通過對27家制造企業的調查,假設并驗證了先進制造技術應用與企業績效之間不是直接的關系,組織學習在先進制造技術應用與企業績效之間起顯著的中介作用。程金林和石金濤通過理論分析認為:先進制造技術與其他組織資源相互融合產生的企業能力,與持續競爭優勢之間存在正相關關系,而競爭行動是這種關系的中介變量。因此,提出本研究的第2個假設:

假設2:企業組織學習在先進制造技術應用水平與企業創新能力的正向影響關系中起中介作用。

先進制造技術的潛在效益并不會自動地在那些實施它們的公司中出現(Jaikumar 1986;Meredith and McTavish 1992)。許多研究表明如果組織沒有具備其它職能領域的適應能力,單單只投資于先進制造技術是不足以得到其潛在效益的(Jaikumar 1986;Zammuto and O’Connor 1992;Garud and Kotha 1994)。

先進制造技術作為企業重要的技術系統組成部分,其應用效果必須與企業的社會系統達成一致。由于先進制造技術的引入改變了期望從員工處獲取的貢獻的性質,這些員工創造新知識和獲取新技能的能力也成為關鍵的成功因素。這意味著要實現先進制造技術的潛能,人力資源管理和人力資源制度的設計必須隨著制造技術的變化而調整。

組織的人力資源主要包括技術、技巧、經驗、關系及員工的洞察力等。學術界對信息系統是一個社會技術系統的觀點已達成共識,其中的社會部分是指工作在組織中的人,人力資源對企業先進制造技術應用的重要作用也已經被許多學者探討和實證證明。先進制造技術與人力資源協同能力是指企業先進制造技術應用和發展所需的各類人員的能力,它是形成企業先進制造技術應用能力的基礎。只有具備先進制造技術相關知識、技能和經驗,通過結合相應的資源,才能為企業提供穩定可靠的生產制造服務。部分學者已經指出與先進制造技術相關的人力資源包括企業高層領導、從事信息技術工作的管理者、員工管理技能等內容。因此,提出本研究的第3個假設:

假設3:人力資源管理系統在先進制造技術應用水平、組織學習與企業創新能力的正向影響關系中起正向調節作用。

三、研究設計

1.變量測量。先進制造技術應用水平:本文采用了Heijltes(2000)開發的AMT應用水平量表,形成了測量企業先進制造技術應用水平的9項AMT的測量量表。第一,創新能力:綜合有關組織創新能力的觀點,本研究運用Daft在1978年對組織創新能力的分類方法,由4項測量技術創新條目和9項測量管理創新條目構成。第二,組織學習:結合本研究的研究目的,本研究采用Baker和Sinkula(1999)提出的組織學習量表。該量表用“學習承諾”、“共同愿景”和“開放的心智”三個維度,共18項測量條目。第三,高績效工作系統:研究采用肖知興和Bj?rkman利用國外文獻總結而提出的由9項實踐組成的適合中國情境的高績效工作系統的量表。

2.樣本與數據收集。本研究向符合條件的制造企業負責生產運營管理的管理人員發放問卷。問卷發放采用了電子郵件和紙質郵寄兩種方式,共發放問卷752份,回收637份,回收率為84.71%,通過剔除回答明顯錯誤、項目缺失等造成的無效問卷135份后,共獲得502份有效問卷,有效回收率為66.76%。

3.數據分析工具。本研究主要利用spss16.0和AMOS17.0進行數據統計與分析。

四、數據統計與分析

1.信度檢驗。本研究分別采用Crobanch’s α進行信度檢驗,各量表及其各變量維度的Crobanch’s α系數均達到實證研究要求的大于0.7的標準。

2.效度檢驗。為了驗證各研究變量的結構模型,在之前的預測試所做的信度和效度分析基礎上,對正式問卷所獲得的數據進行驗證性因子分析(CFA),對各變量的結構進行擬合,確定最佳模型,各量表的驗證性因子分析模型擬合參數見下表1。

五、模型驗證

本研究主要采用Marsh、Wen和Hau的無約束模型對模型進行驗證。因此,本研究在自變量和調節變量均值化的前提下,選取9對指標乘積(如AMAT1-HPWS1、AMAT2-HPWS2,如此類推直至AMAT9-HPWS9)作為調節效應隱變量(HA)的指標(HA1、HA2、HA3、HA4、HA5、HA6、HA7、HA8、HA9),建立結構方程模型。

該模型的擬合參數:卡方值為5620.717(p=0.056),自由度為1115,卡方與自由度比值為4.718,表明模型的結果較好;絕對擬合指數GFI為0.89,相對擬合指數NNFI為0.92,CFI為0.91,都大于0.9;SRMR為0.07,小于0.08,RMSEA為0.063,小于0.08。擬合結果表明,該模型擬合指標基本達到了可接受水平,模型達到了實證研究的要求。

根據以上統計分析結果,假設體系驗證情況總結如下:

第一,先進制造技術應用水平對技術創新能力的直接影響是0.48(>0),對管理創新能力的直接影響是0.25(>0),且均達到顯著水平。因此,假設1得到驗證。

第二,先進制造技術應用水平對學習承諾的路徑系數是-0.355(p=0.112>0.05,未達到顯著水平),學習承諾對技術創新能力的路徑系數是0.944(p=0.140>0.05.未達到顯著水平),對管理創新能力的路徑系數是0.921(p=0.127>0.05.未達到顯著水平);先進制造技術應用水平對共同愿景的路徑系數是0.463(>0)(p0)(p=0.0450)(p=0.0210)(p=0.0120)(p=0.0410)(p=0.032

第三,先進制造技術應用水平對共同愿景的路徑系數是0.216(>0)(p=0.02

六、限制與展望

由于所有數據都來自同一組織,那么在問卷調查所獲取的數據就可能存在同源方差(Common Method Bias)問題。盡管在研究設計的時候已經考慮這樣的問題,并采取了一定的方法(例如采用驗證性因子分析來檢驗變量的區分效度等方法)。基于本文的研究局限,未來有關于先進制造技術的研究仍有許多可以進一步探討的問題:

第一,縱向跟蹤研究。縱向研究能夠進一步考察先進制造技術對企業組織行為和管理的作用和影響,并更有效地揭示先進制造技術與企業核心能力的互動關系,從而使研究結論更具可信性。

第二,不同類型的先進制造技術應用水平所帶來的差異。先進制造技術所包括的技術種類非常繁多,影響層次也各不相同,因此針對不同類型先進制造技術與企業創新能力的研究,會使得研究更加有針對性。

參考文獻:

[1]曉波,胡保亮,蔡荃.運用信息技術能力獲取競爭優勢的框架與路徑研究[J].科研管理,2006,27(5):53-58

[2]Tippins M J,Sohi R S.IT competency and firm performance:is organizational learning a missing link?[J].Strategic Management Journal,2003,24(8):745-761

篇3

Abstract: Aiming at profound changes in manufacturing industry made by the rapid development of the human science and technology, on the goal to improve the disposition of the students of the Mechanical Manufacturing and Automation,the paper firstly discuses the way to cultivate the modern manufacturing concept with the core concept of Information Manufacturing,then research the teaching ideal and methods based on the course of Advanced Manufacturing Technology.

關鍵詞: 先進制造技術;信息制造;制造觀;教學方法

Key words: Advanced Manufacturing Technology;Information Manufacturing;Manufacturing Concept;Teaching Methods

中圖分類號:G642.4 文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2011)18-0176-02

0引言

上世紀末以來,伴隨以信息技術、自動化技術等為代表的人類科技的快速發展,制造已由傳統機械制造升華為集機械、液壓、光電、信息、材料、檢測、通訊、自控等領域最新知識成果為一體的嶄新學科,并對應演化形成了“精益生產、敏捷制造、虛擬制造、綠色制造”等一系列以優質、高效、低耗、靈活、清潔生產為原則,以取得理想經濟、社會效益為目標的系列先進制造技術。這在有力推動人類社會經濟發展同時,也對制造領域人才素質的培養提出更高要求。為此,在機械制造及其自動化等專業的教學中如何依據人類制造技術的發展歷程和演變規律實現對學生現代制造觀的培養顯然意義明顯,這對于目前正處于工業化發展轉型關鍵階段的中國民族工業更加意義重大。

1現代制造觀的培養思路和入手點

自人類以造物區別于其他生物開始,制造作為人類所從事的一項基本活動便伴隨著人類科技的發展和社會進步也處于不斷發展之中。人類在通過自身制造活動有目的地提高改善自身生產、生活方式的同時,其對自身制造活動的認識也伴隨科技的發展逐步深入,與之對應形成了制造觀。雖然,目前對于制造觀在概念上仍然沒有形成明確一致的定義,但從人類認知外部客觀世界的基本規律出發可明顯看出:制造觀顯然是人類在自身制造活動的不斷實踐中,基于所認知形成的核心制造要素、屬性來刻畫制造活動規律而形成的。人類關于自身制造活動基本屬性、規律的認知顯然是制造觀的基本內涵。因此,對于現代制造觀的培養應在產品零部件的加工、裝配這一傳統制造認知的基礎上,進一步從現代制造的概念、屬性特征以及基本規律三個層次入手,自上而下地逐步開展。首先應在概念層次上,從制造是什么和做什么的角度為學生明確現代制造的概念和內涵,使學生建立對于現代制造的基本認知。其次,可進一步結合當前主流先進制造技術特點及其應用情況,通過對現代制造所共同遵循目標、原則和方法的分析,從制造如何實現角度培養學生關于現代制造屬性、特征的基本認知。最后可依據所分析的現代制造基本屬性、特征,進一步通過對現代制造核心要素和實施開展本質規律的總結,從現代制造的過程、組織、控制管理和人的作用等層次進一步明確關于現代制造的基本認知。根據上面所分析的現代制造觀的培養思路及入手點,下面就針對所提出的三個層次具體討論現代制造觀的培養問題。

2現代制造的大制造概念

針對制造的概念,在依據國際生產工程學會(CIRP)的定義闡明制造是一個涉及“產品設計、物料選擇、生產計劃、生產過程、質量保證、經營管理、市場銷售和服務”的一系列相關活動和工作的總稱的同時,還應結合制造業當前發展現狀,進一步從如下所述的“寬領域、多學科、全過程、多目標”等幾個層面深入解釋現代制造的內涵。

2.1 現代制造的行業領域現代制造已不再僅僅是機械制造,在人類不斷提高自身的生產、生活水平這一目標的作用下,制造已演變為人類所從事的一項基本社會經濟活動,它涵蓋了機械、電子、化工、輕紡、食品等國民經濟的廣闊行業領域。

2.2 現代制造的學科領域現代制造在涵蓋國民經濟廣闊行業領域同時,通過對各學科知識、方法的綜合應用,必然會打破傳統的行業、學科領域界線,轉變為集機械、電子、材料、能源、信息、管理、生命科學、材料科學等為一體的綜合學科。

2.3 現代制造的基本過程現代制造已不再僅僅是單一的機械加工、裝配過程,其在內容上涵蓋了“市場需求分析、產品規劃、產品設計、工藝設計、加工裝配、銷售服務及報廢產品回收處理”等產品生命周期全過程中的所有環節和活動。

2.4 現代制造的目標現代制造打破了傳統機械制造以經濟效益為最終目標的束縛,在創造良好社會、經濟效益促進人類社會可持續發展的宏觀原則下,現代制造以產品的功能全面、造得快、造得好、造得省、造得準等作為制造活動實施開展所共同遵循基本目標。實際中,制造的優劣就是基于這些目標,從技術、經濟和社會學角度綜合開展評價做出的。

針對上述內容,如果可以同時結合以汽車為代表的某機電產品的制造發展歷程對其加以解釋說明和驗證,就可以更生動地從概念上深化學生對于現代制造的基本認知,幫助他們樹立現代制造的大制造概念[1][2]。

3現代制造的屬性特征

毋庸置疑,現代制造的屬性、特征與制造技術的發展密切相關。實際中,制造的特征和屬性是制造活動實施開展所共同遵循的目標、原則、策略和方式的體現。它們是伴隨人類社會和經濟的發展,科技的進步以及人類對其自身制造活動的不斷深入認知而逐步積累形成的[3]。制造的屬性特征和制造技術之間存在緊密聯系,一方面人類制造活動可以基于制造技術的發展不斷形成新的屬性特征,另一方面,新屬性、特征為制造活動所帶來的變化也為制造技術的進一步改進發展提供契機。鑒于此,實際教學中,在講述先進制造技術各自優勢特點和機理的基礎上,可進一步針對所講述的各項先進制造技術,通過對表1中對應內容的講述說明人類制造活動因制造技術,特別是先進制造技術的發展應用所發生的改變,從而可闡明現代制造屬性和特征的技術誘因。

如表1所示,伴隨先進制造技術的實施發展,現代制造在產品研發周期、質量、加工手段、組織方式等方面發生了顯著的提升轉變。這在提高人類生產能力的同時也必然會引發人類制造活動開展方式、方法的改變,形成如表2所示的全新屬性和特征[5][6]。

篇4

[關鍵詞]先進制造業 制造技術 制造模式 市場網絡組織

〔中圖分類號〕F062.9 〔文獻標識碼〕A 〔文章編號〕 1000-7326(2008)06-0074-06

在經濟全球化和信息技術革命的推動下,國際制造業的生產方式正在發生著重大變革。近十余年來,世界主要工業國紛紛制定各種發展計劃,促進傳統制造業向先進制造業(advanced manufacturing industry)轉變。加快發展先進制造業,已經成為世界制造業發展的新潮流。本文根據當代國際制造業發展的新趨勢,從超微觀、微觀和中觀三維視角進行綜合概括,建立起一個新的先進制造業理論模型。

一、關于先進制造業概念的討論

“先進制造業”是國內學術界近年中提出的新概念,目前尚沒有一個明確的、一致公認的定義。什么是先進制造業?解釋主要有以下三種。

(1)先進制造業主要指采用先進制造技術為主要生產手段的制造業。先進制造業最主要的特點是技術革新快,適應市場需求的多樣化。[1]

(2)先進制造業是指能夠不斷吸收高新技術成果,并將先進制造技術和管理方式綜合應用于研究、設計、制造、檢測和服務等全程的制造業。具有技術含量高、經濟效益好、創新能力強、資源消耗低、環境污染少、服務功能全、就業比較多等特點。[2] 它不僅包括高新技術產業,也涵蓋運用高新技術和先進適用技術改造的傳統產業。

(3)先進制造業指制造業不斷地吸收電子信息、計算機、機械、材料以及現代管理技術等方面的高新技術成果,并將這些先進制造技術綜合應用于制造業產品的研發設計、生產制造、在線檢測、營銷、服務和管理的全過程,實現優質、高效、低耗、清潔、靈活生產,即實現信息化、自動化、智能化、柔性化、生態化生產,取得很好的經濟、社會和市場效果的制造業的總稱。[3]

上述三種解釋都有合理之處,但又都不全面和準確。首先,先進制造業無疑離不開先進技術,但僅采用先進技術,或僅從先進技術來定義,不足以揭示先進制造業的內涵,也無法把先進制造業與以技術先進為標志界定的高新技術產業區分開來。實際上,傳統制造業也是追求技術不斷進步的。其次,先進制造業的確不僅僅局限于生產過程,還應該包括產前和產后全過程,但這也還不足以說明先進制造業是一種新的生產方式。最后,上述解釋都把先進制造視為一個封閉的系統,忽視了現代網絡化的營銷系統和企業之間的廣泛關聯。

筆者認為,應該結合國際制造業的發展趨勢和先進國家制造業的發展特征,可以從超微觀、微觀和中觀的三維視角來對先進制造業進行理論概括。

從超微觀即企業內部的角度看,先進制造業首先表現為技術的先進性,是一個能夠不斷進行技術創新的先進技術體系。既能不斷吸收當代高新技術成果來進行自主技術開發,又善于將先進技術應用于從研發、制造到營銷、維修服務的全過程。先進技術是企業生產和發展的基礎,對制造業的發展起決定性作用。正是在先進技術的基礎上,先進制造業才能夠實現信息化、自動化、智能化、柔性化和生態化生產。

從微觀即企業整體的角度看,先進制造業表現為生產模式的先進性,是一種能夠適應市場變化、不斷優化企業內部資源配置、并能兼顧生態環境和社會利益的高效生產體系。諸如柔性制造系統(FMS)、計算機集成制造系統(CIMS)、精益生產模式(LP)、清潔生產模式(CP)、高效快速重組生產系統、虛擬制造模式(VM)等,就是最為著名的先進制造模式。它決定著企業具體配置各種生產要素的方式和效率,體現著企業與市場之間密切的良性互動關系,也反映著企業與生態和社會環境的和諧相處。正是在生產模式這一點上,先進制造業與傳統制造業迥然有別。

從中觀即產業體系的角度看,先進制造業表現為營銷網絡組織的先進性,是一種以產業鏈為主干、集群化為依托的網絡化市場組織。先進制造業是以現代生產業和發達的市場網絡為支撐的。先進制造業內部各產業部門、各企業之間,在投入產出方面存在著密切的聯系,需要通過價值鏈上的整合與協同、形成供應鏈聯盟和產業集群,從而組成高效率的市場系統。

通過上述分析,概括起來,可以得出先進制造業的簡明定義:先進制造業就是廣泛應用先進制造技術、采用先進制造模式、擁有先進市場網絡組織的工業生產系統。可用圖1來清楚表示先進制造業的理論模型。

二、先進制造技術的內涵與發展

一般認為:先進制造技術是將先進的機械制造技術、電子信息技術和自動化設備以及材料技術等高新技術和先進適用性技術,綜合應用于產品的研究與開發、設計、生產、管理和市場開拓、售后服務,并取得經濟社會效益的綜合技術,它們被統稱為先進制造技術。

先進制造技術一般分為四大類。(1) 現代設計技術,包括計算機輔助設計(CAD)、反求工程技術的新產品開發、基于并行工程的產品設計、文件設計技術與質量功能配置、再生產工程、綠色產品設計等。(2) 先進的制造工藝技術,包括計算機輔助制造(CAM)、少無切削制造技術、非機械加工制造技術、生長型加工和快速原型技術制造(RPM)、虛擬制造技術(VMP)等。(3) 綜合自動化技術,包括分布式數控技術(DNC)、柔性制造技術(FMT )、集成制造技術(CIMT)、智能制造技術(IMT)等。(4) 現代系統管理技術,包括制造資源計劃(MRPII)、準時制(JIT)及精益生產(LP)、敏捷制造(AM)、全球化制造(GM)和信息管理系統(IMS)、可持續發展技術和相關技術等。[4]

1994年初,美國聯邦科學、工程和技術協調委員會(FCCSET)下屬的工業和技術委員會先進制造技術工作組,曾經對先進制造技術的內涵首次作系統的說明,認為先進制造技術主要包括三個技術群:主體技術群、支撐技術群和制造基礎設施(制造技術環境)。這三部分構成一個完整的體系,缺一不可,否則很難發揮預期的整體功能效益。

與傳統制造技術相比,先進制造技術具有四大特征。(1) 它的基礎是優質、高效、低耗、無污染或少污染工藝,并在此基礎上實現優化及與新技術的結合,形成新的工藝與技術。(2) 傳統制造技術一般單指加工制造過程的工藝辦法,而先進制造技術覆蓋了從產品設計、加工制造到產品銷售、使用、維修整個過程。(3) 傳統制造技術一般只能駕馭生產過程中的物質流和能量流,隨著信息技術的列入,使先進制造技術成為能駕馭生產過程中的物質流、能量流和信息流的系統工程。(4) 傳統制造技術的學科、專業單一,界限分明,而先進制造技術的各專業、學科、技術之間的不斷交叉、融合,形成了綜合、集成的新技術。

目前在發達國家,先進制造技術發展的基本態勢是:其一,以數控機床、加工中心和工業機器人為標志的柔性制造單元系統,以柔性制造單元和自動、半自動物料輸送組合為標志的柔性制造系統,這兩個階段的先進制造技術已相當成熟。其二,以信息、工藝、物流、計算機集成為特點的集成技術已處于完善階段。其三,以設計智能化、單元化加工過程智能化和系統整體管理智能化為特征的智能集成制造系統,仍然處在研究與開發過程中。[5] 具體來看,呈現出以下幾大發展趨勢。

(1)數字化。它是制造技術、計算機技術、網絡技術與管理技術的交叉、融和、發展與應用的結果,也是制造企業、制造系統與生產過程、生產系統發展的必然趨勢。它包含了三大部分:以設計為中心的數字制造,以控制為中心的數字制造和以管理為中心數字制造。

(2)精密化。它一方面是指對產品、零件的精度要求越來越高,一方面是指對產品、零件的加工精度要求越來越高,如精密加工技術、細微加工技術、納米加工等。

(3)集成化。先進制造技術的集成化趨勢本質就是知識的集成。其具體表現在三個方面:現代技術的集成;加工技術的集成和企業管理技術的集成。

(4)網絡化。利用網絡,在產品設計、制造與生產管理等活動乃至企業整個業務流程中充分享用有關資源,即快速調集、有機整合與高效利用有關制造資源。制造技術的網絡化由兩個因素決定:一是生產組織變革的需要,一是生產技術發展的可能。

(5)虛擬化。虛擬技術是以計算機支持的仿真技術為前提,對設計、加工、裝配等工序統一建模,形成虛擬的環境、虛擬的過程、虛擬的產品、虛擬的企業,主要包括虛擬環境技術、虛擬設計技術和虛擬制造技術。

(6)智能化。制造系統正由原先的能量驅動型轉變為信息驅動型,這就要求制造系統不但要具備柔性,而且還要表現出某種智能,以便應對大量復雜信息的處理、瞬息萬變的市場需求和激烈競爭的復雜環境。

(7)綠色化。環境保護與環境制約使先進制造技術逐漸向綠色化、可持續化發展。制造業的產品從構思開始,到設計階段、制造階段、銷售階段、使用與維修階段,直到回收階段、再制造各階段,都必須充分考慮環境保護。

三、先進制造模式的內涵與發展

由于資源、環境、市場需求變化及日趨激烈的市場競爭,對制造業市場變動能力、企業網絡組織結構、可持續發展等方面提出了更高的要求。傳統的大批量生產模式(即福特制生產模式)受到越來越多的挑戰,從而催生和創新出了一系列先進制造模式。關于先進制造模式國內外有許多不同看法。主要有兩種觀點:一是從制造科學和制造系統的角度出發,認為制造模式是一種典型的制造系統;另外一種觀點從管理的角度出發,從比較廣泛的范圍來看,認為先進制造模式是一種在生產和制造領域中應用的新生產方式和方法,或是一種制造戰略。

一般而言,制造模式具有典型的制造過程和運行機制,同時具備明確的功能、結構、通信和操作機制。它對于企業內部的信息流、物流和人流的管理具有明確的處理方法;對于企業外部的動態聯盟(包括市場銷售、供應鏈、資源、生產服務等)也具有相應的對策;最后對于上述問題的處理都具有相應的評價指標和方法。因此,制造模式是制造業為了提高產品質量、市場競爭力、生產規模和生產速度,以完成特定的生產任務而采取的一種有效的生產方式和一定的生產組織形式。現代先進制造生產模式是從傳統的制造生產模式中發展、深化和逐步創新而來。

簡單地說,所謂先進制造模式,就是圍繞企業的價值增值鏈,依據不同的環境、通過有效地組織各種要素形成的,可以在特定環境中達到良好效果的先進生產方式和運行管理機制。這種模式已經形成規范的概念、哲理和結構,可以供企業依據不同的環境條件,針對不同的制造目標來加以采用。

根據國際生產工程學會(CIRP)近10年的統計,發達國家所涌現的先進制造系統和先進制造生產模式多達33種。發達國家制造企業,特別是跨國公司和創新性中小企業已廣泛采用一些新的制造模式,如:柔性制造系統(FMS)、計算機集成制造系統(CIMS)、精益生產模式(LP)、清潔生產模式(CP)、高效快速重組生產系統、虛擬制造模式(VM)等。[6] 目前,正在開發下一代制造和生產模式,如:并行工程和協同制造(HM)、生物制造(BM)、遠程網絡制造(RM)、全球制造(GM)和下一代制造系統(NGMS)等。以下擇要簡單介紹八種主要的先進制造模式:

(1)精益生產模式(LP)。精益生產是美國麻省理工學院根據其IMVP的研究中對日本豐田生產方式的總結。精益生產的最終目標是要以具有最優質量和最低成本的產品,對市場需求做出最迅速的響應。它的基本原則是消滅一切浪費和不斷改善。準時制作業、成組技術、彈性作業人數和尊重人性是精益生產的主要支柱。

(2)準時生產制(just-in-time)。又稱無庫存生產模式,其基本思想是訂單驅動,僅當下道工序需求該零件時,才將其生產出來,任何前提生產都是浪費。追求目標是零庫存、零廢品和零設備故障。它適合于相對穩定的大批量流水線或重復生產作業。

(3)柔性制造系統(FMS)。柔性生產主要依靠有高度柔性的、以計算機數控機床生產為主的制造設備來實現多品種小批量生產。其優勢是:增強制造企業的靈活性和應變能力,縮短產品生產周期,提高設備使用率和員工的勞動生產率以及改善生產模式從而大大推動了制造業的發展。

(4)敏捷制造。又稱靈捷制造,是美國通用汽車公司于1988年提出的,1992年美國政府將其作為“21世紀制造企業的戰略”。敏捷制造是新一代生產模式,是對已有生產模式的豐富和發展,它是柔性制造和精益生產發展的結果。敏捷制造包括產品制造機械系統的柔性、員工授權、制造商供應商關系、總體質量管理及企業重構。目前較權威的定義是:敏捷制造是一種結構,在這個結構中每個公司都能開發自己的產品并實施自己的經營戰略。構成這個結構的基石是三種基本資源:有創新精神的管理機構和組織,有技術、有知識的高素質人員和先進制造技術。敏捷源于這三種資源的有效集成。

(5)計算機集成制造系統(CIMS)。是現代信息技術條件下的新一代制造系統。它以計算機來輔助制造系統的集成,以充分的、及時的信息交流或信息共享將企業的設計、工藝、生產車間以及供銷和管理部門集成為一個有機的整體,使他們相互協調的運作,以提高產品質量,縮短產品開發周期,提高生產效率,確保企業的整體效益,提高企業的競爭能力和生存能力。

(6)虛擬制造模式(VM)。是虛擬現實技術在制造中的應用。虛擬制造實際上是一種計算機科學技術,以信息技術、仿真技術、虛擬現實技術為支柱,在產品設計或制造系統的物理實現之前,就能使人體感覺到未來產品的性能或者制造系統的狀態,從而可以做出前瞻性的決策與優化實施方案。從本質上講虛擬制造技術是對真實制造過程的動態模擬、仿真,是在計算機上制造數字產品,在虛擬制造環境中生產軟產品替代傳統的硬樣品進行試驗,對其性能和可制造性進行預測和評價,從而縮短產品的設計與制造周期,降低產品的開發成本,提高系統快速響應市場變化的能力。

(7)清潔生產模式(CP)。聯合國環境計劃署對清潔生產的定義為:清潔生產是一種新的創造性的思想,該思想將整體預防的環境戰略持續應用于生產過程、產品和服務中,以增加生態效率和減少人類及環境的風險。對生產過程,要求節約原材料和能源,淘汰有毒原材料,減降所有廢棄物的數量和毒性;對產品,要求減少從原材料提煉到產品最終處置的全生命周期的不利影響;對服務,要求將環境因素納入設計和所提供的服務中。總之,清潔生產是將環境保護延伸到企業內部的方方面面。清潔生產追求的目標有二:一是追求資源和能源的循環利用和綜合利用、不可再生資源和短缺資源的代用、廢棄物的資源化和再生利用;二是追求產品生產和消費過程與環境的相容,如采用低廢、無廢的清潔生產工藝。

(8)綠色制造(green manufacturing)是一個綜合考慮環境影響和資源效率的現代制造模式,其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢處理的整個產品生命周期中,對環境的影響(負作用)最小,資源效率最高,并使企業經濟效益和社會效益協調優化。它具有以下基本特征。(1) 全球性――綠色制造的研究和應用將愈來愈體現全球化的特征和趨勢。(2) 配套性――以綠色設計和制造技術為中心的配套系統(綠色營銷、綠色標志、綠色教育、綠色法規等相關配套的社會支撐系統)是綠色制造工程的發展方向。(3)集成性――將更加注重系統技術和集成技術的研究。例如,產品和工藝設計與材料選擇系統的集成、用戶需求與產品使用的集成、綠色制造的問題領域集成、綠色制造系統中的信息集成、綠色制造的過程集成等集成技術的研究將成為綠色制造的重要研究內容。(4) 智能性――人工智能和智能制造技術將在綠色制造研究中發揮重要作用。

四、先進市場網絡組織的內涵與發展

先進制造業是以現代生產業和發達的市場網絡為支撐的。激烈的市場競爭和快速多變的市場需求使制造業企業在生產過程中面臨著提高產品質量、縮短產品的生產銷售周期、降低企業運營成本和提升核心競爭力的壓力,這使得制造商、供應商、分銷商、零售商和研究機構間的聯系趨于緊密,并使其之間的界限逐漸淡化(如制造業服務業化),形成了新的市場網絡組織結構,集群、供應鏈是其典型的表現形式。先進市場網絡組織可以降低單個企業的經營風險,妥善地解決產品的設計、生產、供應、銷售等一系列環節中的問題,并降低企業的外部效應和外部交易成本,提高了企業和整個制造業的國際競爭力。

根據波特的價值鏈理論,每一個企業都是由進行設計、生產、營銷、交貨以及對產品起輔助作用的各種活動(材料供應、技術、人力資源、 售后服務等)的集合。這些活動在公司的價值創造中相互聯系,組成公司價值增值的鏈條,即為價值鏈。價值鏈并不是一些獨立活動的集合,而是相互依存的活動構成的一個系統。并且,一個公司價值鏈與其他經濟單位的價值鏈也是相連的,任何一個企業都存在于從供應商到消費者的價值鏈體系中,體系中各價值行為之間的聯系對公司競爭優勢的大小有著至關重要的影響。因此,發展先進制造業需要對價值鏈上的活動進行整合與協同,以實現整條價值鏈的整體提升。

價值鏈上各環節的增值收益是不同的。通常可用微笑(價值鏈)曲線表示,在曲線左端(產業鏈上游)的知識產權開發企業,隨著研發和設計的投入,產品增值收益逐漸上升;在曲線右端(產業鏈下游)的品牌銷售企業,隨著品牌運作、銷售渠道的建立,產品增值收益也大幅上升;而弧底部分的成品裝配和低端產品為主的制造業則“流汗多拿錢少”,技術含量低、產品增值少,而且市場競爭激烈,容易被成本更低的同行所替代。

由于制造工藝的標準化以及“模塊化”技術的發展,產業內的各工序可以被調整與分割,通過把利潤遞減的制造環節外包轉移出去,跨國公司的經營重點從產品制造向產業鏈的兩端轉移,向上游主要是從事技術研發和產品設計;向下主要做銷售、做渠道、做品牌和服務等,從而使價值鏈上知識密集型的環節利潤遞增,先進制造產業鏈兩端的技術含量更高,附加價值也更高。

同時,先進制造業以發達的供應鏈網絡為依托。供應鏈是由供應商、制造商、分銷商( 或配送中心)、零售商及用戶等實體組成的供需網絡,是跨越企業中多個職能部門活動的集合,它包括從訂單的發送和獲取、原材料的獲得、產品的制造,到產品分銷給銷售商及最終用戶的整個過程。它是在給最終顧客提品和服務的不同的過程和活動中所涉及的上下游相互聯系的組織網絡。供應鏈是相互合作共同控制、管理和改進從供應商到用戶的物流和信息流的多個相互聯系和依賴的組織的網絡。供應鏈是伴隨先進制造業出現的一種社會生產組織方式。有兩種基本模式:一是具有單一核心企業的供應鏈;二是多核心企業的供應鏈。隨著先進制造業的發展,產生了許多先進的供應鏈管理理念,如綠色供應鏈管理、敏捷供應鏈管理、逆向供應鏈管理、閉環供應鏈管理以及供應鏈聯盟等。發達國家在制造業不斷先進化的同時,其市場支撐體系也在不斷變革與創新。

五、先進制造業的基本特征

通過上述分析,我們可以對先進制造業的基本特征作一簡要概括。首先,與傳統制造業相比,先進制造業的“先進”主要體現在以下幾點:在生產方式方面,由單一產品的大規模、標準化生產,轉變為可根據社會需求,小批量、多品種生產,具有更強的靈活性和適應性;在生產關聯方面,先進制造業更加突出了產業間的生產鏈動態關聯和企業的全球生產配置;在生產理念方面,更注重依靠科技進步,減少能源消耗和環境污染、提高經濟效益、增加產品科技含量;在經濟發展方面,著眼于未來,更注重信息化程度、無形資產的比重、技術創新的能力,更重視節約型、集約化和可持續發展。

其次,先進制造業是一個動態演變的概念,它隨著時間、空間的變化而發展。在經濟發展的不同時期,先進制造業表現在不同的制造產業上。以三次產業革命為例,在第一次產業革命中,先進制造業以紡織、煤炭、冶金等產業為代表;第二次產業革命時,先進制造業表現在電力、鋼鐵、石化等制造業上;在20世紀40年代爆發的第三次產業革命,電子通信、航空航天、光機電一體化、生物醫藥、新材料等產業作為先進制造業在各國經濟中得到較快的發展。[7] 在空間方面,先進制造業在不同經濟發展水平的區域表現在不同的產業部門上,因此不同區域在選擇先進制造業發展戰略時需結合實際情況進行產業選擇。

再次,先進制造業是一個開放的系統。其開放性一是表現為制造業已經不再局限于制造的生產環節,而是開放到了包括產前和產后的全過程;二是表現為通過網絡化組織向社會經濟領域的全面開放,尤其體現為制造業與生產業融為一體;三是表現為全球制造,即在全球范圍內整合資源,形成全球價值鏈和產業鏈體系。

最后,先進制造業本質上是一種先進的生產方式。發展先進制造業,不僅僅是一個技術進步問題,也不僅僅是一個產業結構轉型升級和產業發展問題,而是一場生產方式的深刻變革。如果說世界制造業的發展曾經歷了三個階段,即初級產品生產階段、加工裝配階段、自主知識產權階段,那么,先進制造業標志著制造業發展進入了一個新的歷史階段。

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[2]楊大慶,譚鳳其. 世界先進制造業的發展經驗及其借鑒[J]. 北方經濟,2006,(2).

[3]秦世俊. 世界先進制造業發展態勢[Z]. 維普資訊 省略 .

[4]李斌. 先進制造技術的發展與展望[J]. 制造業信息化,2004,(3).

[5]楊叔子,吳波. 先進制造技術及其發展趨勢[J]. 求是,2004,(4).

篇5

Abstract: China is at a critical period of economic development, manufacturing technology is the weak link. Only to keep up with the world trend of advanced manufacturing technology and put it in a strategic priority, and sufficient strength to be implemented, in order to narrow the gap with developed countries, in order to remain invincible in the fierce market competition.Key words: machinery manufacturing; technical characteristics; the direction of development

中圖分類號:TH16文獻標識碼: A 文章編號:2095-2104(2012)04-0020-02

前言

機械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。本文對我國機械制造技術的現狀及技術特點進行分析,并簡述了21世紀機械制造技術的發展方向。一、我國機械制造技術發展的現狀分析機械制造技術是研究產品設計、生產、加工制造、銷售使用、維修服務乃至回收再生的整個過程的工程學科,是以提高質量、效益、競爭力為目標,包含物質流、信息流和能量流的完整的系統工程。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。20世紀80年代以后,隨著市場全球化的進一步發展,市場競爭變得越來越激烈。20世紀90年代初,隨著CIMS技術的大力推廣應用,包括有CIMS實驗工程中心和7個開放實驗室的研究環境已建成。在全國范圍內,部署了CIMS的若干研究項目,諸如CIMS軟件工程與標準化、開放式系統結構與發展戰略,CIMS總體與集成技術、產品設計自動化、工藝設計自動化、柔性制造技術、管理與決策信息系統、質量保證技術、網絡與數據庫技術以及系統理論和方法等均取得了豐碩成果,獲得不同程度的進展。但因大部分大型機械制造企業和絕大部分中小型機械制造企業主要限于CAD和管理信息系統,底層基礎自動化還十分薄弱,數控機床由于編程復雜,還沒有真正發揮作用。因此,與工業發達國家相比,我國的制造業仍然存在一個階段性的整體上的差距。目前,我國已加入WTO,機械制造業面臨著巨大的挑戰與新的機遇。因此,我國機械制造業不能單純的沿著20世紀凸輪及其機構為基礎采用專用機床、專用夾具、專用刀具組成的流水式生產線――剛性自動化發展。而是要全面拓展,面向五化發展,即全球化、網絡化、虛擬化、自動化、綠色化。二、機械制造技術的特點做好基礎自動化的工作仍是我國制造企業一項十分緊迫而艱巨的任務。但加工中心無論是數量還是利用率都很低。可編程控制器的使用并不普及,工業機器人的應用還很有限。因此,我們要立足于我國的實際情況,在看到國際上制造業發展趨勢的同時扎扎實實地做好基礎工作。

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關鍵詞: ic卡; 封裝和測試; ic卡制造業未來發展

中圖分類號: th16 文獻標識碼: a 文章編號: 1009-8631(2013)01-0065-02

1 理論基礎

1.1先進制造技術范圍以及微電子技術應用對社會的影響。先進制造技術(advanced manufacturing technology),人們往往用amt來概括由于微電子技術、自動化技術、信息技術等給傳統制造技術帶來的種種變化與新型系統,其中微電子技術是建立在以集成電路為核心的各種半導體器件基礎上的高新電子技術,特點是體積小、重量輕、可靠性高、工作速度快,微電子技術對信息時代具有巨大的影響。當然,ic卡的大范圍應用也改變了世界。

1.2 ic卡簡要介紹和基本工作原理。ic卡是繼磁卡之后出現的又一種新型信息工具。ic卡指的是集成電路卡,一般常見的ic卡采用射頻技術與ic卡的讀卡器進行通訊。ic卡與磁卡是有區別的,ic卡是通過卡里的集成電路存儲信息,而磁卡是通過卡內的磁力記錄信息。ic卡的成本相對一般磁卡要高,但保密性更好。

ic卡工作的基本原理是:射頻讀寫器向ic卡發一組固定頻率的電磁波,卡片內有一個lc串聯諧振電路,其頻率與讀寫器發射的頻率相同,在電磁波激勵下,lc諧振電路產生共振,從而使電容內有了電荷;在這個電容的另一端,接有一個單向導通的電子泵,將電容內的電荷送到另一個電容內存儲,當所積累的電荷達到一定額度時(2v)時,此電容可作為電源為其它電路提供工作電壓,將卡內數據發射出去或接受讀寫器的數據。

1.3 ic卡應用的現狀。ic卡的開發、研制與應用是一項系統工程,涉及到計算機、通訊、網絡、軟件、卡的讀寫設備、應用機具等多種產品領域的多種技術學科。因此,全球ic卡產業在技術、市場及應用的競爭中迅速發展起來。ic卡已是當今國際電子信息產業的熱點產品之一,除了在商業、醫療、交通、能源、通訊、安全管理、身份識別等非金融領域得到廣泛應用外,在金融領域的應用也日益廣泛,影響十分深遠。

ic卡雖然進入中國較晚,但在政府的大力支持下,發展迅速。 20世紀末,國家金卡辦為統籌規劃全國ic卡的應用,組織擬定了 (金卡工程非銀行卡應用總體規劃)。為保證ic卡的健康發展,在國務院金卡辦的領導下,信息產業部、公安部、衛生部、國家工商管理局等各個部委紛紛制定了 ic卡在本行業的發展規劃。

中國發展金卡的方針是“兩卡并用,磁卡過渡,發展ic卡為主”。未來的發展趨勢必將是ic卡逐步取代磁卡。ic卡既可以由銀行獨自發行,又可以與各企事業單位合作發行聯名卡。這種聯名卡形成銀行ic卡的專用錢包賬戶。當前,聯名卡主要有保險卡、財稅卡、交通卡、校園卡等多種。由于ic卡既方便又快捷,因此在發達國家已相當流行。

2 ic卡制造業與先進制造技術的融合和發展

ic卡制造業包含芯片(設計)流片,封裝與測試,成卡等一系列步驟,下面具體表述一下各步驟與先進制造技術的融合與發展。

2.1芯片(設計)流片。對于計算機產品而言,芯片可以說是其精髓所在,畢竟芯片的等級也就決定了產品的性能表現以及功耗、發熱量等額外因素,作為芯片的前身,晶圓的品質和制程就成為消費者以及廠商所共同關心的。

晶圓是指硅半導體集成電路制作所用的硅晶片,由于其形狀為圓形,故稱為晶圓;在硅晶片上可加工制作成各種電路元件結構,而成為有特定電性功能之ic產品。晶圓的原始材料是硅,而地殼表面有用之不竭的二氧化硅。二氧化硅礦石經由電弧爐提煉,鹽酸氯化,并經蒸餾后,制成了高純度的多晶硅,其純度高達99.999%。晶圓制造廠再把此多晶硅融解,再于融液里種入籽晶,然后將其慢慢拉出,以形成圓柱狀的單晶硅晶棒,由于硅晶棒是由一

顆晶面取向確定的籽晶在熔融態的硅原料中逐漸生成,此過程稱為“長晶”。硅晶棒再經過切段,滾磨,切片,倒角,拋光,激光刻,包裝后,即成為積體電路工廠的基本原料——硅晶圓片,這就是“晶圓”。其中,各項工藝操作遠非人工能力可以達到的,而是由融入先進制造技術的高精度和可靠性工藝的設備按照規定動作進行操作和完成。以提高良品率。

2.2封裝與測試。芯片的封裝與測試作為ic卡的中間環節,起著重要作用。同時,封裝和測試的費用占整體成本的三分之一。模塊加工設備從法國、德國和瑞士引進,設備廠家對設備的運行提供保障,生產設備的技術軟件在設備進口時同時引進。加工該產品的技術要求相對較高,主要體現在設備和工藝兩個方面。但生產流程較簡單,如下:

在這一環節,先進制造技術所產生的巨大優勢在于精細化,高速度,高質量的連續加工,同時完全解決了穩定性的問題。其別是光電傳感器,步進傳感器,高速機械手臂按照既定程序24小時持續運行等,給批量生產提供了便捷和穩定。

2.3成卡。成卡方面與前面的封裝與測試類似,均使用精細化、全自動、高速度高質量的穩定設備進行定向加工,具有先進制造技術的特點和優勢。

3 ic卡制造業未來發展的意義和展望

ic卡在電信領域的應用長期以來都占據主流地位,占整個市場的70%左右,據國際電信聯盟統計,到2009年底,全球手機注冊用戶達到46 億,即全球平均每3個人就有2個手機用戶,同時無線固話、上網本、具備通訊功能的gps終端應用的普及,以及移動支付的蓄勢待發都將推動電信領域智能卡應用的持續增長。

ic卡在金融及零售領域的市場份額約為15%,在歐洲非接觸式支付卡正逐步普及;ic卡在政府及公用領域的市場份額約為12%左右,主要用于身份證、城市卡、交通卡、醫療卡、社保卡、校園卡、稅務卡等方面。ic卡在安全性、互操作性及兼容性方面的優勢也愈發明顯,未來的需求量必將十分可觀。

2009年,在全球金融危機的負面影響下,智能卡依然保持著平穩的增長勢頭,09年全球需求為56億片,其中在中國加工量占80%左右。隨著各行業ic卡的不斷推廣普及,ic卡應用領域不斷擴大,特別是以“物聯網”為代表的新型信息技術產業的迅猛發展,使ic卡的需求量進一步擴大,市場前景非常廣闊。

在結合先進制造技術的應用ic卡制造業一定會走出一條科技含量高、經濟效益好、環境污染少、人力資源優勢得到充分發揮的新型工業化之路。

4 結語

技術是制造業企業取得競爭優勢的必要條件之一,而在ic卡制造業市場蓬勃發展的今天,在整個產業鏈條中使用和拓展先進制造技術,即會對ic卡制造業起到一個推動和支持。雖然先進制造技術具有人工無法比擬的優勢,但同時還有賴于能充分發揮技術威力的組織管理,有賴于技術、管理和人力資源的有機協調和融合。相信在結合先進制造技術的情況下,我國ic卡制造業未來的發展會更上一個臺階。

參考文獻:

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關鍵詞:信息技術 生產管理 ERP系統 生產模式

中圖分類號:X937 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2013)09-0077-01

信息技術的發展及其廣泛應用,對現代生產管理體系的影響極其深遠,加速了企業管理流程再造,同時,也改變了企業產品的設計、加工和工藝過程。從深層次上看,也改變了企業管理理念。

在煉油企業管理體系中,生產管理是核心,隨著煉油體制改革的深化和競爭壓力的增大,必須按照現代生產管理理論,改變過去的生產管理模式,有效整合各種資源,以降低煉油生產成本,獲得最大的經濟效益,以提高企業的市場競爭力。因此,本文提出利用ERP系統解決煉油企業管理現代化、科學化的問題。

1 生產模式的變革

關于先進生產模式的研究文獻較多,主要有西安交通大學教授汪應洛提出的高效快速重組(LAF)模式、同濟大學和香港理工大學的研究學者提出的分散化網絡制造模式、863/CIMS主題提出的現代集成制造系統、李亨昭等提出的包括“采用新型的生產模式、改進生產組織管理、提高人員技術素質”等4項戰略對策、徐志磊等提出的加強研發隊伍的建設、擁有并保持關鍵資源和核心技術等八項發展建議、王秀彥等論述了綠色制造、敏捷制造、虛擬制造、納米制造、并行工程、精益生產、機械仿生與生物制造等先進制造模式的發展特點等等。

綜上所述,先進制造模式的研究和應用在我國已經形成了一定的理論基礎。這些研究從不同的角度和不同的專業領域對先進制造模式從概念到應用進行了有益的探討。先進生產模式在我國制造業的應用已表現出極大的效率,這些成果必將引起更多的企業對先進制造模式的重視。

2 ERP在煉油行業的應用優勢

隨著信息技術的快速發展以及先進的生產管理理論的應用,最終會使煉油加工行業發生革命性的變化,傳統的推式生產模式將會逐漸瓦解,先進生產模式登上舞臺。面對如此復雜的生產系統,必然要求管理手段的變革,ERP系統結合了信息技術和先進的管理理念,必將成為適應先進生產模式的管理工具。

(1)促進企業管理制度創新。規范政策制定和實施程序,優化企業發展的政策環境,它能夠幫助企業更新管理體制,其特點在于能促進企業內部利用系統相互監督和相互促進,激發每個員工主動創新意識,獎罰顯性化。

(2)建立“以人為本”的人力資源觀念。ERP的管理思想就是“以人為本”的,通過ERP在企業內部建立一種競爭機制,在信息平臺上制定工作評價標準,努力實現員工工作情況顯性化。

(3)建立“組織即系統”的思想。ERP吸收了西方現代管理理論中社會系統學派創始人巴納德的管理思想“組織是系統”,并認為人們之間的合作是建立在有效的信息交流之上的。此外,在運用這一系統時,還應當注意信息交流系統的完整性。

(4)“供應鏈管理”是核心。ERP系統把客戶需求和企業內部的制造活動以及供應商的制造資源整合在一起,形成一個完整的供應鏈,并對供應鏈上的所有環節進行有效管理,這樣就形成了以供應鏈為核心的ERP管理系統。

由此可見,ERP的應用的確可以有效地促進現有企業管理的現代化、科學化,適應競爭日益激烈的市場要求,它的導入,己經成為大勢所趨。

3 ERP系統在煉油企業的應用研究

ERP系統結合了信息技術以及先進的管理思想,成為提高煉油企業管理水平以及競爭實力的重要手段和措施。自從ERP在中國得到應用后,已實現了優質服務的理念。隨著企業體制改革的深化,傳統的各自為戰的分散管理模式已經不能適應當前市場競爭的需要,必須打破過去的管理模式,通過優化供應鏈管理,整合各種資源,以降低生產成本,獲得最大的經濟效益,提高企業的市場競爭力。主要體現在以下幾個方面:

(1)人力資源管理。基于ERP的人力資源管理大大簡化了人力資源部門的工作,降低人力資源管理成本,提高管理的效率。更重要的一點在于ERP系統使實施戰略性人力資源管理從理論上升到實踐。ERP的人力資源管理既可以覆蓋包括人事管理、薪資管理、招聘管理、培訓管理、考勤管理、合同管理、績效管理、經理自助和員工自助等在內的人力資源管理的核心業務流程,滿足企業人力資源管理的關鍵業務和信息需求,同時實現企業不同職能部門、業務流程之間、管理角色之間的集成和協同運作消除人力資源管理管理系統的“信息孤島”,最大程度的實現人力資源信息共享。

(2)物資管理。實現物資采購以及倉儲管理體制機制的建立健全。物資管理的各級部門統一對物資實施初步梳理,逐步建立起物資的標準化體系,統一物資編碼,為規范化物資采購以及倉儲管理奠定基礎。同時采用戰略采購的思想,物資部門對不同的類別物資實施總部集中采購各分分公司分散采購相結合的運行方案。

按照生產者延伸的責任制度設計進行物資倉儲的資源整合,逐步建立相應的物資配送中心,以優化庫存的資源并經過ERP系統得以實現,有效降低庫存物資的資金占有率,提高周轉率。

(3)財務管理。實現財務核算集中化,資金管理集中化以及預算控制全面化。

企業是一個包羅萬象的系統,ERP則是解決企業的“信息孤島”的最佳方案,是企業信息化建設的制高點。ERP一旦得以運用,實際上就相當于在企業中搭建了一個數字化管理平臺,該模塊的建立為企業人力資源管理提供了新的科學管理方法,有利于提高企業人事管理的能力,提高員工的工作效率。當然,ERP系統還存在著諸多問題,仍需進一步完善,才能更好的為企業發展服務。

4 結語

ERP作為一個系統,與企業管理環境關系密切,ERP系統可以通過規范、整合、集成各項生產數據,實現信息的及時、準確共享,成功地選擇和實施ERP可以優化煉油企業的業務流程,改善數據信息系統,有效地提高企業的管理、工作及設備等效率,實現快速信息傳遞與共享,從而達到管理水平的全面提高。

參考文獻

[1]汪應洛,孫林巖,黃映輝.先進制造生產模式與管理的研究[J].中國機械工程,1997(2):63–731

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【關鍵詞】鄱陽湖生態經濟區;先進制造業;發展戰略;SWOT分析

【中圖分類號】F061.5 【文獻標識碼】A 【文章編號】1006-5024(2013)03-0154-03

【基金項目】江西省社會科學“十一五”規劃項目“鄱陽湖生態經濟區先進制造業發展戰略研究”(批準號:10LY97);江西省社會科學“十一五”規劃項目“鄱陽湖生態經濟區企業社會責任建設與協同推進機制研究”(批準號:10GL28)

【作者簡介】鄭四華,景德鎮陶瓷學院工商學院教授,研究方向為產業經濟學;

龔志文,景德鎮陶瓷學院副教授,博士,研究方向為企業管理。(江西景德鎮333001)

制造業發展是工業化的核心,而先進制造業作為傳統制造業在不斷吸收現代管理和信息技術成果而發展起來的制造模式,是科技含量較高的制造業形態,是一個國家和地區發展實力的重要表現。

工業化是鄱陽湖生態經濟區實現可持續發展不可逾越的階段。在工業化進程中,摒棄“先污染,后治理”的傳統發展模式,通過大力發展先進制造業,實現產業結構轉型升級,是鄱陽湖生態經濟區的重要戰略舉措。

然而,自2009年12月12日建設鄱陽湖生態經濟區上升為國家戰略以來,還未有學者針對鄱陽湖生態經濟區先進制造業進行過全面、系統地綜合研究。因此,本文對鄱陽湖生態經濟區先進制造業發展戰略條件進行分析,提出了鄱陽湖生態經濟區先進制造業發展的戰略對策,對鄱陽湖生態經濟區先進制造業的定位、發展戰略、產業結構調整和產業鏈優化等問題提供科學的決策支持,從而有助于提高鄱陽湖生態經濟區制造業的資源配置效率,有助于推動制造業的技術創新,更好地服務于鄱陽湖生態經濟區的經濟建設和社會發展。

一、鄱陽湖生態經濟區先進制造業發展戰略條件的SWOT分析

(一)優勢分析(Strengths)

首先,鄱陽湖生態經濟區的區位優勢明顯。鄱陽湖區域位于長江中下游交界的南岸,為長江中下游五大平原之一,自然條件優越,鄱陽湖生態經濟區包括南昌、景德鎮、鷹潭38個縣(市、區),國土面積為5.12萬平方公里,約占全省面積30%,承載了江西省近50%的人口。經濟區毗鄰長江三角洲、珠江三角洲、海峽西岸經濟區、武漢城市圈和長株潭試驗區等區域經濟體,周邊區域經濟發展的成功實踐,對發展先進制造業有很大的帶動和輻射作用。其次,鄱陽湖生態經濟區生態優勢明顯,具有豐富的自然資源。鄱陽湖區域生態條件良好,是世界自然基金會劃定的全球重要生態區之一。良好的生態環境和自然資源為先進制造業的發展提供了堅實的基礎。再次,鄱陽湖生態經濟區基礎設施不斷完善。近年來,江西省基礎設施建設取得了重大突破,高速公路、鐵路和電力建設成效顯著,形成了鐵路、公路、水運、航空“四位一體”的立體交通網絡,極大地拓展了發展空間,為先進制造業發展提供了良好的基礎和條件。最后,鄱陽湖生態經濟區工業基礎較好。2010年鄱陽湖地區人均GDP2.2萬元,高出全省18.2%。鄱陽湖經濟區區內園區的主營業務收入平均為143億元,創造了江西省60%以上的經濟總量。機械、電子、汽車、冶金、化工、紡織和醫藥的骨干企業大部分集中在鄱陽湖經濟區區域,區域內各個中心城市產業各具特色,形成了各自的主導產業和特色優勢產業集群。例如,南昌具有汽車、電子信息、醫藥、航空工業優勢;九江是全省重要的石化、能源、紡織和裝備等制造業基地;景德鎮具有陶瓷業、汽車與航空制造產業;鷹潭的有色冶金、化工工業優勢明顯;新余有光伏產業、鋼鐵產業;豐城是能源生產基地;樟樹有國內聞名的中藥產業。總之,扎實的工業基礎為鄱陽湖經濟區發展先進制造業創造有利條件。

(二)劣勢分析(Weakness)

1.鄱陽湖經濟區產業結構層次較低。鄱陽湖生態經濟的產業層次低,一個明顯的特征就是經濟增長主要依靠第二產業,第三產業所占比重較低。這種以“高能耗、強排放”為特點的第二產業中比例過高,而低能耗的產業、現代服務業發展滯后的產業結構,對發展先進制造業是相當不利的。制造業中缺乏有產業帶動能力的大企業,區域產業集群規模小,層次低,且基本上屬于橫向產業集群,專業化分工不足,同業競爭嚴重。

2.技術創新能力相對較弱。先進制造業強調經濟可持續發展和先進性,它的發展對技術的要求很高,而江西在這方面明顯落后于發達國家和先進地區,研發經費、人才、設備等都相對不足,因而,技術創新能力也處于相對較弱的狀態。2011年,全年研究與試驗發展(R&D)經費支出僅為110.1億元;全年受理專利申請5550件,技術市場合同交易34.3億元,分別僅占全國的1.28%(全國8610億元)、0.34%(全國163.3萬件)、0.72%(全國4763.6億元)。在中部地區也處于相對落后狀態。鄱陽湖生態經濟區企業技術方面的資金投入不足,自主研究和開發環境保護技術的能力明顯落后,這是制約鄱陽湖生態經濟區先進制造業發展的又一瓶頸。

(三)機遇分析(Opportunity)

1.區域發展的政策性機遇。1999年以來,江西省及時抓住“西部大開發”的歷史性機遇,使鄱陽湖地區在承接東部產業向西部轉移的過程中,發揮了重要的戰略中轉作用,帶動了鄱陽湖生態經濟區的發展。2009年12月12日,國務院正式批復《鄱陽湖生態經濟區規劃》,標志著建設鄱陽湖生態經濟區正式上升為國家戰略。依據規劃,鄱陽湖生態經濟區的發展定位為建設全國大湖流域綜合開發示范區、長江中下游水生態安全保障區、加快中部崛起重要帶動區、國際生態經濟合作重要平臺。建設鄱陽湖生態經濟區,特色是生態,核心是發展,關鍵是轉變發展方式,目標是立足江西實際,順應時展潮流,走出一條科學發展、綠色崛起之路。這些難得的政策性機遇,為該區域先進制造業的發展提供了強大動力。

2.去工業化為鄱陽湖生態經濟區制造業發展提供了發展方向和機制保障。在去工業化大背景下,低碳經濟是未來經濟的發展方向。低碳經濟為鄱陽湖生態經濟區先進制造業提供了機遇和可行的發展思路。同時,去工業化背景下的新勞動分工為鄱陽湖生態經濟區先進制造業提供了機制保障。發達地區的比較優勢在于資本充裕、技術先進;而后發展中地區的江西,其比較優勢在于勞動力和資源。鄱陽湖生態經濟區豐富的生態資源、人文資源、勞動資源對于發達地區而言具有相當的吸引力。通過引進發達地區的資本、技術和管理經驗,將極大地促進區內經濟發展。這種符合比較優勢原理和資源稟賦理論的新國際勞動分工,是引導鄱陽湖生態經濟區先進制造業發展的市場機制保障。

(四)威脅分析(Threat)

1.專業人才隊伍相對不足。發展先進制造業的關鍵是要有先進技術支撐,而先進技術的關鍵是要有相關的技術人才。江西在高端人才和技術方面處于相對落后的地位。2009年,江西的知識產權指數在全國排名僅處于第23位。專業技術教育和職業技術教育不發達,導致缺乏先進制造業的后備人才、高級技工和熟練工人以及能緊跟國際先進水平的企業帶頭人和骨干管理隊伍。因此,目前發展先進制造業還面臨技術、人才不足的制約。

2.承接產業轉移的風險巨大。在加速推進工業化的過程中,鄱陽湖生態經濟區將不可避免承接發達國家和東部發達地區的產業轉移。但是,從實踐可知,技術含量低的資源消耗高、環境污染嚴重、資源密集和勞動密集型產業往往是首先淘汰和轉移的產業。如果盲目地承接這些落后的產業,就很可能導致鄱陽湖生態經濟區產業結構單一、失衡和低級化,造成高環境污染和資源浪費等現象。因此,鄱陽湖生態經濟區承接產業轉移對可持續發展是一大挑戰,存在巨大風險。

二、鄱陽湖先進制造業發展的對策

探索鄱陽湖生態經濟區先進制造業的發展路徑,必須把握形勢,抓住機遇,在當前具備一定優勢的基礎上,以生態經濟和循環經濟為指導,實現產業經濟生態化和生態經濟產業化。

(一)發展生態效益型制造業,保護好生態環境

生態工業是環境友好的工業體系,是與自然生態系統相協調發展的工業生態系統。在產業戰略規劃上,大力發展環境污染少、資源利用率高、經濟效益好的新型工業:戰略新興產業、現代制造業。戰略新興產業對于轉變經濟增長方式非常重要,新興產業的發展還能與傳統制造業相結合,對后者實施技術改造和結構調整。因此,要加快發展戰略型新興產業,促進鄱陽湖生態經濟區制造業升級。戰略新興產業要瞄準國際科技和產業前沿,同時要結合區內優勢,該區必須以現有優勢的光電產業基地、新能源產業基地、生物產業基地、銅冶煉及精深加工產業基地、優質鋼材深加工基地和航空產業基地產業為基礎建設產業基地。現代制造業需要抓住長三角地區產業結構優化升級以及產業轉移的機遇,加快與其“鏈結”,吸引和引進現代制造業,同時加強傳統工業的改造和升級,進一步提升現代制造業水平,吸引和引進現代制造業。

(二)建立系列優惠政策和配套的發展機制

系列優惠政策和配套的發展機制包括能源和產業政策、金融促進、財政和稅收扶持等經濟政策、科技和人才政策、綠色消費政策,生態文化政策以及政府主導、居民、企業、中介結構互動的發展機制。政府要加強服務效率和政策創新力度,減少行政干預和規制,改善對企業的監管,為市場化引資提供信息化服務和中介平臺。抓好與先進制造業發展相配套的市政基礎設施和相關設施建設,加強軟件和硬件建設,優化引資環境。在引進外資和產業時必須嚴格控制產業的環保指標,確保杜絕污染性和高消耗、高污染產業的引入。政府必須引導建立先進制造業的技術支撐體系,包括資源重復利用和替代技術、清潔生產技術、廢棄物再利用和再循環技術、環境監測技術和污染處理技術等等。

(三)以信息化推動傳統制造業升級

信息化是企業創新的重要組成部分,應積極推進信息化與工業化融合。加快運用高新技術和先進適用技術改造傳統制造業,實施傳統制造業信息化工程,促進工業結構調整和節能減排。推進信息平臺建設,支持企業開展電子商務,形成綜合性的網絡貿易體系,例如,對江銅集團、新鋼、萍鋼、南鋼等傳統冶煉企業,通過信息化和生態化改造,調整品種、延長產業鏈,提升附加值,減少污染、降低單位能耗。

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上海實施先進制造業和現代服務業轉型戰略

最近,上海市確定將依靠發展高端的先進制造業和現代服務業,以及在基礎設施和環境建設領域中展開一系列創新之舉,加快經濟結構戰略性調整。具體是根據中央對于“兩個中心”的定位來提升制造業產業的定位,以先進技術為驅動力,加速推進產業結構調整和高新技術產業化,提升技術高度、增強產業能級。堅持以培育戰略性新興產業為抓手,提高制造業整體能級。上海將以培育、重組、提升、淘汰等方式,加快實現制造業戰略升級。培育,就是積極對接國家重點產業調整振興規劃,聚焦重點,培育壯大戰略性新興產業,主要推進新能源、民用航空制造業、先進重大裝備、海洋工程裝備、新材料、生物醫藥、電子信息制造業、新能源汽車和軟件以及信息服務業等重點領域高新技術的應用和產業化,鼓勵企業在工業領域核心、關鍵和基礎技術方面取得新突破。重組,就是通過企業組織結構調整,推進要素資源重新組合和產業升級換代。提升,就是借鑒全球性跨國公司的經驗,順應制造業服務化發展趨勢,把一部分不符合上海產業發展定位的制造和一般加工環節轉移出去,提高研發、設計、采購、營銷等環節比重,大力發展生產業。淘汰,就是綜合運用經濟、法律、行政等手段,完善體制機制和政策,加快淘汰“高污染、高耗能、高危險”的落后產能。堅持以大飛機產業為支撐,帶動上海制造業結構調整。大型民用飛機是國家戰略性產業,大飛機的研制涵蓋電子、機械、冶金、材料、儀器儀表、化工等基礎產業和高新技術工業門類,是一國科技生產綜合發展水平的產物。大型飛機技術的突破,將會帶動一批新興產業的發展。以大型民用飛機產業啟動為契機,可帶動上海制造業的整體競爭力。堅持以低碳產業及新能源產業為支撐,提升上海先進制造業創新能力。上海將注重節能、可再生能源和碳捕存技術等方面的技術創新和技術進步,培育更多具有自主知識產權、高附加值和市場競爭優勢的低碳新產品,在環境產權制度、碳交易體制機制改革等方面先行先試。同時,上海將抓住新一輪國際服務業轉移機遇,按照“擴大規模,優化結構;提升能級,增強輻射;內外聯動,突出重點;分類指導,共同推動”的要求,著力營造和優化服務業發展政策和制度環境,創新發展體制機制,通過深化完善財稅體制改革,特別是充分發揮上海浦東綜合配套改革試點示范帶動作用,探索推進有利于服務業優先發展的財稅體制改革,加大財政對自主創新、服務經濟和培育人才支持力度。堅持優化服務業內部結構,提升服務業水平。上海將充分利用這一政策優勢和舉辦世博會的重大機遇,積極進行金融創新活動試點,形成支撐上海“兩個中心”發展目標和體現城市服務功能的功能性行業體系。堅持二三產業融合發展,提升服務業能級。上海將以產業融合為重點,促進產業鏈上制造業和服務業融合,推動總承包總集成、節能環保、融資租賃、服務外包、科技研發服務、專業技術服務、創意產業等與制造業密切相關的生產業發展,以現代服務業提升上海制造業競爭力。在依托現有制造業基礎上,積極推動制造業向價值鏈兩端延伸,形成二三產業互動發展格局。同時,促進制造業企業內部服務和收入比重日益提高,推動制造業企業內部產業融合,推動上海產業結構轉型升級。

廣東加快建設旅游強省

最近,廣東召開全省旅游工作會議。會議確定,2010年,廣東省旅游系統將圍繞“做強大產業、做好大品牌、做優大家樂”的目標,進一步做大總量、優化結構、提升質量,加快建設全國旅游綜合改革示范區和旅游強省。一是抓活動,著力增強廣東旅游吸引力。策劃精彩主題旅游促銷活動,深入開展國民旅游休閑活動,全力辦好廣東國際旅游文化節和2010華人華僑旅游年活動。二是抓載體,著力增強廣東旅游競爭力。狠抓龍頭景區景點和旅游產業園建設及龍頭企業培育。三是抓創新,著力增強廣東旅游影響力。著力發展旅游新業態,認真學習借鑒國際旅游先進經驗,全力推進旅游標準化、規范化建設,創新國際和區域旅游合作。四是抓宣傳,著力增強廣東旅游動員力。進一步明確廣東旅游整體形象,把握上海世博會、廣州亞運會的機遇,加大宣傳力度,充分發揮新興媒體作用。五是抓改革,著力增強廣東旅游發展動力。著力推進旅游綜合改革,著力推動旅游業可持續發展,探索打造粵北生態旅游休閑示范區,深化旅游扶貧資金分配方式改革,改革創新旅游監管機制,改革旅游人才培養機制。六是抓協作,著力增強廣東旅游發展合力。

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關鍵詞:機械制造測量技術發展研究.1機械制造中測量技術學科的內涵和組成著名科學家門捷列夫說過:“科學是從測量開始的”。在現代科學技術的推動下,人類對物質世界進行測量,監控物質世界使之達到最佳目標,逐漸形成了認識世界、改造世界的重要技術,成為現代科技的重要學科之一。王大珩院士也多次指出:“在當今以信息技術帶動工業化發展的時代,儀器儀表與測試技術是信息科學技術最基本的組成部分。”整體而言,作為測量和測試技術集中體現的儀器科學與技術學科,其當今在我國國民經濟和科學技術發展中的作用日益明顯,儀器儀表是工業生產的“倍增器”,科學研究的“先行官”,軍事上的“戰斗力”,國民經濟生活中的“物化法官”已廣為人們所理解【IJ。

測試計量技術學科與機械科學及其先進制造系統關系密切,測量技術是機械科學研究和先進制造的“眼睛”。測量技術及儀器設備不再是單純的輔助檢測設備,而是作為生產制造設備的一部分,集成于機械系統,參與到制造過程,成為必須的生產部件或設備。在高性能制造裝備中,測量系統的成本已經達到裝備總成本的30%~50%[21。這個趨勢說明,實現機械制造要靠生產資料和機床,而測量技術則是了解生產現場情況,進而指導生產過程的手段,二者的有機結合,才能帶來生產水平的飛躍。

另一方面,機械制造中的測量和機器有著不同的屬性,測量儀器是認識世界的工具,而機器則是改造世界的工具。認識世界和改造世界同等重要,而且認識世界往往是改造世界的先導pj。

機械系統和制造過程中的測量學科,包括傳感、測量及儀器,主要研究幾何量的獲取與處理。

測量的基礎是物理原理,傳感的本質是建立在基本物理、化學效應基礎上的信號變換,將被測量變換為易于處理、能被人識別的信號形式(如電量)。機械制造中測量的目標參數也非常廣泛,僅以幾何量測量為例,測量對象就涉及長度、距離、角度、形狀和位置等多種要素。不同的測量方法所涉及的規律、效應不同,而且在不同環境中同樣的被測量,可能采用截然不同的測量方法【l】

上述特點決定了機械制造中測量技術學科的研究必然面向先進制造的發展前沿,面向生產實際。

因此,機械制造系統的需求,尤其是重大工程中的應用需求,始終是推動測量及儀器設備研制發展的主要動力,決定著測量技術學科的研究內容和發展方向[4】。

.2測量技術在機械制造系統中的地位和作用機械制造追求的目標是高效率的生產出高質量的機械產品,而要提高產品的質量和生產效率,首先要依靠測量技術獲得與產品質量相關的有用信息,進而通過對這些信息的分析處理,得出能夠用來控制或改進生產過程的相關決策。制造過程中的速度,是提高機械制造中生產效率的主要手段,高速運動的前提是高的精度,而高精度依賴于測量技術,因此,沒有測量就無法控制產品的質量,生產效率也難以提高【3j。

由于結構設計,加工工藝和材料性能等各方面的制約,零件本身及其裝配精度受到一定程度的限制。機械制造精度的進一步提高,往往通過精確的測量與誤差補償技術的結合才能實現。測試技術在制造過程的每個環節幾乎是無處不在,貫穿機械制造產品生產的全過程。離線測量、在線測量、極限測量等各種相應的測量技術,在機械制造實現質量分析、工藝改進,技術革新等方方面面,起到了不可替代的關鍵作用15刊。因此,測量技術的發展水平及其在機械制造中的應用程度,是衡量制造科技水平、提高國家支柱產業核心競爭力的一個重要因素【71。

先進制造的興起,已經在很大程度上擴展了機械制造中測量技術的范圍。測量參數的定義更加復雜,被測對象的尺寸小到納米、原子量級,大到幾十米甚至幾百米。隨著測量精度的提高,測量條件受到環境影響的程度也越加明顯,新的物理效應的應用,新的光機電算的結合方法和信息融合技術應運而生。常規測量越加成熟,極限尺寸的測量研究越來越受到人們的關注和投入。

機械制造領域測量技術的現狀機械制造中的測量通常包含兩個方面:制造系統的測量和被加工對象的測量。前者主要針對機床設備的幾何精度和性能(如運動性能、動態特性、力學性能、溫度及電磁特性等)進行測量;后者涉及到加工與裝配中的測量,以幾何量測量為主。總體上說,機械制造中幾何量的測量占90%以上。

.1測量理論的研究與發展制定測量方案、設計測量系統、建立測量模型、編制測量軟件等,均屬人們的主觀活動,要使之符合客觀規律,還必須研究測量理論、應用測量理論。

測量技術的主要理論是誤差理論【81。根據被測量的特點,可分為靜態測量精度理論和動態測量精度理論。

.1.1靜態測量精度理論靜態測量精度理論已經發展比較成熟,在機械測量中得到較全面應用。其要點為以下5點【9】。

系統誤差,遵循確定性規律。系統誤差是可以補償的,但誤差補償本身也有誤差。

隨機誤差,遵循隨機分布規律。按統計分析原理處理。

粗大誤差,純屬偶然性,既不遵循必然規律,也不遵循隨機規律。值得注意的是,粗大誤差剔除必須審慎,否則存在風險。

測量不確定度,測量過程不僅要給出測量值,而且要給出對此測量值的測量不確定度的評定。

過去使用的測量準確度,以真值為基準對測量值分布的范圍進行評定;現在采用測量不確定度,以測量值為基準對真值分布的范圍進行評定。以可知的測量值為基準,比不可知的真值作為基準更具有實際意義,更具有可操作性。

測量誤差的分解。測量誤差由若干組成環節合成。將測量誤差分解為若干組成環節,目的是有針對性地采取措施,減小測量誤差。尺寸鏈理論是分解測量誤差的有效工具。

.1.2動態測量精度理論動態測量在測試技術領域占有重要地位,但跟靜態精度理論相比,動態測量精度理論的研究由于起步較晚,難度較大,復雜程度更高,因此其理論體系尚不完善,許多問題還處于探索階段【8j。其主要進展如下所述。

全系統動態測量精度理論。該理論從全面誤差源分析入手,綜合考慮動態測量系統內部各組成結構單元的誤差和系統內外各干擾因素對測量結果精度的影響,盡可能將傳統的對動態測量系統的黑箱處理方案白化或灰化,建立各單元的誤差傳遞函數,并根據系統總的傳輸關系建立動態測量系統總的誤差模型,由此得到能反映實際情況的全系統動態測量精度¨…。

動態測量誤差分離與補償技術。由于動態測量系統的復雜性,增加了誤差分離的難度,各種誤差分離方法都有一定的針對性,其應用范圍和實現方法也存在著局限性。國內外很多學者對誤差分離與補償技術進行了研究,提出了很多實用有效的方法,如多步法、反向法、多測頭法、互比法、混合法和標準量對比法等。目前國內外的研究重點是復雜測量系統多因素誤差補償和動態實時誤差補償的理論與應用問題,并已取得了一定成果。

動態測量誤差分解與溯源理論。動態測量誤差分解與溯源理論基于全系統動態精度理論,通過誤差分解并溯源到測量系統內部各主要的結構單元,找出導致測量誤差增大的單元,根本目的是從誤差產生的源頭來掌握誤差,以便采取有效的措施來提高動態測量系統的精度。

似)動態測量精度損失診斷技術。動態測量系統精度損失診斷技術是以誤差分解與溯源理論為基礎的,是精度理論的逆向問題。其研究的最終目的是實現測量儀器或產品精度的均勻設計,以獲得生產資料的最大利用價值。

《測量不確定度表示指南》(G切Ⅵ95)的制定,標志著靜態測量不確定度的評定和表示方法已趨于成熟,而動態測量不確定度的研究,由于其內容涉及面廣泛、復雜,則還處于初始階段。根據《關于GuM和VIM建議修改草案》,使得基于貝葉斯理論和蒙特卡羅方法,研究融靜動態于一體的現代不確定度評定方法、研究不確定度評估軟件、拓寬不確定度的應用范圍、實現不確定度評估規范化、合理化和可靠性成為可能。這些問題將是今后不確定度原理研究與應用的重要課題。表l顯示了經典靜態精度理論與現代動態精度理論主要特點比較情況。

表l 經典精度理論與現代精度理論主要特點比較.2我國機械制造中測量技術發展的現狀及分析隨著近幾年世界經濟格局的變化和我國經濟技術高速發展的趨勢,我國的機械科學和制造系統也發生了新的變革。數字和智能化制造、微機電系統、極端制造、復雜機電系統、生物制造、綠色制造等新型機械系統、設計理念、制造工藝和技術正逐漸由概念走向成熟和工程應用,新的測量問題不斷出現,測量在機械系統及制造過程的作用和地位不斷提高,機械制造中測量技術的研究面臨新的發展機遇和挑戰。測量技術的先進程度將成為我國未來制造業賴以生存的基礎和可持續發展的關鍵。

近幾年來我國測量技術和相關儀器的研究取得了一系列重要進展,新型測量原理、測量技術、測量系統及儀器設備不斷出現:新型傳感原理及傳感器、先進制造的現場、非接觸、數字化測量,微納米級超精密測量、超大尺寸精密測量、基標準及相關測量理論研究等方面都有了長足的發展。具有代表性的研究成果如下所述。

先進制造中空間尺寸測量的現場校準方法和裝置取得重大成果。儀器校準和量值傳遞是保證精度的最重要基礎,天津大學葉聲華院士等在先進制造測量領域發明的空間尺寸測量的現場校準方法和裝置,解決了現代制造中亟待解決的現場校準及其裝置的許多問題。其創新點在于:①利用多種靶標特殊幾何結構和自身基準尺寸,以及在測量空間內不同位置的量值傳遞關系作為約束條件,建立了全新的現場校準方法和裝置,能夠在大范圍空間進行現場校準,同時實現傳感元件的校準、傳感器的校準以及測量系統的全局校準,減少了誤差環節、提高了校準速度。這種方法可用于大范圍空間幾何尺寸和位置坐標的現場校準,也可用于直接測量[1l】;②提出了小分束角渥拉斯頓棱鏡和直角棱鏡作為反射鏡的共光路自適應系統,對激光光束漂移和空氣擾動具有自適應性,測量結果穩定性好。

實現了同軸度的測量。還采用橫向塞曼激光器,直接產生正交線偏振光,克服了熱漂移因素,提高了穩定性,縮小了尺寸,實現了遠程相互位置現場校準:③提出了互易回歸非線性現場校準方法,并由滑塊平移放大機構組成裝置,借助易位,使兩臺同類型測微儀多次相互校準,對測量結果進行回歸,發現各自測量的非線性誤差【l21。這種方法可以用于各種測頭的測微儀,實現高分辨率測微儀現場校準。

該成果獲得了2005年度國家技術發明二等獎。圖所示為該成果在車身測量系統中的應用。

圖l車身視覺測量系統及其標定以正交偏振激光器為核心的技術發明,充分展示了我國自主研發精密測量儀器的能力。清華大學張書練教授等以其發明的正交偏振激光器為核心技術,研發了多種精密測量儀器。在激光器內置入雙折射光學元件,使一個激光縱模分裂成兩個偏振正交,間隔可調的頻率,頻差可從40 MHz到千№選擇,發明了頻差大于40 MHz雙折射雙頻激光器;在雙折射雙頻激光器上施加橫向磁場消除模競爭,發明了“雙折射一塞曼雙頻激光器”,使激光器的輸出頻差從1 MHz到千MHz;在上述基礎上,發明了“超短HeNe激光器”,解決了以往單橫模激光器腔長過短時激光時有時無的問題,使其穩定振蕩;利用雙折射雙頻激光器的振蕩特性,發明了“頻率分裂、頻差調諧、正交偏振、頻率競爭實驗系統”,可觀察到以往不能的模分裂,模競爭等現象;通過研究,還發現了雙折射雙頻激光器腔調諧的三偏振特性,以此為原理發明的測量位移的“激光器納米測尺”,量程12 mm,線性度5×l曠,精度優于0.3岬,自校準可溯源。該成果獲得了年度國家技術發明二等獎。圖2所示正交偏振激光器為該成果的核心技術。(3)大型超精密儀器核心技術研究方面取得了重要的突破。該成果由哈爾濱工業大學譚久彬教授為首的科研團隊完成,主要由以下核心單元技術組成:①提出大范圍回轉面復合節流與勻壓方法,氣/液兩相復合回轉方法,氣/固兩相復合回轉方法,發明了基于上述方法的系列回轉運動基準裝置,使回轉精度、軸向/徑向剛度、承載能力和工作穩定性顯著提高;②提出了直線導向復合節流與勻壓方法、氣/液兩相直線復合方法、氣/固兩相直線復合方法、雙模氣浮直線基準方法和準直光束參考修正方法等,發明了基于上述方法的系列直線運動基準裝置,使直線運動精度、徑向剛度、徑向承載能力和工作穩定性顯著提高:③提出基于自身參照原理的儀器運動基準問誤差的分離方法、空間回轉誤差逐截面分離方法和基于誤差自分離的回轉基準方法等,發明了一系列基于上述方法的誤差分離裝置,使儀器基準間位置精度提高一個數量級以上;④提出差動共焦掃描測量方法,超分辨共焦掃描測量方法,復色共焦掃描測量方法和二次共焦掃描測量方法等,發明了基于上述方法的多種共焦掃描測量裝置和顯微鏡,使垂直分辨力達到了納米和亞納米量級,水平分辨力實現超分辨。

基于上述超精密核心單元技術,解決了長期以來我國因不掌握核心單元技術,缺乏大型超精密儀器集成能力,不能自行研制大型超精密級測量儀器的問題,使我國大型專用超精密非標專用測量/試驗裝備的研制能力有了顯著提升。該成果獲得了2006年度國家技術發明一等獎。

新型壓電石英傳感器及測量技術,成功解決了機械制造中復雜力學量的測量問題。大連理工大學孫寶元教授帶領的研究團隊,由于發現了石英晶體切向靈敏度分布規律、石英晶體扭轉效應、多次壓電感生效應,將壓電效應由一次擴展到多次,由二維擴展到三維,由線性極化擴展到非線性極化,由基于應力分類擴展到基于變形的分類,創建了種能量與6種能量間物性效應新模型和物性效應總覽表,初步形成了基于構件變形的壓電效應新體系框架。基于上述理論創新,發明了系列化壓電傳感器與測量儀。如壓電式三向車削測力儀、壓電三向銑削測力儀、壓電三向磨削測力儀、壓電生物測力平臺等。這些壓電傳感器和測力儀很快進入國內外市場。特別值得提出的是,利用上述發現和發明為中國工程物理研究院研制成功毫秒級瞬態切削力和瞬態切削溫度測控系統,解決了高能化爆材料切削加工的關鍵難題,確保了國防科研和生產的質量和安全。此外,因為壓電石英扭轉效應的發現,發明了石英單體轉矩傳感器和無定心鉆削轉矩測力儀,進而開發出多規格轉矩傳感器和鉆削測力儀。無定心鉆削測力儀,由于不必對中心,可以在試件上任意點鉆孔測試,使用非常方便,受到國內外用戶青睞。該成果獲得了2006年度國家技術發明二等獎。

傳統柵式位移傳感器的發明,取得了傳感器設計理論與實踐的重大突破。在位移測量中,重慶工學院彭東林教授發明的“時柵位移傳感器及其測試系統”突破了傳統柵式位移傳感器原理。其主要創新包括:①采用“時空轉換”的思維方式,用時間量去完成空間位移測量,借助一個勻速運動載體,把空間位置差(位移)表征為時間差再進行測量,從而把基于空間刻劃的精密位移測量難題,轉化為簡易精確的時間差測量問題:②機械式時柵,根據上述思想發明了全新原理的位移傳感器,將其命名為“時柵位移傳感器”。采用勻速旋轉的“單齒”構成運動坐標系,即與大地互為“相對勻速運動雙坐標系”,再用按時間等分的時鐘脈沖信號來代替傳統的按空間等分的柵式傳感器信號。實現了“以單刻線實現任意圓周分度測量”,在原理上證明了上述時空轉換方法的正確性。該成果獲得了2007年度重慶市技術發明一等獎。

激光合成波長納米位移測量技術解決大范圍高精度的納米位移測量和微運動技術問題。為解決大范圍高精度的納米位移測量和微運動技術問題,浙江理工大學陳本永教授帶領的研究團隊提出了采用激光合成波長實現高精度大范圍納米位移測量的理論和方法,開發出相關的測試計量裝置。該成果的主要創新為:①提出了利用雙頻激光合成波長干涉條紋虛細分實現超高精度位移測量的原理;②發明了基于該原理實現高精度(納米級)大范圍毫米量程)位移測量的新方法;③研制出在同一干涉儀中直接實現大范圍高精度納米位移測量的新型測試計量裝置。該項目獲得2007年度國家技術發明二等獎。

.3世界先進制造中測量技術的現狀及分析世界先進國家十分重視測量技術在制造過程的應用水平。先進的測量原理不斷地充實測量技術,儀器的功能不斷提高,高端的測量方法繼續向生產靠攏,促進了在線、原位測量技術的應用和發展。

目前比較活躍,與我國制造業密切相關的測量技術可以歸納為以下幾方面。

數字化測量技術及其量具不斷豐富和發展,適合并滿足了生產現場不斷提高的使用要求。

各種帶有測量數據統計處理功能及打印輸出功能的測量儀器,已經在生產一線廣泛應用;德國Ⅺingelnberg公司、美國M&M及Mahr公司的齒輪測量中心,其儀器的測量不確定度可達2岬,可檢測各種齒輪類零件及各種齒輪刀具;Zoller、等公司CCD數字式對刀儀系列產品測量過程全自動化,具有刀具管理數據庫,能與多臺數控機床通信,自動實現機床加工位置參數信息的閉環反饋圖3)。