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关键词:中国制造;数控机床;检测机构;检测服务;人才为本
中图分类号:X830 文献标识码:A 文章编号:1671-2064(2017)01-0086-02
最近国务院《中国制造2025》规划九项战略任务重点别提到要大力推动和发展高精度数控机床技术。《中国制造2025》规划是我国全面推行制造强国战略第一个十年行动纲领,是对制造业转型升级、实现智能制造的整体谋划。《中国制造2025》规化提出坚持创新驱动、质量为先、绿色发展、人才为本的基本方针,坚持市场导向、政府引导、立足当前、着眼长远、整体推进、重点突破、自主发展、开放合作的基本方针,《中国制造2025》必将加速我国由制造大国向制造强国迈进。因此,检测机构要充分认识到我国制造业格局和经济发展环境将要发生的重大变化,认清形势主动作为积极为高精度数控机床技术的发展提供完善高效的检测服务。下面从三个方面探讨检测机构如何做好高精度数控机床的检测服务工作。
1 检测机构要做好数控机床的检测服务要特别重视人才的选拔和培养
打铁需要自身硬,要选拔高素质的专业技术人才并有计划的进行培养,对人才的选拔和培养一定要考虑今后开展数控机床的检测工作的可持续性。人才的培养主要通过自主学习和走出去学习,走出去学习主要是到数控机床的生产厂的生产车间去学习。下面为方便数控机床检测人员学习,将数控机床的基本知识介绍如下,为检测人员深入到数控机床生产厂家现场学习打下良好基础。
1.1 到生产厂家主要学习数控机床的工作原理及各种功能
了解数控机床是由输入输出设备、数控装置(CNC)、伺服单元、驱动装置(或称执行机构)、可编程控制器(PLC)及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置组成。具体来说:(1)数控机床输入和输出装置是机床数控系统和操作人员进行信息交流、实现人机对话的交互设备。输入装置的作用是将程序载体上的数控代码变成相应的电脉冲信号,传进并存人数控装置内。目前,数控机床的输入装置有键盘、磁盘驱动器、光电阅读机等,其相应的程序载体为磁盘、穿孔纸带。输出装置是显示器,有CRT显示器或彩色液晶显示器两种。输出装置的作用是:数控系统通过显示器为操作人员提供必要的信息,显示的信息可以是正在编辑的程序、坐标值以及报警信号等。(2)数控装置(CNC装置),是计算机数控系统的核心,由硬件和软件两部分组成的。它接收的是输入装置的脉冲信号,信号经过数控装置的系统软件或逻辑电路的编译、运算和逻辑处理后,输出各种信号和指令,控制机床的各个部分,使其进行规定的、有序的动作。这些控制信号中最基本的信号是各坐标轴(即进给运动的各执行部件)的进给速度、进给方向和位移量指令(送到伺服驱动系统驱动执行部件作进给运动),还有主轴的变速、换向和启停信号,选择和交换刀具的刀具指令信号,控制冷却液、油启停,控制工件和机床部件松开、夹紧,控制分度工作台转位的辅助指令信号等。数控装置主要包括微处理器(CPU)、存储器、局部总线、逻辑电路以及与CNC系统其他组成部分联系的接口等。(3)可编程逻辑控制器(PLC),数控机床通过CNC和PLC共同完成控制功能,其中,CNC主要完成与数字运算和管理等有关的功能,如零件程序的编辑、插补运算、译码、刀具运动的位置伺服控制等。而PLC主要完成与逻辑运算有关的一些动作,它接收CNC的控制代码M(辅助功能)、S(主轴转速)、T(选刀、换刀)等开关量的动作信息,对开关量动作信息进行译码,转换成对应的控制信号,控制辅助装置完成机床相应的开关动作,如工件的装夹、刀具的更换、冷却液的开关等一些辅助动作。它还接收机床操作面板的指令,一方面直接控制机床的动作(如手动操作机床),另一方面将一部分指令送往数控装置,用于加工过程的控制。在FANUC系统中,专门用于控制机床的PLC记作PMC,称为可编程机床控制器。伺服单元接收来自数控装置的速度和位移指令。这些指令经伺服单元变换和放大后,通过驱动装置转变成机床进给运动的速度、方向和位移。因此,伺服单元是数控装置与机床本体的联系环节,它把来自数控装置的微弱指令信号放大成控制驱动装置的大功率信号。伺服单元分为主轴单元和进给单元等,伺服单元就其系统而言又有开环泵统、半闭环系统和闭环系统之分。(4)驱动装置。驱动装置把经过伺服单元放大的指令信号变为机械运动,通过机械连接部件驱动机床工作台,使工作台精确定位或按规定的轨迹作严格的相对运动,加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件。目前常用的驱动装置有直流伺服电机和交流伺服电机,交流伺服电机正逐渐取代直流伺服电机。伺服单元和驱动装置合称为伺服驱动系统,它是机床工作的动力装置,计算机数控装置的指令要靠伺服驱动系统付诸实施,伺服驱动装置包括主轴驱动单元(主要控制主轴的速度)、进给驱动单元(主要控制进给系统的速度和位置)。伺服驱动系统是悼鼗床的重要组成部分。从某种意义上说,数控机床的功能主要取决于数控装置,而数控机床的性能主要取决于伺服驱动系统。(5)机床本体。即数控机床的机械部件,包括主运动部件、进给运动执行部件(工作台、拖板及其传动部件)和支承部件(床身、立柱等),还包括具有冷却、、转位和夹紧等功能的辅助装置。加工中心类的数控机床还有存放刀具的刀库、交换刀具的机械手等部件,数控机床机械部件的组成与普通机床相似。由于数控机床高速度、高精度、大切削用量和连续加工的要求,其机械部件在精度、刚度、抗振性等方面要求更高。此外,为保证数控机床功能的充分发挥,还有一些辅助系统,如冷却系统、系统、液压(或气动)系统、排屑系统、防护系统等。
1.2 到生产厂家学习数控机床的在线诊断技术和离线诊断技术
在线诊断是指通过数控系统的控制程序,在系统处于正常运行状态下,实时自动地对数控装置、PLC控制器、伺服系统、PLC的输入/输出以及与数控装置相连的其他外部装置进行自动测试、检验,并显示有关状态信息和故障信息。系统除了在屏幕显示报警号和报警内容外,还实时显示NC内部标志寄存器及PLC操作单元的状态,为故障诊断提供极大方便。离线诊断当数控机床的数控系统出现故障或者要判断是真有故障时,往往要停止加工,停机进行检查,这就是离线诊断。离线诊断的目的是故障定位.力求把故障定位在尽可能小的范围,如缩小到某一区域或者某一模块等。早期的数控装置采用诊断纸带对数控系统进行离线诊断.诊断纸带提供诊断所需的数据。诊断时将诊断纸带内容读入数控装置中的RAM中,系统中的微处理器根据相应的输出数据进行分析,以判断系统是否存在故障,并确定故障位置.近期的数控系统则采用工程师面板、改装过的数控系统或专用测试装置进行测试等。
1.3 到生产厂家学习数控机床的自诊断技术
包括开机自诊断,数控系统在通电开机后,都要运行开机自诊断程序,对连接的各种控制装置进行检查,发现问题立即报瞥,例如检查备用电池电压是否达到要求,若电压低于要求,系统就会产生报警,提示维修人员立即更换电池,如果不能更换电池,在更换电池前不能停电。运行自诊断数控机床在运行时,数控系统时刻监视机床的运行。数控装置对伺服系统、PLC系统进行运行监视,如果发现问题及时报警,并且很多故障都会在屏幕上显示报警信息。在机床运行时,PLC装置通过机床生产厂家编制的用户程序,实时监视数控机床的运行,如果发现故障或者发出的指令不执行,及时将相应的信号传递给数控装置,数控装置将会在屏幕上显示报警信息。数控机床是机电一体化的产物,技术先进、结构复杂,数控机床的故障多种多样,故障原因一般都比较复杂。为了便于对机床的故障分析和诊断,按故障的性质、故障产生的原因和故障发生的部位等因素大致把数控机床的故障进行分类以方便维修。当数控系统出现故障,要分别对软、硬件部分进行分析、判断、定位故障并维修。
2 检测机构为机械制造业提供定期检测、故障诊断、故障排除一条龙服务
为此,检测机构应当与数控机床生产厂家建立长期的合作关系,笔者认为可以尝试借鉴汽车销售行业的做法建立“4S”店模式。这样检测机构可以在实际的检测和维修过程中急需数控机床配件时及时得到生产厂家的配件供应,特别是遇到一些复杂的系统故障和软件故障时作为检测机构可以通过绿色通道得到数控机床生产厂家的技术支持及时排除故障减少待机时间。随着科学技术的发展有些故障也可以通过数控机床生产厂家的远程诊断技术来排除故障,远程诊断是近几年发展起来的一种新型的数控机床诊断技术。检测机构要充分利用生产厂家的技术优势将数控机床系统网络功能并通过互联网连接到数控机床生产厂家,当数控机床出现故障时,通过数控机床厂家的专业人员远程诊断,及时确诊故障,这是数控机床故障诊断技术的新方法。通过这些技术手段保证机械制造企业的数控机床生产加工的顺利进行,大大提高了检测机构对数控机床的检测工作效率,实现为机械制造企业提供优质高效的检测服务。
3 检测机要具有市场意识做好数控机床检测市场的开发工作
关键词:数控机床 故障分析 可靠性设计
一.引言
如今数控机床市场竞争已经是白热化。市场竞争的五大要素是品种、服务、质量、价格和交货期,其中决定产品竞争胜负关键要素是质量,因此故障分析对于数控机床的质量的提高与日常维修具有非常重要的意义。同时可靠性是质量的灵魂和主体,可靠性影响着质量和其他方面,想在数控机床市场上占有更大的份额就要把重心放在可靠性工程技术上,由于这是国产数控机床要害所在和薄弱环节,因此导致了较低的市场占有率。
二.数控车床的故障分析
故障分析是指在故障发生后进行的分析和检测,以找到故障故障的原因、部位和机理,从而掌握产品应当改进的方向及修复方法,防止同类问题的再次发生。它可为设计者提供可预防故障的信息,为制造分析工艺缺陷和次品原因,为使用者分析出事故原因和预防措施,故障分析贯穿于设计、制造以及使用的全寿命周期。它的目的决不仅是评价系统及其组成单元的可靠性水平,更重要的是提高系统的可靠性水平。因此,故障分析技术就构成了在可靠性分析过程中的一项最基本并且最重要的内容。
故障部位分析
工作台是发生故障最频繁的部位。主要表现为:手持单元手轮损坏和按钮故障、工作
台不转和不能变速手持单元电缆损坏等。工作台的可靠性得到保证才能使数控车床的可靠性水平得到大幅度的提高。(2)液压系统的故障。主要表现为: 溢流阀损坏、油管损坏、滤油芯损坏、液压阀损坏以及机床很多部位出现漏油现象等。(3)电气系统障占第三位,主要表现为:脚踏开关接触不良、X轴行程开关紧固螺钉松动、刀具测量臂内无触点开关位置调整不到位等。(4)伺服控制单元的故障也很多。主要表现为: 电器警、报伺服电机故障和光栅尺损坏。
2. 故障分类原则
数控车床产品复杂,它产生的故障模式、程度和危害大小各不相同。数控车床是可修复产品,可靠性工程致力于通过数据分析研究,杜绝或有效减少产生重大危害的故障,达到尽量减少故障发生次数的目的。基于此,需要制定出数控车床故障的分级方法。数控车床的故障危害度是指各类故障对数控车床可靠性综合危害的程度,根据故障危害度进行分级的方法不外乎两种:定性分级和定量分级。故障危害度的概念还没有明确的定义,它很难用一个实际的量值作为标尺。现在,在各大行业中基本上采取四级分类方法。将车床各种类型的故障可能造成的影响按严重程度分为四个级别:(1)致命危害指危害人身安全的、会引起产品报废的、造成重大的经济损失以及对周围环境造成严重危害的故障;(2)严重故障指导致产品性能下降,并且厂家短时间内无法修复的故障;(3)一般故障指导致产品性能下降,但是厂家短时间内可以修复的故障;(4)轻微故障指的是不会导致产品性能下降,不需要更换零件,只要简单调试就可以排除的故障。
三.数控机床可靠性设计原则
数控机床是装备制造业的工作母机,可靠性是数控机床质量的核心。国产数控机床的可靠性问题严重影响了在国内外市场竞争中的声誉,使许多国有大中型机床企业长期处于困境,因此提高国产数控机床的可靠性是重中之重。
1. 明确产品的使用条件及工作环境,进行耐环境设计
数控车床产品的可靠性是针对一定的工作条件而言,包括两个方面:一是工作环境,包括载荷和工作场所的湿度、噪声、灰尘、温度和腐蚀介质等的状况,二是使用条件,主要指现场操作条件及维护条件,因此要明确产品的工作环境和使用条件。
耐环境设计是在设计时就考虑产品在整个寿命周期内可能遇到的各种环境影响,例如装配、振动影响,贮存时的温度、湿度、霉菌、运输时的冲击等影响。因此必须慎重选择设计方案,采取必要的保护措施,减少或消除有害环境的影响。可以从控制环境、适应环境与认识环境三方面加以考虑。认识环境指的是:不应只注意产品的工作环境以及维修环境,还应了解产品的安装、贮存和运输的环境。控制环境指的是:在条件允许时,应在小范围内为所设计的数控车床创造良好的工作环境条件,或人为地去除对产品可靠性不利的环境因素。适应性环境指的是:在无法对所有环境条件进行人为控制时,在材料选用、表面处理、设计方案、涂层防护等方面采取措施,以提高数控车床本身耐环境的能力。
2. 收集可靠性数据,确定可靠性指标
进行数控车床产品设计时,首先应确定产品的可靠性指标。根据设计要求决定采用什么可靠性指标,而指标的确定主要有:一是由设计者提出,主要是根据过去的经验和市场调查;二是由用户提出;三是由各方协商确定。现在数控车床产品还没有制定可靠性指标的标准,但不论由哪个方面提出指标,都要有利于提高产品可靠性水平,同时又不脱离现实的技术发展水平。这样就要求应首先收集和掌握国内外同类产品或相似产品的可靠性数据,例如,平均故障间隔时间、失效分布、首次故障平均时间、失效机理、失效模式及失效的影响程度、维修方法、维修时间、维修方针及其分布、备件准备、维修费用、维修周期和最佳经济寿命等等。运用收集的数据资料并进行详细设计,可得到原有产品的可靠度,维修度及有效度等可靠性特征量,在此基础上,考虑现有设计制造水平,经过详细分析,确定出所要设计产品的可靠性指标。所确定的数控车床可靠性指标既要切实可行,又要指标先进,有利于促进数控车床产品可靠性水平的不断提高。
3.系统设计
数控车床设计首先确定数控车床的组成及其类型。当数控车床类型确定以后,对它的可靠性指标进行合理的分配。将可靠性指标分配到各子系统,并与各子系统能达到的指标相比较,判断是否需要改进设计。再把改进设计后的可靠性指标分配到各子系统。根据同样的方法,可把可靠性指标进一步分配到各个元器件和零部件。
4.简化设计与维修设计
在满足预定功能的情况下,设计应力求元器件和零部件的数量少、简单。越简单越可靠是可靠性设计的基本原则,是减少故障提高可靠性的有效方法。但不能因为减少元器件或零部件而使其它零部件执行超长功能或在高应力的条件下工作。否则,简化设计将达不到提高可靠性的目的。对于新结构、新材料的应用要有充分的把握,需经过试验并经一段时间试用后再大量应用。维修性设计就是在设计时考虑产品的故障易于检查、容易发现,便于尽快修复,甚至在未出现故障时,就采取必要的措施加以预防或消除故障于未然。
四.结论
故障分析对于国产数控机床的质量提高与维修护养具有很重要的作用,可靠性设计可以增强国产数控机床的市场竞争力,也是设备质量提高的重要指标,因此必须加大这方面的研究力度。
参考文献
【关键词】数控技术;机床维修人员;数控机床试验维修平台
当今社会,大量的数控技术促进了机械制造业的生产方式和管理模式的变化,它的辐射能力和关联效益更是无法计算。数控技术已经是商业贸易和国际技术的重要构成,数控技术的大量出口被工业发达国家视为高利润的重要产品,贸易额逐年增加。数控机床已经成为机械行业重要的加工设备,它是石油化工、汽车制造及机械等许多行业的支柱性产业,是世界产业革命的一个重要组成部分。因此数控技术是反映国家制造业现代化水平程度高低的重要标志,更是一个国家综合国力水平的象征。所以,当今世界制造业发展的主要方向是实现加工生产过程数控化。随着数控机床的大量应用,在使用过程中难免会出现问题,数控技术的复杂性和综合性使其在发生故障后,维修的难度大于普通设备,如果不能及时地排除故障,将制约数控机床的使用率,给企业生产带来影响。如果培养出一批大量数控机床维修技术人员,这将大大提高数控机床的使用率。
一、现阶段我国数控机床维修情况
通过对市场调查,由于数控机床是一个复杂的自动化机电设备,维修人员不仅要熟悉数控机床的机械部分,还要懂得电气知识,更会使用先进的数控机床故障诊断技术,进行数控机床维修,只有这样才能在数控机床出现故障时,及时有目的排故,保证机床的正常运行,这和传统机床维修工作有着很大的区别。现在数控机床出现的预知维修,更是改变了传统维修理念。在数控机床出现故障前,先进行维修,这样可提高数控机床运行的可靠性、安全性和机床的利用率,更能节省维修时间和费用,产生难以估量的经济效益。这些年来,由于信号处理技术、计算机技术及通信技术的快速发展,也出现了许多先进的数控机床故障诊断技术。在当今机械行业中,随着数控技术的快速发展,现在的数控系统结构简单,技术成熟,但也统暴露出越来越多的问题。由于现在使用的大多数数控机床,它们所用的数控系统是由各自系统厂家独自设计研发的,互通方式和通信机制各不相同,这就造成了系统之间互不兼容。系统之间的操作方式也不一样,当使用者购买了不同型号的数控系统时,增加了企业的培训费用。尤其在机床出现故障时,这就为机床的维修增加了难度,企业经常要联系专业系统的维修人员进行维修,大大增加了维修成本,不利于数控系统厂家提高产品的竞争力。
二、数控机床维修的目的
数控机床故障诊断与维修的基本目的是提高数控设备的可靠性。数控设备的可靠性是指在规定的时间内和工作条件下维持无故障工作的能力。衡量数控设备可靠性的重要指针是平均无故障时间MTBF(MeanTimeBetweenFailures)、平均修复时间MTTR(MeanTimeToRepair)和平均有效度A。平均无故障时间是指数控机床在使用中两次故障间隔的平均时间,目前较好的数控机床的平均无故障时间可以达到几万小时,显然平均无故障时间越长越好。平均修复时间是指数控机床从开始出现故障直至排除故障、恢复正常使用的平均时间,显然这段时间越短越好。平均有效度是对数控设备正常工作概率进行综合评价的指标,它是指一台可维修数控机床在某一段时间内维持其性能的概率。数控设备故障诊断与维护的目的就是要做好两方面:一是做好数控设备的维护工作,尽量延长平均无故障时间MTBF;二是提高数控设备的维修效率,尽快回复使用,尽量缩短平均修复时间MTTR。也就是说,从两个方面来保证数控设备有较高的有效度A,提高数控设备的开动率。
三、职业院校建立数控维修平台的重要性
小型箱体零件的关键结构特征是自身的安装基准和箱体孔系,也就是小型箱体的安装底基面、安装侧基准面、前面、直口、轴承安装孔、轴承安装孔内端面、轴承压盖安装端面。在数控机床典型零件中,箱体零件的加工精度是很高的。一般来说,轴承安装孔的尺寸精度为IT6级,关键特征的形位公差精度为4~5级(如表1)。
2柔性线加工工艺设计
通常情况下,小型箱体类零件的常规工艺方法是在卧式加工中心上先加工基准,再以基准装夹找正铣镗完成其他关键结构特征的加工,主要工序为:
(1)第一次装夹,以小型箱体背面为装置面,按外轮廓找正,加工小型箱体的安装底基面和侧基面;
(2)第二次装夹,以加工完成的小型箱体安装底基面为装置面,按加工完成的侧基面找正,加工前面、直口、轴承安装孔、轴承安装孔内端面、轴承压盖安装端面。常规工艺第二次装夹是以关键特征面(小型箱体的安装底基面和小型箱体的安装侧基面)为装置面和找正基准的,所以第二次装夹过程中产生的误差必然会影响小型箱体的形位精度。为了保证加工精度,需要设计在一次装夹过程中完成全部关键特征加工的工艺方法,使得关键特征之间的形位精度只与加工设备有关,而与装夹找正过程无关,依靠加工设备自身的几何精度来保证加工件的形位精度。数控机床产品种类和规格不同,小型箱体必然是多种多样的,对于混流生产线,若直接用小型箱体外轮廓作为生产线上下料机械手爪的夹持面和机床夹具的装夹面,就需要配置若干种规格尺寸的上下料机械手爪和液压夹具。为了减少生产线的建设费用,需要设计一批与生产线上下料机械手爪和机床夹具的接口尺寸相同的专用工艺装备,作为各种规格尺寸小型箱体的随行夹具。小型箱体的顶面并非其关键特征面,而且与关键特征面也没有相对位置关系,可以在生产线外完成加工,并在此面上加工4个工艺螺孔,以其作为小型箱体类零件与随行夹具结合的通用工艺面。根据卧式加工中心的特点、上下料机械手爪的特点、机床夹具的特点以及小型箱体工艺面的特点,设计随行夹具,如图2。按随行夹具装夹找正,在卧式加工中心上加工除顶面外的所有加工特征。具体工步为:①粗精铣小型箱体底基准面;粗精铣小型箱体侧基准面(如图3)。②粗精铣削前面;粗精镗削直口;钻攻前面上的螺纹孔。粗精铣削轴承压盖安装面;粗精镗削轴承孔及其内端面;钻攻轴承压盖安装面上的螺纹孔(如图4)。根据卧式加工中心的主轴功率及扭矩、伺服电机进给速度及功率和所用切削刀具的推荐切削速度、切削深度,设计详细的加工工序表,如表2。
3柔性生产线规划
生产线除了加工设备外,还需要清洗机、在线检测装置和打标机。经过市场调查,通过式清洗机的节拍≤120s/件,在线检测装置的节拍≤30s/件,打标机的节拍≤15s/件,而经过计算可知,单台加工设备的节拍是896s,如表4。为了平衡节拍,需要并行布置8台卧式加工中心作为数字化车间混流生产线的加工设备。根据混流成线加工工艺,本文规划了生产线的布局,如图5。柔性生产线的具体流程为:①自动仓库通过料道将待加工件送上生产线。②在随行夹具安装工位,夹具机械手从夹具缓冲区取来随行夹具,装配机械手将待加工件与随行夹具结合。③夹具机械手将待加工件随同夹具送至上下工件缓冲区。④带直线运动单元的关节机械手将物料随同夹具依次送至加工设备和清洗、检测、打标工位,最后送回上下工件缓冲区。⑤夹具机械手将加工成品随同夹具从上下工件缓冲区送至随行夹具拆卸工位,拆卸机械手将随行夹具卸下,夹具机械手将随行夹具送回夹具缓冲区。⑥加工成品经料道送回自动仓库。
4结语
在设计创新相关研究成果基础上,根据机床设计创新活动的规律和发展,可以把我国机床的工业设计创新活动划分为:逆向工业设计创新和正向工业设计创新。逆向工业设计创新指引进消化吸收再创新,即模仿(或引进)、消化吸收、再创新。目前大部分机床企业已经经历过了这种形式。正向工业设计创新从原始需求开始,或者通过自主研究形成全新的技术运用,形成全新的产品类别;或者通过整合信息资源进行选择、集成和优化创新。在动荡的经济环境和激烈的市场竞争环境下,大部分机床企业发现,仅凭核心技术、低廉的价格保持竞争优势已不太可能,整合性设计创新显得越来越重要。工业设计以整合创新为主帮助企业产品既满足客户需求又有别于竞争对手。国外机床制造公司中,有的拥有内部的工业设计部门,有的则与设计咨询公司合作获得工业设计服务。国内绝大部分机床制造企业并无内部的工业设计部门,需要获得设计咨询公司的工业设计服务。不管是哪种,工业设计师都要充分参与交叉功能的产品开发团队。在这种跨领域的团队中,工程师一般要按照一个过程,产生产品的技术特征概念。同样,工业设计师也遵循一个步骤设计产品系统、产品形态和人机工程学等,并且可能产生多个概念。之后需要与工程师一起经过一系列的沟通和评价缩小范围,最终得到较优方案。这个过程步骤随公司和项目不同有所变化,但主要包括以下步骤:
(1)调研、确定客户需求;
(2)概念设计(草图);
(3)深入细节设计(效果图);
(4)结构设计(工程图);
(5)与制造和销售的协调设计。第2、3步是工业设计的重点,突出对创意思维的要求,一般认为灵感创意是工业设计最重要的步骤。但是一切创意都来源于调研。实际上工业设计师的大量时间和精力是花费在第1步即调研上,他们反复深入研究客户需求并在企业内进行沟通和协调。所以说,调研是工业设计创新的重要步骤,科学的工业设计方法始于科学的调研方法。
2工业设计创新突出人的因素
美国斯坦福大学设计学院提出,设计创新来源于3方面因素的综合和碰撞:技术、商业、人的价值,其中“人的价值”是综合的核心。技术因素偏重产品的性能、可用性;商业因素偏重产品的生命力;人的价值偏重产品对人的影响、产品的使用性、以及人们的愿望。在设计学院,具有工程、医学、法律、商业、人文、科学和教育等不同背景的人进行合作,以“人的价值”为核心,寻找自己的方式方法来发展创造性的解决方案,解决世界上各种复杂问题。在创新过程中增加“人”的因素,是工业设计与机械技术创新最明显的不同,也是工业设计创新的特点。设计创新是将技术和商业因素与人的因素进行整合而得到的结果。独立的技术创新研究涉及到例如工程分析、静力学和动力学、电子学、材料、热动力学等领域的方法。商业创新研究涉及到会计、经济分析和政策、市场营销、运作学、企业管理、竞争和策略等领域的方法。而关于与人的因素交叉的创新,则必然涉及人文社科领域的研究方法,如心理学、人类学、社会学、民族志、需求寻找等的方法。因此机床工业设计创新仅依靠工程方法和商业方法是无法实现的,灵活应用客户调研、需求发现等有关人的研究方法,才能得到好的结果。例如著名的美国工业设计师协会(IDSA)曾强调“设计过程中的调研具有举足轻重的作用”,要求在实际项目中进行大量科学的调研,并与消费者对话。人的需求调研是一项重要内容。
3工业设计调研在机床企业的作用
3.1帮助提出新产品概念
机床企业请工业设计公司做设计,往往自己也不很清楚想要一个什么样的结果,以为就是画几张外观图。实际上工业设计师很多思考,例如仅以技术为导向,设计将呈现保守的风格;如果在新技术基础上以客户为导向,根据客户的不同需求来开发产品,则能体现个性化的特点;如果从操作上追求趣味性和胜任感,增加用户满意度,能呈现人性化的面貌。更重要的是,这些做法易于根据市场需求,形成超前的产品概念,这也就是工业设计追求的领先半步并适度创新。例如日本Mazak的INTEGREX200-Ⅲ机床,首先经过多方客户调研,找到人们希望通过一台机器完成多道工序的需求,提出了“DONEINONE”的新概念,形成了一种新的生产方式。在此概念基础上,提出多功能、复杂加工作业、操作简单、小型紧凑、节省能源等设计思想。由于对人的需求进行深入研究,使得该机床凭借独特的概念设计赢得了市场领先的位置,并获得了“G-MARK”优秀工业设计奖。由此可见,工业设计通过人的需求调研能够搭建技术与市场的桥梁。
3.2直接有效地了解客户潜在需求
工业设计不仅是外观设计。产品外观是手段,是工业设计师在对客户、市场进行分析研究、整合资源后解决问题所采取的方法,其实际目的是为了提高客户满意度,从而提升企业的品牌价值,促进产品销售。当然,一个制造企业品牌价值的提升是多方面努力的结果,但其中客户评价的权重值相当高,客户满意度对于企业来说至关重要。客户有时是多种人群,机床产品面对的客户不同于个人消费用品,往往是企业而不是个人。企业中包括决策者、购买者、使用者、维护者等,他们都是客户。例如销售时所面对的是企业的采购,而真正使用设备的人是该企业中的工人。经调研发现,一些制造企业与客户沟通的效率较低,无法满足多种客户的需求。例如市场部常被看作是与客户沟通的主力,设计部的工程设计人员更愿意解决技术问题,而不愿意多花心思在客户身上。但是市场部更多关注市场,对产品使用者关注较少;而且市场部人员不参与设计,得到的客户需求与设计有距离,因此使用者的需求往往不能在设计中体现出来。例如,某装箱流水线项目的前期市场分析由该公司市场部独立完成,市场分析虽然很全面,列举了从客户处反映的信息,但是多数信息未经加工,客户怎么说就怎么写。具体如:“毛刷的更换不方便,于是工人不愿意更换,这样常常影响到封箱质量,因此毛刷的更换有待改进。”这样的信息传递给工程师们,对于指导后续具体设计没有起到实际作用。当工业设计开始介入,对设备的操作者进行细致的了解后,发现在该流水线上有多处要用到毛刷(消耗品,经常更换),确实存在上面反映的问题。可是这条分析结果所包含的信息太模糊。对于实际的设备来说,毛刷的更换不方便是因为安装上的问题;还是毛刷本身设计不合理,不便于工人取出;还是位置太过分散,工人不愿意为换毛刷而围着流水线来回跑?市场部人员觉得这些问题的细化分析应该是设计部考虑的,因为他们并不太全面地了解设备。可是仅仅“毛刷的更换有待改进”却让设计部无从下手,结果就是想当然,设计部辛苦设计出的方案不一定被客户接受。工业设计人员作为产品的直接设计者之一参与挖掘客户及潜在客户的需求时,可以站在使用者和设计者双方的角度,从大量的所得信息中找出对产品设计有用的,而屏蔽掉无用的,协助市场部加强与客户的沟通和对客户需求的分析,为设计部门提供设计依据。尤其是与最终使用者的直接沟通,由于其对产品的了解和基于对用户心理的专业学习,可以更直接地把客户需求转化为设计解决方案,提高客户满意度。可以说,当今的工业设计是在企业的最前端与客户沟通,直接有效地了解客户潜在需求。
3.3对产品做出快速调整提高客户满意度
在研究中发现,由于整个数控机床行业已经进入激烈的市场竞争,对于单个企业来说,不仅要与客户形成良好沟通,以确定市场动向。在其内部,亦要有良好的沟通机制,使企业能够适应瞬息万变的市场,否则,即使了解当前客户的所需,却不能做出有效且迅速的反应,将错失良机。调研中发现,一些企业内部市场部与工程设计部沟通效率低,例如上节的案例中,市场部与设计部缺少良好沟通,导致企业对市场的应变速度慢,创新缺失。工业设计在调研过程中与企业内部的管理者、营销者、工程设计人员、制造者等进行广泛的沟通交流,可以打破客户、市场部及设计部之间的隔膜,使设计更有针对性。在分析研究后工业设计师将客户的真实需求及时、明确地传达给设计部,而且从以人为本的设计思想出发,提出设计方案供参考。由于工业设计师的灵活思维,不局限于条条框框,针对用户需求,往往能提出大胆、富有想象力的方案,提升产品的价值。例如上节提到的案例,经过再调研,发现主要问题是由于毛刷本身设计不合理,不利于工人拿出,于是工业设计师并没有从改进毛刷本身开始,而是想象一种机构可以在更换毛刷时将毛刷自动弹出,将机构简单设计出来后,再进行用户分析。结果发现工人很喜欢,空闲时时不时就将毛刷弹出再插入,就像人的小动作一样,从而工人不愿意换毛刷的习惯就基本解决了。工业设计针对用户需求,对产品做出快速调整,有利于提高客户满意度,提高品牌价值。
4人的需求调研方法
工业设计师确认客户需求依赖于科学的调研方法。直接和客户沟通,以及体验产品的真实使用环境对工业设计师是非常必要的,因为他们是直接控制产品细节的人,只有这种直接体验,才可能正确地进行技术性和操作性的取舍,从而找到解决客户需求的创新方法。因此,工业设计师采用一系列方法建立与决策者或目标市场的客户之间直接沟通的信息渠道。常用的调研方法有访谈法、观察法、焦点小组法等。工业设计调研的对象包括制造企业的管理者、营销者、工程设计人员、制造者等,也包括使用机床的客户企业中的决策者、购买者、使用者、维护者等,涉及的人范围较广。
4.1访谈法
访谈法由工业设计人员与客户讨论客户需求,通常在客户环境中进行,通过面对面直接交谈方式实现,具有较好的灵活性和适应性,被访者比较放松。访谈既有事实的调查,也有意见的征询,更多用于个性、个别化研究。用录音、笔记、录像、拍照等方式记录。针对工业设计所服务的制造企业,首先要针对管理者、营销者,使用访谈法和问卷法了解除了产品尺寸之外的一些信息。访谈的内容包括:产品类型、技术、产量、营销、市场定位、企业策略等。这些问题似乎与产品外观无关,但是它们给出的信息使设计师能够建立起关于所设计产品的整体形象。说明产品的外观与企业每天的商业活动之间存在着复杂的联系。例如,通过访谈调研某数控机床有限公司,总结出其对旗下立式磨床防护罩外观的设计诉求为:
(1)产品成本的考虑;
(2)产品外观设计要展现出产品的价值;
(3)系列化、系统性设计思考;
(4)车间环境及非物质设计;
(5)人机工程学与情感设计。与制造企业的管理者、营销者、工程设计人员、制造者等密切交流合作,通过访谈,可帮助工业设计师确定多个特定的设计因素,如形状、颜色和材质感,且这些设计因素能够用于系列产品。结果是建立企业形象(CI),提升产品品牌形象和增加客户意识。
4.2观察法
观察使用中的机床产品及使用者。观察客户使用一件现有产品,或观察客户针对一项新产品将要做的工作,都可以解释客户需求的重要细节。观察活动可以是独立的,不与客户进行任何直接交流;也可以包括参与客户的工作,使设计师建立起使用该产品的第一手经验。观察法适用于客户企业中的机床使用者和维护者。有时在访谈中,被访者由于习惯而说不出哪里不便,这时采用观察法,可以通过观察发现实际存在的问题。工业设计师依此而进行人机方面的优化,使机床操作变得更加安全、易用,使用时更加精确、快捷,用户界面更加友好顺畅。观察法和访谈法、测试等结合起来,可以发现许多操作者本人习以为常而发现不到的问题,是工业设计师常用的方法。
4.3焦点小组法(FocusGroup)
焦点小组(FocusGroup)是帮助制造企业开发团队与客户企业建立直接联系的方法,有利于双方的理解。焦点小组是由一个协调者组织一个由8~12个客户组成的小组,进行2h的讨论,客户包括购买者、使用者、维护者等。协调者可以是设计师,也可以是专业的市场调查员,他们负责组织讨论。问哪些问题,顺序怎样,都是基本定下来的。协调者的职责是尽量让每个人在每个问题上发表观点,让气氛活跃,但是协调者自己不参与讨论,不说诱导性的话,保证结果的真实。焦点小组通常在装有双面镜的特殊房间里进行讨论,其他企业开发人员,包括工程师、营销人员、工业设计师等可通过双面镜在另一房间共同观察到焦点小组,并记录下讨论过程。开发团队的成员们也可通过录像分享客户经验,并引出比访谈更多的客户需求。因为对客户需求有了共同的观察理解,开发团队成员之间的沟通会变得顺畅。焦点小组法的主要目的,是通过倾听一组从目标市场中选择来的被调查者,获取对一些有关问题的深入了解。这种方法常常可以从自由进行的小组讨论中得到一些意想不到的发现,而且似乎比个人访谈或者问卷调查更为真实可信。
4.4形成客户需求文件
在信息收集阶段得到的原始数据,表现形式通常是“客户陈述”。设计师然后要把原始的客户陈诉翻译成客户需求,即从客户陈述中分析出所暗示的客户需求。然后把需求组织成等级,建立需求的相对重要性。客户需求从企业的开发战略、营销策略到用户的具体操作要求都有可能涉及到。确认客户需求是工业设计概念开发阶段一个不可或缺的部分。结果将用于指导团队建立产品指标,生成产品概念。客户需求文件加上系统可靠的市场调研报告,将为决策者进行新机型的研发提供科学的参考和建议。
5结语和建议
经过多年的发展,我国已经成为世界加工制造中心,数控技术得到了长足的发展和进步,已经被广泛的应用到制造业的诸多领域,成为提高机械制造业的产品质量和劳动生产率必不可少的重要手段。数控技术的发展引发了社会对数控人才的迫切需求,尤其是有着丰富工作经验和能力的数控人才更是供不应求。为了迎合人才市场的需要,中职院校纷纷开设了数控专业,经过多年的发展,数控专业成为中职教育中最热门的几个专业之一,为社会培养了大量的数控人才。从用工企业的反馈来看,企业需要的是“懂理论、会操作、可维修、能管理”的综合实用型人才,尽管中职数控专业的学生有一定的理论基础,工作责任心强,能吃苦,但普遍欠缺实践能力。尽管在校期间中职院校也进行了大量的技能实训,但由于数控专业的发展日新月异,对人才的知识、能力、素质结构不断有更新的、更高的要求,数控专业学生在校期间学的知识很难与企业实际接轨,入职后很难顺利完成从学生到员工的转变,仍需要制造企业重新进行培训,增加了用工单位的负担和成本。一旦学生跳槽,给用工单位带来难以挽回的损失。这就要求中职数控专业改进人才培养模式,创新教学模式和手段,提高学生的实践经验和技能,从而达到企业的用工需求。
2数控专业一体化教学的重要性
数控专业是制造业行业中的一门新兴学科,是机械制造业自动化、集成化生产的基础,具有很强的操作实践性。中职数控专业教学的主要任务是为机械制造企业输送大量的、具有熟练操作技能初、高级人才。这就要求中职数控专业应以能力培养主线,加强对学生实践技能的培养。能力本位一体化教学是中职教学的一种有效模式,所谓一体化教学就是将传统的理论教学与实践有机结合起来,单独制定教学计划与大纲,教学地点由传统的教室转为实习车间或其他实训场所,让学生在实践操作中掌握基本操作技能和理论知识,体现职业教育的实践性、开放性、实用性。一体化教学强调实践技能的培养,非常适合中职数控专业的教学,在数控一体化教学模式下,教师不需要在课堂上讲授机械制图、数控编程和加工工艺等课程,而是通过在具体的项目教学,将各种专业知识融入到具体的项目中,在项目实践中了解理论知识、提高实践能力。例如在台阶轴的项目制造中,就包含了机械识图、材料选择等专业知识。
3一体化教学在中职数控专业中的应用
3.1制定一体化教学大纲和计划
教学大纲是教学活动的依据和基础,为了规范中职教学活动,提高中职教学质量,国家相继出台了统一的中职教学的理论课程教学大纲和实践教学大纲,提高了中职教学的有效性,让教师的教学活动有据可依。然而,一体化教学不同于传统的教学模式,是对传统课堂教学和实践教学的融合,传统的教学大纲并不适用数控专业一体化教学的需要。为此,中职学校应该制定符合自身专业特点的教学大纲,为了提高教学大纲的权威性和准确性,中职数控专业要秉承就业为导向的原则,通过认真的市场调查和研究来制定合理的教学大纲和计划。具体而言,中职数控专业要进行大量企业调研,了解当下企业对数控专业人才技能的要求。同时也要积极征求已经毕业学生的意见,毕业生在从事数控相关工作的过程中,有很多心理和体会,这也是中职院校制定教学大纲时值得参考的宝贵意见。尤其要了解劳动部关于数控专业职业技能鉴定的一些要求。然后根据中职数控专业的特点,制定适合数控专业的教学大纲。教学大纲中要明确哪些课程必须采用一体化教学,例如《数控加工工艺学》和数控车铣加工,《铣工工艺学》和铣床实习,《AUTOCAD》和CAM等,都要采用一体化教学。
3.2编写合适的数控一体化教学教材
目前,关于数控专业一体化教学的教材有很多,但实际上并不适合具体的中职数控专业教学。每个中职院校数控专业发展水平不一样,学生素质和能力不同,区域经济对数控人才的需求也不相同,为了提高数控专业教学的有效性和针对性,中职数控专业尽量组织相关的骨干教师,根据本校的实际状况来编写一体化教学的教材。教材要满足以下几个原则,一是职业导向。中职教育是职前教育,培养的学生主要是服务生产实践第一线,因此一体化教材要依据职业导向原则,以学习领域为主体,以学习情境与课业设计为条件,将数控专业理论知识和实践指导有机结合起来,将真实的工作情境完整、系统地展现在学生面前,帮助学生形成正确的、系统的理解。二是实用性。数控专业一体化教材要依据“理论够用、突出实践”的原则,大幅缩减枯燥的、深奥的理论知识讲授,将基本的理论知识融入到实践中,真正体现教学合一的原则。而且教材是本校教师组织编写的,教师对教材的内容十分熟悉,授课也比较得心应手,能够及时、有效的解答学生的疑问。
3.3实践教学与传统教学的结合
数控一体化教学注重培养学生的实践操作能力,但这并不意味着所有的课程都要在一体化教室中完成。事实上,我们发现很多毕业的数控专业学生能吃苦、有干劲,能够按照工作流程熟练的完成整个工作过程,但缺乏想象力和创造力,只是对操作过程机械的、简单的模仿,遇到实际问题时不知道如何解决,也缺乏学习能力,对一些先进数控专业技能掌握不了,充其量只是一名合格的工人,职业发展前景受到很大的制约。这些问题的产生与理论知识欠缺有很大的关系,正是由于学生对数控专业理论知识理解的不深、不透,才导致学生缺乏基本的理论基础。因此,在数控一体化教学中,要兼顾传统教学与一体化教学的平衡。数控专业的理论知识比较枯燥和抽象,而且中职学生年纪都比较小,学习基础薄弱,自制力比较差,很难对数控专业理论知识产生兴趣,学习起来难度也很大,经常看到的现象就是课堂上教师大讲特讲,学生听得一头雾水、兴味索然,这就要求数控专业教师改变传统的填鸭式教学方法,利用多媒体、模型等媒介进行情景化教学,多媒体集图片、声音、视频于一体,能够给予学生充分的感官刺激,提高学生的学习积极性。一些用语言难以讲授清楚的知识点,通过教学模型的演示可以让学生有了清晰的了解,例如教师讲解数控机床课程中的机床主传动系统及进给传动系统、数控系统结构以及机床的典型部件等知识点时,单凭学生的想象是无法得到清楚地印象的,教师借助教学模型帮助学生从有形、实在的模型形成抽象思维,大大提高了课堂效率。
3.4加强一体化的实践操作教学
培养和提高学生的动手能力和实际操作技能,是中职数控专业教学的目的。对于数控专业教师来说,采取边实践、边操作、边教学的方法,能帮助学生更好地理解艰涩的课本知识,并在具体的实践操作中,将知识和技术融会贯通,更好地适应以后生产一线的工作。以数控专业的数控编程课为例,采用边教、边学、边练的教学模式,教师先简单讲解操作要领,激发学生进行实践操作能力的欲望,然后留给学生足够的时间去熟悉数控机床的基本操作技能,以免发生意外。然后通过对机床程序的实际演练和利用数控模拟软件进行的程序输入、编辑、修改、调试以及运行,学生进行计算机模拟实训时,教师进行现场指导,同学们对生产一线的环境和加工工艺的编排有了真实而全面的认识,最后根据学生自行设计编制的程序来进行零部件的加工,让图纸上的图形成为真实存在的实体,这个过程巩固了基础知识,并在实践中提高了操作技能,让学生体会数控技能操作独有的魅力与成就感,为将来参加生产一线的工作夯实了基础。
关键词:现代机械制造工艺;精密加工技术
中图分类号: TU74 文献标识码: A 文章编号:
一. 现代机械制造工艺与精密加工技术
进入21世纪来,机械制造业迎来的是一个更为激烈的竞争和生存环境。新知识、新概念的不断涌现和新产品、新工艺的迅速更新加速了市场的变化,企业面临着更加严峻的挑战。特别是在市场不断高速变化的21世纪,企业不仅需要有对市场变化的快速反应能力,而且还需要通过技术创新和产品更新来不断开拓市场、引导市场的能力。现代制造技术就是为了适应这种竞争环境而产生的。它是在传统制造技术的基础上,不断吸收和发展机械、电子、能源、材料、信息及现代管理等技术成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检验、管理、服务等生产周期的全过程,以实现“优质、高效、低耗、灵活、清洁”的生产技术模式,取得理想技术经济效果的制造技术的总称。
(一) 现代机械制造工艺与精密加工技术特点
随着计算机技术、微电子技术、传感技术、自动控制技术和机电一体化技术的迅速发展及其在机械制造方面的应用,由系统论、信息论和控制论所组成的系统科学和方法论与机械制造科学的密切结合,组成了机械制造系统,并形成了现代制造工程学。制造系统就是人、机器以及物料流和信息流的一个组合体。现代制造技术特别强调入的主体作用,强调入、技术和管理三者的有机结合,因此,现代制造技术具有以下特征:
1.现代机械制造技术己成为一门综合性学科。现代制造技术是由机械、电子、计算机、材料、自动控制、检测和信息等学科的有机结合而发展起来的一门跨学科的综合性学科。现代制造技术的各学科、各专业间不断交叉融合,并不断发展和提高。
2.产品设计与机械制造工艺一体化。传统的机械制造技术通常是指制造过程的工艺方法,而现代制造技术则贯穿了从产品设计、加工制造到产品的销售、服务、使用维护等全过程,成为“市场调查十产品设计十产品制造十销售服务”的大系统。如并行工程就是为了保证从产品设计、加工制造到销售服务一次成功而产生的,已成为面向制造业设计的一个新的重要方法和途径。
3.现代机械制造技术是一个系统工程。现代制造技术不是一个具体的技术,而是利用系统工程技术、信息科学、生命科学和社会科学等各种科学技术集成的一个有机整体,已成为一个能驾驭生产过程的物科流、能量流和信息流的系统工程。
4.现代机械制造技术更加重视工程技术与经营管理的有机结合。现代制造技术比传统制造技术更加重视制造过程的组织和管理体制的简化和合理化,由此产生了一系列技术与管理相结合的新生产方式。如制造资源计划(MRP)、准时生产(HT)、并行工程(CE)、敏捷制造(AM)和全面质量管理(TQC)等。
5.现代机械制造技术追求的是最佳经济效果。现代制造技术追求的目标是以产品生命周期服务为中心,以新产品开发速度快、成本低、质量好、服务佳、灵活性强取胜,并获得最佳的经济效果。
6.现代机械制造技术特别强调环境保护。现代制造技术必须充分考虑生态平衡、环境保护和有限资源的有效利用,做到人与自然的和谐、协调发展,建立可持续发展战略。未来的制造业将是“绿色”制造业。
(二) 现代机械制造工艺与精密加工技术应用分类
现代机械制造工艺与精密加工技术的分类及发展大体上可从5个方面来论述。
1.制造系统的自动化、集成化、智能化
机械制造自动化的发展经历了单机自动化、刚性自动线、数控机床和加工中心、柔性制造系统(FMS)和计算机集成制造等几个阶段,并向柔性化、集成化、智能化进一步发展。
2.精密工程和特种加工方法
超精密加工和纳米加工三个档次。精密加工和超精密加工特种加工方法又称非传统加工方法,它是指一些物理的、化学的加工方法。如电火花加工、电解加工、超声波加工、激光加工、电子束加工、离于束加工等。特种加工方法的主要对象是难加工的材料,如金刚石、陶瓷等超硬材料的加工,其加工精度可达分子级加工单位或原于级单位,所以它又常常是精密加工和超精密加工的重要手段。
3.快速成形(零件)制造
零件是一个三维空间实体,它可由在某个坐标方向上的若干个“面”叠加而成。因此,利用离散/堆积成形概念,可将一个王维空间实体分解为若干个二维实体制造出来,再经堆积而构成三维实体,这就是快速成形(零件)制造的基本原理,其具体制造方法很多,较成熟的商品化方法有叠层实体制造法和立体光刻等。如叠层实体制造,根据各叠层几何信息,用数控激光机在铺上一层箔材上切出本层轮廓,去除非零件部分,再铺上一层箔材,用加热辊辗压,以固化粘接剂,使新铺上的—层箔材牢固地粘接在己成形体上,再切割该层的轮廓,如此反复多次直至加工完毕。
4.零件的分类编码系统
零件分类编码是对零件相似性进行识别的一个重要手段,也是GT的基本方法。是用数字来描述零件的几何形状、尺寸和工艺特征,即零件特征的数字化。零件分类是根据零件特征的相似性来进行的,这些特征主要分为以下三个方面;1)结构特征。零件的几何形状、尺寸大小、结构功能、毛坯类型等。2)工艺特征。零件的毛坯形状及材料、加工精度、表面粗糙度、机械加工方法、定位夹紧方式、选用机床类型等。3)生产组织与计划特征。加工批量,制造资源状况,工艺过程跨车间、工段、厂际协作等情况。零件的特征用相应的标志表示,这些标志由分类系统中的相应环节来描述。零件各种特征的标识按一定规则排成若干个“列”,每“列”就称为码位,也叫纵向分类环节;在每个列(码位)内又安排若干“行”,每一“行”称为“项”,也叫横向分类环节。零件分类编码系统是实施成组技术的基础和重要手段*对零件进行分类成组,可以便零件设计标准化、系列化和通用化,辅助人工或计算机编制工艺过程和进行成组加工车间的平面设计,改进数控加工的程序编制,使工艺设计合理化:促进工装和工艺路线标准化,为计算机辅助制造打下基础,进一步以成组的方式组织生产。
零件的分类编码反映了零件固有的名称、功能、结构、形状和工艺特征等信息。类码对于每种零件而言不是唯一的,即不同的零件可以拥有相同的或接近的分类码,由此能划分出结构相似或工艺相似的零件组来加工。它的特点是从毛坯到产品多数可在同一种类型的设备上完成,也可仅完成其中某几道工序的加工。如在转塔车床、自动车床加工的中小零件,多半属于这种类型。这种组织形式是最初级的形式,最易实现,但对较复杂的零件,需用多台机床完成时,其效果就不显著。值得一提的是,自从出现加工中心以来,成组单机加工又重新得到重视。
5.柔性制造系统
柔性制造系统一般是指用一台主机将各台数控机床连接起来,配以物料流与信息流的自动控制生产系统。它一方面进行自动化生产,而另一方面又允许相似零件组中不同零件,经过少量调整实现不同工序的加工。这一组织生产的方式,代表着现代制造技术的发展方向。值得一提的是,成组技术是计算机辅助工艺设计(CAPP)的基础之一,在成组技术基础上发展起来的派生cAPP设计方法,已成为工艺现代化的一种主要方法。另外,成组技术作为一种生产哲理,对柔性制造技术和集成制造技术的发展产生了深刻的影响。
二、结语
总之,现代机械制造工艺与精密加工技术的应用以新兴微电子、光电技术为基础,着力发展重型成套设备装备能力,提高轿车大批量制造技术的水平,提高生产优质高效的精密仪器及工艺装备的能力,为新产品的投产及形成规模提供新工艺、新装备,形成合理比例的常规制造技术、先进制造技术及高新技术并存的多层次结构,这将成为我国机械加工技术近期发展的战略任务。机械工业科技发展正面临着挑战与机遇并存的新形势,我们应当抓住机遇,迎接挑战,坚决贯彻“以科技为先导,以质量为主体”的方针,进一步推动我国机械工业的发展。
参考文献:
[1]邹庆华.数控高效加工理论研究[J].机电产品开发与创新,2010,(1).
这次为期2周的生产见习是我们参与实践活动的很重要的一部分,在陈运玲,陈伟叙等老师的带领下我们见习了柳州工程机械厂、柳州东风汽车厂、柳州钢铁厂、柳州力风塑料成型机厂、上汽通用五菱等5个工厂。可以说我们在这2周的实习中学到了很多在课堂没学到的知识,受益匪浅:
1.实习目的:
生产实习是我们机自专业知识结构中不可缺少的组成部分,并作为一个独立的项目列入专业教学计划中的。其目的在于通过实习使学生获得基本生产的感性知识,理论联系实际,扩大知识面;同时专业实习又是锻炼和培养学生业务能力及素质的重要渠道,培养当代大学生具有吃苦耐劳的精神,也是学生接触社会、了解产业状况、了解国情的一个重要途径,逐步实现由学生到社会的转变,培养我们初步担任技术工作的能力、初步了解企业管理的基本方法和技能;体验企业工作的内容和方法。这些实际知识,对我们学习后面的课程乃至以后的工作,都是十分必要的基础。
2.实习内容:
①掌握机械加工工艺方面的知识及方法
②了解切削刀具方面的知识,熟悉常用刀具的结构、选择、用途等
③了解机床和数控系统的知识,特别是加工中心等典型的数控设备
④了解企业生产管理模式,学习先进的管理方式方法
⑤熟悉、巩固铸造工艺及设备方面的知识
3.实习时间:
①柳州工程机械厂-------------6月21日整天
②柳州东风汽车厂-------------6月22日下午
③柳州钢铁厂-----------------6月23日上午
④柳州力风塑料成型机厂-------6月23日下午
⑤上汽通用五菱公司-----------6月24日整天
⑥整理,写实习报告-----------6月24日---7月2日
定点实习厂
柳州东风汽车厂简介
东风柳汽公司是东风汽车公司的控股子公司,也是东风汽车公司在南方重要的载货汽车和轻型乘用汽车生产基地,国家大型一档企业。它还是国内第一家生产中型柴油载重汽车的企业,赢得了“柴油东风,柳汽正宗”的美誉。
1991年,东风柳汽创出了“乘龙”品牌并迅速形成市场知名度,奠定了“一门双杰,东风乘龙”的产品格局。
自从1997年成为国内最早通过ISO9000质量认证的汽车生产企业之后,东风柳汽的事业就上了一个台阶。2001年,东风柳汽公司更是推出面向公务、商务和休闲旅游用车市场的新一代多功能轻型车-东风“风行”商旅车,吹响了进军国内高档轻型乘用车市场的号角。
目前,东风柳汽已形成年产“东风”和“乘龙”商用车60000辆、“风行”乘用车30000辆的生产能力。
柳州汽车厂六个发展历程
(1)建厂期:上世纪50年代,主要以农用机械为主。
(2)1969年:生产出2.5T载用柳江牌卡车。
(3)1981年:生产出柴油翻斗车,同时加入了中国第二汽车制造厂,采用东风品牌。
(4)1991年:柳汽生产出新品牌---乘龙(平头车)。
(5)1997年:以75%的股权加入东风集团,成为其子公司,正式更名为东风柳州汽车有限公司。
(6)2003年,成立东风集团和雷诺公司
生产基地:主厂、二基地(85年始建,位于柳江县,占地为714亩)、三基地
七大车间:车桥车间、机械车间、工装车间、热处理车间、车架车间、车身车间、总装车间
四大部件:汽车前后桥、举升器油缸、车架、车身
生产线:重车线、大车线、小车线
2003年生产能力:大车60000辆小车30000辆
乘龙精神:自立自强创优创新同心同德为国为民
通过在柳汽公司车桥厂的实习,我们比较全面地了解机械加工及相关典型零件的生产技术过程。初步了解典型的机电一体化产品和设备的生产过程、培养我们收集资料的能力及提高分析问题的能力,使我们更好地学习、掌握机械工程专业知识。机械加工工艺方面我们重点了解了左壳–锥齿轮差速器这一典型零件的机械加工工艺过程,听了有关技术人员对其的具体分析。并记下了该零件的工艺过程卡和工序卡等工艺文件。具体如下:(对应的工艺过程卡、工艺简图和工序卡见附录)
由于汽车转弯时,左右两边轮子的行程不同,所以转速不同,为防止转弯时出现滑动、滑拖现象,必须使用差速器调节两边轮子的转速。左壳–锥齿轮差速器是用来固定支承轴承,防止微尘和外来颗粒侵入到锥齿轮差速器里面和防止锥齿轮差速器里面的油外泻。零件结构比较简单,在结构上成对称分布。生产纲领约为63000个,属于大批量生产。
毛胚的选择
零件一般是由毛胚加工而成。在现有的生产条件下,毛胚主要有铸件,锻件和冲压件等几个种类。铸件是把熔化的金属液浇注到预先制作的铸型腔中,待其冷却凝固后获得的零件毛胚。在一般机械中,铸件的重量大都占总机重量的50%以上,它是零件毛胚的最主要来源。铸件的突出优点是它可以是各种形状复杂的零件毛胚,特别是具有复杂内腔的零件毛胚,此外,铸件成本低廉。其缺点是在其生产过程中,工序多,铸件质量难以控制,铸件机械性能较差,锻件是利用冲击力或压力使用,加热后的金属胚料产生塑性变形,从而获得的零件毛胚。锻件的结构复杂程度往往不及铸件。但是,锻件具有良好的内部组织,从而具有良好的机械性能。所以用于做承受重载和冲击载荷的重要机器零件和工具的毛胚,冲压件是利用冲床和专用模具,使金属板料产生塑性变形或分离,从而获得的制体。冲压通常是在常温下进行,冲压件具有重量轻,刚性好,尺寸精度高等优点,在很多情况下冲压件可直接作为零件使用。选择毛胚还应该考虑的原因
(1)零件的力学性能要求相同的的材料采用不同的毛胚制造的方法,其力学性能有所不同。铸铁的强度,离心浇注,压力浇注的铸体,金属型浇注的铸体,沙型浇注的铸体依次递减;钢质零件的锻造毛胚,其力学性能高于钢质棒料和铸钢体。
(2)零件的结构形状和外廓尺寸,直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料。相差较大时宜采用锻件。形状复杂的毛胚不宜采用金属型铸造。尺寸较大的毛胚,不宜采用摸锻,压铸和精铸。多采用沙型铸造和自由锻造。外型复杂的小零件宜采用精密铸造的方法
(3)生产纲领和批量生产纲领大时宜采用高精度与高生产率的毛胚制造方法,生产纲领小时,宜采用设备投资小的毛胚制造方法
(4)现场生产条件和发展应该经过技术经济分析和论证
零件的材料为QT450-10,根据零件结构简单和对称分布的特点,零件的生产纲领为大批量生产,
参观实习厂
一.柳州工程机械厂简介
广西柳工机械股份有限公司是我国目前生产轮式装载机系列产品规模最大、产量最多、质量最好、设备最全的国家机械工业大型骨干企业,是广西首家由国营大型企业改造、发行社会公众股的股份制企业。
公司位于南疆龙城--柳州市。净资产3.89亿元,员工5900人,生产区占地面积67万平方米。主要名优产品有:引进美国卡特彼勒公司技术生产的ZL60E、ZL100B等ZL系列轮式装载机、井下装载机和履带式液压挖掘机,已形成4000台年生产能力的规模。
该公司计划通过实施总投资约12亿元的技术改造和外引内联、科、工、贸相结合等措施,2000年形成年产装载机、挖掘机和推土机等多种工程机械系列产品10000台的综合生产能力,实现年销售收入51.5亿元和利税12亿元。本公司还将积极拓展房地产、商业贸易、服务旅游业及经批准的其它经营业务。
二.入厂前培训
1.数控机床的产生和发展
(1)1952年,在美国,计算机的应用使得数控技术的产生、发展得以有充分的条件。其最初用途为军工业的生产。
(2)20世纪60年代,晶体管的发明使得数控机床批量生产得以实现。
(3)20世纪70年代,苏联的数控机床产量超过美国,成为世界上数控机床产量第一的国家。
(4)20世纪80年代,日本的数控机床产量位居第一.其中尤以日本法拉克公司最为代表,其产量为全世界产量的30%,而德国的西门子产量也占15%。与此同时,在80年代初期我国也引进数控加工技术。
数控机床的分类
(1)经济型数控机床:一般由普通机床改装而成,精度和复杂程度较低,可实现两轴联动,可进行平面加工,价格较便宜。
(2)全能型数控机床:精度和复杂程度较高,一般可实现三至五轴联动,且有刀具库,可自动换刀。可进行平面和空间立体加工,价格一般较贵。
2.柳州工程机械厂数控机床的应用
(1)1978年,柳州工程机械厂引进了数控切割机和火焰切割机。其主要功能是用于分离机械元件、零件和X、Y轴联动的直线、圆弧切割。
(2)1985年,柳州工程机械厂从上海气焊机厂引进了Z80单板机,其主要硬件设施有CPU、CTC、PTO、EPROM、RAM×2。
(3)1988年,柳州工程机械厂引进了一批价值600万美元的先进设备:
①数控车床
②立式、卧式车床
③数控火焰切割机
④数控折弯机
⑤三坐标测量仪
⑥数控等离子切割步冲机
⑦机器人焊接线(位于结构分厂)
⑧铸制线
⑨双立柱加工中心----其最大加工距离为:X10000mm;Y3000mm;Z1500mm;W600mm。
3.加工中心简介
加工中心是具有刀库的三轴联动数控镗铣床。其系统组成包括:数控系统CNC、驱动系统、测量及反馈系统I/O控制系统(PLC).加工中心分为立式加工中心、卧式加工中心、五面体加工中心等。
4.装载机发展和发展趋势
(1)世界装载机发展史简介
①20世纪初,美国出现第一台装载机,它是用马车和钢丝绳构成,兼有驱动与装载的功能。
②20世纪40年代,第一次工业革命期间,装载机采用液压设备作动力,即先导式液压装置。
③20世纪50年代,第二次工业革命期间,装载机的变速箱采用液力变矩器,其工作矩为100N.m--425N.m。到60年代时,第三次工业革命期间,装载机采用角接式刚性车架。
④到上世纪70-80年代,产品向细化发展更为突出,装载能力提高到0.2m—16m。其中最有影响力的几个公司为:美国CaterPillar、瑞典Volvo、日本小松公司等。
(2)柳工装载机发展史
①上世纪50年代,柳工从上海糖果机械厂首次引进装载机生产设备。
②到了60年代,天津某研究所与厦门工程机械厂合作开发,仿制成功我国第一台Z435型装载机。此项成果由柳工试验、鉴定合格。
③70年代,转载机装载能力有所提高,由Z450提高到ZL50了。
④一系列G类型产品
(3)现代装载机的发展趋势
①趋向于环保、高效、节能、可靠
②趋于机电一体化
③更具舒适性
④型号多样,有大、中、小等各种型号
⑤更加智能化
⑥有自动监控维护的功能
二.进厂参观
1.变速箱厂
设备:加工中心×2数控车床×17普通车床×24
滚齿机×21磨床×18钻床×8坐标镗床×2
铣床×3仿形车床×3拉床×1插床×1
卧式钻床×5行车×1
车间面积:3456㎡
员工总人数:80(女17名),其中包括8名党员。有大专学历以上8人、高级技师1名、技师1名、高级工程师1名、中级工程师1名。
主要产品:变速箱齿轮和轴类以及ZF产品配套件等
生产宗旨:永不接受不合格产品
永不传递不合格产品
永不制造不合格产品
2.结构件厂
主要设备:TCBAR立柱移动卧式加工中心
等离子线切割机
剪板机
锻压机床
3.铸造厂
无箱数控制造
从意大利进口
毛坯来源(三个)
4.总装配厂
CLG842的总装配流程
一.柳州钢铁厂简介
广西柳州钢铁(集团)公司位于水陆交通方便的广西工业重镇柳州北郊,占地5.6平方公里。现有固定资产总值55亿元,资产净值42亿元,在册职工19043人,是以钢铁生产为主,实行的多元化经营的大型钢铁联合企业,从1987年起连年位列全国大型企业500强的特大型钢铁联合企业。
近几年来,柳钢坚持走科技创新改革兴企之路不断深化企业内部改革,建立现代企业制度,并调动一切积极因素加快技改步伐,先后完成了中板四辊轧机改造,650厂连续棒材轧机改造,转达炉扩容改造等十多项重点工程,并进行了一系列技术革新和工艺改造。目前,柳钢已拥有焦化、烧结、炼铁、炼钢、轧钢等12个主体生产厂和相应的辅助配套设施,可生产中厚板、中小型材、线材、棒材、薄板、无缝钢管等六大系列数百种规格产品。
进入21世纪,在“三个代表”重要思想指引下,柳钢正各着更美好的明天大步迈进。公司领导班子提出的“做优做强钢铁主业,拓宽搞活非钢产业,建立现代企业制度,不断提高职工生活水平”四项重点工作,正成为全体柳钢人为之奋斗的共同目标。“十五”期间,全公司将投入50多亿元技改资金,建设750m3高炉、100吨转炉、高速线材轧机、15000m3制氧机、120万吨球材生产线等一批重点技改项目,形成以中板、连续棒材和高速线材三大品牌产品为主的系列产品结构,达到年产铁钢、钢材各350万吨的生产规模。在做大做强钢铁主业的同时,柳钢还将进一步发展工程设计、环保、商贸、旅游、房地产开发等非钢产业,拓展多种经营,壮大企业实力。到“十五”期末,,全公司年销售收入奖达到70亿元以上.
1.炼钢厂
购买了1#100吨转炉一个,由重庆钢铁设计研究总院设计,创中国冶金史上设计周期最短,建设速度最快,达产时间最快等记录。其年产量为120万吨/年,每生产一炉钢需要38min,吹炼合格钢水110吨,技术水准已达到国内先进水平。它采用氮氩自动切换顶底复吹,副原料自动称量下料系统,全自动光谱分析仪,挡渣塞自动投放装置,在线吃氩喂丝等一系列先进的转炉生产工艺,大部分炼钢程序操作点击鼠标即可完成。
炼好一炉钢水后,为不影响下一炉钢水的质量,必须用燃烧进行烧尾工作。
2.中板厂
中板厂是柳钢的主体厂,是国家专用板定点生产厂之一。现有主要设备有:两座双排布料推钢式连续加热炉、一座90年代先进水平的2800四辊可逆式精轧机、一座11辊四重可逆式热矫直机,一套97年从意大利进口德国制造的中厚板精装线。
中板厂工艺流程如下:
柳州力风塑料成型机厂
柳州市力风塑料成型机厂是国家机械局定点生产各类塑料机械的专业厂家,主要产品有力风牌塑料注射成型机,塑料中空成型机。工厂位于广西工业重镇——柳州,坐落在高新产业开发区,离市中心仅两公里。
工厂技术装备先进,拥有大型进口立式和卧式加工中心、数显镗床、镗钻床、螺杆铣床和座标镗床等大型、专用与精密生产设备;工厂经营与技术管理微机化,确保产品质量的高、精、优,通过对引进德国巴登费尔得飞雪尔公司和香港殷图公司塑料机械产品设计制造技术的消化和吸收,以及工程技术人员多年的艰苦奋斗,产品有原来单一品种发展成现在的三大系列数十种塑机产品和辅机。其中有热塑性注塑机(合模力:900-18000KN,注射量:100g-10000g);热固性注塑机;注吹中空成型机;热媒调湿机等。
产品严格执行国家标准、国际标准,择优选用部分外国先进标准,并注重产品的实用性,因此产品质量稳定可靠,取得多项国家专利,并多次荣获市级、省级和部级科技进步奖。产品遍及全国各省市,远销亚、美、欧三大洲,深受国内外用户欢迎。早在1987年,我厂就被国家批准为第一批也是广西塑机行业首家出口扩权企业,是国内塑料机械出口量最大的厂家之一。1996年7月,塑机产品顺利通过中国商检质量认证中心的ISO9001质量体系认证,并获注册证书。
主要产品:
①力风塑料注射成型机,从SZ-900(VT-130)到SZ-6300(VT-4000)共有九个机型。
力风塑料注射成型机以其先进、优质、高效、安全及节能而著称,并具有以下特点:
双缸平衡式注射系统,注射速度快、压力大。低速、大扭矩液压马达直接驱动螺杆,塑化质量好、效率高。可调式背压,且具有防涎功能。五交点双曲杆斜排列合模装置,启闭模速度快、无冲击。液压驱动调模,换模方便。配有电气液压机械三重或双重保险装置,安全可靠。高灵敏度的低压护模功能。高精度的压力流量双比例油路,精心设计的节省能系统,动作准确,低耗。精密可靠的电控系统。②塑料中空成型机,分为CPJ-0.7Z和ZL1.5x2两种规格
一.上汽通用五菱公司简介
上汽通用五菱汽车股份有限公司是由上汽集团、美国通用汽车公司、柳州五菱汽车有限责任公司三方合作的大型中外合资企业,其中上汽集团占有股份50.1%,通用中国占有34%,柳州五菱汽车有限公司占有15.9%。公司位于广西柳州市西郊,占地面积79万平方米,拥有员工4,000多人。
公司坚持简单化、低成本制造方式,打造最广泛的百姓喜爱的经济型汽车。公司占地面积79000平方米,拥有冲压、车身、涂装、总装四大工艺车间,是公司目前主要的生产区域。
作为中国销量第二的微型车生产商,上汽通用五菱汽车股份有限公司目前年生产能力达18万辆。正在扩大中的上汽通用五菱预计到2006年年生产能力达到336,000辆。
公司生产的产品包括商务用车、微型厢式客车、微型双排货车、微型单排货车四大系列共210个品种车型。2003年12月,上汽通用五菱开始生产雪佛兰SPARK微型轿车,这也是首次在国内生产雪佛兰品牌的轿车。
上汽通用五菱共有400家经销店和400家售后服务网点密集分布在全国的29个省市自治区。2003年上汽通用五菱共销售180,188辆汽车,比去年增长了22.8%。
上汽通用五菱公司在上汽集团、通用汽车公司和柳州五菱汽车有限责任公司三方联盟的领导下,充分利用联盟的各方优势资源,引进世界上先进的经营理念和管理系统,全面推进企业业务流程重组和企业内外资源集成整合,在采购体系、生产体系、技术开发体系、营销体系、人力资源开发体系、质量保证体系等方面实施精益化管理,公司的各项管理水平大大提高,具有核心竞争力的五菱价值链正初步形成,并努力成为在国内领先、国际上有竞争力的汽车公司!
二、精益生产报告
林杰主讲
精益定义:以最小的资源投入创造最大的生产价值,为顾客提供及时的产品和服务。
目标:降低消耗,提高效益,消除生产过程中的增值活动。
理想:零缺陷、零库存、零浪费。
效果:在生产过程中,消除所有“松弛点”。
管理核心:岗位管理。
生产方式的发展过程:单件小批生产—大量生产—精益生产
精益生产形成:
起源美国戴明:均衡发展,控制变差
发展日本丰田英二、大野耐一
JIT(准时制)
TQM(全面质量管理)
理论美国美国麻省理工学院
《改变世界的机器》
精益生产特征:
·实行拉动式生产
·灵活反应市场需求,实行小批量生产,产品多样化
·最大限度的减少库存
·充分发挥设备效益
·改进生产组织发挥小组作用
·改善公司与员工的关系,提高员工参与的积极性
·消除重复的错误,最大限度的降低维修率
·采用看板作业,实行准时制生产
·新产品开发采用精益措施
·改善与供应商的协作关系,变“买卖关系”为“利益共同关系”
·开展主动销售
·注重市场调查,建立快速反应顾客需求的营销系统
精益生产三种体系:质量网修、同步/精益组织、PICOS。
客户的热忱促动了汽车的销售,客户的热忱=美好的购买经历+美好的拥有经验。
1.模具车间
模具中心是一个专业生产车间,主要生产汽车大型车身模具,中小型冲压板,焊夹具,冲压件检具,铸锻模。
模具快速开发系统如下:
2.塑料件厂
塑料成型车间:五台大型铸塑机,主要加工车身部件外壳模型。如:仪表板
3.车桥厂
加工:前轴;后桥壳,差速器等。
采用流水线加工运作
后记
为期两周的实习结束了,在这期间我们总共在五个单位进行参观实习,在老师和工厂技术人员的带领下看到了很多也学到了很多。让我对原先在课本上许多不很明白的东西在实践观察中有了新的领悟和认识。
在这个科技时代中,高技术产品品种类繁多,生产工艺、生产流程也各不相同,但不管何种产品,从原料加工到制成产品都是遵循一定的生产原理,通过一些主要设备及工艺流程来完成的。因此,在专业实习过程中,首先要了解其生产原理,弄清生产的工艺流程和主要设备的构造及操作。其次,在专业人员指导下,通过实习过程见习产品的设计、生产及开发等环节,初步培养我们得知识运用能力。概括起来有以下几方面:
1.了解了当代机械工业的发展概况,生产目的、生产程序及产品供求情况。
2.了解了机械产品生产方法和技术路线的选择,工艺条件的确定以及流程的编制原则。
3.了解了机械产品的质量标准、技术规格、包装和使用要求。
4.在企业员工的指导下,见习生产流程及技术设计环节,锻炼自己观察能力及知识运用能力。
5.社会工作能力得到了相应的提高,在实习过程中,我们不仅从企业职工身上学到了知识和技能,更使我们学会了企业中科学的管理方式和他们的敬业精神。感到了生活的充实和学习的快乐,以及获得知识的满足。真正的接触了社会,使我们消除了走向社会的恐惧心里,使我们对未来充满了信心,以良好的心态去面对社会。同时,也使我们体验到了工作的艰辛,了解了当前社会大学生所面临的严峻问题,促使自己努力学习更多的知识,为自己今后的工作奠定良好的基础。
这次为期2周的生产见习是我们参与实践活动的很重要的一部分,在陈运玲,陈伟叙等老师的带领下我们见习了柳州工程机械厂、柳州东风汽车厂、柳州钢铁厂、柳州力风塑料成型机厂、上汽通用五菱等5个工厂。可以说我们在这2周的实习中学到了很多在课堂没学到的知识,受益匪浅:
1.实习目的:
生产实习是我们机自专业知识结构中不可缺少的组成部分,并作为一个独立的项目列入专业教学计划中的。其目的在于通过实习使学生获得基本生产的感性知识,理论联系实际,扩大知识面;同时专业实习又是锻炼和培养学生业务能力及素质的重要渠道,培养当代大学生具有吃苦耐劳的精神,也是学生接触社会、了解产业状况、了解国情的一个重要途径,逐步实现由学生到社会的转变,培养我们初步担任技术工作的能力、初步了解企业管理的基本方法和技能;体验企业工作的内容和方法。这些实际知识,对我们学习后面的课程乃至以后的工作,都是十分必要的基础。
2.实习内容:
①掌握机械加工工艺方面的知识及方法
②了解切削刀具方面的知识,熟悉常用刀具的结构、选择、用途等
③了解机床和数控系统的知识,特别是加工中心等典型的数控设备
④了解企业生产管理模式,学习先进的管理方式方法
⑤熟悉、巩固铸造工艺及设备方面的知识
3.实习时间:
①柳州工程机械厂-------------6月21日整天
②柳州东风汽车厂-------------6月22日下午
③柳州钢铁厂-----------------6月23日上午
④柳州力风塑料成型机厂-------6月23日下午
⑤上汽通用五菱公司-----------6月24日整天
⑥整理,写实习报告-----------6月24日---7月2日
定点实习厂
柳州东风汽车厂简介
东风柳汽公司是东风汽车公司的控股子公司,也是东风汽车公司在南方重要的载货汽车和轻型乘用汽车生产基地,国家大型一档企业。它还是国内第一家生产中型柴油载重汽车的企业,赢得了“柴油东风,柳汽正宗”的美誉。
1991年,东风柳汽创出了“乘龙”品牌并迅速形成市场知名度,奠定了“一门双杰,东风乘龙”的产品格局。
自从1997年成为国内最早通过iso9000质量认证的汽车生产企业之后,东风柳汽的事业就上了一个台阶。2001年,东风柳汽公司更是推出面向公务、商务和休闲旅游用车市场的新一代多功能轻型车-东风“风行”商旅车,吹响了进军国内高档轻型乘用车市场的号角。
目前,东风柳汽已形成年产“东风”和“乘龙”商用车60000辆、“风行”乘用车30000辆的生产能力。
柳州汽车厂六个发展历程
(1)建厂期:上世纪50年代,主要以农用机械为主。
(2)1969年:生产出2.5t载用柳江牌卡车。
(3)1981年:生产出柴油翻斗车,同时加入了中国第二汽车制造厂,采用东风品牌。
(4)1991年:柳汽生产出新品牌---乘龙(平头车)。
(5)1997年:以75%的股权加入东风集团,成为其子公司,正式更名为东风柳州汽车有限公司。
(6)2003年,成立东风集团和雷诺公司
生产基地:主厂、二基地(85年始建,位于柳江县,占地为714亩)、三基地
七大车间:车桥车间、机械车间、工装车间、热处理车间、车架车间、车身车间、总装车间
四大部件:汽车前后桥、举升器油缸、车架、车身
生产线:重车线、大车线、小车线
2003年生产能力:大车60000辆小车30000辆
乘龙精神:自立自强创优创新同心同德为国为民
通过在柳汽公司车桥厂的实习,我们比较全面地了解机械加工及相关典型零件的生产技术过程。初步了解典型的机电一体化产品和设备的生产过程、培养我们收集资料的能力及提高分析问题的能力,使我们更好地学习、掌握机械工程专业知识。机械加工工艺方面我们重点了解了左壳–锥齿轮差速器这一典型零件的机械加工工艺过程,听了有关技术人员对其的具体分析。并记下了该零件的工艺过程卡和工序卡等工艺文件。具体如下:(对应的工艺过程卡、工艺简图和工序卡见附录)
由于汽车转弯时,左右两边轮子的行程不同,所以转速不同,为防止转弯时出现滑动、滑拖现象,必须使用差速器调节两边轮子的转速。左壳–锥齿轮差速器是用来固定支承轴承,防止微尘和外来颗粒侵入到锥齿轮差速器里面和防止锥齿轮差速器里面的油外泻。零件结构比较简单,在结构上成对称分布。生产纲领约为63000个,属于大批量生产。
毛胚的选择
零件一般是由毛胚加工而成。在现有的生产条件下,毛胚主要有铸件,锻件和冲压件等几个种类。铸件是把熔化的金属液浇注到预先制作的铸型腔中,待其冷却凝固后获得的零件毛胚。在一般机械中,铸件的重量大都占总机重量的50%以上,它是零件毛胚的最主要来源。铸件的突出优点是它可以是各种形状复杂的零件毛胚,特别是具有复杂内腔的零件毛胚,此外,铸件成本低廉。其缺点是在其生产过程中,工序多,铸件质量难以控制,铸件机械性能较差,锻件是利用冲击力或压力使用,加热后的金属胚料产生塑性变形,从而获得的零件毛胚。锻件的结构复杂程度往往不及铸件。但是,锻件具有良好的内部组织,从而具有良好的机械性能。所以用于做承受重载和冲击载荷的重要机器零件和工具的毛胚,冲压件是利用冲床和专用模具,使金属板料产生塑性变形或分离,从而获得的制体。冲压通常是在常温下进行,冲压件具有重量轻,刚性好,尺寸精度高等优点,在很多情况下冲压件可直接作为零件使用。选择毛胚还应该考虑的原因
(1)零件的力学性能要求相同的的材料采用不同的毛胚制造的方法,其力学性能有所不同。铸铁的强度,离心浇注,压力浇注的铸体,金属型浇注的铸体,沙型浇注的铸体依次递减;钢质零件的锻造毛胚,其力学性能高于钢质棒料和铸钢体。
(2)零件的结构形状和外廓尺寸,直径相差不大的阶梯轴宜采用棒料。相差较大时宜采用锻件。形状复杂的毛胚不宜采用金属型铸造。尺寸较大的毛胚,不宜采用摸锻,压铸和精铸。多采用沙型铸造和自由锻造。外型复杂的小零件宜采用精密铸造的方法
(3)生产纲领和批量生产纲领大时宜采用高精度与高生产率的毛胚制造方法,生产纲领小时,宜采用设备投资小的毛胚制造方法
(4)现场生产条件和发展应该经过技术经济分析和论证
零件的材料为qt450-10,根据零件结构简单和对称分布的特点,零件的生产纲领为大批量生产,
参观实习厂
一.柳州工程机械厂简介
广西柳工机械股份有限公司是我国目前生产轮式装载机系列产品规模最大、产量最多、质量最好、设备最全的国家机械工业大型骨干企业,是广西首家由国营大型企业改造、发行社会公众股的股份制企业。
公司位于南疆龙城--柳州市。净资产3.89亿元,员工5900人,生产区占地面积67万平方米。主要名优产品有:引进美国卡特彼勒公司技术生产的zl60e、zl100b等zl系列轮式装载机、井下装载机和履带式液压挖掘机,已形成4000台年生产能力的规模。
该公司计划通过实施总投资约12亿元的技术改造和外引内联、科、工、贸相结合等措施,2000年形成年产装载机、挖掘机和推土机等多种工程机械系列产品10000台的综合生产能力,实现年销售收入51.5亿元和利税12亿元。本公司还将积极拓展房地产、商业贸易、服务旅游业及经批准的其它经营业务。
二.入厂前培训
1.数控机床的产生和发展
(1)1952年,在美国,计算机的应用使得数控技术的产生、发展得以有充分的条件。其最初用途为军工业的生产。
(2)20世纪60年代,晶体管的发明使得数控机床批量生产得以实现。
(3)20世纪70年代,苏联的数控机床产量超过美国,成为世界上数控机床产量第一的国家。
(4)20世纪80年代,日本的数控机床产量位居第一.其中尤以日本法拉克公司最为代表,其产量为全世界产量的30%,而德国的西门子产量也占15%。与此同时,在80年代初期我国也引进数控加工技术。
数控机床的分类
(1)经济型数控机床:一般由普通机床改装而成,精度和复杂程度较低,可实现两轴联动,可进行平面加工,价格较便宜。
(2)全能型数控机床:精度和复杂程度较高,一般可实现三至五轴联动,且有刀具库,可自动换刀。可进行平面和空间立体加工,价格一般较贵。
2.柳州工程机械厂数控机床的应用
(1)1978年,柳州工程机械厂引进了数控切割机和火焰切割机。其主要功能是用于分离机械元件、零件和x、y轴联动的直线、圆弧切割。
(2)1985年,柳州工程机械厂从上海气焊机厂引进了z80单板机,其主要硬件设施有cpu、ctc、pto、eprom、ram×2。
(3)1988年,柳州工程机械厂引进了一批价值600万美元的先进设备:
①数控车床
②立式、卧式车床
③数控火焰切割机
④数控折弯机
⑤三坐标测量仪
⑥数控等离子切割步冲机
⑦机器人焊接线(位于结构分厂)
⑧铸制线
⑨双立柱加工中心----其最大加工距离为:x10000mm;y3000mm;z1500mm;w600mm。
3.加工中心简介
加工中心是具有刀库的三轴联动数控镗铣床。其系统组成包括:数控系统cnc、驱动系统、测量及反馈系统i/o控制系统(plc).加工中心分为立式加工中心、卧式加工中心、五面体加工中心等。
4.装载机发展和发展趋势
(1)世界装载机发展史简介
①20世纪初,美国出现第一台装载机,它是用马车和钢丝绳构成,兼有驱动与装载的功能。
②20世纪40年代,第一次工业革命期间,装载机采用液压设备作动力,即先导式液压装置。
③20世纪50年代,第二次工业革命期间,装载机的变速箱采用液力变矩器,其工作矩为100n.m--425n.m。到60年代时,第三次工业革命期间,装载机采用角接式刚性车架。
④到上世纪70-80年代,产品向细化发展更为突出,装载能力提高到0.2m—16m。其中最有影响力的几个公司为:美国caterpillar、瑞典volvo、日本小松公司等。
(2)柳工装载机发展史
①上世纪50年代,柳工从上海糖果机械厂首次引进装载机生产设备。
②到了60年代,天津某研究所与厦门工程机械厂合作开发,仿制成功我国第一台z435型装载机。此项成果由柳工试验、鉴定合格。
③70年代,转载机装载能力有所提高,由z450提高到zl50了。
④一系列g类型产品
(3)现代装载机的发展趋势
①趋向于环保、高效、节能、可靠
②趋于机电一体化
③更具舒适性
④型号多样,有大、中、小等各种型号
⑤更加智能化
⑥有自动监控维护的功能
二.进厂参观
1.变速箱厂
设备:加工中心×2数控车床×17普通车床×24
滚齿机×21磨床×18钻床×8坐标镗床×2
铣床×3仿形车床×3拉床×1插床×1
卧式钻床×5行车×1
车间面积:3456㎡
员工总人数:80(女17名),其中包括8名党员。有大专学历以上8人、高级技师1名、技师1名、高级工程师1名、中级工程师1名。
主要产品:变速箱齿轮和轴类以及zf产品配套件等
生产宗旨:永不接受不合格产品
永不传递不合格产品
永不制造不合格产品
2.结构件厂
主要设备:tcbar立柱移动卧式加工中心
等离子线切割机
剪板机
锻压机床
3.铸造厂
无箱数控制造
从意大利进口
毛坯来源(三个)
4.总装配厂
clg842的总装配流程
一.柳州钢铁厂简介
广西柳州钢铁(集团)公司位于水陆交通方便的广西工业重镇柳州北郊,占地5.6平方公里。现有固定资产总值55亿元,资产净值42亿元,在册职工19043人,是以钢铁生产为主,实行的多元化经营的大型钢铁联合企业,从1987年起连年位列全国大型企业500强的特大型钢铁联合企业。
近几年来,柳钢坚持走科技创新改革兴企之路不断深化企业内部改革,建立现代企业制度,并调动一切积极因素加快技改步伐,先后完成了中板四辊轧机改造,650厂连续棒材轧机改造,转达炉扩容改造等十多项重点工程,并进行了一系列技术革新和工艺改造。目前,柳钢已拥有焦化、烧结、炼铁、炼钢、轧钢等12个主体生产厂和相应的辅助配套设施,可生产中厚板、中小型材、线材、棒材、薄板、无缝钢管等六大系列数百种规格产品。
进入21世纪,在“三个代表”重要思想指引下,柳钢正各着更美好的明天大步迈进。公司领导班子提出的“做优做强钢铁主业,拓宽搞活非钢产业,建立现代企业制度,不断提高职工生活水平”四项重点工作,正成为全体柳钢人为之奋斗的共同目标。“十五”期间,全公司将投入50多亿元技改资金,建设750m3高炉、100吨转炉、高速线材轧机、15000m3制氧机、120万吨球材生产线等一批重点技改项目,形成以中板、连续棒材和高速线材三大品牌产品为主的系列产品结构,达到年产铁钢、钢材各350万吨的生产规模。在做大做强钢铁主业的同时,柳钢还将进一步发展工程设计、环保、商贸、旅游、房地产开发等非钢产业,拓展多种经营,壮大企业实力。到“十五”期末,,全公司年销售收入奖达到70亿元以上.
1.炼钢厂
购买了1#100吨转炉一个,由重庆钢铁设计研究总院设计,创中国冶金史上设计周期最短,建设速度最快,达产时间最快等记录。其年产量为120万吨/年,每生产一炉钢需要38min,吹炼合格钢水110吨,技术水准已达到国内先进水平。它采用氮氩自动切换顶底复吹,副原料自动称量下料系统,全自动光谱分析仪,挡渣塞自动投放装置,在线吃氩喂丝等一系列先进的转炉生产工艺,大部分炼钢程序操作点击鼠标即可完成。
炼好一炉钢水后,为不影响下一炉钢水的质量,必须用燃烧进行烧尾工作。
2.中板厂
中板厂是柳钢的主体厂,是国家专用板定点生产厂之一。现有主要设备有:两座双排布料推钢式连续加热炉、一座90年代先进水平的2800四辊可逆式精轧机、一座11辊四重可逆式热矫直机,一套97年从意大利进口德国制造的中厚板精装线。
中板厂工艺流程如下:
柳州力风塑料成型机厂
柳州市力风塑料成型机厂是国家机械局定点生产各类塑料机械的专业厂家,主要产品有力风牌塑料注射成型机,塑料中空成型机。工厂位于广西工业重镇——柳州,坐落在高新产业开发区,离市中心仅两公里。
工厂技术装备先进,拥有大型进口立式和卧式加工中心、数显镗床、镗钻床、螺杆铣床和座标镗床等大型、专用与精密生产设备;工厂经营与技术管理微机化,确保产品质量的高、精、优,通过对引进德国巴登费尔得飞雪尔公司和香港殷图公司塑料机械产品设计制造技术的消化和吸收,以及工程技术人员多年的艰苦奋斗,产品有原来单一品种发展成现在的三大系列数十种塑机产品和辅机。其中有热塑性注塑机(合模力:900-18000kn,注射量:100g-10000g);热固性注塑机;注吹中空成型机;热媒调湿机等。
产品严格执行国家标准、国际标准,择优选用部分外国先进标准,并注重产品的实用性,因此产品质量稳定可靠,取得多项国家专利,并多次荣获市级、省级和部级科技进步奖。产品遍及全国各省市,远销亚、美、欧三大洲,深受国内外用户欢迎。早在1987年,我厂就被国家批准为第一批也是广西塑机行业首家出口扩权企业,是国内塑料机械出口量最大的厂家之一。1996年7月,塑机产品顺利通过中国商检质量认证中心的iso9001质量体系认证,并获注册证书。
主要产品:
①力风塑料注射成型机,从sz-900(vt-130)到sz-6300(vt-4000)共有九个机型。
力风塑料注射成型机以其先进、优质、高效、安全及节能而著称,并具有以下特点:
双缸平衡式注射系统,注射速度快、压力大。低速、大扭矩液压马达直接驱动螺杆,塑化质量好、效率高。可调式背压,且具有防涎功能。五交点双曲杆斜排列合模装置,启闭模速度快、无冲击。液压驱动调模,换模方便。配有电气液压机械三重或双重保险装置,安全可靠。高灵敏度的低压护模功能。高精度的压力流量双比例油路,精心设计的节省能系统,动作准确,低耗。精密可靠的电控系统。②塑料中空成型机,分为cpj-0.7z和zl1.5x2两种规格
一.上汽通用五菱公司简介
上汽通用五菱汽车股份有限公司是由上汽集团、美国通用汽车公司、柳州五菱汽车有限责任公司三方合作的大型中外合资企业,其中上汽集团占有股份50.1%,通用中国占有34%,柳州五菱汽车有限公司占有15.9%。公司位于广西柳州市西郊,占地面积79万平方米,拥有员工4,000多人。
公司坚持简单化、低成本制造方式,打造最广泛的百姓喜爱的经济型汽车。公司占地面积79000平方米,拥有冲压、车身、涂装、总装四大工艺车间,是公司目前主要的生产区域。
作为中国销量第二的微型车生产商,上汽通用五菱汽车股份有限公司目前年生产能力达18万辆。正在扩大中的上汽通用五菱预计到2006年年生产能力达到336,000辆。
公司生产的产品包括商务用车、微型厢式客车、微型双排货车、微型单排货车四大系列共210个品种车型。2003年12月,上汽通用五菱开始生产雪佛兰spark微型轿车,这也是首次在国内生产雪佛兰品牌的轿车。
上汽通用五菱共有400家经销店和400家售后服务网点密集分布在全国的29个省市自治区。2003年上汽通用五菱共销售180,188辆汽车,比去年增长了22.8%。
上汽通用五菱公司在上汽集团、通用汽车公司和柳州五菱汽车有限责任公司三方联盟的领导下,充分利用联盟的各方优势资源,引进世界上先进的经营理念和管理系统,全面推进企业业务流程重组和企业内外资源集成整合,在采购体系、生产体系、技术开发体系、营销体系、人力资源开发体系、质量保证体系等方面实施精益化管理,公司的各项管理水平大大提高,具有核心竞争力的五菱价值链正初步形成,并努力成为在国内领先、国际上有竞争力的汽车公司!
二、精益生产报告
林杰主讲
精益定义:以最小的资源投入创造最大的生产价值,为顾客提供及时的产品和服务。
目标:降低消耗,提高效益,消除生产过程中的增值活动。
理想:零缺陷、零库存、零浪费。
效果:在生产过程中,消除所有“松弛点”。
管理核心:岗位管理。
生产方式的发展过程:单件小批生产—大量生产—精益生产
精益生产形成:
起源美国戴明:均衡发展,控制变差
发展日本丰田英二、大野耐一
jit(准时制)
tqm(全面质量管理)
理论美国美国麻省理工学院
《改变世界的机器》
精益生产特征:
·实行拉动式生产
·灵活反应市场需求,实行小批量生产,产品多样化
·最大限度的减少库存
·充分发挥设备效益
·改进生产组织发挥小组作用
·改善公司与员工的关系,提高员工参与的积极性
·消除重复的错误,最大限度的降低维修率
·采用看板作业,实行准时制生产
·新产品开发采用精益措施
·改善与供应商的协作关系,变“买卖关系”为“利益共同关系”
·开展主动销售
·注重市场调查,建立快速反应顾客需求的营销系统
精益生产三种体系:质量网修、同步/精益组织、picos。
客户的热忱促动了汽车的销售,客户的热忱=美好的购买经历+美好的拥有经验。
1.模具车间
模具中心是一个专业生产车间,主要生产汽车大型车身模具,中小型冲压板,焊夹具,冲压件检具,铸锻模。
模具快速开发系统如下:
2.塑料件厂
塑料成型车间:五台大型铸塑机,主要加工车身部件外壳模型。如:仪表板
3.车桥厂
加工:前轴;后桥壳,差速器等。
采用流水线加工运作
后记
为期两周的实习结束了,在这期间我们总共在五个单位进行参观实习,在老师和工厂技术人员的带领下看到了很多也学到了很多。让我对原先在课本上许多不很明白的东西在实践观察中有了新的领悟和认识。
在这个科技时代中,高技术产品品种类繁多,生产工艺、生产流程也各不相同,但不管何种产品,从原料加工到制成产品都是遵循一定的生产原理,通过一些主要设备及工艺流程来完成的。因此,在专业实习过程中,首先要了解其生产原理,弄清生产的工艺流程和主要设备的构造及操作。其次,在专业人员指导下,通过实习过程见习产品的设计、生产及开发等环节,初步培养我们得知识运用能力。概括起来有以下几方面:
1.了解了当代机械工业的发展概况,生产目的、生产程序及产品供求情况。
2.了解了机械产品生产方法和技术路线的选择,工艺条件的确定以及流程的编制原则。
3.了解了机械产品的质量标准、技术规格、包装和使用要求。
4.在企业员工的指导下,见习生产流程及技术设计环节,锻炼自己观察能力及知识运用能力。
5.社会工作能力得到了相应的提高,在实习过程中,我们不仅从企业职工身上学到了知识和技能,更使我们学会了企业中科学的管理方式和他们的敬业精神。感到了生活的充实和学习的快乐,以及获得知识的满足。真正的接触了社会,使我们消除了走向社会的恐惧心里,使我们对未来充满了信心,以良好的心态去面对社会。同时,也使我们体验到了工作的艰辛,了解了当前社会大学生所面临的严峻问题,促使自己努力学习更多的知识,为自己今后的工作奠定良好的基础。
关键词:虚拟现实;实训平台;职业角色扮演;无界化
中图分类号:G434 文献标识码:B 文章编号:1673-8454(2012)09-0046-03
近几年,由于高职院校招生人数大幅度增加、实践教学经费缺乏、实训设备陈旧落后,以及真正建立企业实习基地难度大等原因,学生实训教学难已经成为长期困扰高职院校实践教学的普遍性问题。运用虚拟现实技术开展实训教学有利于调动学生积极性,给每个学生提供在虚拟岗位中的动手操作机会,从而达到预期教学目的。因此,构建基于虚拟现实技术的机械制造专业实训平台,创设学习型岗位和相应的岗位场景,实现实训教学与职业岗位的无界化是非常有意义的。
一、机械制造实训教学现状分析
当前大部分高职院校都建立了校内外实训基地,但从实训教学方面来看,还存在以下几个问题:
(1)建一个机械制造实训基地需要造厂房、买设备、配置人员等,开支巨大,并且学生的实训成本极高,如刀具、材料的大量损耗及设备损坏折旧等。[1]
(2)校内实训基本上是某一工种的操作训练,企业生产中的“质量、成本、交期”要求无法体现,学生在实训场所体验不到真实的企业工作氛围。[2]
(3)部分学校使用仿真软件代替真实设备,但当前流行的数控仿真软件如宇龙、宇航、菲克等能模拟机床操作面板,能验证数控程序,能加工出零件大致轮廓,同时也存在几大缺陷:加工工艺性差,如工艺方案的优劣对加工结果的影响看不出,零件的尺寸精度和形位公差无法测量;无法切身感知车间现场环境,如刀具磨损时的声音异常,操作不规范导致的各种安全问题等。学生在使用模拟软件后对技术、工艺的掌握还很肤浅。
(4)校外实训学生仅参与某个生产环节,并未完整经历职业岗位的各个工作步骤;企业首先要完成的是生产任务,而不重视培养学生,学生实习效果受到很大的影响。[3]
(5)教师的企业经历较少,基本上只能指导学生操作练习,培养不了企业真正需要的高技能人才,其“双师”素质有待提高。
二、虚拟制造实训平台构建的基础探索
1.根据市场调查确定机械制造职业岗位群
本项目组首先组织开展了机械制造职业岗位群的市场调研,而机械制造职业岗位往往从属于汽摩配、家用电器、服装机械、机床设备、模具制造等行业,通过对上述行业上百家各类规模企业的实地调研,并在多位企业实践专家的协助下对调研结果进行了归纳分析,最后确定了以下几个职业岗位:普机操作工、数控操作工、检验员、工艺员。
2.根据岗位要求布置虚拟实训情境
虚拟实训的目的是让学生在模拟真实的职业环境下锻炼成一名准职业人,所以我们在布置实训场景时首先要满足工作环境的真实性和工作过程的完整性。这里的环境布置指的是软件环境,虚拟环境的空间布置和设施配置企业化,将学生的角色设为某个企业某个岗位的职员,以该职业岗位的工作步骤为依据编排虚拟实训步骤。如操作工的工作步骤包括生产准备、生产过程、生产结束三个阶段的工作内容,具体内容如图1所示。
数字化工厂的技术目的是利用IT技术统一管理原材料、设备、工厂(面积)和生产流程。[4]而我们的虚拟实训平台的技术目的是模拟各工作岗位的工作步骤,并在工作过程中学习相关知识。
3.各工作步骤中穿插了大量辅助学习内容
我们的虚拟实训平台并不是一个单一的数字化工厂,它既是一个虚拟工作平台,又是一个学习平台。企业里的工人或技术人员需要系统培训后才能完成一项较复杂的工作。同样,要完成虚拟实训平台的各项工作任务,也需要系统的学习和培训。学习内容主要包括各具体工作步骤的示范指导和相关知识相关技能的拓展学习两类。工作步骤的示范指导采用图文视频结合的方式展示,部分采用了交互软件。相关知识的拓展采取引导文的形式,告诉学生查找相关资料的路径,而不是直接把答案告诉学生。这样学生在虚拟实训中并不是简单地模仿操作,更多的是培养了自学能力和解决问题的能力,学习到了工作过程系统化的知识。
三、虚拟制造实训平台的系统结构
虚拟制造实训平台的开发应与相关职业岗位的工作情境相符,逼真地反应工作内容。同时又要有辅助学习的功能,是一个助学的平台。基于以上认识提出了支持虚拟制造实训平台的系统框架,该系统结构由数据层、业务逻辑层、Web层、用户层4部分组成,如图2所示。
虚拟制造实训平台的框架结构分为四层。(1)数据层用于存储支撑实训平台运行的各种数据,如零件库、刀具库、设备库和用户信息等。数据层为实训管理和应用提供数据支持。在实训平台系统中,提供数据库访问功能。通过这些应用程序接口,上层系统可以访问到实训平台的各种数据。[5](2)业务逻辑层是实训平台的核心,所有与Web信息相关的业务逻辑都在这一层实现。业务逻辑层是由一系列功能执行部件组成的,涵盖了实训平台所设计的认识实习、加工仿真、产品装配拆卸、用户管理、系统管理等主要业务功能。(3)Web层由Web服务器和Web容器组成,Web容器包含JSP、HTML、Applet等功能组件。[6]这些功能组件主要用于描述客户端浏览器的内容显示方式。Web层负责接受用户的信息服务请求,转递给业务逻辑层,并将响应的结果返回给用户,即通过Web浏览器向用户显示结果。(4)用户层负责与用户的交互。它的功能是提交用户请求,并显示服务器的处理结果。在具体应用中,可以根据具体的应用环境提供相应的交互方式:一种是通过浏览器;另一种是通过应用程序,跨越Web层,与业务逻辑层直接交互。
四、虚拟制造实训平台的实施案例
学生在虚拟制造实训平台内,先选择相应的职业岗位,阅读岗位职责,初步了解工作步骤。进入虚拟空间后,根据职责完成目标岗位的全部工作步骤。如无法完成某工作步骤,可以打开视频窗口学习,如需进一步学习相关知识可以打开知识导航,引导你学习相关的技术资料。在虚拟制造实训平台内学生边工作边学习,无需教师在场,就可以通过自己的努力完成各项工作任务, 并充分利用实训平台的导航、自测与自评的助学功能,达到岗位职责的要求,实现职业教育与工作岗位的无界化。
下面以数控操作工的虚拟实训为例,第一步是熟悉工作环境和工作内容。学生可以在机械加工车间参观漫游,具体能够实现:指定路径的漫游动画显示、不同视点的3D模型观察、机床设备、刀具、工装、零件等模型的整体和局部观察等。如图3所示。
第二步是生产准备阶段,包括:①领用图纸、工艺卡;②根据工单任务领料;③工装库借本道工序夹具、刀具;④上夹具调试。以上几步都是严格按照机械制造企业数控机床操作工的真实工作准备步骤来编排,学生能学习到去什么部门领取相关工作资料、工具,需办理什么手续,也能学到零件加工前怎么调试工装夹具等。如图4所示。
第三步是生产阶段,包括:①互检,检测上一道工序半成品的精度是否符合要求;②首件加工;③首件加工后的首检,包括自检、班组长、检验员检,检验合格后可以正式开始生产;④“三按”生产,即严格按图纸、按标准、按工艺的要求正式生产;⑤自检、互检,发现问题向班组长及时报告并注意工件防护、现场6S、设备维护、安全操作规定等,批量生产完成后需办理转序手续,在工序流程卡上登记记录。
零件加工仿真模块界面如图5所示,动画区主要分为工件区和机床设备区,分别仿真刀路和机床动作。系统菜单主要有文件、视图、分析等,设计适当的快捷按钮。制作典型零件加工仿真,包括毛坯定义、材料定义、工装定义、刀具定义和机床选择。
第四步是生产结束阶段,包括零件入库、交回工艺和图纸、清扫场地、机床并完成“三保”中的“一保”。
五、结束语
基于虚拟现实技术的虚拟实训与传统的校内外实训模式相比有着自身的优势和特点。它能全真模拟职业工种的工作环境、工作步骤和工作内容,学生通过完全沉浸式的职业角色扮演,真实地体验各个职业岗位,熟悉了工作步骤、工作内容,并能学习训练相关工作技能。虚拟现实技术在机械制造实训教学中的应用, 不但提升了本专业实践教学的现代化水平, 大大改善了教学条件,也为实现职业教育与工作岗位“零对接”提供了有力的保障。
参考文献:
[1]王艳戎,张远辉.高职机械基础实践教学中心建设探索[J].职业教育研究,2011(7):154-155.
[2]黄敏玲.高职院校校内实训教学存在的问题及对策探讨[J].高教论坛,2011(10):127-128.
[3]易洪雷.基于校企合作联盟模式的校外实习基地建设[J].实验技术与管理,2011(4):140-142.
[4]徐富亮.虚拟车间的研究、设计与实现[D].武汉理工大学硕士学位论文,2009.
[关键词]逆向工程农业机械设计应用
引言
随着我国农业机械化进程的逐步深入推进,农业机械正逐步向大型化、自动化、精密化发展,这对农业机械设计提出了更高的技术要求。另一方面,多样化的用户需求、激烈的市场竞争和国外先进理念的引入也迫使农业机械设计企业调整研发模式。因此,在保正质量达到客户要求的情况下尽可能的缩短研发周期,降低生产成本就成了农业机械设计中的重要课题。逆向工程技术的出现,为解决以上问题提供了一个新的思路。
1逆向工程简介
正向工程是人们比较熟悉和习惯的一种方式,他的基本过程为,设计者先进行市场调查,得到研发产品的基本构思,借助CAD设计出产品的3D模型,然后通过数据转经由数控机床产出产品。然而在许多实际问题中,我们面对的是一个物品的模型而不是已知的图纸或者数据模型,这种情况下,需要使用一些方法将实物转化成三维数据模型,这种从实物获得产品的三维模型,进而使用三维模型开发生产的方式就是逆向工程(RE,Re-verseEngineering)。逆向工程是通过一定的测量手段对实物或模型进行测量,根据测量所得的数据,采用三维建模方法,重构实物的CAD模型的过程。研究逆向工程,目的是通过对已存的产品的设计原理、结构、材料、工艺装配等各个方面进行分析研究,研制出与原型形相似,但结构、性能等方面更为先进的产品。应用逆向工程的基本过程如下:
2逆向工程在农业机械设计中的应用
2.1逆向工程在农业机械模具生产中的应用
随着农业机械化现代化逐步推进,模具在农业机械生产中的应用也日渐普遍。逆向工程以其独有的优点,契合了模具本身的特点,故而在农业机械模具的设计中应用广泛。逆向工程在模具生产中的一个重要应用是辅助完成模具的修改定型。模具CAD模型确立后,并不意味着模具设计的完结,而在在模具实际生产前,设计人员往往需要反复对模具进行型面的修改,而这些修改均不能现在原始CAD模型上,即不能直接获得最终的CAD模型,导致模具的设计成本增高和生产周期变长。应用逆向工程技术,可以对已经修改的模具进行数据扫描,然后进行点云数据处理和曲面重构,输出最终的CAD模型,再由CAD模型生成加工程序直接生产,从而缩短生产周期,降低生产成本。逆向工程的另一个重要应用领域是修复损坏或者磨损模具。大型农业机械的大型覆盖件模具是农业机械生产的普遍和关键性工艺装备。然而,由于模具结构复杂,型面较多,形位精度和表面粗糙度要求较高,导致模具生产成本较高。一旦发生损坏或者磨损,损失巨大。而传统的修复磨具方法由于缺少可靠的参照标准,经常导致修复失败甚至模具彻底报废。逆向工程技术的引入,可以快速获得完整的CAD模型,然后利用ANSYS仿真,对修复后模型的强度、刚度等力学性能进行评价,提出进一步改进方案。如今,逆向工程技术已经广泛使用于模具修复领域,提高了模具修复效率,延长了模具使用时间,降低了生产成本。
2.2逆向工程在农业机械二次创新中的应用
与发达国家相比,我国的农业机械化水平仍处于农业机械化中级阶段的起步阶段,制约农业机械化的一个重要原因就是农业机械技术水平的差距。引进吸收新技术就是快速填补技术空白,弥补技术缺陷的重要手段。然而由于技术封锁等原因,往往无法得到机械的原图纸和三维模型数据,这时逆向工程技术就可以发挥重要的作用。首先,需要将获得的产品拆分;然后将每一个核心部进行三维扫描,数据处理,得到最终的3D模型。需要指出的是,逆向工程不同于一般意义的“复制粘贴”,是在理解产品的设计思想,技术理念的基础上进行二次创新,这一点在农业机械设计中尤为重要。逆向工程只是一种手段,需要我们的设计人员在充分理解国外先进技术的基础上,设计出适合我国土壤成分、地质地形、工作环境以及经济现状的农业机械。
3总结
如今逆向工程技术已经广泛的应用于各个领域,其在农业机械设计中的应用也正在广泛的被工程技术人员关注。逆向工程技术可以辅助农业机械设计,减少生产成本,缩短生产周期,因而在农业设计领域中有良好的理论研究和实际应用前景。
参考文献
[1]金涛,童水光等著.逆向工程技术[M].北京:机械工业出版社,2003;
逆向工程技术是近年来逐渐发展起来的先进技术,它的出现给农业机械设计提供了一种新的思路。本文首先介绍了逆向工程技术,然后阐述了逆向工程在农业机械设计中的应用。
[关键词]
逆向工程;农业机械设计;应用
随着我国农业机械化进程的逐步深入推进,农业机械正逐步向大型化、自动化、精密化发展,这对农业机械设计提出了更高的技术要求。另一方面,多样化的用户需求、激烈的市场竞争和国外先进理念的引入也迫使农业机械设计企业调整研发模式。因此,在保正质量达到客户要求的情况下尽可能的缩短研发周期,降低生产成本就成了农业机械设计中的重要课题。逆向工程技术的出现,为解决以上问题提供了一个新的思路。
1逆向工程简介
正向工程是人们比较熟悉和习惯的一种方式,他的基本过程为,设计者先进行市场调查,得到研发产品的基本构思,借助CAD设计出产品的3D模型,然后通过数据转经由数控机床产出产品。然而在许多实际问题中,我们面对的是一个物品的模型而不是已知的图纸或者数据模型,这种情况下,需要使用一些方法将实物转化成三维数据模型,这种从实物获得产品的三维模型,进而使用三维模型开发生产的方式就是逆向工程(RE,Re-verseEngineering)。逆向工程是通过一定的测量手段对实物或模型进行测量,根据测量所得的数据,采用三维建模方法,重构实物的CAD模型的过程。研究逆向工程,目的是通过对已存的产品的设计原理、结构、材料、工艺装配等各个方面进行分析研究,研制出与原型形相似,但结构、性能等方面更为先进的产品。
2逆向工程在农业机械设计中的应用
2.1逆向工程在农业机械模具生产中的应用随着农业机械化现代化逐步推进,模具在农业机械生产中的应用也日渐普遍。逆向工程以其独有的优点,契合了模具本身的特点,故而在农业机械模具的设计中应用广泛。逆向工程在模具生产中的一个重要应用是辅助完成模具的修改定型。模具CAD模型确立后,并不意味着模具设计的完结,而在在模具实际生产前,设计人员往往需要反复对模具进行型面的修改,而这些修改均不能现在原始CAD模型上,即不能直接获得最终的CAD模型,导致模具的设计成本增高和生产周期变长。应用逆向工程技术,可以对已经修改的模具进行数据扫描,然后进行点云数据处理和曲面重构,输出最终的CAD模型,再由CAD模型生成加工程序直接生产,从而缩短生产周期,降低生产成本。逆向工程的另一个重要应用领域是修复损坏或者磨损模具。大型农业机械的大型覆盖件模具是农业机械生产的普遍和关键性工艺装备。然而,由于模具结构复杂,型面较多,形位精度和表面粗糙度要求较高,导致模具生产成本较高。一旦发生损坏或者磨损,损失巨大。而传统的修复磨具方法由于缺少可靠的参照标准,经常导致修复失败甚至模具彻底报废。逆向工程技术的引入,可以快速获得完整的CAD模型,然后利用ANSYS仿真,对修复后模型的强度、刚度等力学性能进行评价,提出进一步改进方案。如今,逆向工程技术已经广泛使用于模具修复领域,提高了模具修复效率,延长了模具使用时间,降低了生产成本。
2.2逆向工程在农业机械二次创新中的应用与发达国家相比,我国的农业机械化水平仍处于农业机械化中级阶段的起步阶段,制约农业机械化的一个重要原因就是农业机械技术水平的差距。引进吸收新技术就是快速填补技术空白,弥补技术缺陷的重要手段。然而由于技术封锁等原因,往往无法得到机械的原图纸和三维模型数据,这时逆向工程技术就可以发挥重要的作用。首先,需要将获得的产品拆分;然后将每一个核心部进行三维扫描,数据处理,得到最终的3D模型。需要指出的是,逆向工程不同于一般意义的“复制粘贴”,是在理解产品的设计思想,技术理念的基础上进行二次创新,这一点在农业机械设计中尤为重要。逆向工程只是一种手段,需要我们的设计人员在充分理解国外先进技术的基础上,设计出适合我国土壤成分、地质地形、工作环境以及经济现状的农业机械。
3总结
如今逆向工程技术已经广泛的应用于各个领域,其在农业机械设计中的应用也正在广泛的被工程技术人员关注。逆向工程技术可以辅助农业机械设计,减少生产成本,缩短生产周期,因而在农业设计领域中有良好的理论研究和实际应用前景。
参考文献
[1]金涛,童水光等著.逆向工程技术[M].北京:机械工业出版社,2003;
[2]陈静媛.模具行业设计制造技术现状与趋势[J].机械设计与制造,2007;
近几年,技能型人才的缺乏为高职院校的毕业生提供了良好的发展机遇,在本科生、研究生就业率普遍下降的情形下,他们却越来越抢手,有的学校甚至“供不应求”。大力发展高职高专教育对于培养大批技术应用型和高技能人才,优化人才结构,促进人才的合理分布,推动我国经济社会发展具有重要意义。
我国各级政府和教育行政部门对职业教育也给予了高度的重视,今年总理的政府工作报告再一次指出:“要把职业教育放在更加突出的位置。”国家已经计划在“十一五”期间投入140亿元来支持职业教育发展,争取到2010年,普通高等职业教育年招生达到300万人左右,占普通高等教育招生规模的比例50%以上,以形成普通高等院校和高等职业院校各占半边天的发展态势。
高职教育的专业设置
与普通高等教育不同,高职教育的专业设置不是针对学科而是针对职业岗位或岗位群的。以岗定课,按岗育人,以培养技术应用型和技艺型人才为主,更具有职业针对性、生产性和实践性。
高职院校的专业设置“占领”了本科教育忽略的一些领域,汽车、电子、计算机、维修等技术含量比较高的专业毕业生与社会的需求贴得很近,在这些岗位上经过很短的适应期就可以进入状态,这也是高职生就业率走高的重要原因。
从2006年起,教育部实行《普通高等学校高职高专教育指导性专业目录(试行)》,全国高职高专招生均按该专业目录进行。该专业目录以职业岗位群或行业为主,兼顾学科分类的原则进行划分,分设农林牧渔、交通运输、生化与药品、资源开发与测绘、材料与能源、土建、水利、制造、电子信息、环保气象与安全、轻纺食品、财经、医药卫生、旅游、公共事业、文化教育、艺术设计传媒、公安、法律19个大类,下设78个二级类,共532种专业。每年教育部都会对其进行修订。
高职教育的录取
高职院校的录取分为对普通高中毕业生的录取和对中职生的录取。
(1)对普通高中毕业生的录取。一般在大专层次参与高考录取。考生须参加高考。
(2)对中职生的录取。考生要参加“3+专业技能证书”,中专学校、职业高中、技工学校等中等职业学校的毕业生,报考高等职业学校需凭“专业技能课程证书”才能报名考试。
此外,2007年教育部批准全国8所示范性高等职业院校开展单独招生改革试点工作,考生参加高职院校单独组织的文化考试和相关考核,被单独招生录取后将不再参加普通高等学校招生全国统一考试及录取。
报考前:明确心理定位
1、心理定位要明确。高职学校的办学宗旨,是培养具有一定管理经验的技术型人才,不是输送高级科研人才,教学上更突出实践操作能力,要求学生动手能力一定要强。所以,学生对未来要有明确的心理定位,就业时是介于白领和蓝领之间的技术银领,要放得下架子。
2、看家庭经济能力。高职学校不是理论教育,强调时间性、技术性,教学设备花费相对昂贵,因此收费也比普通大专校要高出许多。家庭经济贫困的学生,选择高职校前先要了解清楚学杂费情况,看是否在承受范围之内。
3、选择专业要有预见性。很多高职学校跟随市场需求设置专业,但大家都一窝蜂办热门专业,供过于求,热门也会变冷。像电子类、计算机等,现在已经没前些年那么火热了,建议考生选择专业时,可先上网查看国家公布的紧缺人才目录。
选学校:考查总体情况
1、看是否在教育部批准的学校之列,可上各教育网站查询。
2、看学校情况,实力与声誉、软硬件设施。如果你已经选定了心仪的高职学校,尽可能实地探访一下,有些学校宣传时有夸张成分,眼见为实。
3、看毕业生就业情况。读高职校就是以就业为目的,如果学校专业设置合理,毕业生对口就业率就会高。读这样的学校,以后就业机会更高。目前高职学校毕业生就业情况确实不错,但学校公布的就业率不排除掺假可能。所以,如果有办法,尽可能找这些学校在读或已毕业的学生了解,他们应该会透露更真的信息。
4、看学校招生程序是否规范。有没有乱拉生源或者违规招生的情况,这事关学校信誉。
5、看是否能提供助学贷款,奖助学金情况。高职学校大部分是民办学校,有些银行是不向这类学校提供助学贷款的,贫困生如果想靠助学贷款完成学业的,一定要先打听清楚。
培养目标
在具有高中文化的基础上,以培养生产、管理、服务第一线,具备综合职业能力和全面素质的技术应用型人才为办学宗旨。
招生对象
曾经有段时期,高职单独招生指的是面向中专、技校、职高毕业生单独组织的高考,考试报名范围被限定为上述三种考生,由于考试和录取都单独进行,也被称为单考单招高职。目前,这种考试形式已发生了改变,普通高中毕业生也可报考。
学费
在高职教育中实践课占很大比重。比如,数控专业已经成为国家紧缺专业,但是,专业学习中必需的实践环节离不开现代化的数控机床,而一台机床的造价达数十万甚至百万。因此,高职学费普遍高于传统意义上的专科。
与大专是否一样
大专属于学历教育,注重理论培养;而高职注重技能的培养,注重学生动手能力的培养。根据市场调查的结果,目前高职学生更受用人单位欢迎。
小链接――《教育部:2008年高考高职院校新增41种专业》的内容:“教育部对今年拟招生的普通高等教育高职高专专业点进行了汇总、整理,完成了年度专业设置整理工作。本次整理后核定招生的《普通高等学校高职高专教育指导性专业目录(试行)》目录外专业共247种,其中2008年新增设的专业41种。2008年新增设《目录》外专业原则上限定在本地区招生。
通过在xxx集团的实习 ,学习到本企业的生产经营的总体情况、市场营销策略、各种促销方法,如何进行市场调查、经营管理的经验和今后发展的设想
我的实习 报告分为以下几部分:
1、实习 单位生产经营的总体情况。 温州xxx集团有限公司,属专业生产动力成套设备的高新科技企业。公司自1985年创办以来,始终坚持以质量求生存,以科技求发展。经过二十多年持续努力和不断开拓,已成为同行业的佼佼者。
xxx集团新厂区座落在xxx高科技园区,占地面积近40000平方米,建筑面积XX0多平方米,员工400多人,其中专业技术人员占20%。公司以雄厚的技术力量,精良的生产加工和检测设备,训练有素的员工队伍,率先通过iso9001国际质量管理体系认证,赢得了顾客的广泛信赖,为顾客提供我们引以为傲的产品。机是全国减速机的领先企业,1985年创立于平阳经济开发区,经过二十几年的创业与发展,目前已经发展成为覆盖上海、北京、济南、大连、广西等地区,拥有30多个门市部。在短短的二十几年的时间内,天狗牌减速机已经基本覆盖全国省会城市,并且所到之去都刮起一阵质量与信誉的旋风。如今,xxx集团作为惟一一家真正意义上的减速机领先企业,产品、相关配件一应俱全,而且在天狗牌减速机功能应用上也取得了不错的成绩。在每个月初该公司就会根据不同地区的实际情况制定出该月的计划完成销售量和计划达到的毛利,以及规定出积压产品。
系中国通用机械减变速机行业协会理事单位,拥有数控机床、加工中心、精密蜗杆磨床、数控蜗杆砂轮磨齿机、滚齿机、齿轮检测仪器等设备300台/套。年产值超亿元。
本公司专业生产x/b系列摆线减速机,r/s/k/f四大系列硬齿面齿轮减速机,无极变速器,三环减速机,dby/zdy/zly/zsy圆锥圆柱齿轮减速机,并能为客户设计、生产各种非标减速机产品。
2、实习 单位的市场营销策略。企业要想组织起有效的市场营销活动就要制定合理的市场营销策略,在这里我主要是用4p(产品、定价、渠道、促销)来分析我所在的实习 单位的市场营销策略。
(1)、产品组合策略。产品是指能提供给市场,用于满足人们某种欲望和需要的任何事物,包括实物、服务、场所、组织、观察、主意等。在消费者要买你的减速机时他不单单是要减速机这个物品,减速机的主要作用是带动机器生产,而科技日新月异现在减速机不只停留在带动机器生产,还考虑到其它的附加功能现代消费者都是精明的消费者在买产品时他们都会关心到售后服务这个问题上,这是产品的一个保证每次顾客问到这个时,我们都会说“我们这里都是严格执行国家规定的三包政策:7天包退换,15天包换,一年保修,全国联保,在一年两次检测仍有问题,还不能正常使用,凭第三次的检测报告单可以更换一台新的同一型号的减速机。”产品组合策略包括以下几种:①、扩大产品组合。②、缩减产品组合、③、产品线延伸策略,包括向下延伸、向上延伸、双向延伸。④、产品线现代化决策。⑤、产品线号召决策。厂家在推出某一产品经过投入期、成长期、成熟期再到了衰退期或者在生命的某个周期出现竞争对手或者……厂家就会细分这个市场。
(2)、定价策略。价格是市场营销组合是最复杂的一个因素,企业价格的确定要以需求为导向,以成本费用为基础,竞争价格为参照。温州xxx集团是全国比较大的减速机行业,它与多个减速机厂家实现了全面直供,在进货价这个方面占了优势,所以价格都比同行的要低。在对产品定价时我们还要考虑多方面的因素,其中包括产品成本费用、竞争者定价、选择的定价方法等,在我们这店里我发现我们所用的定价方法都是“尾数定价法”很多价格都是以“8”或“9”结尾的。而且经过到竞争对手那里调查发现我们这里的价格普遍比他们的低。
(3)、渠道策略。经过多年的拼搏努力,创造的“天狗”这一品牌已经成为具有相当知名度和美誉度的零售品牌。公司的销售渠道也已经从三尺柜台拓展到覆盖了中国30多个省市近100余家零售店,取得了与运营商、厂商、商的巨大支持,在通信减速机行业地位举足轻重,温州xxx集团通其下属的各地分公司、门市部都已在当地成为规模最大的减速机零售商。与厂商、商保持着长期紧密的战略合作伙伴关系,是国内“天狗”品牌的指定经销商和售后服务商。同时,xxx公司凭借遍布全国的庞大零售网络资源优势,采取全国集团采购配送,与国泰、国贸等多厂商实现了全面直供。xxx集团还与中国通用机械工业协会,合建受后服务部,介入虚拟运营,是中国通用机械工业协会的首选深度合作伙伴。
(一)缺乏与高职院校相适应教学理念
高职院校的“硬件”基础设施和设备在快速发展和完善的同时,“软件”部分如教学观念、教学理念与专业要求不相适应,这种观念认为高等职业教育就是传统的高等教育,只是本科培养时间比高职培养时间长,在教学过程中沿袭本科教育模式,强调学生掌握专业理论知识的系统性和完整性,而忽视学生技能的培养。
(二)缺乏灵活多样的教学方法、教学手段
教学方法、手段单一是市场营销教学过程中普遍存在的问题。市场营销是一门与社会联系比较密切的应用学科,教师可以采用多种方法教学,比如在讲授人员推销时,这节理论知识很少,为了让学生掌握推销技巧和培养沟通应变能力,可以模拟一个情景环境,让不同的学生扮演推销员、顾客、旁观者等角色,这样既可以提高学生学习兴趣,也加深了对所学知识的理解。但是很多教师为完成教学任务,把讲授理论知识作为课堂的主要教学内容,而忽略了理论联系实际,忽略了互动教学,调动不了学生的学习兴趣,教学效果不理想。
(三)缺乏具有实践经验的专业教师
市场营销的很多理论知识可以说是来源于社会实践,又可以指导实践活动,因此,有营销实践经验的老师在教学过程中,可以结合自身经验,理论联系实际,能够分辨出哪些理论知识、技巧方法应用比较广泛,需要重点掌握,而有些则只需了解,因为市场营销理论会随着社会发展不断更新,同时淘汰与社会发展不符的观念、理论和方法。同时,有实践经验的教师在实践教学中能够抓住要领,能够充分利用有限的实践教学时间、资源提高学生的动手能力。但是我国高职院校大多教师没有企业实践经历,缺乏专业实践知识、技能和经验,这在一定程度上制约着学生市场营销职业能力的形成。有的学校会聘请企业界有丰富经验的人到学校开一些讲座,效果不是很理想。所以改革的关键还是要依靠学校专任教师来提高师资队伍的专业素质。
(四)缺乏科学评价考核体系
科学的教学评价考核体系一方面可以评估教学是否达到预期的效果,比如可以设置考核指标判断学生理论知识是否掌握扎实,实践、实训是否达到设定目标;另一方面可以激励学生学习,比如对理论成绩优秀、实践表现突出、动手能力强的学生给予物质或精神的奖励。现实的教学过程中,对学生成绩的考核评价指标不健全,有的院校只有理论成绩,没有实践成绩,有的学生靠死记硬背考了高分,这不能说明这门课学习效果理想,因为市场营销学是一门实践性较强的学科,一张试卷不能考核出一个学生对知识的掌握和应用能力。
二、高等职业院校市场营销教学改革的建议
(一)明确高职市场营销培养方向
高职院校毕业生主要就业去向是工厂、企业的员工,比如机械厂需要很多数控机床专业的高职毕业生来操作机床,市场营销专业学生从事的岗位有企业销售代表、推销员、市场调查员等,工作岗位的性质要求具备良好的沟通能力、适应能力和动手能力,所以不像本科教育强调学生掌握理论的系统性,高职营销专业应该是在毕业生掌握适度基础理论知识基础上,重点培养学生分析、解决问题的能力,培养学生团队意识和创新能力。
(二)丰富市场营销教学手段、方法
市场营销不同的章节内容特点是不同的,有的章节理论多一些,比如市场、营销和消费,有的技巧性、实践性多一些,比如促销。在教学中,应该灵活运用多种教学手段,以便提高教学质量,比如可以运用案例进行教学实践,要精选案例,案例主旨能够支撑所授内容,在案例教学中师生互动和学生的主体地位不能被忽略;还可以运用情景模拟方法,让学生扮演不同的角色,提高学生的学习兴趣;还可以借助多媒体手段教学,声图并茂,开拓学生的视野,提高了教学质量。在实践中,还有其它教学方法如项目教学法等,教师要根据教学内容和特点不同灵活应用。总而言之,使用不同教学方法目的是提高学生学习兴趣,培养其动手能力,切不可偏离这个目标而滥用。
(三)积极改革教学内容
在教学内容上,根据经济社会发展对营销人才素质的要求,删除教学中过时的内容,如很多过时的促销技巧和案例,保留原有教材理论体系的合理内核,充分学习和借鉴国外先进市场营销理论的研究成果,同时吸收国内企业的先进营销模式和管理经验,根据教学目的要求对教学内容进行必要的调整,同时增加深度营销、大数据营销等新的教学内容。
(四)加强师资队伍建设
教师在教学过程中仍然是主体地位,高职教师应不断加强自身理论知识积累,同时应更加重视自身实践能力的培养,要避免出现这种情况:有的教师花费很多时间和精力讲解已经被社会淘汰的营销技巧。市投资理财场营销教师要创造更多机会参与企业营销实践活动,比如可以到企业兼职或者当顾问,这是比较可行的方法,学院不用消耗资源就可以提高教师的素质,这种做法应该鼓励。我的几位同事也在企业当顾问或兼职,他们的教学本职工作不但没有受到影响,而且教学质量更高,学生缺课人数减少。从这方面可以得到启示,高职院校都在打造“双师型”师资队伍,高素质的师资有助于教学质量的提高,但是不同的院校提高师资队伍的方法不同,学院要结合实际情况选择适合的方法,打造一支名副其实的“双师型”师资队伍。此外,学校还应当聘请具有市场营销实战经验的企业营销人员到学校兼职,指导学生的营销实践活动。
(五)完善教学评价考核指标