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數(shù)控技術(shù)是典型的機(jī)械、電子、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)和檢測(cè)技術(shù)密切結(jié)合的機(jī)電一體化高新技術(shù)。數(shù)控技術(shù)是實(shí)現(xiàn)制造過(guò)程自動(dòng)化的基礎(chǔ),是自動(dòng)化柔性系統(tǒng)的核心,是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的重要組成部分。汽車工業(yè)生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)已經(jīng)離不開數(shù)控機(jī)床。數(shù)控機(jī)床也需要汽車制造業(yè)的支撐,汽車制造業(yè)已成為數(shù)控機(jī)床消費(fèi)的主體。
1 數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)
數(shù)控技術(shù)把機(jī)械裝備的功能、效率、可靠性和產(chǎn)品質(zhì)量提高到一個(gè)新水平,使傳統(tǒng)的制造業(yè)發(fā)生了極其深刻的變化,數(shù)控機(jī)床加工技術(shù)不同于傳統(tǒng)的加工技術(shù),其主要特點(diǎn)為:
(1)能高質(zhì)最地完成一般機(jī)床難以完成的復(fù)雜零件和曲面形狀的加工。 (2)能方便地改變加工工藝參數(shù),因而利于換批加工和新產(chǎn)品的研制。
(3)可實(shí)現(xiàn)一次裝夾完成多道工序加工,確保高精度同時(shí)又減少了輔助時(shí)間。
(4)采用模塊化標(biāo)準(zhǔn)工具,既減少了換刀和安裝時(shí)間,又提高了工具標(biāo)準(zhǔn)化程度和工具的管理水平。
(5)便于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助制造。
數(shù)控機(jī)床,精度高、生產(chǎn)效率高、性能穩(wěn)定、故障率低、設(shè)備的可開動(dòng)率高,重復(fù)加工方便等優(yōu)點(diǎn)使數(shù)控機(jī)床在汽車制造業(yè)中的應(yīng)用處于主導(dǎo)地位。
數(shù)控車床在汽車制造業(yè)中主要用來(lái)加工軸類和盤類零件,如曲軸、凸輪軸、飛輪、前輪轂、后輪轂、制動(dòng)盤、齒輪、齒套、差殼等,而軸類零件和盤類零件占汽車零部件的主體。
數(shù)控機(jī)床在汽車制造中的廣泛應(yīng)用不僅提高了生產(chǎn)效率,保證了加工精度,而且降低了生產(chǎn)成本。
2 汽車制造業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)
如今的汽車制造,對(duì)新產(chǎn)品的開發(fā)周期在不斷縮短,成本也不斷降低,資料顯示,十年前需要四年開發(fā)周期的汽車產(chǎn)品,今天只需要兩年就可以完成。除了在制造時(shí)采用了先進(jìn)的新產(chǎn)品開發(fā)方法,虛擬制造等先進(jìn)技術(shù)外,很重要的一點(diǎn)就是數(shù)控技術(shù)可以讓汽車制造商用最快的速度制造出滿足市場(chǎng)需求的產(chǎn)品。
隨著社會(huì)的發(fā)展,人民生活水平的提高,億萬(wàn)家庭要求擁有自己的汽車,汽車走進(jìn)千家萬(wàn)戶。汽車生產(chǎn)量非常大,而且迫切要求降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率。更重要的是提高汽車的品質(zhì)和質(zhì)量。
3 數(shù)控技術(shù)在汽車零部件生產(chǎn)中的應(yīng)用
一個(gè)轎車有一萬(wàn)多個(gè)零部件,發(fā)動(dòng)機(jī)作為汽車的心臟,制造加工精度要求相當(dāng)高,而且制造工藝復(fù)雜。氣缸體是發(fā)動(dòng)機(jī)中的最大零件,也是其他零部件的支撐體。氣缸體先鑄造,再用數(shù)控機(jī)床銑操作,最后還要用數(shù)控機(jī)床精鏜缸筒。連桿先用滾鍛的工藝鍛造,再數(shù)控加工。曲軸的動(dòng)平衡要求很高,凸輪軸的凸輪型線精度要求很高,必須數(shù)控加工。發(fā)動(dòng)機(jī)的油底殼采用薄鋼板沖壓而成,看似與數(shù)控機(jī)床無(wú)關(guān),但是沖壓用的模具是由數(shù)控機(jī)床加工出來(lái)的。變速箱最為汽車中最重要的傳動(dòng)機(jī)構(gòu),擁有大量的齒輪和軸類零件。現(xiàn)在汽車制造中,變速箱中所有的齒輪和軸都由數(shù)控機(jī)床加工。數(shù)控機(jī)床在加工齒輪時(shí)有很大的優(yōu)勢(shì),現(xiàn)在常采用插齒、剃齒、滾齒等工藝加工齒輪,加工精度高,生產(chǎn)效率高。
現(xiàn)代汽車車身的美觀性越來(lái)越受到人們的重視。同時(shí)為了獲得更好的空氣動(dòng)力學(xué)以及碰撞安全,以減少行車阻力和提高安全性,使得汽車車身形狀越來(lái)越復(fù)雜,曲面高次方程越來(lái)越多?,F(xiàn)代車身雖然全部沖壓而成,但是哪個(gè)沖壓也離不了數(shù)控加工中心。在汽車中還有許多難加工的零部件,它們用普通機(jī)床往往無(wú)法加工,只能用數(shù)控機(jī)床加工。比如大批量汽車發(fā)動(dòng)、變速箱、底盤主要零部件需要中五軸的加工中心進(jìn)行加工。
4 數(shù)控技術(shù)在整車生產(chǎn)中的應(yīng)用
汽車整車生產(chǎn)的四條線,即沖壓、焊接、涂裝和總裝線,無(wú)一不用到數(shù)控機(jī)床。自動(dòng)化生產(chǎn)線中應(yīng)用最多的就是機(jī)械手和傳輸裝置,使工人裝配更方便快捷。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展,也出現(xiàn)了一些完全不需要人干預(yù)的無(wú)人自動(dòng)化生產(chǎn)線,最典型、應(yīng)用最廣泛的應(yīng)該是自動(dòng)化車身前板生產(chǎn)線,完全由機(jī)器完成,不需人手持板件沖壓,減少了對(duì)人體的傷害。當(dāng)然,還有自動(dòng)化焊接機(jī)器人,在焊接車身時(shí),焊接質(zhì)量高,而且焊接速度是人工焊接的百倍以上。最值得一提的是美國(guó)通用的無(wú)人汽車生產(chǎn)車間,整個(gè)生產(chǎn)車間不需工人,完全自動(dòng)運(yùn)行。
5 數(shù)控技術(shù)在汽車工業(yè)中的應(yīng)用前景
數(shù)控技術(shù)在當(dāng)今機(jī)械制造業(yè)中的重要地位和巨大效益,顯示了其在國(guó)家基礎(chǔ)工業(yè)現(xiàn)代化中的戰(zhàn)略性作用,并己成為傳統(tǒng)機(jī)械制造工業(yè)提升改造和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、柔性化、集成化生產(chǎn)的重要手段和標(biāo)志。數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用,給機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品種類和檔次以及生產(chǎn)方式帶來(lái)了革命性的變化。
隨著汽車工業(yè)和數(shù)控技術(shù)的快速發(fā)展,我深信:數(shù)控機(jī)床會(huì)更加深入地應(yīng)用到汽車生產(chǎn)中,加速汽車工業(yè)發(fā)展,為汽車工業(yè)服務(wù)。汽車工業(yè)也會(huì)促進(jìn)數(shù)控機(jī)床的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.05.007
1引言
以計(jì)算機(jī)為主導(dǎo)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)推動(dòng)了傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展,現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)面臨著多品種、小批量的需求環(huán)境,同時(shí)產(chǎn)品交付周期縮短、產(chǎn)品質(zhì)量要求較高,要求其必須具備一定的柔性。現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用增強(qiáng)了其對(duì)新的需求環(huán)境的適應(yīng)能力,并提高了產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力,現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)有效地提升了機(jī)械制造業(yè)的可靠性、功能和效率,因此有著十分可觀的應(yīng)用前景。
2數(shù)控技術(shù)及其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為支撐,以計(jì)算機(jī)數(shù)字信息的形式對(duì)機(jī)械制造和操作過(guò)程進(jìn)行控制的技術(shù),集網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)、光電技術(shù)、傳感技術(shù)等于一體,具有自動(dòng)化、精度高、柔性強(qiáng)、效率高等優(yōu)點(diǎn)。數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用極大地提高了機(jī)械制造的靈活性和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)操作的效率,具體表現(xiàn)在:可以快捷方便地修改加工工藝參數(shù),增強(qiáng)了產(chǎn)品創(chuàng)新能力和提高了批次加工能力;提高了產(chǎn)品加工的精度、縮短了輔助時(shí)間的消耗;可以高質(zhì)量的完成具有復(fù)雜幾何構(gòu)型的零部件的加工;使用模塊化的標(biāo)準(zhǔn)工具,縮減了換刀及安裝時(shí)間,提高了工具標(biāo)準(zhǔn)化模塊化水平。
3數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用
3.1在機(jī)床設(shè)備上的應(yīng)用
機(jī)械機(jī)床設(shè)備是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的基本工具和核心技術(shù),機(jī)床設(shè)備作為機(jī)電一體化的重要組成部分必須具有符合要求的自動(dòng)化控制能力。計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)的發(fā)展為現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的機(jī)床設(shè)備自動(dòng)化控制提供了良好的技術(shù)手段,將相應(yīng)的控制裝置安裝在機(jī)床設(shè)備上,用數(shù)控技術(shù)對(duì)機(jī)床設(shè)備進(jìn)行控制,可以人為地輸入命令的方式對(duì)機(jī)床的操作動(dòng)作進(jìn)行控制,它將加工工件和刀具之間的位置距離、刀具選擇、主軸變速大小、冷卻泵的開關(guān)等各種操作動(dòng)作和順序以數(shù)字信息的信息存儲(chǔ)在控制器存儲(chǔ)中,根據(jù)既定程序發(fā)出命令來(lái)控制機(jī)床的伺服系統(tǒng)或操作元件。
3.2在木材加工上的應(yīng)用
木材加工中比較常見(jiàn)的數(shù)據(jù)機(jī)床設(shè)備主要有:數(shù)控鏤銑機(jī),有1-6個(gè)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的主軸電機(jī),每個(gè)主軸既可以單獨(dú)工作又可以聯(lián)動(dòng)協(xié)同工作,可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)部件的加工,具有較高的工作效率;數(shù)控加工中心,可以實(shí)現(xiàn)三軸聯(lián)動(dòng)、四軸聯(lián)動(dòng)或無(wú)軸聯(lián)動(dòng),有1-2套高速運(yùn)轉(zhuǎn)的主軸電機(jī),能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)更換刀具的功能;縮放雕刻機(jī),其有機(jī)械手進(jìn)行控制,有2-16個(gè)刀軸,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)具有圓柱面或平面形狀的工件進(jìn)行批量成比例的縮放式雕刻;機(jī)器人雕刻機(jī),在數(shù)控技術(shù)控制下進(jìn)行全自動(dòng)操作,可以對(duì)固定的工件進(jìn)行表面雕刻;數(shù)控帶鋸機(jī),可以兩軸聯(lián)動(dòng),可以實(shí)現(xiàn)對(duì)板材的曲線加工;全自動(dòng)噴漆系統(tǒng),能夠?qū)σ苿?dòng)或固定的工件進(jìn)行表面噴漆。
3.3在工業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用
數(shù)控技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)上就是工業(yè)機(jī)器人,其是由控制模塊、驅(qū)動(dòng)模塊和執(zhí)行模塊所構(gòu)成,主要在機(jī)器設(shè)備的生產(chǎn)線上使用,執(zhí)行焊接、裝配、噴漆等方面的操作,也有使用在復(fù)雜惡劣的勞動(dòng)環(huán)境中,比如太空、深水作業(yè)等,它可以通過(guò)機(jī)械手實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的抓取、搬運(yùn)等操作,其在汽車裝配、噴漆、集裝箱的搬運(yùn)等方面發(fā)揮了重要作用。實(shí)際操作中工業(yè)機(jī)器人的控制單元由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成,控制機(jī)器人根據(jù)寫入的程序命令向驅(qū)動(dòng)模塊發(fā)出指令以完成預(yù)先設(shè)置的動(dòng)作,同時(shí)負(fù)責(zé)執(zhí)行動(dòng)作的檢測(cè),一旦出現(xiàn)異常,由傳感系統(tǒng)反饋到控制模塊,發(fā)出警報(bào)并做出相應(yīng)的保護(hù),執(zhí)行模塊由機(jī)械構(gòu)件或伺服系統(tǒng)所組成,執(zhí)行模塊在動(dòng)力系統(tǒng)的支持下完成指令所規(guī)定的操作行為。
3.4在采煤機(jī)器制造方面的應(yīng)用
適應(yīng)不同地質(zhì)煤質(zhì)情況的采煤機(jī)器品種較多,屬于小批量生產(chǎn)的類型,不同機(jī)殼的毛坯生產(chǎn)多采用焊接件的形式,這在傳統(tǒng)的機(jī)械加工下難以實(shí)現(xiàn),而使用數(shù)控氣割技術(shù)和龍骨板程序可以很好的處理滾筒、采煤機(jī)葉片下料等問(wèn)題,不僅可以獲得較快的切割速度,而且一些工件的焊接坡口可以直接割出,是的生產(chǎn)效率大為提高。數(shù)控氣割機(jī)的切縫補(bǔ)償裝置自動(dòng)可調(diào),它可以對(duì)構(gòu)件的實(shí)際輪廓外形進(jìn)行程序化的控制,這樣就可以借助切縫補(bǔ)償值的調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)毛坯件加工余量的精確控制。比如在采煤機(jī)的銷軌輪,其外形呈現(xiàn)擺線齒形,具有較深的切槽,加工余量較大,而普通銑床的加工余量不均勻,使用數(shù)控銑床就可以對(duì)該問(wèn)題進(jìn)行精確的控制。切削加工中可以對(duì)形狀復(fù)雜、精度較高的工件進(jìn)行加工,采煤機(jī)的浮動(dòng)油封在實(shí)際工作中要求內(nèi)環(huán)凸曲面與外環(huán)凹曲面的密封圈具有相等的壓縮量,這樣均勻的壓縮接觸面積才能滿足密封的要求,因此內(nèi)外環(huán)凸凹曲面的加工精度要求較高,使用數(shù)控機(jī)床加工,可以容易地保證其曲面精度,滿足使用要求。在采煤機(jī)減速構(gòu)件中,其行星架等分孔的等分精度和同軸精度對(duì)整個(gè)機(jī)器的使用壽命和傳動(dòng)精度等都有直接影響,使用數(shù)控機(jī)床進(jìn)行行星架的加工,既可以保證工件的精度要求,又可以提高加工效率。
4展望
機(jī)械制造自動(dòng)化的關(guān)鍵在于數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用,它會(huì)直接影響到一個(gè)國(guó)家機(jī)械制造工業(yè)的發(fā)展水平和生產(chǎn)力水平,甚至某種程度上講以數(shù)控技術(shù)為核心的機(jī)械制造業(yè)水平已經(jīng)成為了衡量一個(gè)國(guó)家技術(shù)水平的重要標(biāo)準(zhǔn),所以在機(jī)械制造業(yè)中廣泛推廣和使用數(shù)控技術(shù),具有重要的應(yīng)用價(jià)值和戰(zhàn)略價(jià)值。
參考文獻(xiàn):
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隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步,機(jī)械制造生直接影響著國(guó)家工生的發(fā)展和綜合國(guó)力的提高。數(shù)控技術(shù)是機(jī)械制造自動(dòng)化的關(guān)犍,要增強(qiáng)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展壯大,以適應(yīng)飛速發(fā)展的現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)環(huán)境和市場(chǎng)的廣大需求;數(shù)控技術(shù)是近年來(lái)應(yīng)用領(lǐng)域中發(fā)展十分迅速的一項(xiàng)綜合性的高新技術(shù),它能夠滿足現(xiàn)代產(chǎn)品多樣化的發(fā)展和日新月異的換代速度,因此,以數(shù)控為核心的機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家技術(shù)水平的重要標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用也是我國(guó)通向工業(yè)經(jīng)濟(jì)大國(guó)的途徑之一。
1、數(shù)控技術(shù)及其特點(diǎn)
數(shù)控技術(shù)是用數(shù)字信息對(duì)機(jī)械加工和運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行控制的技術(shù)。它是集傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù),計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、光機(jī)電技術(shù)于一體的現(xiàn)代制造業(yè)基礎(chǔ)技術(shù),具有高精度,高效率、柔性自動(dòng)化等特點(diǎn)。目前它是采用計(jì)算機(jī)控制,預(yù)先編程然后利用控制程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)設(shè)備的控制功能。由于計(jì)算機(jī)軟件的輔助功能替代早期使用純硬件電路組成的數(shù)控裝置,使得輸入數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理、判斷、運(yùn)算等功能均由現(xiàn)場(chǎng)可編輯的軟件來(lái)完成,這樣極大的增強(qiáng)了機(jī)械制造的靈活性,提高設(shè)備的工作效率??偟恼f(shuō)來(lái)可將其特點(diǎn)概括為以下幾個(gè)方面:
(1)能方便地改變加工工藝參數(shù),因而利于換批加工和新產(chǎn)品的研制。
(2)可實(shí)現(xiàn)一次裝夾工件完成多道工序的加工,從而能確保加工精度和減少輔助時(shí)間。
(3)能高質(zhì)量的完成普通機(jī)床難以完成的復(fù)雜零件和零件曲面形狀的加工。
(4)采用模塊化的標(biāo)準(zhǔn)工具,既減少了換刀和安裝時(shí)間,又提高了工具標(biāo)準(zhǔn)化的程度和工具的管理水平。當(dāng)然,隨著微處理器的發(fā)展以及現(xiàn)代SOPC技術(shù)的發(fā)展,無(wú)論從機(jī)械加工的生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展還是從機(jī)械設(shè)備的維修檢測(cè)以及集成程度的層次上,都勢(shì)必有極大程度的提高。而我國(guó)現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)的發(fā)展尚處于對(duì)國(guó)外產(chǎn)品的模仿階段,缺乏技術(shù)創(chuàng)新。這不僅是對(duì)引進(jìn)技術(shù)的消化不夠,更重要的在于我們?nèi)狈ν晟频募夹g(shù)創(chuàng)新環(huán)境和應(yīng)有的創(chuàng)新機(jī)制。另外我們產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性不高,網(wǎng)絡(luò)化程度也不夠,目前主要用于NC程序傳送,串口通訊技術(shù),其集成化、遠(yuǎn)程故障排除、網(wǎng)絡(luò)化水平有限。
2、機(jī)械制造中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用
2.1、工業(yè)生產(chǎn)
工業(yè)機(jī)器人和傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)一樣是由控制單元、驅(qū)動(dòng)單元和執(zhí)行機(jī)構(gòu)組成的。主要運(yùn)用機(jī)器設(shè)備的生產(chǎn)線上,或者運(yùn)用于復(fù)雜惡劣的勞動(dòng)環(huán)境下下,完成人類難以完成的工作,很大程度上改善了勞動(dòng)條件,保證了生產(chǎn)質(zhì)量和人身安全。
2.2、煤礦機(jī)械
現(xiàn)代采煤機(jī)開發(fā)速度快、品種多,都是小批量的生產(chǎn),各種機(jī)殼的毛坯制造越來(lái)越多地采用焊件,傳統(tǒng)機(jī)械加工難以實(shí)現(xiàn)單件的下料問(wèn)題,而使用數(shù)控氣割,代替了過(guò)去流行的仿型法,使用龍骨板程序?qū)Σ擅簷C(jī)葉片、滾筒等下料,從而優(yōu)化套料的選用方案。使其發(fā)揮了切割速度快、質(zhì)量可靠的優(yōu)勢(shì),一些零件的焊接坡口可直接割出,這樣大大提高了生產(chǎn)效率。同時(shí),數(shù)控氣割機(jī)裝有自動(dòng)可調(diào)的切縫補(bǔ)償裝置。它允許對(duì)構(gòu)件的實(shí)際輪廓進(jìn)行程序控制,好比數(shù)控機(jī)床上對(duì)銑刀的半徑補(bǔ)償一樣。這樣可以通過(guò)調(diào)節(jié)切縫的補(bǔ)償值來(lái)精確的控制毛坯件的加工余量。
2.3、汽車工業(yè)
汽車工業(yè)近20年來(lái)發(fā)展尤為迅猛,在快速發(fā)展的過(guò)程中,汽車零部件的加工技術(shù)也在快速發(fā)展,數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn),更加快了復(fù)雜零部件快速制造的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。
數(shù)控加工技術(shù)中的快速成形制造技術(shù)在復(fù)雜的零部件加工制造中可以很輕易方便的實(shí)現(xiàn),不僅如此,數(shù)控技術(shù)中的虛擬制造技術(shù)、柔性制造技術(shù)、集成制造技術(shù)等等,在汽車制造工業(yè)中都得到了廣泛深入的應(yīng)用。21世紀(jì)的汽車加工制造業(yè)已經(jīng)離不開數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用了。
2.4、機(jī)床設(shè)備
機(jī)械設(shè)備是機(jī)械制造中的重中之重,面對(duì)現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的需求,具備了控制能力的機(jī)床設(shè)備是現(xiàn)代機(jī)電一體化產(chǎn)品的重要組成部分。計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)為機(jī)械制造業(yè)提供了良好的機(jī)床控制能力,即把計(jì)算機(jī)控制裝置運(yùn)用到機(jī)床上,也就是用數(shù)控技術(shù)對(duì)機(jī)床的加工實(shí)施控制,這樣的機(jī)床就是數(shù)控機(jī)床。它是以代碼實(shí)現(xiàn)機(jī)床控制的機(jī)電一體化產(chǎn)品,它把刀具和工件之間的相對(duì)位置、主軸變速、刀具的選擇、冷卻泵的起停等各種操作和順序動(dòng)作數(shù)字碼記錄在控制介質(zhì)上,從而發(fā)出控制指令來(lái)控制機(jī)床的伺服系統(tǒng)或其他執(zhí)行元件,使機(jī)床自動(dòng)加工出所需零件。
縱觀目前我國(guó)的數(shù)控市場(chǎng),我國(guó)數(shù)控產(chǎn)品在性能、外觀、可靠性方面與國(guó)外產(chǎn)品有一定差距,特別是國(guó)外企業(yè)有雄厚的資金,加上外國(guó)企業(yè)為占領(lǐng)中國(guó)市場(chǎng),對(duì)我國(guó)能夠生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)壓價(jià)銷售,而對(duì)我國(guó)未能生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng),不僅高價(jià)而且附加許多限制。在國(guó)外數(shù)控企業(yè)采用技術(shù)封鎖和低價(jià)傾銷的雙重策略下,中國(guó)數(shù)控產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了坎坷的歷程,我國(guó)曾花巨資引進(jìn)西門子和FANUC的技術(shù),并希望在此基礎(chǔ)上吸收消化,開發(fā)我國(guó)自己的數(shù)控技術(shù)。如北京密云所引進(jìn)了FANUC的數(shù)控系統(tǒng),可是,F(xiàn)ANUC賣給我們的都是即將過(guò)時(shí)的落后技術(shù)。我國(guó)引進(jìn)后,尚未來(lái)得及吸收消化和批量生產(chǎn),F(xiàn)ANUC即宣布停止生產(chǎn)該系統(tǒng)的生產(chǎn),并將性能價(jià)格比更好、質(zhì)量更高、體積更小的數(shù)控系統(tǒng)推向中國(guó)市場(chǎng)。這種總是跟在別人后面走的做法,必然受人制約,永遠(yuǎn)落在后面。
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)日新月異的發(fā)展,基于微機(jī)的開放式數(shù)控是數(shù)控技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。在傳統(tǒng)數(shù)控技術(shù)方面,我國(guó)處于相對(duì)落后的狀態(tài),開放式數(shù)控為我國(guó)數(shù)控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供良好的契機(jī),加強(qiáng)和重點(diǎn)扶持開放性數(shù)控技術(shù)的研究和應(yīng)用,我國(guó)的數(shù)控產(chǎn)業(yè)才有發(fā)展壯大可能,才有可能在未來(lái)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。
參考文獻(xiàn):
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數(shù)控技術(shù)是機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵與核心,在一定程度上決定著機(jī)械制造業(yè)發(fā)展水平與趨勢(shì)。數(shù)控技術(shù)對(duì)機(jī)械制造業(yè)的主要影響之一就是數(shù)控技術(shù)普及大大促進(jìn)了機(jī)械制造企業(yè)技術(shù)進(jìn)步。從歷史的角度來(lái)講,我國(guó)機(jī)械制造業(yè)基礎(chǔ)差底子薄,與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家中相比存在著較大的差距,數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的流通與普及,大大改變了我國(guó)機(jī)械制造業(yè)落后局面,為我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展提供了新技術(shù),提供了新的生產(chǎn)組織與生產(chǎn)工藝。我國(guó)機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)模式由原來(lái)的一個(gè)工人只能掌控一臺(tái)機(jī)器發(fā)展到一個(gè)工人可以任意地掌握幾臺(tái)機(jī)器,機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)效率有了極大的提高。
一、數(shù)控技術(shù)培訓(xùn)現(xiàn)狀
因?yàn)槟壳皵?shù)控專業(yè)的畢業(yè)生在數(shù)量和其他方面很難完全滿足社會(huì)的需要,有關(guān)學(xué)校在所在市勞動(dòng)和社會(huì)保障局的授權(quán)后,開展了中短期(時(shí)間從1周至3個(gè)月不等)的數(shù)控機(jī)床操作、數(shù)控編程和以CAD/CAM應(yīng)用軟件等方面的培訓(xùn)班,并配合勞動(dòng)保障部門進(jìn)行職業(yè)技能鑒定工作。獲得職業(yè)技能等級(jí)證書者,更容易取得用人單位的信賴。參加這種培訓(xùn)的對(duì)象,大部分是有關(guān)企業(yè)組織的在崗職工,目的是提高理論知識(shí)水平和對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用技能,更好地為企業(yè)服務(wù)。也有準(zhǔn)備求職或跳槽的人員,他們的目的是為了自己能找到一個(gè)更好的工作。
而我國(guó)中職院校的教學(xué)目前仍以理論教學(xué)為主,實(shí)踐教學(xué)由于其實(shí)施難度大、硬件設(shè)施要求高、師資力量要求高等原因一直沒(méi)有受到重視和發(fā)展。這種長(zhǎng)期以理論為主的教育模式造成了學(xué)生操作能力不強(qiáng),理論知識(shí)基礎(chǔ)又不扎實(shí)的結(jié)果。目前許多中職院校已經(jīng)逐步意識(shí)到培訓(xùn)教學(xué)的重要性,并且不斷加強(qiáng)教學(xué)的時(shí)間性與操作性。但是在眾多中職院校中,數(shù)控技術(shù)培訓(xùn)還是存在一些問(wèn)題亟待解決。數(shù)控技術(shù)掌握的關(guān)鍵與否,要在于是否能在實(shí)踐中掌握技術(shù)的要領(lǐng),在于是否在實(shí)踐與理論相結(jié)合的同時(shí)提高技術(shù)水準(zhǔn),在于是否可以真正提高數(shù)控操作人員的綜合素質(zhì)。
二、我國(guó)數(shù)控培訓(xùn)體系面臨的挑戰(zhàn)與存在問(wèn)題
1.我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,逐步成為世界制造中心
進(jìn)入新的世紀(jì)以后,隨著我國(guó)綜合國(guó)力的進(jìn)一步增強(qiáng)和加入世界貿(mào)易組織(WTO);我國(guó)經(jīng)濟(jì)全面與國(guó)際接軌,并正在成為全球制造業(yè)的中心,大批跨國(guó)企業(yè)槍灘登陸在國(guó)內(nèi)高起點(diǎn)設(shè)廠、將生產(chǎn)加工向中國(guó)轉(zhuǎn)移;國(guó)內(nèi)制造企業(yè)更是背水一戰(zhàn),大舉通過(guò)信息化、廣泛應(yīng)用現(xiàn)代制造技術(shù)積極參與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng),我國(guó)制造業(yè)進(jìn)入了一個(gè)空前蓬勃發(fā)展的新時(shí)期,這必然對(duì)掌握現(xiàn)代信息化制造技術(shù)的技術(shù)人才、特別是對(duì)大量的一線技術(shù)工人形成了巨大需求。
2.培訓(xùn)體系結(jié)構(gòu)不能滿足數(shù)控用人企業(yè)需求
在數(shù)控技術(shù)培訓(xùn)方面,很多學(xué)校把實(shí)訓(xùn)重點(diǎn)放在數(shù)控機(jī)床操作方面。事實(shí)上,作為先進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)備,數(shù)控機(jī)床操作非常簡(jiǎn)單。用人企業(yè)真正需要的人才是精通數(shù)控加工工藝(如工藝路線選擇、刀具選擇、切削用量設(shè)置等)、模具設(shè)計(jì)、CAD/CAM與數(shù)控自動(dòng)編程、數(shù)控機(jī)床機(jī)電設(shè)計(jì)與聯(lián)調(diào)技術(shù)、數(shù)控機(jī)床的維護(hù)、維修等專業(yè)“工程素質(zhì)”。這些專業(yè)知識(shí)的獲得,不是靠課堂的灌輸,而是要對(duì)學(xué)生“真刀真槍”地長(zhǎng)期實(shí)訓(xùn)。各學(xué)校由于受到實(shí)訓(xùn)條件、經(jīng)費(fèi)投入和師資力量的限制,這方面的培訓(xùn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,導(dǎo)致學(xué)校所培養(yǎng)的人才不能滿足用人企業(yè)的需求。
3.學(xué)校數(shù)控師資力量嚴(yán)重不足
數(shù)控技術(shù)在近幾年的廣泛應(yīng)用,引起了數(shù)控人才的大量需求,同時(shí)造成數(shù)控師資、特別是同時(shí)具備相當(dāng)?shù)睦碚撝R(shí)和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的數(shù)控師資隊(duì)伍嚴(yán)重不足?;旧厦總€(gè)學(xué)校的數(shù)控教學(xué)師資隊(duì)伍都存在著不同程度的人數(shù)和知識(shí)結(jié)構(gòu)的缺乏。目前各級(jí)職校的師資隊(duì)伍的技術(shù)素質(zhì)普遍偏低,學(xué)歷水平偏低?,F(xiàn)在各學(xué)校的數(shù)控教師主要是從各高校機(jī)械或機(jī)電專業(yè)畢業(yè)的本科生或碩士研究生。這些教師具有一定的基本理論知識(shí),講授數(shù)控專業(yè)的理論課沒(méi)什么問(wèn)題。但由于數(shù)控技術(shù)專業(yè)是一種新專業(yè),能夠承擔(dān)數(shù)控教學(xué)工作的“雙師(教師、工程師)型”很少。即使有相應(yīng)的教材,大部分教師也很難承擔(dān)數(shù)控加工工藝和數(shù)控機(jī)床維修等實(shí)踐性環(huán)節(jié)很重要的一些課程,因?yàn)樗麄內(nèi)狈Ρ匾膶?shí)踐經(jīng)歷和背景知識(shí),本身缺乏數(shù)控“工程素質(zhì)”,也對(duì)用人單位的數(shù)控人才知識(shí)結(jié)構(gòu)缺乏了解,所培養(yǎng)的學(xué)生不能滿足市場(chǎng)需求,已嚴(yán)重制約著現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)人才培養(yǎng)水平的提高。
4.數(shù)控實(shí)訓(xùn)設(shè)備條件嚴(yán)重不足
前幾年,各學(xué)校對(duì)數(shù)控技術(shù)所歸屬的機(jī)械、機(jī)電專業(yè)的投入力度非常有限;各學(xué)校的數(shù)控實(shí)驗(yàn)室的數(shù)控培訓(xùn)設(shè)備非常有限。近年來(lái),由于數(shù)控人才的需求拖動(dòng),各校均建有不同規(guī)模的數(shù)控實(shí)訓(xùn)基地,有的是規(guī)模大、設(shè)備種類多的實(shí)訓(xùn)中心,也有設(shè)備種類和數(shù)量相對(duì)較少的實(shí)驗(yàn)室。有的學(xué)校實(shí)訓(xùn)基地以純工業(yè)加工設(shè)備配進(jìn)口數(shù)控系統(tǒng)為主,有的學(xué)校以教學(xué)型數(shù)控設(shè)備為主。盡管實(shí)訓(xùn)基地的模式多種多樣,但基太上包括或認(rèn)為應(yīng)包括以下數(shù)控設(shè)備:數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心、電火花成型機(jī)床、電火花線切割機(jī)床等加工設(shè)備,以及數(shù)控機(jī)床典型部件裝拆、數(shù)控系統(tǒng)調(diào)試和維護(hù)維修綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)。然而,由于所能購(gòu)買的工業(yè)數(shù)控機(jī)床的價(jià)格昂貴,數(shù)量有限,每個(gè)學(xué)生的獨(dú)立動(dòng)手機(jī)會(huì)少,反而制約了實(shí)訓(xùn)效果.無(wú)論從數(shù)量上,還是成本、安全性上考慮,都不適合用于學(xué)生的普及教學(xué)實(shí)驗(yàn),只能給學(xué)生作“認(rèn)識(shí)實(shí)驗(yàn)”,不足以給學(xué)生進(jìn)行實(shí)訓(xùn)。數(shù)控技術(shù)是實(shí)踐性很強(qiáng)的綜合技術(shù),沒(méi)有通過(guò)實(shí)踐體驗(yàn)很難買得良好的教學(xué)效果。另外,學(xué)校期望這些工業(yè)數(shù)控機(jī)床能為培訓(xùn)中心承接對(duì)外加工,達(dá)到創(chuàng)收和良性循環(huán)的目的。但目前還沒(méi)有哪所學(xué)校能較好地解決承接對(duì)外加工的市場(chǎng)開拓、數(shù)控刀具、工具的投入、培訓(xùn)和生產(chǎn)的矛盾等問(wèn)題。
5.實(shí)踐教學(xué)教材設(shè)計(jì)落后
目前,科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展,雖然部分中職數(shù)控技術(shù)專業(yè)已經(jīng)逐步重視實(shí)踐教學(xué),在日常的教學(xué)工作中已經(jīng)開設(shè)了實(shí)踐教學(xué)的課程。但是,不得不面對(duì)的是,部分學(xué)校在實(shí)踐教學(xué)的教材設(shè)計(jì)上并沒(méi)有擺脫過(guò)于傳統(tǒng)的影子,很多教學(xué)設(shè)計(jì)沒(méi)有達(dá)到現(xiàn)代化的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn),甚至部分?jǐn)?shù)控參數(shù)數(shù)據(jù)還停留在原有的層面上。因此,進(jìn)一步改進(jìn)實(shí)踐教學(xué)教材設(shè)計(jì)迫在眉睫。
三、加大經(jīng)費(fèi)投入加強(qiáng)相關(guān)專業(yè)師資隊(duì)伍建設(shè)、實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)基地建設(shè)和課程教材建設(shè)
地方相關(guān)部門應(yīng)積極爭(zhēng)取中央財(cái)政的支持,為“職業(yè)院校制造業(yè)和現(xiàn)代服務(wù)業(yè)技能緊缺人才培養(yǎng)培訓(xùn)工程”的實(shí)施提供必要的經(jīng)費(fèi)。地方政府增加經(jīng)費(fèi)投入,改善承擔(dān)技能型緊缺人才培養(yǎng)培訓(xùn)任務(wù)的職業(yè)院校相關(guān)專業(yè)的教學(xué)和訓(xùn)練條件、支持教師培訓(xùn)和課程教材開發(fā)等工作。企業(yè)按照國(guó)家規(guī)定提取的教育和培訓(xùn)經(jīng)費(fèi),應(yīng)安排一定比例用于支持相關(guān)職業(yè)院校培養(yǎng)培訓(xùn)技能型緊缺人才。社會(huì)對(duì)職業(yè)教育的資助和捐贈(zèng)等,在經(jīng)費(fèi)安排上要向承擔(dān)技能型緊缺人才培養(yǎng)培訓(xùn)任務(wù)的職業(yè)院校和專業(yè)傾斜。
根據(jù)技能型緊缺人才培養(yǎng)培訓(xùn)專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)、技術(shù)更新快的特點(diǎn),建立專業(yè)教師定期輪訓(xùn)制度,支持教師到企業(yè)和其他用人單位進(jìn)行見(jiàn)習(xí)和工作實(shí)踐,重點(diǎn)提高教師的專業(yè)能力和教育教學(xué)能力。聘請(qǐng)生產(chǎn)和服務(wù)一線技術(shù)人員擔(dān)任兼職教師,努力形成具有“雙師”素質(zhì)的師資隊(duì)伍。委托國(guó)家重點(diǎn)建設(shè)的職業(yè)教育師資培訓(xùn)基地及國(guó)家級(jí)示范性職業(yè)培訓(xùn)教師培訓(xùn)基地,與相關(guān)行業(yè)的骨干企業(yè)和單位合作,將相關(guān)院校技能型緊缺人才培養(yǎng)培訓(xùn)專業(yè)領(lǐng)域的骨干教師輪訓(xùn)一遍。積極創(chuàng)造條件,選拔和組織相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的骨干教師出國(guó)進(jìn)修。要建立和完善教育教學(xué)條件,建設(shè)符合教育教學(xué)需要的專業(yè)教室和實(shí)訓(xùn)基地。組織開發(fā)和編寫技能型緊缺人才培養(yǎng)培訓(xùn)教材,建立具有明顯特色的教材體系。
四、加強(qiáng)職業(yè)技能培訓(xùn)體系的構(gòu)建
在職業(yè)技能培訓(xùn)體系中,安排基礎(chǔ)培訓(xùn)模塊、專業(yè)培訓(xùn)模塊、任選培訓(xùn)模塊三個(gè)環(huán)節(jié):
1.基礎(chǔ)培訓(xùn)模塊,加強(qiáng)專業(yè)基本技能的訓(xùn)練。在基礎(chǔ)培訓(xùn)模塊中,設(shè)置CAD基本技能實(shí)訓(xùn)、機(jī)械制造基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)和電工電子基礎(chǔ)實(shí)訓(xùn)。
2.專業(yè)培訓(xùn)模塊,突出核心能力的培養(yǎng)。在專業(yè)培訓(xùn)模塊中,設(shè)置了數(shù)控機(jī)床編程與操作實(shí)訓(xùn)、可編程控制等實(shí)訓(xùn)。其中數(shù)控機(jī)床編程與操作實(shí)訓(xùn)要求達(dá)到初、中級(jí)數(shù)控車床操作工的技能要求,并取得相應(yīng)的等級(jí)證書。在具體環(huán)節(jié)安排上,安排六周數(shù)控機(jī)床編程與操作實(shí)訓(xùn),其中兩周為課內(nèi)學(xué)時(shí),進(jìn)行集中實(shí)訓(xùn),四周安排分散實(shí)訓(xùn),即利用學(xué)生業(yè)余時(shí)間進(jìn)行實(shí)訓(xùn)。數(shù)控實(shí)訓(xùn)不單單局限于課內(nèi)教學(xué),而是使課內(nèi)教學(xué)與課外實(shí)訓(xùn)有機(jī)地結(jié)合。這樣不僅提高了設(shè)備的利用效率,降低了課內(nèi)總學(xué)時(shí),而且增加了學(xué)生單人操作設(shè)備的時(shí)間,強(qiáng)化了學(xué)生的動(dòng)手能力。
3.任選培訓(xùn)模塊,突出以就業(yè)為導(dǎo)向的個(gè)性發(fā)展。在任選培訓(xùn)模塊中,設(shè)置了數(shù)控機(jī)床編程與操作(高級(jí)職業(yè)資格證書)、數(shù)控機(jī)床調(diào)試診斷與維護(hù)、機(jī)械CAD/CAM 等實(shí)訓(xùn)。學(xué)生根據(jù)自己的興趣和工作去向,可任選一項(xiàng)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容,參加相應(yīng)的培訓(xùn)。整個(gè)教學(xué)組織完全在實(shí)訓(xùn)基地進(jìn)行,其中理論教學(xué)內(nèi)容在現(xiàn)場(chǎng)集中講授,實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)采取開放實(shí)訓(xùn)基地的方式進(jìn)行。這樣不僅增強(qiáng)了教學(xué)的針對(duì)性,而且為學(xué)生的求職、應(yīng)聘、試工奠定了基礎(chǔ)。
4.注重各課程及實(shí)訓(xùn)內(nèi)容間的融會(huì)貫通。在教學(xué)內(nèi)容與實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的安排上,結(jié)合專業(yè)核心能力的培養(yǎng),將各項(xiàng)教學(xué)內(nèi)容貫穿于《數(shù)控編程與操作綜合實(shí)訓(xùn)》內(nèi)。如機(jī)械制造技術(shù)課程中的刀具刃磨、零件加工工藝的編制、夾具設(shè)計(jì)等內(nèi)容,數(shù)控編程與操作課程中的數(shù)控車床操作、編程與操作練習(xí)等內(nèi)容均作為《數(shù)控編程與操作綜合實(shí)訓(xùn)》的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容,使學(xué)生的理論知識(shí)與實(shí)踐知識(shí)、前續(xù)課程知識(shí)與后續(xù)課程知識(shí)融會(huì)貫通,得以綜合應(yīng)用,學(xué)生的專業(yè)能力與實(shí)際操作能力得以提高。
五、結(jié)語(yǔ)
我國(guó)的機(jī)械制造相關(guān)技術(shù)經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,已經(jīng)逐漸走向了成熟,但是和國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比還是存在著差距的,在很多領(lǐng)域都處于學(xué)習(xí)和摸索的階段。近些年來(lái),由于PC機(jī)在數(shù)控領(lǐng)域的應(yīng)用,及國(guó)家大力培養(yǎng)數(shù)控人才,使得我國(guó)的數(shù)控技術(shù)得到了快速發(fā)展。而數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用,也進(jìn)一步的推動(dòng)了我國(guó)現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程,推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展。
而數(shù)控技術(shù)專業(yè)的發(fā)展與提高,離不開教師的實(shí)踐教學(xué)培訓(xùn)模式的形成。因此,不斷鞏固與加強(qiáng)中職教師實(shí)踐教學(xué)培養(yǎng)模式值得社會(huì)與學(xué)校的高度重視。在實(shí)踐教學(xué)上,學(xué)校與相關(guān)院系還要進(jìn)一步統(tǒng)一意見(jiàn)、加強(qiáng)創(chuàng)新,在根本上提高整體專業(yè)能力與學(xué)校綜合實(shí)力,為培養(yǎng)高素質(zhì)綜合數(shù)控人才奠定充實(shí)的基礎(chǔ)!
參考文獻(xiàn)
[1]周荃,劉汝娟. 數(shù)控技術(shù)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)研究[J]. 職教研究,2012,01
2集成技術(shù)
由于航空產(chǎn)品有研制周期長(zhǎng),結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造精度要求高,產(chǎn)品使用期長(zhǎng),售后情況復(fù)雜,研發(fā)生產(chǎn)合作國(guó)際化等特點(diǎn),因此集成技術(shù)顯得尤為重要。作為集成制造技術(shù)的重要組成部分,計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)將CAD、數(shù)控編程、數(shù)控加工等原本各自獨(dú)立的環(huán)節(jié)整合為一個(gè)有機(jī)整體,以達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量,縮短制造過(guò)程,減少生產(chǎn)成本的目的?,F(xiàn)代集成技術(shù)包含有信息集成、過(guò)程集成和企業(yè)間集成。通過(guò)現(xiàn)代集成技術(shù)可實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、全球化制造。完成波音777研發(fā)生產(chǎn)后波音公司,開始實(shí)施DCAC/MRM(飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與控制/制造資源管理),以達(dá)到從用戶訂單、設(shè)計(jì)制造、最終到交付使用的統(tǒng)一信息和過(guò)程管理的目的?,F(xiàn)代集成技術(shù)可以解決以前單一數(shù)據(jù)源方面存在的問(wèn)題,統(tǒng)一管理產(chǎn)品數(shù)據(jù)、生產(chǎn)管理過(guò)程數(shù)據(jù)。確定信息的完整性、唯一性、協(xié)調(diào)性、有效性、無(wú)冗余和安全性。將資源管理、設(shè)計(jì)、制造、銷售、服務(wù)等5個(gè)過(guò)程的信息整合為一體。
3數(shù)控加工技術(shù)
先進(jìn)的數(shù)控加工技術(shù)是當(dāng)代航空制造業(yè)中一個(gè)重要的組成部分,也是柔性制造技術(shù)的基礎(chǔ)。隨著我國(guó)近年來(lái)大量新機(jī)研制項(xiàng)目的開發(fā),大量的業(yè)務(wù)都需要國(guó)際間合作,各航空企業(yè)所保有的數(shù)控機(jī)床總量已大幅度增加,通過(guò)數(shù)控機(jī)床加工的零件數(shù)量明顯增多。在航空制造所涉及的零部件主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零件數(shù)量多,表面形狀復(fù)雜。因此加工技術(shù)難度很大,在此需求背景下,對(duì)航空行業(yè)的數(shù)控加工技術(shù)水平有很高要求。為實(shí)現(xiàn)這一要求,以特征技術(shù)為基礎(chǔ)的針對(duì)飛機(jī)零部件和發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)件的CAD/CAPP/CAM集成系統(tǒng)技術(shù),分布式的DNC技術(shù),CAP智能化技術(shù),網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)管理技術(shù),車間生產(chǎn)組織、管理調(diào)度技術(shù)有了很大的提高。
4虛擬制造技術(shù)
虛擬制造的實(shí)質(zhì)是通過(guò)相關(guān)軟件在計(jì)算機(jī)中的制造,可在計(jì)算機(jī)中演示完整的制造過(guò)程。通過(guò)虛擬制造可以驗(yàn)證制造過(guò)程的安全性,并且可以進(jìn)一步優(yōu)化生產(chǎn)方案。從而保證設(shè)備與操作人員的安全,降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,縮短生產(chǎn)工期,提高生產(chǎn)效率。
5計(jì)算機(jī)技術(shù)
在常規(guī)成形領(lǐng)域中的應(yīng)用作為最早于計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的行業(yè),計(jì)算機(jī)技術(shù)明顯地推動(dòng)著航空制造工業(yè)各方面的改變。計(jì)算機(jī)技術(shù)在航空部件制造的三大傳統(tǒng)工藝(鈑金、機(jī)械加工、鉚裝)中的廣泛應(yīng)用,航空制造技術(shù)水平有很大進(jìn)步。飛機(jī)鈑金件往往具有結(jié)構(gòu)體積大,質(zhì)量輕的特點(diǎn),而且大部分飛機(jī)結(jié)構(gòu)中的鈑金部分是保證飛機(jī)氣動(dòng)外形的重要組成,其加工水平直接決定了飛機(jī)的氣動(dòng)性能。然而以蒙皮加工為例,傳統(tǒng)的蒙皮拉形機(jī)往往以人工操作為主,加工質(zhì)量取決于操作員的熟練度與技術(shù)水平,導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。不過(guò)隨著大量采用數(shù)控技術(shù)的蒙皮拉形機(jī)的投入使用,產(chǎn)品質(zhì)量得到穩(wěn)定保障。在傳統(tǒng)的機(jī)械加工方面,大量地對(duì)先進(jìn)數(shù)控設(shè)備進(jìn)行采用,使飛機(jī)零部件中的復(fù)雜表面加工,如發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的生產(chǎn)效率大大提高。在傳統(tǒng)的飛機(jī)連接技術(shù)中主要采用鉚接等方法,同時(shí)也導(dǎo)致了疲勞壽命低,密封性差等。而隨著對(duì)真空電子束焊,激光焊等先進(jìn)連接技術(shù)的研究,可以有效地改善機(jī)體結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)力學(xué)性能。
2集成技術(shù)
由于航空產(chǎn)品有研制周期長(zhǎng),結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造精度要求高,產(chǎn)品使用期長(zhǎng),售后情況復(fù)雜,研發(fā)生產(chǎn)合作國(guó)際化等特點(diǎn),因此集成技術(shù)顯得尤為重要。作為集成制造技術(shù)的重要組成部分,計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)將CAD、數(shù)控編程、數(shù)控加工等原本各自獨(dú)立的環(huán)節(jié)整合為一個(gè)有機(jī)整體,以達(dá)到提高產(chǎn)品質(zhì)量,縮短制造過(guò)程,減少生產(chǎn)成本的目的。現(xiàn)代集成技術(shù)包含有信息集成、過(guò)程集成和企業(yè)間集成。通過(guò)現(xiàn)代集成技術(shù)可實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、全球化制造。完成波音777研發(fā)生產(chǎn)后波音公司,開始實(shí)施DCAC/MRM(飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與控制/制造資源管理),以達(dá)到從用戶訂單、設(shè)計(jì)制造、最終到交付使用的統(tǒng)一信息和過(guò)程管理的目的。現(xiàn)代集成技術(shù)可以解決以前單一數(shù)據(jù)源方面存在的問(wèn)題,統(tǒng)一管理產(chǎn)品數(shù)據(jù)、生產(chǎn)管理過(guò)程數(shù)據(jù)。確定信息的完整性、唯一性、協(xié)調(diào)性、有效性、無(wú)冗余和安全性。將資源管理、設(shè)計(jì)、制造、銷售、服務(wù)等5個(gè)過(guò)程的信息整合為一體。
3數(shù)控加工技術(shù)
先進(jìn)的數(shù)控加工技術(shù)是當(dāng)代航空制造業(yè)中一個(gè)重要的組成部分,也是柔性制造技術(shù)的基礎(chǔ)。隨著我國(guó)近年來(lái)大量新機(jī)研制項(xiàng)目的開發(fā),大量的業(yè)務(wù)都需要國(guó)際間合作,各航空企業(yè)所保有的數(shù)控機(jī)床總量已大幅度增加,通過(guò)數(shù)控機(jī)床加工的零件數(shù)量明顯增多。在航空制造所涉及的零部件主要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、零件數(shù)量多,表面形狀復(fù)雜。因此加工技術(shù)難度很大,在此需求背景下,對(duì)航空行業(yè)的數(shù)控加工技術(shù)水平有很高要求。為實(shí)現(xiàn)這一要求,以特征技術(shù)為基礎(chǔ)的針對(duì)飛機(jī)零部件和發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)構(gòu)件的CAD/CAPP/CAM集成系統(tǒng)技術(shù),分布式的DNC技術(shù),CAP智能化技術(shù),網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)管理技術(shù),車間生產(chǎn)組織、管理調(diào)度技術(shù)有了很大的提高。
4虛擬制造技術(shù)
虛擬制造的實(shí)質(zhì)是通過(guò)相關(guān)軟件在計(jì)算機(jī)中的制造,可在計(jì)算機(jī)中演示完整的制造過(guò)程。通過(guò)虛擬制造可以驗(yàn)證制造過(guò)程的安全性,并且可以進(jìn)一步優(yōu)化生產(chǎn)方案。從而保證設(shè)備與操作人員的安全,降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,縮短生產(chǎn)工期,提高生產(chǎn)效率。
5計(jì)算機(jī)技術(shù)在常規(guī)成形領(lǐng)域中的應(yīng)用
作為最早于計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的行業(yè),計(jì)算機(jī)技術(shù)明顯地推動(dòng)著航空制造工業(yè)各方面的改變。計(jì)算機(jī)技術(shù)在航空部件制造的三大傳統(tǒng)工藝(鈑金、機(jī)械加工、鉚裝)中的廣泛應(yīng)用,航空制造技術(shù)水平有很大進(jìn)步。飛機(jī)鈑金件往往具有結(jié)構(gòu)體積大,質(zhì)量輕的特點(diǎn),而且大部分飛機(jī)結(jié)構(gòu)中的鈑金部分是保證飛機(jī)氣動(dòng)外形的重要組成,其加工水平直接決定了飛機(jī)的氣動(dòng)性能。然而以蒙皮加工為例,傳統(tǒng)的蒙皮拉形機(jī)往往以人工操作為主,加工質(zhì)量取決于操作員的熟練度與技術(shù)水平,導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。不過(guò)隨著大量采用數(shù)控技術(shù)的蒙皮拉形機(jī)的投入使用,產(chǎn)品質(zhì)量得到穩(wěn)定保障。在傳統(tǒng)的機(jī)械加工方面,大量地對(duì)先進(jìn)數(shù)控設(shè)備進(jìn)行采用,使飛機(jī)零部件中的復(fù)雜表面加工,如發(fā)動(dòng)機(jī)葉片的生產(chǎn)效率大大提高。在傳統(tǒng)的飛機(jī)連接技術(shù)中主要采用鉚接等方法,同時(shí)也導(dǎo)致了疲勞壽命低,密封性差等。而隨著對(duì)真空電子束焊,激光焊等先進(jìn)連接技術(shù)的研究,可以有效地改善機(jī)體結(jié)構(gòu)的各項(xiàng)力學(xué)性能。
1 改革陳舊的課程體系,靈活調(diào)整教學(xué)內(nèi)容
1.1 加強(qiáng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與輔助制造課程實(shí)用性。
為此,我們將CAD/CAM課程分為二部分,即AutoCAD、機(jī)械CAD、模具CAM。AutoCAD是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)基礎(chǔ),掌握該軟件,可利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖形的繪制和編輯,二維實(shí)體造型,視點(diǎn)變換和著色等;機(jī)械CAD是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的應(yīng)用,使用AutoCAD中的查詢實(shí)體的質(zhì)量特性命令,可得到該實(shí)體的質(zhì)量、體積、質(zhì)心,完成零件的設(shè)計(jì)計(jì)算等;模具CAM是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造的綜合應(yīng)用,使用CAD/CAM集成軟件,完成一套復(fù)雜模具設(shè)計(jì);在計(jì)算機(jī)上繪制出零件的模型并進(jìn)行模擬裝配,檢查工作狀態(tài)和是否有干涉,然后根據(jù)不同的加工工藝精度要求,設(shè)計(jì)刀具路徑文件,模擬加工全過(guò)程,然后處理成數(shù)控程序,輸入到數(shù)控機(jī)床上最后完成加工。
1.2 加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力。
數(shù)控專業(yè)的畢業(yè)生應(yīng)能夠設(shè)計(jì)數(shù)控系統(tǒng)的控制電路、編程、操作數(shù)控機(jī)床加工零件。所以對(duì)機(jī)械零件CAD、數(shù)控機(jī)床與編程、模具CAD/CAM二門課程專門開設(shè)實(shí)訓(xùn)專課,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)數(shù)控設(shè)備給學(xué)生講課,使學(xué)生對(duì)數(shù)控機(jī)床有關(guān)知識(shí)有了更深入地了解,增加了感性認(rèn)識(shí)。
數(shù)控技術(shù)是綜合了計(jì)算機(jī)、自控原理、電氣傳動(dòng)、伺服驅(qū)動(dòng)、測(cè)量技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)等而形成的一門課程。本專業(yè)要求畢業(yè)生具備多方面能力,主線理論課和技能課有十幾門。為了收到良好的教學(xué)效果,使學(xué)生達(dá)到培養(yǎng)目標(biāo)要求,符合業(yè)務(wù)規(guī)格標(biāo)準(zhǔn),我們就必須認(rèn)真研究教學(xué)內(nèi)容,結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)建立合理的課程體系。
2 改革單一的教學(xué)方法,建立具有職校特色的教學(xué)方法
在中職教學(xué)中,教師要結(jié)合專業(yè)特點(diǎn),采用多種方法去培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在教學(xué)過(guò)程中,要提倡針對(duì)學(xué)生具體情況,啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。由于數(shù)控技術(shù)包含著大量新知識(shí)、新工藝,教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí),教會(huì)學(xué)生運(yùn)用比較、借鑒等方法去掌握技術(shù)知識(shí)。
2.1 通過(guò)課堂討論培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。
教師在講授新知識(shí)前,可以提出一些問(wèn)題,指出解決問(wèn)題的思路,引導(dǎo)學(xué)生開展討論。提問(wèn)的方法應(yīng)具有啟發(fā)性,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,利于把學(xué)生已學(xué)過(guò)的知識(shí)連接起來(lái),使其抓住其中關(guān)鍵內(nèi)容,讓學(xué)生充分發(fā)表自己的見(jiàn)解,從而激發(fā)了學(xué)生創(chuàng)新的火花。因此注重課堂討論會(huì)收到事半功倍的效果。
2.2 通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)激發(fā)學(xué)生的濃厚興趣。
計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)是提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,培養(yǎng)創(chuàng)新性思維的現(xiàn)代化教學(xué)手段。根據(jù)CAD/CAM課程的特點(diǎn),開發(fā)制作教學(xué)幻燈片,如Master CAD課程的CAI課件,使學(xué)生很快可以掌握大量的操作命令、下拉菜單、工具按鈕。
2.3 加強(qiáng)上機(jī)操作提高動(dòng)手能力。
在教學(xué)中充分利用現(xiàn)有的多媒體等設(shè)備設(shè)施,引導(dǎo)學(xué)生逐步掌握軟件的使用。安排學(xué)生自已獨(dú)立操作完成作業(yè),完成一些有創(chuàng)造性的設(shè)計(jì),得出最佳解決問(wèn)題的方法。例如在學(xué)習(xí)MaterCAM復(fù)雜三維曲面造型時(shí),教師要指導(dǎo)學(xué)生會(huì)用幾種曲面去做,如使用直紋面、旋轉(zhuǎn)面、掃描面,利用曲面的編輯功能,對(duì)曲面進(jìn)行賀角和剪切。還可以告訴學(xué)生用學(xué)過(guò)的AutoCAD去完成造型,然后再直接調(diào)用,大膽操作,自己解決操作過(guò)程中的一些問(wèn)題。
2 建立以校內(nèi)實(shí)訓(xùn)中心為基地,產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合的實(shí)踐教學(xué)體系
實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)是培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí),解決實(shí)際問(wèn)題能力的重要途徑。因此,加強(qiáng)實(shí)踐,強(qiáng)化實(shí)訓(xùn)是高職教學(xué)的一個(gè)重要方面。
2.1 建立校內(nèi)外實(shí)習(xí)基地。
我校為數(shù)控專業(yè)提供實(shí)踐教學(xué)的實(shí)訓(xùn)中心有:金工實(shí)習(xí)中心、數(shù)控中心、電工電子中心、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中心、CAD/CAM中心。金工實(shí)習(xí)中心有普通車床20臺(tái),各類銑、刨、磨床10臺(tái),焊工實(shí)習(xí)場(chǎng)設(shè)備設(shè)施完善,這為數(shù)控專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)車、鉗、銑、刨、磨、焊等傳統(tǒng)加工工世提供了良好的保證;數(shù)控中心現(xiàn)有數(shù)控加工設(shè)備10多臺(tái),包括數(shù)控車10臺(tái),數(shù)控銑2臺(tái),加工中心1臺(tái),火花成型機(jī)2臺(tái),線切割機(jī)2臺(tái),還有10臺(tái)模擬編程實(shí)驗(yàn)臺(tái);CAD/CAM室配備電腦35臺(tái),實(shí)現(xiàn)多媒體教學(xué);校計(jì)算機(jī)室形成200多臺(tái)微機(jī)組成的網(wǎng)絡(luò)中心;校電工電子實(shí)習(xí)中心頗具規(guī)模,不同實(shí)驗(yàn)內(nèi)容組成5個(gè)室場(chǎng)。
2.2 加強(qiáng)校外實(shí)習(xí)基地的建設(shè)。
在建好校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地的同時(shí),我們積極建立校外實(shí)習(xí)基地,將與廣州數(shù)控設(shè)備廠及CAXA軟件公司進(jìn)行合作辦學(xué)協(xié)議。學(xué)生在學(xué)校經(jīng)二年的學(xué)習(xí)之后到該場(chǎng)所實(shí)習(xí)半年,解決學(xué)生動(dòng)手能力,同時(shí),在他們畢業(yè)前進(jìn)行認(rèn)證培訓(xùn),獲得數(shù)控機(jī)床和加工中心操作人員資格證書及資格認(rèn)證證書,增大了就業(yè)機(jī)會(huì)。學(xué)生在校期間就接受崗前培訓(xùn),拓展了學(xué)生多方面的能力。
VMI(Vendor Managed Inventory)即供應(yīng)商管理庫(kù)存。關(guān)于VMI的優(yōu)勢(shì),并沒(méi)有像大多數(shù)專家學(xué)者所講的那么神乎其神,也不會(huì)排斥傳統(tǒng)的庫(kù)存控制方式,因?yàn)椋?/p>
第一,并不是所有企業(yè)都可以實(shí)施VMI,恰恰是大多數(shù)企業(yè)做不了VMI:
第二,VMI做不好還不如不做;
第三,VMI在給整車廠商、整機(jī)廠商帶來(lái)好處的同時(shí),并沒(méi)有給配套商帶來(lái)多少庫(kù)存的降低。
筆者認(rèn)為,VMI最根本的作用是可以通過(guò)MIN/MAX這個(gè)蓄水池來(lái)部分地消除庫(kù)存的放大效應(yīng)。VMI的基本原理如圖1所示。
供應(yīng)商需要在客戶的HUB中設(shè)置最高/最低庫(kù)存(MIN/MAX):客戶根據(jù)生產(chǎn)的實(shí)際需要隨時(shí)從HUB中提取物料;只有物料被拿到客戶的廠房,客戶才開始給供應(yīng)商計(jì)算AP,應(yīng)付款。
VMI的主要技術(shù)問(wèn)題有兩個(gè)。
1,MIN/MAX的設(shè)置 通??梢愿鶕?jù)客戶的預(yù)測(cè)或歷史銷售數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)置。
2,庫(kù)存可視化的問(wèn)題
要控制MIN/MAX的庫(kù)存水平。供應(yīng)商在客戶那里的庫(kù)存就必須是可視化的,即,供應(yīng)商必須時(shí)刻了解客戶需求(預(yù)測(cè)或者歷史消耗)的變化、實(shí)時(shí)庫(kù)存動(dòng)態(tài)。庫(kù)存可視化的數(shù)據(jù)傳遞可以通過(guò)EDI或其他系統(tǒng)對(duì)接工具來(lái)實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)這個(gè)原理,首先就會(huì)想到:下游客戶是在向上游供應(yīng)商轉(zhuǎn)移庫(kù)存風(fēng)險(xiǎn)。道理很簡(jiǎn)單,客戶不需要物料時(shí)就不從HUB中提取物料,需要時(shí)才提取,即客戶可以做到所謂的“零庫(kù)存”。而供應(yīng)商的庫(kù)存實(shí)際上是被“寄存”在HUB里,這類似于企業(yè)“賣完你的東西才考慮給你付款的問(wèn)題”。而問(wèn)題是“羊毛出在羊身上”,供應(yīng)商的庫(kù)存成本以及相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)最終會(huì)轉(zhuǎn)嫁到下游的客戶身上。
那么,VMI給供應(yīng)商帶來(lái)的好處到底是什么?
在談到啤酒游戲時(shí),零售商僅僅幾周內(nèi)的一點(diǎn)點(diǎn)需求波動(dòng),導(dǎo)致啤酒廠商四五個(gè)月不需要生產(chǎn)。最后只好倒閉破產(chǎn)。應(yīng)如何減少這種由于需求的波動(dòng)而帶來(lái)的庫(kù)存風(fēng)險(xiǎn)?物理學(xué)常識(shí)顯示,無(wú)線電波或聲波在傳輸?shù)倪^(guò)程中遇到障礙物時(shí),其能量可能會(huì)被部分地吸收,即波峰、波谷可能會(huì)被部分地削減,從而使波形變得更加平滑。VMI也存在這種現(xiàn)象:MIN/MAX的建立會(huì)部分地削減客戶需求的波動(dòng)。從而減少庫(kù)存的放大效應(yīng)。
傳統(tǒng)的PO采購(gòu)模式是,只有供應(yīng)商得到了客戶的PO單才可以開始準(zhǔn)備生產(chǎn)。實(shí)際上,問(wèn)題的關(guān)鍵在于,客戶給你的采購(gòu)提前期往往可能小于你的原材料采購(gòu)加生產(chǎn)周期,可能導(dǎo)致“緊張”,因此就有可能多準(zhǔn)備原材料庫(kù)存或成品、半成品庫(kù)存,于是就產(chǎn)生了庫(kù)存的放大效應(yīng)。
VMI是告訴你一個(gè)需求的大體范圍(MIN/MAX),只要將庫(kù)存控制在這個(gè)范圍內(nèi)就可以,實(shí)際上是給你一個(gè)“喘息”的機(jī)會(huì),可以比較從容地安排生產(chǎn)與發(fā)貨。
回到啤酒游戲的例子:
假設(shè)批發(fā)商不是按照零售商的PO進(jìn)行補(bǔ)貨、備貨;啤酒廠商也不是按照批發(fā)商的PO準(zhǔn)確庫(kù)存。
而是零售商、批發(fā)商、啤酒廠商分別在自己的成品倉(cāng)庫(kù)建立MIN/MAX庫(kù)存范圍,如圖2所示。在這種情況下,所有的PO將失去原來(lái)的作用,取而代之的是在需求與供應(yīng)鏈的各個(gè)節(jié)點(diǎn)上建立起來(lái)的MIN/MAX,如同整個(gè)鏈條上的一個(gè)個(gè)障礙物。起到了對(duì)需求波動(dòng)的抵消作用,從而減小了庫(kù)存的放大效應(yīng)。
這種放大效應(yīng)是如何被抵消的呢?原因有三個(gè)方面:
第一,由于建立MINIMAX,不需要隨時(shí)準(zhǔn)備應(yīng)付客戶的緊急需求。從而提前準(zhǔn)備大量的原材料、成品、半成品庫(kù)存,只要按照MIN/MAX把庫(kù)存控制在一定范圍即可;
第二,通過(guò)VMI模式的建立,客戶的需求與庫(kù)存的實(shí)際消耗變得可視化,能夠?qū)?kù)存做到“心中有數(shù)”,不至于盲目地建立額外的庫(kù)存;
第三,由于庫(kù)存的聚集效應(yīng)所帶來(lái)的安全庫(kù)存、緩沖庫(kù)存的降低。
庫(kù)存的聚集效應(yīng)
庫(kù)存的聚集效應(yīng)是指由于對(duì)庫(kù)存需求的相關(guān)性所帶來(lái)的安全庫(kù)存以及緩沖庫(kù)存的降低效應(yīng)。
那么何為需求的相關(guān)性?
在啤酒游戲中,假設(shè)了4家零售商。不同的零售商其需求的波動(dòng)性不可能完全相同,例如,今天零售商A的需求比較多,但零售商B的需求可能會(huì)比較少,這稱為需求的負(fù)相關(guān);即使同一天存在需求的上升??赡芩鼈兊纳仙纫膊煌?,這稱為需求的正相關(guān)。
在此可能會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)問(wèn)題:
第一,在兩個(gè)需求存在負(fù)相關(guān)的情況下,兩個(gè)需求的合并需求可能會(huì)變得平滑。從而減少企業(yè)對(duì)安全庫(kù)存的設(shè)置:
第二,多種不同的需求的合并需求可能會(huì)變得比單個(gè)需求要平滑一些。
實(shí)際情況是,無(wú)論多個(gè)需求之間的相關(guān)性如何。合并的需求所需要的安全庫(kù)存比單個(gè)需求的安全庫(kù)存總是要低一些。
所以在啤酒游戲中,4個(gè)零售商的需求合并后(或者兩兩合并),在批發(fā)商處的安全庫(kù)存就一定會(huì)得到降低;同時(shí),兩個(gè)批發(fā)商需求的合并需求所產(chǎn)生的庫(kù)存聚集效應(yīng)也會(huì)在啤酒廠商的成品庫(kù)存中有所體現(xiàn)。
相信在其中是“人”的問(wèn)題在發(fā)揮作用。再好的流程,沒(méi)有“人”去執(zhí)行,可能也做不出“好業(yè)績(jī)”來(lái)。
經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)告訴我們,在制造業(yè)的集成供應(yīng)鏈與物流管理中?!叭恕钡淖饔檬欠浅V匾摹?/p>
這里所指的“人”不是具體指哪一個(gè)人,而主要是指人所在的組織結(jié)構(gòu)以及人在組織結(jié)構(gòu)中的角色與責(zé)任。另外還包括人所處的企業(yè)文化環(huán)境。
圖1是典型的制造業(yè)集成供應(yīng)鏈管理的組織結(jié)構(gòu)圖,它與傳統(tǒng)的公司組織結(jié)構(gòu)的區(qū)別在于:
1 計(jì)劃是相對(duì)獨(dú)立的
這是符合SCOR的要求的。在SCOR流程中。第一個(gè)就是P-計(jì)劃。在這個(gè)組織結(jié)構(gòu)中,生產(chǎn)計(jì)劃、采購(gòu)計(jì)劃、庫(kù)存計(jì)劃被獨(dú)立到一個(gè)部門,而不是像傳統(tǒng)的公司,采購(gòu)計(jì)劃員歸采購(gòu)部管,生產(chǎn)計(jì)劃員歸生產(chǎn)部門管。
我們知道,把流程分為計(jì)劃層、管理層、善后處理層,之所以這樣分,是因?yàn)橛?jì)劃與執(zhí)行根本就是兩回事。例如生產(chǎn)部門自己做生產(chǎn)計(jì)劃,有可能想做多少就做多少;采購(gòu)部門自己做采購(gòu)計(jì)劃,想買多少就買多少,而且通常只會(huì)多買,不會(huì)少買。更重要的是,計(jì)劃“玩”的是數(shù)字,是謀略,而執(zhí)行就是讓你干什么就干什么。計(jì)劃與采購(gòu)需要不同素質(zhì)和能力的人。我們希望采購(gòu)員是談判專家,這種人一般應(yīng)是外向型人才。而計(jì)劃員則必須要踏踏實(shí)實(shí)地和數(shù)字打交道,因此,對(duì)數(shù)字比較敏感的人適合做計(jì)劃員,而不是由外向型的談判專家來(lái)計(jì)劃企業(yè)的未來(lái)。
計(jì)劃的獨(dú)立性就如同國(guó)家司法的獨(dú)立性一樣重要。
2 單獨(dú)設(shè)立了庫(kù)存計(jì)劃員職位
庫(kù)存計(jì)劃員的主要職責(zé)是監(jiān)督。很多公司是不設(shè)這個(gè)職位的。
3 把采購(gòu)分為兩部分
一部分是下單采購(gòu),即PROCUREMENT,另一部分是外包采購(gòu),即SOURCING。
采購(gòu)的主要任務(wù)是談判。PROCUREMENT主要是根據(jù)工廠的MRP來(lái)談判DELIVERY,即交貨方面的事務(wù);SOURCING是根據(jù)設(shè)計(jì)BOM尋找合適的供應(yīng)商,并談判品質(zhì)、價(jià)格、交貨與運(yùn)輸條款等業(yè)務(wù)。他們談判的內(nèi)容不同,所以對(duì)他們的素質(zhì)以及任職資格的要求也不同。SOURCING的采購(gòu)員要求必須“懂技術(shù)”,必須對(duì)所要采購(gòu)的物料具備足夠的商品知識(shí)。并能夠處理與物料相關(guān)的一些技術(shù)問(wèn)題。業(yè)界通常尋找那些具有理工科背景,最好是做過(guò)研發(fā)、技術(shù)支持或品質(zhì)的人。而對(duì)下單采購(gòu)員則沒(méi)有這樣高的要求。
把采購(gòu)分開的好處是能夠讓不同的采購(gòu)員運(yùn)用不同的能力做不同的事;同時(shí)。在杜絕采購(gòu)賄賂方面也會(huì)起到一定作用。
4 生產(chǎn)部點(diǎn)線向供應(yīng)鏈管理經(jīng)理匯報(bào)工作
在“一切為了生產(chǎn)”的年代,或在那些“生產(chǎn)是老大”的公司,供應(yīng)鏈與物流管理的相關(guān)職能往往被分解到生產(chǎn)、財(cái)務(wù)等各個(gè)部門中,成為附屬部門。而這個(gè)組織結(jié)構(gòu)正好相反,把生產(chǎn)作為供應(yīng)鏈管理的一部分,這與需求與供應(yīng)鏈管理的流程是一致的。生產(chǎn)作為一個(gè)典型的執(zhí)行部門,從供應(yīng)鏈管理流程角度,它只是對(duì)內(nèi)采購(gòu)的管理而已,也就是說(shuō)生產(chǎn)是為供應(yīng)鏈服務(wù)的。
當(dāng)然,這種組織結(jié)構(gòu)不一定是最好的。但很多企業(yè)的業(yè)績(jī)不好。除了流程的問(wèn)題之外,組織結(jié)構(gòu)是個(gè)大問(wèn)題。
1 庫(kù)存控制就是倉(cāng)庫(kù)管理嗎?
庫(kù)存控制與倉(cāng)庫(kù)管理有關(guān)。但絕不僅僅是倉(cāng)庫(kù)管理。庫(kù)存控制的真正定義應(yīng)是在保證給客戶及時(shí)交貨的前提下,如何降低庫(kù)存(持有成本),提高庫(kù)存周轉(zhuǎn)率。
在英語(yǔ)中,庫(kù)存控制稱為Inventory Control。而倉(cāng)庫(kù)管理稱為Warehousing&Storing Management。倉(cāng)庫(kù)管理是庫(kù)存控制的一個(gè)重要的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)。
要實(shí)現(xiàn)對(duì)客戶的及時(shí)交貨,并盡可能提高庫(kù)存周轉(zhuǎn)率,從而提高制造業(yè)現(xiàn)金周轉(zhuǎn)效率。需要供應(yīng)鏈管理的各個(gè)職能部門的積極參與。包括銷售、財(cái)務(wù)、計(jì)劃、采購(gòu)、生產(chǎn)、倉(cāng)儲(chǔ)、物流運(yùn)輸、ERP等。
2 什么是庫(kù)存周轉(zhuǎn)率?
庫(kù)存周轉(zhuǎn)率實(shí)際是一個(gè)財(cái)務(wù)概念,反應(yīng)的是用于庫(kù)存這個(gè)流動(dòng)資產(chǎn)的現(xiàn)金周轉(zhuǎn)效率。直觀地理解就是原材料一年周轉(zhuǎn)了多少次。
庫(kù)存周轉(zhuǎn)次數(shù)越高。說(shuō)明現(xiàn)金利用效率越高。
3 上TERP系統(tǒng)就一定能降低庫(kù)存嗎?
ERP可以幫助降低庫(kù)存,但不一定是“一定”會(huì)降低庫(kù)存。
理論上按照MRP的邏輯。企業(yè)通過(guò)按需采購(gòu),按需生產(chǎn)/出貨,可以把庫(kù)存降低。但實(shí)際上企業(yè)的庫(kù)存管理是非常復(fù)雜的技術(shù)問(wèn)題,牽扯到整個(gè)需求與供應(yīng)鏈的管理流程、組織結(jié)構(gòu)的設(shè)定與執(zhí)行效果。
4 庫(kù)存到底是什么?
庫(kù)存既不是一種“浪費(fèi)”,也不是“為應(yīng)付需求波動(dòng)而建立的儲(chǔ)備”。庫(kù)存是需求與供應(yīng)鏈管理流程的“粘結(jié)劑”。不正常的庫(kù)存積壓是整個(gè)需求與供應(yīng)鏈流程管理不協(xié)調(diào)的產(chǎn)物。
5 如何解決庫(kù)存問(wèn)題以提高庫(kù)存周轉(zhuǎn)率?
不可以簡(jiǎn)單地說(shuō)庫(kù)存就是放在倉(cāng)庫(kù)里的存貨。至少不應(yīng)把庫(kù)存問(wèn)題與組織中某個(gè)個(gè)體的表現(xiàn)直接聯(lián)系起來(lái)。解決庫(kù)存問(wèn)題的根本原則是解決需求與供應(yīng)鏈管理中的流程不協(xié)調(diào)問(wèn)題。當(dāng)然還涉及公司的組織結(jié)構(gòu)問(wèn)題。流程與組織結(jié)構(gòu)的問(wèn)題解決了,加上合適的工具,理論上庫(kù)存可以達(dá)到無(wú)限小,庫(kù)存周轉(zhuǎn)率可以無(wú)限大。
6 如何做到“零庫(kù)存”?
從來(lái)就沒(méi)有真正的“零庫(kù)存”,只能把庫(kù)存做到盡可能低。
既然庫(kù)存是需求與供應(yīng)鏈管理流程的“粘結(jié)劑”,就不能只考慮自己的庫(kù)存。還要考慮供應(yīng)商、客戶,甚至包括供應(yīng)商的供應(yīng)商、客戶的客戶的庫(kù)存。這條線就是庫(kù)存。這條線不能太粗。也不能太細(xì),太粗了大家扛不動(dòng)。太細(xì)就會(huì)斷。
7 JIT與庫(kù)存控制的關(guān)系是什么?
JIT是精益生產(chǎn)中的理念,具體實(shí)現(xiàn)方式是看板。
看板最早起源于內(nèi)部生產(chǎn)原材料、半成品的庫(kù)存流轉(zhuǎn)控制,逐漸引申到對(duì)供應(yīng)商物料的控制??窗宓木窒扌栽谟谒贿m應(yīng)于生產(chǎn)、需求比較穩(wěn)定的流程作業(yè)情況。外部JIT的實(shí)現(xiàn)是大多數(shù)企業(yè)無(wú)法做到的。
8 JIT與ERP水火不相容嗎?
JIT與ERP并非水火不容。之所以有這種說(shuō)法是因?yàn)楹芏嗳说慕?jīng)驗(yàn)、經(jīng)歷的局限性。實(shí)踐證明,JIT與ERP的聯(lián)合運(yùn)營(yíng)可以相互取長(zhǎng)補(bǔ)短,尤其體現(xiàn)在庫(kù)存控制方面。其結(jié)合的效果非常好。
9 VMI是怎么回事?
VMI(供應(yīng)商管理庫(kù)存)考慮的是供應(yīng)鏈管理?xiàng)l件下的庫(kù)存控制。但并不是所有企業(yè)都可以做VMI。大多數(shù)企業(yè)無(wú)法實(shí)現(xiàn)VMI。這里除了技術(shù)問(wèn)題(如信息技術(shù)、流程設(shè)計(jì)等),最關(guān)鍵的就是對(duì)供應(yīng)商的議價(jià)能力。
10 JMI是怎么回事?
JMI(聯(lián)合庫(kù)存管理)是在VMI基礎(chǔ)上的一種發(fā)展,強(qiáng)調(diào)3PL的參與。JMI的核心是供應(yīng)商、3PL、廠商、客戶共同聯(lián)合起來(lái),管理整個(gè)需求與供應(yīng)鏈的節(jié)點(diǎn)庫(kù)存。
11 CPFR與JMI的關(guān)系是什么?
如果說(shuō)VMI是庫(kù)存控制的具體表現(xiàn)形式,CPFR(聯(lián)合計(jì)劃、預(yù)測(cè)與庫(kù)存補(bǔ)充)則是一種更高的理念。它更強(qiáng)調(diào)在計(jì)劃、預(yù)測(cè)、庫(kù)存補(bǔ)充方面的聯(lián)合,具體表現(xiàn)是:需求與供應(yīng)鏈任何一個(gè)節(jié)點(diǎn)的庫(kù)存都是供需雙方共同決定的結(jié)果。
12 企業(yè)實(shí)際庫(kù)存控制的難點(diǎn)在哪里?
1.1MBD技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用近年來(lái),MBD技術(shù)在航空制造行業(yè)已經(jīng)得到了長(zhǎng)足發(fā)展,特別是在設(shè)計(jì)部門,已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn)了全三維方式,并且設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的發(fā)放以三維模型作為唯一的數(shù)據(jù)源。MBD模型中包含了產(chǎn)品的幾何屬性(尺寸、公差等)、制造屬性(材料定額等)和管理屬性(產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、EBOM等),只需要將MBD模型作為唯一數(shù)據(jù)源下發(fā)到工藝部門即可,工藝人員可以從MBD模型上獲取產(chǎn)品全部信息,進(jìn)而進(jìn)行三維工藝設(shè)計(jì),保證了整個(gè)過(guò)程的單一數(shù)據(jù)源特性。為了能夠規(guī)范基于產(chǎn)品的模型定義方法,企業(yè)需要根據(jù)實(shí)際需求定義一系列標(biāo)準(zhǔn)來(lái)支撐,如:建模標(biāo)準(zhǔn)、尺寸和公差標(biāo)注標(biāo)準(zhǔn)、注釋標(biāo)準(zhǔn)等等?;贛BD的產(chǎn)品設(shè)計(jì)將產(chǎn)品的設(shè)計(jì)屬性、工藝屬性、制造屬性、檢測(cè)屬性等都高度集成在三維實(shí)體模型上,取代了傳統(tǒng)由三維實(shí)體模型描述幾何形狀信息,二維工程圖紙定義尺寸、公差和工藝信息的分步式描述方法。
1.2MBD模型在工藝設(shè)計(jì)中的應(yīng)用在MBD環(huán)境下,工藝設(shè)計(jì)統(tǒng)一在CAD平臺(tái)下進(jìn)行,工藝信息集成在PDM系統(tǒng)中進(jìn)行管理。工藝部門通過(guò)PDM系統(tǒng)接收到設(shè)計(jì)部門發(fā)放的三維MBD模型后,主要進(jìn)行以下幾個(gè)步驟的工作:(1)進(jìn)行工藝性審查,主要對(duì)設(shè)計(jì)模型的幾何特征、產(chǎn)品屬性、尺寸標(biāo)注、基準(zhǔn)、技術(shù)要求等進(jìn)行審查,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)提交設(shè)計(jì)部門,設(shè)計(jì)部門修改后重新下發(fā);(2)進(jìn)行EBOM到MBOM的轉(zhuǎn)換,所謂EBOM是指設(shè)計(jì)部門發(fā)放的產(chǎn)品結(jié)構(gòu),而MBOM是制造部門從加工、裝配角度搭建的產(chǎn)品結(jié)構(gòu),MBOM去除EBOM的虛擬件轉(zhuǎn)換成了實(shí)體件,并增加了工裝等工藝資源;(3)進(jìn)行工藝路線規(guī)劃即構(gòu)建基本的工藝路線卡,進(jìn)而對(duì)每道工序進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì),即針對(duì)每一道工序完善加工方法(數(shù)控加工、表面處理、檢驗(yàn)等)并關(guān)聯(lián)相應(yīng)的制造資源(刀具、夾具、設(shè)備等),其中在數(shù)控編程階段,需要生成每道工序的加工模型,用于NC程序的編制和檢驗(yàn),并結(jié)合關(guān)聯(lián)的制造資源(機(jī)床、刀具、夾具等)進(jìn)行仿真驗(yàn)證,最后將驗(yàn)證結(jié)果(NC代碼、仿真動(dòng)畫等數(shù)據(jù))保存回對(duì)應(yīng)的工序;(4)進(jìn)行可視化,生成三維可視化工藝文件進(jìn)行審核后提交PDM系統(tǒng)進(jìn)行管理,并通過(guò)MES下發(fā)車間生產(chǎn)。圖2所示為基于MBD模型的三維加工工藝設(shè)計(jì)流程。
1.3基于模型的制造資源庫(kù)管理企業(yè)需要構(gòu)建自己的三維制造資源庫(kù),將企業(yè)所有的制造資源進(jìn)行統(tǒng)一管理。三維制造資源庫(kù)包含企業(yè)所有的機(jī)床設(shè)備、刀具、夾具、量具、各類工裝資源等,與企業(yè)的資源實(shí)物通過(guò)條碼或二維碼等進(jìn)行管理,并與資源庫(kù)中的三維輕量化模型一一對(duì)應(yīng)[3]。統(tǒng)一的資源庫(kù)管理使得企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)線規(guī)劃、生產(chǎn)力能力評(píng)估、三維工藝設(shè)計(jì)時(shí),可以直接調(diào)用資源庫(kù)的三維模型進(jìn)行仿真驗(yàn)證,提高了前期規(guī)劃效率和準(zhǔn)確度。例如在三維工藝設(shè)計(jì)階段,需要調(diào)用資源庫(kù)中的機(jī)床、刀具、工裝等資源進(jìn)行數(shù)控加工的驗(yàn)證仿真,如果需要制造專用工裝,則發(fā)起專用工裝設(shè)計(jì)申請(qǐng),由工裝設(shè)計(jì)部門進(jìn)行設(shè)計(jì),最后將設(shè)計(jì)完成的三維工裝模型保存到工裝資源庫(kù)中。
1.4基于模型的現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行基于PDM系統(tǒng)將工藝數(shù)據(jù)(三維作業(yè)指導(dǎo)書、工時(shí)定額、材料定額等)通過(guò)MES系統(tǒng)傳遞到制造車間。車間生產(chǎn)計(jì)劃員根據(jù)接收到的相關(guān)工藝數(shù)據(jù),結(jié)合車間資源、庫(kù)房資源等信息進(jìn)行計(jì)劃排產(chǎn)和生產(chǎn)調(diào)度。車間工人利用現(xiàn)場(chǎng)終端,訪問(wèn)PDM系統(tǒng)中保存的工藝數(shù)據(jù),可以對(duì)三維工藝模型進(jìn)行旋轉(zhuǎn)、縮放、測(cè)量尺寸、標(biāo)注等操作,以及查看三維作業(yè)指導(dǎo)書。在制造過(guò)程中發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)或者工藝問(wèn)題時(shí)可以直接在三維模型上進(jìn)行標(biāo)注,及時(shí)反饋給設(shè)計(jì)、工藝部門進(jìn)行修改,重新下達(dá)。