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1.1实践性强
工业设计的一个重要的目标就是通过设计能够为人们提供一个更为舒适的生活方式,提升人们的生活质量,使得我们的生活更加的自然、环保以及和谐,因此工业设计这项工作还具有很强的实践性,需要有较强的应用性。
1.2时代感强
应该注意的是,在不同的时代背景之下,工业设计应该有不同的需求。在当前新的形势之下,工业设计的基本需求就是绿色、节能,由此可见,工业设计还具有较强的时代感。
2工业设计的发展现状
在工业革命之后,工业设计行业迅速发展起来,但是从总体上来看,我国的工业设计历史较短,发展的速度相对比较缓慢。近几年来,随着我国社会主义市场经济的发展,我国很多企业面临经济方面的纠纷也越来越多,这就使得一些企业开始意识到工业设计的重要意义,将更多的注意力转移到了工业设计当中。并且这些企业在工业设计中也确实投入了大量的财力和人力资源,他们希望能够通过优化工业设计来提升企业自身的核心竞争力。
3机械设计制造技术的发展情况
机械设计制造技术包括了很多的步骤和环节,例如:产品的设计以及产品的制造等,此外还涉及到了产品的售后服务等环节。我国的机械设计制造基础相对比较薄弱,同西方发达国家相比较还存在较大的差距,主要表现为当前我国主要依靠引进国外的先进技术来实现发展,自主创新能力不高,这也限制了我国机械设计制造技术的发展与进步。此外,虽然我国的劳动力资源丰富,但是在投入的资金方面还不够充足,这也在一定的程度上造成了机械设计制造行业发展缓慢。我国工业产品的质量虽然在最近几年得到了一定的提升,但是在工业产品的使用性能方面还存在一定的不足,在产品外观的设计上还有所欠缺。
4工业设计以及机械设计制造技术的应用
工业设计同机械设计制造技术有各自不同的特征,如果能够将这二者有机的结合在一起,那么就可以极大的提高企业的竞争力,提高企业的经济效益。但是从当前的实际情况来看,我国很多的小型企业在生产的技术以及生产的资金投入等方面还受到了一定的限制,这样就使得他们在机械的设计和制造技术上难以取得突破,技术水平相对比较落后,为企业的工业设计带来了难度。所以在机械设计制造技术的应用过程中,政府的相关部门需要充分的发挥好宏观调控的作用,对市场经济进行合理的、适当的调节,从而更好的引导工业企业朝着节能以及环保的方向发展。此外还可以对中小企业给予一定财政方面的支持,鼓励他们转变传统的设计理念。
5结语
机械制造作为我国基础产业,我国对其一直具有很高的重视程度,机械制造的发展状态不仅仅关乎我国工业的生产,经济的发展状态,同时对我国的综合国力也有着一定程度的影响。传统的机械设计制造,方案太过于落后,而且需要花费大量的材料,设备太过于笨重,同时生产速率低,常有机械事故发生,机械的维护和修理工作也太过于麻烦,严重的制约了我国工业的经济发展。自动化技术的诞生有效的改善了这一不良现状,使机械设计方案越来越科学,同时及多项功能与一身,不仅有效的节省了机械设备生产需要花费的材料,同时加快了机械设备工作的速率,减免了不必要人力的花费。我国机械设计制造领域已经由传统的笨重机械向着自动化机械、智能化机械转型。
2我国机械设计制造自动化技术发展的现状分析
机械设计制造以及实现工业生产的自动化需要做很多的准备工作,其中包括要拥有良好的产品设计模块、保证产品的加工具有系统性、对于产品的销售要具有规划和策略,同时对现有机械制造体系进行整体的改造和完善,保证行业能够具有一定的竞争力,在国际竞争市场中可以站稳脚步。机械设计制造以及自动化的实现离不开先进技术的支持,对于发达国家而言该技术已经较为成熟,但我国目前能处于发展阶段,相应的技术体系还需要进一步完善。针对我国目前机械制造及自动化工业发展的实际情况而言,我国一直都在加强对其的研究力度,具体的来说,CIMS技术在我国的应用越来越为广泛,我国目前建有很多关于该技术的实验室,并且通过一定的实际操作对该技术体系不断进行改良和完善,我国先后开展了很多关于CIMS技术的研究项目,对CIMS工程软件不断进行更新,优化。机械设计制造行业与IMS软件有着很大的联系,可以说二者相互影响,相互制约,因为会涉及到企业产品设计自动化的实现,工艺设计自动化的实现。加强对制造业质量技术的改善,建立良好的信息数据库,可以为我国机械制造行业经济的发展增加源源不断的动力。目前我国仍有许多机械制造企业的管理信息系统存在很多缺陷,导致先进的CAD技术不能与企业的机械制造相融合,最总导致企业的自动化生产水平不高,数控机床技术的广泛应用,制造行业的技术和设备也需要进行一场巨大的更新。二十一世纪是信息时代,也是机械制造领域需要大跨步的时代,一方面给我国国名经济的发展带来了巨大的机遇,另一方面也对我国机械制造行业的发展带来了巨大的冲击,因为我国机械制造领域的自动化水平与西方发达国家相比较仍有一定的差距,如果不能够改变成产技术落后,制备工艺落后的现状,则会对我国工业的国际市场竞争力带来极其不良的影响。可以说实现全球化、科学化、自动化等模式是我国机械设计制造领域发展的必然趋势。
3关于机械设计制造及其自动化技术应用环节的多元化分析
3.1机械设计制造及其自动化技术的应用趋势
为了保证我国机械制造企业的长期发展,落实好基础环节的自动化模块是非常必要的,从而进行机械加工体系的健全,进行可编程控制器、工业机器人的有效应用,立足于我国经济的发展情况,进行制造业基础工作体系的健全,实现其内部各个环节的协调,以应对机械设计及其制造的国际化潮流。在当今国际科技应用背景下,进行先进性的制造技术的应用是必要的,这涉及到机械制造自动化技术、信息技术、传感技术等的应用,保证现代系统管理体系的健全,积极做好相关的生产组织管理工作,进行高新技术的普及,让制造及其自动化技术真正实现其系统性、整体性,从而保证我国制造业国际竞争力的提升。这对于机械制造成本提出了更高的要求,其产品开发模块、工艺设计模块、加工制造模块等面临着巨大的挑战。如何做好机械制造体系的整体性应用工作,这是当下制造业发展所必须要解决的问题。机械制造业的市场竞争核心,就是生产率的提升,保证其市场全球化的拓展,进行劳动生产率提升,进行生产成本的控制,保证其制造成本、制造质量等的优化,这离不开对先进机械制造及其自动化技术的更新。
3.2关于机械设计制造及其自动化技术的多途径分析
关键词:机械设计;设计制造;自动化;发展
生产力是经济发展的重要动力,它能带动制造业更好更快地发展,因此需要技术人员加强对这方面的研究,用科学的力量解决各方面的问题。现代社会的发展更趋于智能化、人性化,机械制造设计及其自动化的应用,可以提高工业生产的整体性能。21世纪以来,国家加大了机械制造设计与自动化的研究力度,通过政策扶植与资金投入,机械设计制造领域已有了一定的基础并取得了很大的进步。机械设计制造及自动化技术涉及诸多技术种类,各个技术种类之间联系紧密又相互牵制。
1机械设计制造自动化发展特点
(1)技术水平不断提高。机械设计制造与自动化技术相对传统技术而言处于稳定发展状态,现代技术更加的智能化,很多工作使用自动化设备完成,很大程度上减轻了工作人员的劳动强度,提高整体工作效率。实际生产过程中,机械设计制造与自动化技术的应用具有重要意义。(2)以需求为导向。产品的研发根据实际需求进行,所以每个产品都有自己独特的实用性能或作用,机械设计制造也是这样应运而生的,当急需某一特殊产品时,设计人员根据产品特有的性质,科学合理地设计出适合该产品的生产工艺。传统的生产模式需要大量的人力、物力,会造成生产成本的增加,受人为因素的影响,出错的概率也大大增加,改变传统生产模式成为发展的必然。
2机械设计制造自动化的优势以及作用
(1)生产能力强。机械设计制造自动化技术应用过程中,信息系统接收到生产的指令后,会对指令进行分析研究,系统指挥产线上的各个设备,机械化的生产能力比人工生产的效率更高。机械设计制造及自动化技术在统一调控下统一生产,生产能力和产品质量得到很大提高。(2)应用安全。生产过程中最重要是企业经济效益与安全生产问题。在保证企业的经济效益前提下,也要注意生产中的安全隐患。目前安全级别比较高的是自动化生产工艺,可以在没有操作员的前提下,自动实现生产要求,避免了因操作失误造成的质量与安全问题。
3机械设计制造自动化技术发展方向
(1)机电一体化。机电一体化使机械设计制造自动化技术进一步升级,计算机技术的快速发展,使机电一体化技术不断完善。新时代的机电一体化技术,是机械与微电子技术的紧密结合与运用。老旧机械设备不断地被淘汰,新型机械设备不断地完善并满足人们的各种需求。(2)智能化。机械设计制造自动化正朝着智能化的发展方向前进,智能化是指机械设备在接受工作人员操控的同时,还能自主判断对生产过程或技术进行能动控制,这样可以减少生产过程中的人为失误和技术缺陷。实现智能化需要综合多门类的技术,通过对这些技术的结合与运用,使设备拥有模拟人工智能的能力,减少人力资源,为企业生产节约成本。但不是所有的工作都能通过机械的智能化实现,一些复杂的工作还是需要人力解决。智能化技术得到了政府的大力支持,是机械设计制造自动化的发展方向。(3)网络化。计算机技术不断的发展,对人们的生活和工作产生了深远影响。网络技术也在逐步普及,这两种技术几乎覆盖了生产生活的每一个领域。计算机的应用减少了大量的计算工作,网络技术的发展使远程控制技术被普遍应用,最为突出的就是远程监控系统,机械生产领域与之结合应用,工作人员可以通过远程操控系统监控生产过程,可以及时发现问题并及时进行处理,提高工作效率。(4)模块化。机械设计制造自动化产品种类繁多,需要充足的硬件设施,复杂的接口要更加的注意,这样才能保证产品在设计和生产过程中每一环节的准确性。根据标准的软件程序开发出适合产品的生产程序,实现生产模块的扩大和稳定,有利于节约时间和资金,为企业实现利益最大化。(5)微型化。老旧机械设备一般都技术落后且体积较大,生产过程繁琐。新型机械技术的发展使得设备的实用性能越来越好,体型更加轻便。随着科技的不断进步,自动化控制产品逐渐趋于微型化,新型技术的应用,使设备体积变小、能源消耗降低、操作更灵活,且产品质量全面超越传统技术。但我国目前机械设计企业中,大部分的高端设备还不能实现微型化,内部环节的设计受到很多限制,设备的外观优化还有很大的发展空间。(6)绿色化。工业技术进步的同时也会伴随着相应问题的出现,就是对生态环境的破坏。当今从国家到各企业都已经意识到工业发展给环境带来的危害,环境保护意识越来越强。任何技术的发展都不能以牺牲环境为代价,机械设计制作及自动化应在环保的前提下可持续发展。环境保护是当代社会发展的基础要求,也是必要的条件,针对这一技术发展的复杂性和必然性更需要与环保相结合,在发展经济技术的同时做好环境的保护,达到社会和自然的协调发展。这就要求在产品的设计、生产过程中要保证干净、无污染。
4机械自动化的前景分析
机械设计制造自动化的发展可以提高企业的工作效率和经济效益,实现一个企业的快速发展,也标志着一个国家的技术发展水平。我国机械制造行业涉及很多产品,若想要企业得到更好更快的发展,就要注重企业机械设计制造及其自动化的技术发展,完成企业的生产转型。转型涉及很多的问题,需要高额费用,还要选择适合企业的自动化类型,只有这样的转型才能使企业更有竞争力。目前在我国的科技还没有处于世界的一级水平,所以需要不断的研究开发提升自己的技术水平,可以适当引进国外先进自动化技术,以此提高自动化技术的研究,加强企业智能化的发展,生产出更加高难度的产品。
作者:李郑临 单位:湖南财经工业职业技术学院
参考文献
机械制造工艺是满足产品设计要求、保证产品质量、节约成本、缩减能耗的有效手段,它指导着企业的生产准备、计划调度、生产加工、质量检测等工作,它为产品更新、技术升级、增加经济效益提供了重要保障。其中,工艺流程在产品质量、企业经济效益和竞争实力中发挥着重要的作用,直接指导着产品或者零件的制造过程。
1.1生产和工艺过程
机械制造工艺中的生产过程具体是指制造机械时,将原材料或者半成品制作成产品的过程,主要包含生产技术的前期准备,原材料与半成品的运输、保管,零部件与产品的装配、调试和检验等。工艺过程隶属于生产过程,它是指改变零部件与产品尺寸大小、外形、性质、相对位置关系的生产操作过程,例如,毛坯制造、机械加工等。其中,工艺过程涵盖了机械加工工艺过程,它具体是指采用机械加工方法改变毛坯的外形、尺寸大小以及表面质量,将其变成产品零部件的过程,此过程通常由一个或者多个加工工序构成,主要包含安装、工位、公步和走刀这四道工序。
1.2零件装夹
正式生产零件之前,应将其安放在基床或者夹具等位置,此步工序为固定位置,为进一步保障位置的准确性,应对其进行稳固,此步工序为夹紧,固定位置和夹紧统称为装夹。机械生产技术中零件装夹的科学性严重影响着零件的生产品质,同时直接影响着产品的生产速度、生产成本和安全性。通常包含直线、划线找正式和用夹具装夹式这三种零件装夹模式。
1.3定位
为切实保证零件的精确度,应做好零件的定位作业。定位时,首先严格依照加工工件的具体情况合理选择定位基准,本文中的基准是指点、线、面,且能够在明确工件和加工工具之间具置关系中发挥作用,依照所发挥作用和应用场所的不同,将基准划分成设计基准和工艺基准,其中工艺基准依照不同的分类标准,又将其细分为工序基准、定位基准、检测基准和装配基准。
1.4加工精确度
加工精确度是机械制造工艺中的关键,其直接决定着产品的使用性能,依照不同的要求,可将其划分成尺寸大小精确度、外形精确度、位置精确度和表面质量精确度。在具体的机械加工过程中,为获得准确的尺寸大小精度,主要采用试切法、调整法;为获得准确的外形精确度可以采用轨迹法、成形法。
2合理化的机械设计措施
2.1提升加工精确度的措施
在机械设计过程中不可避免地存在误差,只有深入分析研究产生不同误差的具体原因,采取有效的预防措施,方能减少误差的出现,进而提升工件的加工精确度。若想提升零件的加工精确度可以改进所用夹具,也可以改造测量工具;若想有效控制误差,则应全面认真分析加工误差,找到产生误差的具体原因,通常系统应力、受热变形、刀具磨损等都会引发误差,依照具体的原因采取针对性的解决对策。
2.2提高设计标准化的措施
标准化是机械设计的主要发展方向,借助统一的标准,保证机械零件尺寸大小、规格型号、性能和结构的统一,这有助于产品质量的提高,还能够显著降低生产成本。因此,在进行机械设计时应注重产品零件标准化水平的提高,进而提升产品的设计水平,强化机械产品的竞争实力。
2.3改善零件加工表面质量的措施
零件加工表面质量是指机械加工后零件表面的微观不平度,其质量直接影响着产品零件的使用性能、可靠性和使用寿命。为改善零件加工表面的质量,可以采用以下措施:首先,合理选择刀具,尽量依据加工件的属性选取刀尖圆弧半径相对较大、副偏角度较小或者适当的修光刃,进而缩减加工零件表面的不平度;其次,科学选择切削条件。若想获得理想的加工零件表面质量,应严格依据不同的材料选择恰当的切削速度,另外,还可以使用高效切削液;最后,降低表面层的形变程度,可以同时采用多种方法。3.4强化绿色制造的措施绿色制造理念的引入能够有效增加机械设计的成功几率,因此,引入了绿色制造理念的机械制造工艺与原有的制造工艺相比存在一定的差距,它强调对环境的保护,同时在此基础上实现经济效益的最大化。为强化绿色制造,应全面考虑产品的绿色开发,减小其生产使用过程中对环境的污染程度,首先应保证机械建模过程中的绿色设计,借助系统化的设计方法,选取绿色环保型原材料,还应考虑产品的回收和循环利用情况。
3结语
1.1针对现代机械产品的机械设计现代机械产品对机械设计提出了更高的要求,因此,在进行机械设计时,在技术层面一定要不断的进行改善。机械产品设计要更加具有智能化特点,主要的方式就是利用现代化设计手段,在设计过程中应用先进的设计软件和虚拟的设计技术,对产品设计进行虚拟化,同时,利用多媒体技术对产品的性能、结构进行模拟演示,以达到更好的设计效果。在机械设计方面要更加的系统化,机械设计中包含着很多的部件,这些部件要有机的结合在一起才能形成整体的设计,同时,要具有一定的层次性,在经过系统设计以后才能实现机械产品的设计目标。最后是要具有模块化特点,这种理念在设计方面比较简单,但是,要保证机械设计功能实现模块组合,在产品方案设计过程中进行实现。机械产品设计要具有特性,要根据所生产的产品特性来进行机械设计,在这个过程中要利用计算机对产品进行构建,同时,进行必要的推理,最终形成方案设计。
1.2现代机械设计的未来发展与前景分析机械产品在性能方面要更加的优良,因此,在进行机械设计过程中要以提高产品的性能为目标,其中机械产品的优良性主要体现在可靠性技术以及控制技术方面。机械设计要更加适合市场发展,在激烈的市场竞争中能够获得发展空间,产品在形成以后要能够在市场中进行拓展。同时,在经济环境不断变化的情况下,要不断开发新技术,这样能够在机械设计方面应用新技术。新技术要具备一定的竞争优势,主要体现在技术方面的创新,成本方面的降低,智能化设计等。应用新技术来提高机械设计的市场竞争能力,对企业未来的发展更加有利。在机械设计方面,节能环保理念也要进行体现,近年来,人们对环境保护越来越重视,在机械设计过程中,绿色设计成为了主要发展方向。机械设计产品以智能化和绿色化为基础,在对能源进行利用时,能够利用先进的机械设计技术实现能源的利用最大化,对实现资源的循环利用更加有帮助。
2机械制造的技术分析
2.1先进机械制造技术的特点分析先进的机械制造技术要符合当代技术发展要求,在机械设计方面要更加具备当代的特点。传统的机械设计在应用过程中出现了越来越不能满足现代机械产品需求的情况,虽然其在制造技术方面在不断的更新,同时,使用的设备也在不断的更换,但是,在原有基础上要不断的更新技术,对先进的技术进行利用,作为其发展的基础。市场经济不断发展过程中,机械制造技术要做到能够适应经济的发展。工业发展过程中对各方面都提出了新的要求,近年来,工业发展速度非常快,而且在不断的融入新的技术体系。工业生产过程中对计算机技术以及信息技术进行了很好的融合,为了更好的提高生产效率,应该对机械制造技术进行革新。提高生产效率满足客户的需要,能够提高市场占有率。先进的机械制造技术在技术范围上要进行扩大,同时,在生产加工方面要不断的发展。
2.2我国机械制造技术的现状以及发展方向分析机械制造的管理。计算机管理制度对于机械制造业而言,是一种未来发展的方向。组织体制与生产模式的更新发展,营造出最新的JIT、AM、LP以及CE等管理理念。在我国,这种管理机制还是比较匮乏的,只有很少的机械制造企业进行这样的管理。因此,我国应该加强机械制造的管理机制。机械制造的设计。工业发达国家都会采用先进的设计方法,并且不断更新设计数据。尤其是计算机辅助软件的应用-CAD技术的应用,让更多企业开始了无图纸的机械制造。然而,在我国,则缺乏这种先进的计算机软件技术,或者是这样的技术应用并不广泛。因此,在这一技术层面上,我国需要努力与发展。机械制造的工艺分析。机械制造以高精度、高精细加工作为其发展的趋势。最新的技术,如微型加工、纳米加工技术、激光加工技术、电磁加工技术等等。这些技术都属于高端的加工技术,在工业发达的国家,这些技术应用较为广泛。
3结束语
1.1工业设计的发展历程。
工业设计伴随工业革命而得到迅速发展,按照工业革命的发展程度,一般可分为三个阶段,一是蒸汽革命阶段。十八世纪末蒸汽机发明促进了第一次产业革命的到来,进而产生社会分工,有力促进了传统手工艺转向工业设计方向发展。二是电气革命阶段。该阶段更系统地发展了工业设计理论,而且,与日俱增的人对工业设计加深了解,使工业设计的传播更为广泛。三是电气革命后,各国对科技都非常重视,先进设计制造技术的发展更为迅速。工业设计紧密结合了先进技术,相得益彰,设计生产的工业产品具有较强的外观性、人文性、环保性、功能性、创新性等,这些因素对于消费者产生积极的影响。各国企业也逐渐提高面向产品的工业设计,不断增加人财物的投入力度,工业设计水平不断提高,市场竞争力不断增强。
1.2国内工业设计的发展。
因受历史发展等影响,国内工业设计的发展相对与国外较晚且发展不快。一般可归纳为以下三个发展阶段,一是“拿来主义”,也就是引进国外先进经验并进行复制,几乎不存在设计元素。二是“鹦鹉学舌”,也就是引进国外先进经验并进行模仿,尽管很多地方存在引进国外的影子,但也具有一些独特之处。三是“创新设计”,也就是将引进的国外先进经验进行学习分析并再次创新,企业重视利用创新设计使产品核心竞争力不断提高。随着近年来我国外贸出口逐年增加,面临的经济纠纷也日益增多,引发企业高管日益关注工业设计,并相继投入资金用于工业设计的发展。国内很多大学也相继举办工业设计专业,培养高水平工业设计人才。
1.3工业设计特点。
工业设计的特点比较突出,一是在学科知识方面具有综合性。工业设计一般被认为是从事外形设计,并将其与重复的机械劳动、嘈杂脏兮的环境等相联系。但是工业设计不只是工业产品设计,还能解决“人-机-环境”之间的各类问题,具有较强的综合性、有机结合技术与艺术的一门学科,涉及的学科涵盖机械、物理、化学、市场学、美学、社会学及心理学等多个不同领域。二是学科知识的实践性与应用性都很强。利用设计创造,为人民群众生活提供具有合理性的生存方式,使生活具有人性化、便捷、个性化等特点。三是学科的时代性很强。不同时代的要求不尽相同,目前工业设计需要符合绿色环保、健康节能等设计要求。
2机械设计制造技术
机械工程中机械设计与制造技术是十分重要的内容,是其机械性能的最重要决定因素。随着信息技术的发展,新的机械设计制造方法不断出现,诸如基于数学规划理论与计算机程序而建立,利用数值计算优化设计方案,使期望指标实现最优化的方法;利用结构离散化,采用有限个相互连接并进行分析的单元节点,依据变形协调条件对有限元进行综合求解的设计方法;在规定条件及时间内,规定功能可完成的可靠设计方法;利用虚拟现实与仿真技术,对产品设计、制造等全过程进行模拟,并预测评估技术数据与性能指标的虚拟制造技术;采用目前主流智能制造、绿色制造、纳米制造、个性制造等技术,随着新的设计制造技术的广泛研究应用,将会对世界经济发展起到重要促进作用。
3工业设计与机械设计制造技术之间的关系
3.1机械设计制造技术的作用。
工业设计学科具有综合性,涵盖科技、艺术等多个领域知识。工业设计的先决条件就是科技,产品生产应与科技要求相符,违背客观规律的任何设计都无法实现。很多工业设计具有完善的功能,美观的外形,备受人们喜爱,只是与设计制造客观规律相违背为略有遗憾,难以在力学、结构及制造等方面实现。因此机械设计制造技术作为关键的工业设计技术,应基于对机械工程基础知识的深入理解而开展工业设计,确保产品遵循客观规律与基本原理,工业设计人员充分利用自身专业优势,在结构、色彩及外形等方面易于用户广泛接受。
3.2工业设计的重要作用。
在机械设计制造技术中,工业设计在人机工程学具有重要作用。设计理念基于人的自身,综合各方面因素而进行科学判断。结合人机工程学特点有机结合消费者、产品及其使用者开展相关研究,不只是关注个别要素。目前应用的各类成功产品,都具有人机工程学设计理念。
3.3工业设计与机械设计制造技术相结合的应用。
工业设计与机械设计制造技术各有优势,将其有机进行结合才能使企业产生更显著的经济效益,进而使其综合竞争力得到提高。目前很多国内中小企业,因财力、时间等因素所限,其工业产品设计方法与制造技术还相对较为落后,政府资金投入不足,激励措施有待于进一步完善,使工业设计的发展处境艰难。因此要采用必要的行政手段调节市场经济,利用政府干预促进工业设计健康发展,从而转变设计理念,积极拓展综合性合计人才的培养方式,成立专业研发中心,培养更多的高层次工业设计专业人才。
4结语
在我国,机械制造产业得到了极为快速的发展与进步,与此同时,已经在我国的工业的发展进程中占据着极为重要的作用,加上近百年以来计算机行业的迅猛发展与优化,机械制造业汲取了计算机集成技术中的精华,逐步的实现了全面的自动化生产,完成了机器与计算机之间的完美的组合,自动化了的机械制造实现了生产业的空前的提升,更快、更好、更安全的生产已经基本实现,机械生产自动化代表的是社会发展的速度与效率。但是,不得不承认的是我国的机械生产自动化的发展仍然处于一个初级阶段,尽管已经取得了不菲的成绩,但是仍然具有从多方面发展的需要。再者,相对于其他发达国家,我国的机械制造的自动化产业的起步比较晚,很多技术方面的内容并不是非常的成熟,还具有非常大的进步空间,因此,难免要面对生产质量不佳,技术落后的尴尬局面。随着人们对于地球环境问题的关注,环保话题已经成为企业发展中必须关注的话题,现阶段的机械制造行业要想立于不败之地就必须加强自身的品质建设和技术水平的提升,而标志性的准则就是能源的消耗,在各个生产环节的设计中加入环保理念。
2如何在机械制造自动化中加入节能设计理念
要想将节能理念深入的渗透到机械制造与自动化中,必须做好以下几个方面的工作。
首先,需要对现有的机械制造的程序进行优化。只有目前现有的机械制造系统实现了结构上的优化才能够充分的将引入的节能理念的作用发挥到极致,进而保证相应的设计做到节能与环保,具体来说一是要选择最环保的发动机,发动机在机械生产中的重要性众所周知,因此需要将发动机的公害、污染降低至最小,这样才能够在节能的前提下做到减少机械生产对于环境的破坏与影响;其次需要将节能环保的理念应用到机械生产的液压系统中,液压系统在工程生产中的重要性是不容忽视的,其发挥的作用是辅助机械的清洁与维护,所以在设计机械制造的液压系统的时候应该将环保放在重要的地位上,比如液压元件和除油液的设计上,这样的话液压系统在工作的过程中可以最大限度的降低磨损并减小故障的发生率,并能起到阻止各类微尘杂志对系统的损害,增长元件的使用寿命,这样的话,可以边去频繁的对液压元件的更换,从另一个角度来说就是减少了液压系统对于周围环境的污损,实现节能;三是,机械驾驶室也是精心环保节能设计过程中需要关注的问题,一般的,对于大型机械工程,驾驶室的操作成为机械控制的核心,为了实现对驾驶员的安全的保证并帮助驾驶员提高操作技能,就一定要在驾驶室的设计方面增加环保节能的因素,具体来说,就是要求设计人员能够从驾驶室的结构的安排、辐射的防御等角度制作出基本实现全封闭的驾驶室。将驾驶员放置在一个与紫外线、电辐射相隔离的环境中,再者,应该增加对于驾驶室的人性化的设计,为了使驾驶员可以更加方便舒适的驾驶,可以将驾驶员的座位和手柄通过人体学的理念进行改造,尽量将手柄中的各项功能集中到手的一侧,对于座椅的条件也应该方便,比如实现座位多方位的调节,最大限度地符合驾驶员的生理特征,进而实现工作效率的提升。
其次,需要从机械材料等方面进行节能设计。所谓的机械材料的节能度就是指在设计阶段应该将回收的可利用的各种材料充分的利用,减少能源的消耗,之所以增加对可再回收的资源与材料的利用是为了降低的机械生产过程中各类废物、废气和废水的产生对于环境造成的各类不良的影响,其中最重要的是对各种结构零件的回收,零件的无毒无害的特点可以使得机械生产的再生率得到极大的提升,避免资源与材料的浪费;对于其他方面的材料的选择上也应该以轻质量的材料为主,这样的话就可以减小机械生产过程中机械本身的负荷,进而间接的减小能源的消耗并延长机械的使用寿命。
再次,在制作工艺方面也应该发扬节能环保的理念。在机械设计中,要想实现节能环保的目标就需要将结构和材料作为设计的重点,但是不可忽略的另一个因素是生产工艺的优化。在工艺方面,设计者应该引入各类节能的理念,对产品的生产流程进行重新整理优化,以减少生产过程中的能源的消耗,通过实际的观察会发现,不同的生产工艺对于能源的消耗是不同的,因此,要对产品的制作技术进行改进和完善,实现生产技术的优化,是每一部设备都可以同时满荷工作,使得设备的工作效率达到最大。
该课程在理工科类课程当中具备独特的性质,它具有很强的综合性、知识含量的广泛性、实践性等,因此决定在对该课程的教授上要采用切合实际,实践性的方法。
二、机械制造装备设计课程教学的问题
随着经济发展,相关课程设置也出现相应的问题,具体变现如下:第一,目前主要的相关课程内容并不是凭空产生的,它是建立在原有的课程内容基础之上的,沿用了传统的教学理念与教学内容,随着时间的推移,对课程内容的改动也很少,所涉及到的新方法与新技术在课程中提出较少。此外,教材的内容大多是理论知识,在实际应用与具体实例方面介绍有明显欠缺。第二,目前开设的课程实验多表现为验证性,即在原来理论基础之上,通过实验验证来完成,这种方式难以培养学生的实际动手能力,更难以培养学生在面对实际问题时的处理能力。第三,现行的教学受到了国家现有的教学大纲限制,导致教学模式的死板、不灵活,更不能满足学生创新能力的培养需求。第四,课程模式在实体知识传授过程当中与实践脱离,在教授时,一般采用传统模式,即课堂讲授,但是教师占主导地位的教授方式,理论的学习与实践能力的培养存在明显差异,这种教学模式脱离了时代的需求,更严重阻碍了相关领域的更新发展。最后,在课程所用的硬性教材内容老化严重,跟不上国际先进科技的步伐与前沿技术的更新,导致学生在学校内学会的知识到社会上一无用处,造成了人才的浪费与教学资源的浪费。
三、机械制造装备设计课程教学的改革
因此,综合现阶段我国在该专业教育模式与理念上出现的偏差等问题,本文提出以下各个路径:第一,要建构新的教学理念与教学模式,将理论教学与实践教学有机的结合在一起,实现在新时代下对新科技人才培养的传略目标转移。机械制造装备设计是机械工程类专业的重要课程,也是必修课程,它的主要内容在于解释机械制造中的相关装备的工作原理及其作用等。其课程的设置最终目的是,实现学生在相关技术领域方面获得最基本的知识技能,以在将来社会进化与工业进步的进程当中做出贡献。第二,这门课程涉及的实践内容较多,其中包括机床设计与应用、零部件构造与生产、常用构件的设计以及生产装备流水线运作流程等方面内容,虽然此类内容在之前的学习过程当中都有相关涉猎,但是,作为一个专业型人才所需掌握的知识,只通过前期学习是不够的,在如何操作也分析等方面的知识也有明显欠缺。因此,通过该课程的学习来培养专业知识是必要的,但是只局限于在课堂当中通过教师当面的将讲授,或通过多媒体等方式展示图片,都不能使学生很好的掌握这些知识。所以,在教学不仅要开展理论教学的多样化,还要注重对实际操作的培养,开展实践课,让学生真实面对机械部件,细致、生动的了解真实构件的结构与生产。第三,教学过程不能只注重学生的对知识的掌握,更要注重学生在面对问题时的处理能力培养。对于机械工程类专业学生来讲,机械专业问题是在今后日程工作中所必须面对的,如何解决才是真正所要学习的知识点。在知识教授过程当中,教师时常设立问题,借助互联网找出前沿问题,与学生共同探讨解决方法,让学生在思考当中学会,并掌握解决问题的技巧与相关理论知识。最后,理论教学绝对不是简单的只关注课本知识,而且还注重对前沿科技知识的把握,在教学过程当中,要利用网络资源,下载或浏览相关前沿科技,如我国在精密仪器制造商最新成果,以及国外最新成果,通过类似举措,不断的扩充学生与老师的知识量与对相关知识的把握,这样才能更好的跟随时代进步的步伐。
四、结论
非标准机械设备的设计合理与否直接影响到加工和组装的质量,因此客户应当尽量提供详细参数条件,比如精细度、粗糙度、制造材质、部件强度等。非标准机械设备的设计包括产品的设计、生产工艺的设计、组装方案的设计等,三者是相互联系相互制约。因此,非标准机械设计是依据客户的要求,充分结合生产商家的实际条件,确保产品的实用性和生产工艺的先进性,同时确保设备组装方便快捷。非标准机械设备的设计首先应当考虑实用性、合理性和经济性,从多角度设计多个生产方案,并对多个方案进行综合比较,选择最佳的生产方案,必要时对设计方案实施模拟试验,寻求设备最佳的运行状态,并记录相关运行参数作为设备按照调试的参考。此外,设计人员应当积极与使用单位(顾客)的技术人员联系,对设计图纸进行会审,确保设计符合使用单位的技术要求。
二、机械设备的零部件尽量采用标准成品件
标准零部件的规格尺寸、材质质量、技术参数等均符合国家统一标准,在各种设备制造中具有广泛的通用性,可以有效的避免因尺寸误差、材质硬度不足等一些非标准的因素影响设备的质量。在设计和生产非标准设备时,应当尽量使用外购的标准成品件,比如固定使用的零部件、检验使用的仪器设备、生产用的刀具磨具等,不仅可以有效的降低成本,同时可以提高制造产品的质量。标准成品零部件的使用对提高非标准机械设备的质量具有十分重要的意义,主要表现在以下几个方面:
首先,可以提高非标准设备操作的可靠性。企业外购市场的标准零部件一般是经反复多次的试验和实践才投入市场,其各种条件均符合国家标准,其具有较高的性价比,可以有效的提高非标准设备制造质量。而初次制造且未经过实践使用的非标准零部件或多或少会存在一定的缺陷,缺乏使用可靠性。
其次,可以降低非标准机械设备的制造成本。对于生产厂家而言,单件非标准零部件的制造成本比批量标准零部件的制造成本高,十分不利于生产商的成本控制。比如非标准件制造产生的管理费、设计成本、劳动生产均比标准零部件的制造成本高;或者非标准零部件的加工比较繁杂琐碎,制造过程中因为手工问题导致产品损坏,造成材料的浪费等。最后,可以提高非标准设备制造效率。利用现有的标准成品,可以省却设计的麻烦,同时可以避免后续制造过程中因非标准件的不合理影响制造的进度,提高工作效率
三、设备加工制造和组装过程中质量的控制
3.1设备设计过程的质量监督在设备厂家进行设备设计的过程中,使用单位技术人员应经常与其设计人员联系,了解设计的进展情况。设计结束、图纸绘制完成后,由使用单位技术人员和设备厂家设计人员共同对图纸进行会审,从整体上查看设计是否实现了工艺技术要求,设备关键部位的技术要求是否合适。另外,对于以前制作过的同类设备,在保证工艺技术要求的前提下,对使用中需要经常更换备件的零部件,尽量做到尺寸一致,以方便备品配件的准备。
3.2设备制造过程的质量监督在非标准机械设备制造初期,应当对关键零件的机械加工进度进行监督和控制,特别是大型铸造件、锻造件、焊接件等,严格按照进度计划实施,重点监督高技术要求的设备,确保设备或部件按质按量进行。同时针对外购基础件的质量进行严格把关,检验其精度、密度、材质、光洁度等,确保基础件各方面符合使用标准。此外,特别注重关键零件加工质量的检验,确保零部件的高效利用。比如,在行列式滚筒设备的加工中,应当严格检验上下导轨和齿轮的加工精度,并在淬火处理后进行确认其等级硬度,以及相关的焊接部位的检查。
3.3设备整体组装的质量控制在完成所有零部件加工后,将各分散的部件进行组装,形成完整的台套设备。但在组装过程中,组装的精度是影响设备质量的主要因素,甚至会导致设备无法正常使用。因此,在组装设备零部件时,特别注意清洁零部件的外部杂质,包括铁屑、焊渣、粉尘、油渍等。此外,设备组装完毕后,应当对组装质量进行检验,确认设备是否符合技术要求。比如空载试机、负载试机、联动试机,并根据实际生产进行调节运行参数,确保设备的良好运行。
四、总结
关键词:机械设计制造;工业设计;
应用工业设计是人们为达到特定目标开展的系列创造性设计,在设计过程中对美学以及工学进行了有机的结合,对工业产品进行实施的设计。面对当前多元化的发展时期,对工业设计以及机械设计制造的技术应用发展愈来愈重要,通过从理论上加强工业设计以及机械设计制造的研究分析,就能为实际技术应用提供理论支持。
1工业设计和机械设计制造技术的联系及发展现状
1.1工业设计和机械设计制造技术的联系分析
工业设计和机械设计制造技术之间存在着紧密的联系,两者的发展都能够对工业化进程产生促进作用,为社会创造更大的经济效益。在机械化设计制造技术的发展方面,能为工业设计提供技术层面的支持,这样就能保障工业技术的规律性发展,成为工业生产当中比较重要的元素。工业生产产品要和实际的发展需求紧密结合,对大众媒体的审美标准要相符合,对工业产品的实用性能得以保障,这样就能为企业发展带来经济效益[1]。工业设计的发展也能为机械设计制造技术的发展提供新的理念,从而促进两者共同的进步。在当前的社会进一步发展背景下,人们在对工业设计的要求上也在发生着变化,对以人为本的理念愈来愈重视,通过对人们生活元素的研究,并在实际中加以应用,对工业设计的优化就有着积极促进作用。工业设计和机械设计制造技术之间的联系比较紧密,相互的支持,从而创造出更大的社会经济效益。
1.2工业设计和机械设计制造技术的发展现状
工业设计以及机械设计制造技术的发展过程中,在不同的时期也有着不同的现状。工业革命后的工业设计发展比较迅速,而我国的工业设计发展的时间相对来说比较短,但是在近些年我国的经济水平以及技术水平的迅速提升下,工业设计的发展速度也得到了有效提升。已经有诸多企业在将发展的注意力向着工业设计的方向转变,在实体的投入方面,大量的人力以及财力也都融入到了工业设计领域当中,这些都是工业设计进一步发展的基础。面对多元化的社会发展,经济的进步离不开机械技术的支持。这对机械设计制造领域的发展也有着促进,机械设计制造技术涵盖的内容比较多,在产品的设计以及生产制造和售后服务等,都是其中比较重要的内容[2]。我国在机械设计制造领域的发展过程中,还有诸多层面有待加强和完善,尤其是自主产品的制造技术力量上比较薄弱,这些都需要进一步加强。
2工业设计的特征体现和机械设计制造技术的应用
2.1工业设计的特征体现
工业设计的发展过程中,已经形成了比较突出的特征,这些特征体现在综合性比较强层面。工业设计包含的内容比较多,不仅是包含了工业产品设计,同时在产品制造中问题的处理等也是重要内容。工业设计的综合性比较强,是技术和艺术的结合体。在当前的理论进一步深化化,工业设计的综合性内容还涉及到心理学以及社会学等相关内容。工业设计的特征中,实践性强也是比较突出的,能有效为人们提供舒适生活方式,通过工业设计对人们的日常生活需求的满足有着保障[3]。工业设计的时代感特征也比较鲜明的呈现,不同时代背景下,工业设计都有着不同需求,所以在时代感强的特征上就鲜明的呈现出来。
2.2工业设计和机械设计制造技术的应用
工业设计和机械设计制造技术在实际生产当中进行综合性应用,就能发挥其积极作用。两者的相互影响以及相互促进,就能对工业设计的完善性和制造技术的水平提高有着促进作用。工业设计过程中,设计人员不断的学习以及掌握机械设计制造的基础知识,然后加以灵活的运行,保障工业设计的规范化。其中在工业设计的思路以及理念和产品结构等方面都能进行优化,对设计的产品质量符合人们的实际需求[4]。为能保障工业产品设计的整体质量水平提高,在和机械设计制造技术的有机融合下,就能保障设计的整体质量水平提高,对实际的操作可行性就能得到有效保障。机械设计制造技术的应用,对工业设计中的人机工程学知识的运用,就能有效保障机械设计以及制造技术的整体水平提高。将工业设计和机械设计制造技术在饱和发电机组的维修当中加以应用,就能发挥积极的作用,在对发电机组自身的机构上有明确认识,然后针对性的找到故障,在工业设计和机械设计制造技术等方面的应用,就要保障机组故障的有效解决。工业设计以及机械设计制造技术在未来的发展应用中,必将发挥其重要作用。工业设计的进一步发展,就要在技术的进一步优化基础上来实现,而机械设计制造技术的优化,对工业设计的水平提高就有着保障。我国在当前的工业技术上有着很大进步,但是在基础性方面还需要进一步加强,在机械技术相关的应用方面,作为重要技术,能有效节约人力资源以及财力资源等,对企业的发展提供良好技术支持[5]。工业设计和机械设计制造技术有着不同,在两者进行有机结合下,就要能充分重视方法的科学性。要积极建立有助于生产以及销售的最佳方案,将环保放在首要位置,这样才能进一步的促进工业设计以及机械设计制造技术的进一步发展。
3结论
综上所述,处在当前的发展阶段,对工业设计以及机械设计制造技术的应用发展,就要从实际出发,在具体的设计发展方面能够注重方法的科学性以及理念的创新运用。通过从理论上对工业设计以及机械设计制造技术的应用研究分析,就能为实际的发展提供理论依据,促进工业设计和机械设计制造技术的多元化发展。
参考文献
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[4]陈虹,王庆禹,谢宇强.《机械设计》基金论文比与被引文献类型的统计分析[J].机械设计,2014(6).
机械设计制造及自动化专业主要课程有哪些
主要课程:工程力学、机械设计基础、电工与电子技术、微型计算机原理应用、机械工程材料、制造技术基础。主要实践性教学环节:包括军训,金工、电工、电子实习,认识实习,生产实习,社会实践,课程设计,毕业设计(论文)等,一般应安排40周以上。
主要专业实验:现代制造技术综合实验、测试与信息处理实验。
专业选修课:机械动力学、软件工程、网络技术、多媒体技术及应用、数据库原理及应用、机械创新设计、工业机器人基础、机械故障诊断学、文献检索、专业外语、有限元方法、机械优化设计、工艺过程自动化、先进制造技术、特种加工、成组技术与CAPP、智能机械概论、微小机械概论、虚拟样机技术、市场营销学、在线检测与控制、实用控制系统设计、数控机床与编程。
机械设计制造及自动化专业就业前景如何
机械设计制造及其自动化专业的学生们将来可以从事科技研发、运行管理、应用研究、销售等机械制造领域的一些职位。该专业的学生们需要具备机械制造方面的一些基础知识,学会运用专业知识解决实际工作中的一些相关问题。毕业生们可以参加到机械制造以及设计、机械、电气、气压、液压等控制设备的维修维护的一些工作中去,为我们国家的机械工程作出自己的贡献。
关键词 机械设计;机械制造;自动化;探讨
机械制造是制造业的重要组成部分,其作为国民经济各个技术部门的基础装备,对于调整并完善中国的工业体系具有重要的作用。处于技术创新时代的今天,工业企业要获得长足发展,就要对于机械设计制造及其自动化技术进行深入而系统地研究,以不断地扩展其应用领域,提高其应用价值。长期以来,中国在该项领域研究中获得了一定的成绩,但是相比较于工业发展国家,中国在机械自动化领域中的研究还相对薄弱。对于中国的机械设计制造及其自动化的未来发展趋势进行探究成为了重点研究课题。
1 现代分析机械设计制造及自动化技术浅析
作为传统工科专业中重要的一种,机械设计制造对于国家经济发展与技术发展有着重要的意义,并且机械设计制造的技术也在不断的发展当中。但是,随着外界经济环境的快速发展,机械设计制造技术水平也面临着新的挑战和压力。传统机械设计制造技术存在着一定的缺陷和不足,不能更好的适应现代工业水平的发展需求。自动化技术是近年来随着技术不断发展而出现的新技术,是现代科学技术的结晶,是基于传统技术的发展,并且广泛的应用在机械设计制造过程中。自动化技术的应用,对于机械设备产品的自身价值提供了更多的价值。机械产品融入自动化技术,通过信息处理和交互,实现了更多的功能,突破了传统机械设备的技术水平限制。机械设计制造与自动化技术的同步发展和相互交融,提高了机械产品的使用效率和安全性,对于提高生产力有着至关重要的意义。
自动化技术是以计算机技术、信息技术为主要内容,并且融合其他学科来渗透和发展的,是一门综合性学科专业。自动化技术的应用,对于传统机械设计制造行业造成了深远的影响,并且赋予机械设计制造行业了很多新的内容与定义。例如,在机械制造行业生产过程中,需要对于制造过程的工艺进行严格的控制,并且有着高度的变量精确性要求。自动化技术的应用,通过电子信息技术,达到了对工艺变量的精确控制,实现了高效的无人化管理,降低生产成本,提高生产效率。
2 分析机械设计制造及自动化技术发展
现阶段,我国机械设计制造及自动化专业技术正处于一个飞速发展的阶段,并且也取得了一系列的相关研究成果。但是,与其他国际社会上的发达国家专业水平相比,还存在一定的差距。机械设计制造及自动化技术的发展方向从现代社会的发展趋势来看,大体可分为网络信息化、智能化、模块化、绿色化与生活化的趋势,下面笔者就这几个技术发展的趋势方向进行分析。
第一,信息网络化发展。信息网络技术已经成为现代社会的一个重要技术,并且对于各行各业都带来了深入的影响。机械设计制造及自动化技术也受到信息网络技术的影响,其专业深度与广度得到了大幅度的提升。很多基于信息网络技术的新技术应用于自动化技术当中,使得很多远程监控、信息交互等都得到了实现。例如,在企业生产机械设备的过程中,通过远程监控,可以使管理者实时的掌握企业生产情况,并且对于设备生产状态进行控制和调整,提高了对生产过程的控制能力。与此同时,在企业生产的过程中,自动化技术与信息网络技术相结合,实现了不同生产部门之间的信息交流与共享,更好的提高了不同生产部门之间的配合程度,有效的提高了生产质量和生产效率,是现代机械制造行业生产力发展的不可或缺的重要动力之一。
第二,智能化与模块化发展。智能化是一个重要的标准,是区别传统机械与现代机械的一个重要指标。智能化是机械产品的发展目标,是提高机械产品自身适应现代生产与社会需求的重要前提。通过智能化技术的应用,可以更好的拓展机械设备的应用范围。模块化是现代社会生产中一个重要的思想,通过模块化思维的推广,使得机械产品从研发到使用的效率都得到了大幅度的提高,标准化建设成为可能,有效的促进了机械制造业的规范、标准的发展。
第三,绿色化与生活化发展。现代社会的一个重要发展理念就是可持续化,持续发展是保证人类长远生存的关键。机械产品的研究与生产,其根本目的是为了促进社会发展,为人们营造舒适的生活环境。机械设计制造及自动化技术的发展必须以绿色化为根本目标。通过环保技术的应用,提高机械产品的循环利用,进而为后续生产降低成本。机械产品应该与人类的生活进行深入的融合,并且体现出机械制造业的技术密集和知识密集的特点。机械设计制造及自动化技术融入生活的一个重要特点就是,农业生产、办公、居住等多方面的内容都实现了自动化,为人类生活带来了极大的便利。
3 结束语
机械自动化方便了机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理等方方面面,作为工业技术的一个门类,它值得我们投入一定的精力去了解、认识。或许我们以后不会从事这方面的工作,但是了解机械设计制作自动化技术之后,我们才能更加坚定的支持它的发展。现在我国的任何企业都离不开机械的设计与制作,而机械设计制作自动化也跟我们的生活密切相关,这是不容否认的。希望,在未来不但是国家企业重视机械设计制作自动化技术,而且更多的人能为其发展投入自己的精力。
参考文献
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[关键词]民办高校应用型本科机械设计制造及其自动化人才培养方案
[作者简介]孙芹(1979-),女,山东威海人,山东英才学院机械学院,讲师,硕士,研究方向为机械制造及其自动化、数控技术。(山东济南250100)
[中图分类号]G642[文献标识码]A[文章编号]1004-3985(2012)21-0090-02
一、高等教育的分类
我国著名教育家潘懋元先生指出:“高等学校的分类是一个世界性的难题,又是关系到中国高等教育能否持续发展的关键。目前,我国还没有一个权威的分类方法。”在我国,受到广泛关注和认同的高等教育分类法有两种。
1.国际教育标准分类法。联合国教科文组织(UNESCO)1997年公布的《国际教育标准分类法》,将教育分为3个层次、7级、3种类型。其中,第3层次中的第5级是高等教育,分为5A和5B两种类型,如图所示。
归纳上述第5级的教育,高等教育可分为:学术型、应用型、实用型3种类型的教育。
2.潘懋元教授分类法。依据《国际教育标准分类法》,我国高等教育可分为综合研究型、专业性应用型和职业性技能型三类。在此基础上,我国高等学校可分为综合研究性研究型大学、专业性应用型大学或学院和职业性技能型的高职院校三类。
二、社会人才需求情况调查与分析
依据中国劳动力市场信息网监测中心的2010年第四季度部分城市公共就业服务机构市场供求状况分析,106个城市中,用人单位通过公共就业服务机构招聘各类人员约478.5万人,进入市场的求职者约473.3万人,岗位空缺与求职人数的比率约为1.01。按行业分组的需求人数分析,制造业需求人数 131.8289万,所占比例约为27.5%,占到总需求量的1/4还要多。按文化程度分组的供求人数分析,职高、技校、中专需求人数94.6331万,所占比重54%,大专需求人数81.2272万,所占比重17%,大学需求人数40.7119万,所占比重为8.5%,由以上数据可见,职高、技校、中专、大专需求占到总需求量的70%以上,即技能型人才需求量最大。
三、应用型本科机械设计制造及其自动化专业本科人才培养方案的实践
民办高校从办学条件、生源质量、师资队伍和水平来看,都与办学多年、文化积淀深厚的公办本科院校有着较大的差距。因此,人才培养方案的制订应从学生的实际出发,做到有教无类、因材施教,以应用为切入点实施教学,尊重学生兴趣爱好和实践能力的培养,走特色发展之路。
1.人才培养的目标和规格。在培养目标上,培养具备扎实的机械设计制造基础知识与应用能力,掌握现代机械设计方法和先进制造技术,具有较强的工程实践能力和开拓精神,能在工业生产第一线从事机械产品设计、制造、应用研究、科技开发、运行管理和相关技术工作的高级技术应用型人才。
在培养规格上,强调知识、能力和素质的协调发展。(1)在知识结构上。毕业生应具有外语、文献检索和科技写作等工具性知识;具有扎实的自然科学基础和社会科学基础知识;掌握本专业需要的计算机、数学等专业技术基础知识和机械学、电子学等专业知识;(2)在能力结构上。毕业生要掌握中等复杂程度零件的机械设计、制造和工艺编制的方法;具有一般机械设备安装、调试、运行、操作和维护的能力;具有数控机床操作、编程的能力;具有获取知识、应用知识和创新能力;具有一定的外语应用能力。(3)在素质结构上。注重培养学生热爱祖国,遵纪守法的思想道德素质;培养学生良好的文化素质;培养学生严谨、扎实,富有创新精神的专业素质;培养学生良好的身心素质。
2.结合目标定位,合理制订人才培养方案。在人才培养方案的制订过程当中,学校必须考虑学生的就业能力、就业范围,加强基础理论课和专业基础课的学习,同时考虑学科之间的交叉,培养机械类通用型本科人才,为学生的创新能力和职业适应能力培养奠定基础,并重视实践教学环节教学,使学生在学校就获得工程实践能力的基本训练,考取国家职业资格证书。因此,学校必须对部分课程进行整合,加大实验、课程设计、实习实训、毕业论文等实践教学环节的力度,重构课程教学体系,同时,实践教学环节应注重课堂内外、校内、校外的有机结合,使学生更多地接触社会,达到人才培养目标。此外,还应重视个性化人才培养,以科技创新为导向开设选修课程,学生可以结合自己的兴趣自由选择,并开设创新实验室,学习方向完全取决于个人的兴趣,从而制定出创新型、应用型本科的人才培养方案。
3.以就业为导向,提高学生职业适应能力。学院要注重研究社会对人才的需求,及时对专业设置进行调整,提出“订单式教育”,即社会需要怎样的人才,学校就培养怎样的人才。学院还根据不同专业毕业生的就业需求,积极开展“特色课程教育”,全方位增强学生的综合能力。
4.完善课程体系,提升学生知识迁移能力。为进一步提高教学质量,满足社会对高素质人才的要求,不断完善课程体系,注重学生基本理论和专业技能的培养,突出学生创新精神、实践能力和创业能力的培养。(1)课程体系的设置体现知识、能力和素质的协调发展。课程设置体现“计算机不断线”,加大课程设计,强调机械设计理论、机械工艺和先进制造技术理论学习,并根据专业特点安排实验实训课程。通过实践把理论知识进行强化,并提高学生的动手和创新能力。同时,课程体系注重课程间的相互联系,重视精品课程建设,重点专业课程至少要达到院级优质课建设水平,课程建设在知识、能力和素质整体架构中有目标、有计划地开展。(2)尝试对毕业设计(论文)进行改革。为实现应用型本科的人才培养目标,学生的毕业论文内容既要包含设计又要包含制造,而且学生必须在数控机床上至少加工出毕业论文中的一个中等复杂的零件,通过毕业设计,让学生掌握机械零件从设计到制造的全过程。
5.加强特色实践教学环节,强化学生工程实践能力。实践教学是应用型本科教育教学体系中的重要组成部分,是培养学生的专业技术应用能力及分析问题和解决问题能力的重要途径。应用型本科教育的特点决定了其实施主体要建立与相关专业未来的岗位群工作现场相近的实训场所,以便让学生尽可能地在相近的“职场情境”中开展有针对性的专业技能训练,进而实现培养学生处理生产现场各种实际技术问题的能力。
在课程体系框架下,将实践教学环节划分为实验、课程设计和综合实训,实践教学环节要与相应阶段的理论教学相对应。鼓励学生参加各种机械产品设计大赛,通过大赛,强化学生的工程实践能力,同时也使师资队伍得到锻炼。鼓励学生参与教师的科研项目,构建学研结合、层次递进的立体化、开放式的实践教学体系。除了校内实践教学之外,学校还应把“注重实践、复合培养”作为创新人才培养机制的突破口。因此逐步实现学院与行业企业的教学资源共享,教学过程共管,共同建设专业,共同建设实训实习基地,共同确定职业标准、培养方案、课程内容和质量考核体系,让企业专家参与人才培养方案的制订,充分发挥行业、企业在学校建设中的重要作用,校企合作为学生实践环节的教学提供了理想的场所。
6.构建完善的教学管理机制,保障培养方案的有效实施。以全面提高教学质量和人才培养质量为目标,建立起由组织系统、评估系统、信息系统和调控系统构成的质量监控体系,对教学质量和人才培养质量实施全过程监控。(1)组织系统。学校建立了校、院、教研室三级监控组织系统,三级组织各负其责,上下协调,运行有效。(2)评估系统。学校以各教学环节质量标准为依据,通过教学评价、教学检查、教学督导,对教师的教学质量进行评估。(3)信息系统。教学质量信息采集主要来源于教学评价、教学检查、教学督导活动和学生信息员报送信息以及毕业生质量跟踪调查获得的信息。(4)调控系统。健全的组织系统、严格的评估系统、畅通的信息系统,为教学质量的调控创造了条件。学校的人才培养方案执行情况及与社会需求的适应情况、学科专业建设情况、课程建设情况、教学基本设施情况、教学管理水平和效率、师德、学风等方面的问题,都可以得到及时的调控。为了保证教学质量,学校实行了“教学质量一票否决制”。明确规定,凡出现重大教学事故或在教学评价、教学检查、教学督导中评定结果为不合格的教师,当年考核为不合格。对于严重不负责任、授课效果极差、学生反映强烈或连续出现严重教学事故的教师,取消其授课资格,聘期内不再继续聘任其从事教学工作。对教学质量综合评价结果差的外聘教师,取消其授课资格。
四、结束语
对机械设计制造及自动化本科专业的人才培养方案的探讨与实践,旨在提高学生的知识应用能力、工程实践能力和职业适应能力,培养学生的团队协作精神和创新意识,使毕业生得到社会和企业的认可,从而吸引优秀教师、优秀生源来学校工作、学习,把学校建设成一流的应用型本科大学是必然的趋势。
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关键词 :工程实践能力;专业课;教学模式
一、国内外相关研究现状分析
目前国内机械设计制造及其自动化专业的大学教育模式基本上是“2+1+1”模式,即两年的通识课和基础课,一年的专业基础课和一年的专业课,中间有部分实习内容,如生产实习、金工实习、机械制图测绘实训及课程设计等。从实践来看该模式的主要问题有三方面:一是从学习内容看知识点是各自独立的,没有系统化,二是专业课内容基本以理论为主,缺乏对学生工程实践能力的培养,理论知识与生产实际相脱离,三是学生缺乏严格的专业训练。比如作为机械专业的学生,机械制图能力是最基本的要求之一,虽然学生也学习了机械制图的相关知识,但学生在独立完成一个完整图样时仍然感到无从下手,从毕业设计学生所交的图纸来看,经常出现一些不应有的错误,如视图表达、尺寸标注、形位公差标注、零件明细栏表达、技术要求的编写等不规范。
国外机械专业工程实践能力培养模式主要有三种:1)德国模式:强调专业课程实践性,在大学完成工程师的训练;2)前苏联模式:重视理论及实践,强调人才培养的针对性;3)美国模式:重视在学校打好基础,毕业后在工厂实训,强调人才培养的适应性。
与普通本科教育相比,我院作为应用型本科教育应突出学生应用能力的培养。应用能力具体体现在获取信息的能力、实践能力以及创新能力三个方面。而对于机械设计制造及其自动化专业的学生而言,工程实践能力是应用能力的集中体现。根据对以往毕业生的调查,工科学生如果缺乏工程能力的培养,导致实际工作中所设计的产品看起来似乎很“完美”,但在实际生产中要么由于精度不必要的过高导致生产成本无谓增加,要么工艺结构不合理根本无法生产出来,我们的教材内容都是按标准化的设计方法展开,但实际生产中碰到有很多非标的产品不知道如何设计等等。
二、本研究项目对促进教学工作、提高教学质量的理论意义和现实意义
从专业基础课及专业课就注重开始工科学生工程实践能力的培养,通过生产实际中的案例分析及学生实验动手能力的培养使他们养成善于理论与实际相结合,防止陷于闭门造车的泥潭,而目前企业比较看重而学生欠缺的主要是这种能力。
本文的研究对象为我院机械设计制造及其自动化专业的学生。他们在培养层次上既不同于一本院校的研究型人才,也不同于职业学院培养的单一的技能型人才。从就业方向来看,绝大部分应该是在公司和企业,我们主要培养的是未来的工程师,因此,学生培养的重点应该是强化工程实践能力的训练。
主要研究内容是针对“机械制造装备设计”这门课程的教学内容,以及教学过程中的一些教学方法两方面进行分析研究,在教学内容上突出实用性原则,把重点放在机床典型零部件设计方面,如主轴、导轨的设计,机床夹具设计方面,如组合夹具、可调夹具的设计,金属切削机床设计上。在教学过程及实验设置中突出专业知识的应用。
三、研究方法和思路
3.1 通过专业课程实验最大限度地培养学生的工程实践能力,在大四的专业课程“机械制造装备设计”开设贴近生产实际的实验,如组合夹具的拆装实验、数控车床的拆装实验,对于由于条件所限无法开设的实验,如大连理工大学开设的工业机器人实验则通过视频方式进行演示。让学生了解遇到各种零件怎样来设计夹具,数控车床的结构与普通车床的区别等等。
3.2 在教材内容安排上把与企业生产实际结合紧密的内容作为重点,如机床典型零部件设计,机床夹具设计,金属切削机床设计上,将这门专业课中的有关内容与上学期同学们在十堰东风汽车有限公司车间实习所见过的设备工装结合起来,并尽可能把近几年出现的新工艺新技术新材料介绍给学生。
3.3 把专业课的内容与毕业设计课题相结合,如布置有关机床夹具设计,发动机缸体的机加工工艺设计作为毕业论文题目并指导完成,培养学生的工程实践能力,真正做到学以致用。
3.4 调查其它独立学院机械设计制造及其自动化专业的专业课程设置及其模式,吸收比较成功的经验进行完善。四、达到的目标
通过对“机械制造装备设计”专业课的研究改革和毕业设计的训练使机械设计制造及其自动化专业的学生具有一定的理论知识和工程实践能力,走上工作岗位后能顺利完成由大学生向工程技术人员的转换。
机械设计制造及其自动化专业大三和大四学生的主要课程是学习专业基础课和专业课,提高其工程实践能力是工科类学生必不可少的基本技能,不管他们到企业后从事产品开发、生产管理还是工艺设计都离不开工程实践能力。有针对性的在学生的毕业设计课题中安排贴近生产实际的论文题目,使他们带着问题进行毕业实习并在企业的生产实际过程中将理论与实践相结合,缩短由学校到企业过渡期间的不适应期,使我校为湖北省乃至全国培养有较高工程实践能力的高素质人才。
参考文献:
[1] 程静.高校人才培养模式多样化:诠释与应对。北京工业大学出版社,2003.
[2]黄新华.大学生工程素质培养探析。 吉林教育科学,2001.
[3]苏玉波. 工科大学生工程意识与工程素质的培养。西安交通大学学报,1999.
关键词:
中国制造2025;机械设计制造及自动化;高等教育;创新能力
0引言
机械设计制造及自动化专业主要培养的是能在机械领域内从事设计制造、科研开发和经营管理等工作的高级工程技术人员,其不仅要求学生熟练地掌握机械设计和机械制造等相关知识,也要求学生系统地对机电控制、自动化的相关知识进行学习[1,2]。在“中国制造”期间,该专业为市场输送了大量的工科人才,极大地推动了我国制造业的发展。当今,全球制造业格局面临重大调整,信息技术与制造业的融合持续深化,制造产业的变革不断推进[3];随着新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化的不断深入,国内消费者对产品质量、服务等方面的要求不断提高;而且,我国仍处于工业化进行中,与先进国家相比还有较大差距[4,5]。针对上述主要问题,我国提出了强化高端制造业的国家战略规划《中国制造2025》,其将“创新驱动”摆在了制造业发展全局的核心位置,将“人才为本”作为建设制造业强国的根本。为了给“中国智造”输送更优秀的专业人才,适应强化高端制造业的国家战略规划,本文以“夯实专业基础、提高创新能力”为着力点,浅谈《中国制造2025》对机械设计制造及自动化专业教学的启示,以供参考。
1强化教师培训,建设创新型教师队伍
建设制造业强国的根本是“人才为本”,教师在教育事业中扮演着“领路人”的重要角色,建设一支具有创新意识的优秀教师队伍对人才培养至关重要[6]。机械设计制造及自动化专业包括机械设计制造和自动化两个方面的知识,在长期的教学期间,高校教师不断地强化自己所在领域的相关知识和教学技能,但是随着学术专注度的不断提高,知识面的宽度有所变小;并且,机械设计制造与自动化专业的知识跨度大、思维方式差别大,很难长期掌握二者的大部分知识及其发展方向;再者,“中国制造2025”是以“互联网+”为支撑载体,将电气化工业时代的机械进行有机融合,进而把制造业提高到智能化水平。如果高校教师不对机械设计制造、自动化、“互联网+”等相关知识和发展趋势有一个深刻的认识,只是依照传统的方式按部就班的将专业知识零散的传授给学生,而不对相关关联知识、应用、技术等问题进行拓展讲解,那么就会导致学生非常被动地进行学习,更不会对知识进行再思考、再学习,长此以往,会严重影响学生创新能力的培养。为了提高高校教师的教学水平,可以从下几个主要方面进行:①定期邀请相关专家对“中国智造”发展及方向进行讲解分析,为老师进行知识更新提供方向;②鼓励教师积极学习相关专业知识的学习,特别是“互联网+”所涉及的相关知识;③鼓励教师改进传统教学方法,根据当前技术的发展,不断将新知识、新技术引入到课堂教学中,激发学生对所学知识的探索精神。
2优化专业课程,突出特色课程
学生在学习完基础课程之后,便进入了专业课程的学习,专业课程是提高学生专业知识和技能最基本的途径之一[7]。在长期的教学过程中,为了增加学生的知识宽度,添加了很多与本专业相关度不大的课程。而且,上述课程大部分还是采用考试为考核方式的必修科目,这些课程虽然在一定程度上增加了学生知识的宽度,但是大部分学生对这些课程并不感兴趣,多是抱着拿学分的态度进行相关的学习,虽然花费了大量的教学资源在这些课程,对学生能力的提高作用十分有限[8~9]。为了培养更加适合“中国制造2025”所需求的人才,需以“中国制造2025”为导向,结合学生的实际情况,重新考量、设计学生的专业课程方案。首先,在保证本专业培养方案要求的基础上,删除与专业相关度较小的课程,或者将相关度较小的基本专业课程合并,减少教学以及学习工作量;其次,根据学生兴趣及需要,增加自动化、现代制造产业、互联网+、现在制造管理类等相关课程,使学生对制造业及其发展有良好的认识,并初步掌握一些基础知识。
3改革实验室制度,激发学生兴趣
在传统的教学中,实验室的主要作用是配合专业课程的教学工作,是根据专业课程的需要,设定相应的实验项目,而且是定时、定点、定人的进行相关的实验,实验完全依照老师给出的实验方案进行。传统的实验室使用管理制度,基本上对学生的实验行为进行了较强的限定,很难允许学生根据自己的见解对实验方案进行重新设计,极不利于学生创造性的培养[11],其与“中国制造2025”中的“创新驱动”不能很好的契合。学生实验不仅是验证知识的工具,还要成为培养学生创新能力的重要推手。为了提高学生的学习兴趣,应该充分让学生享有实验的自。首先,要合理的设置课程实验的类型与数目,区分实验主次,在保证课程要求的前提下,优化学生实验;其次,改革实验室的开放时间,让学生自主选择进行的实验项目和实验时间,并自主设计实验方案,不仅让学生巩固自己所学的知识,并培养学生的探索精神。
4融合课程设计,提高学生创新能力