智能制造工程技術匯總十篇

序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇智能制造工程技術范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

作者簡介：王（1966-），女，河南鄭州人，北京信息科技大學機電工程學院，教授；張懷存（1956-），男，陜西延安人，北京信息科技大學機電工程學院，副教授。（北京 100192）

基金項目：本文系北京信息科技大學市級精品課程建設項目、北京信息科技大學2010教學改革項目（項目編號：2010JG06）的研究成果。

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2013）01-0087-03

一、“機械制造技術基礎”精品課程建設的背景

隨著高等教育改革的不斷深入和發(fā)展，課程作為高等學校培養(yǎng)計劃的基本組成單元，是實現(xiàn)高等學校教育目標的基本保證。課程體系、內容的合適與否影響著培養(yǎng)目標實現(xiàn)。教育部在2003 年正式啟動國家精品課程建設項目并在《教育部關于啟動高等學校教學質量與教學改革工程精品課程建設工作的通知》中指出“國家精品課程是具有一流教師隊伍、一流教學內容、一流教學方法、一流教材、一流教學管理等特點的示范性課程”。[1]即精品課程應該具有體系的整體性、內容的先進性、資源的開放性和師生之間的互動性并具有強烈的示范作用。要求精品課程以多媒體信息技術為實現(xiàn)手段，基于互聯(lián)網(wǎng)，包括課程的歷史沿革、網(wǎng)上教學資源如大綱、電子教案、多媒體課件、教材和課堂錄像、教育理念、師資隊伍、教學方法手段與教學改革、學生和專家的評價考核等建設要素。[2]精品課程不單純是教學方法和教學模式的改革，更是一個包含教師、學生、教材、教學技術手段、教學制度等多種要素的系統(tǒng)工程。精品課程建設一般分為內容建設、隊伍建設、教學方法和手段建設、教材建設、實驗內容建設及機制建設等六個方面。[3]

1997年國家教委工科處委托制圖與機械基礎兩課委員會組織全國重點工科高校就工程材料和機械制造基礎課程召開會議，對原金工系列課程改革的必要性和基本思路進行了探討，會議通過了《高等工科院校金工系列課程改革指南》。提出根據(jù)“以培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力為核心，以CAD/CAM為主線，拓寬基礎，重視實踐”的總體改革思路；重新規(guī)劃了機械制造系列課程的內容體系。按照其改革方案而設置的“機械制造技術基礎”課程是機械制造基礎系列課程中的一門主要專業(yè)基礎課程。1998年配合北京信息科技大學拓寬專業(yè)口徑和人才培養(yǎng)模式改革，進行專業(yè)改革，將原機械制造及其自動化、機械設計和機械電子等專業(yè)合并為機械設計制造及其自動化專業(yè)。為了適應擴寬機械類專業(yè)人才培養(yǎng)模式的需要，將“機械制造工藝學”、“金屬切削原理與刀具”、“金屬切削機床”和“機床夾具設計”四門課程按照重基礎、少學時、新知識、寬面向的原則整合優(yōu)化合并為“機械制造技術基礎”。[4]“機械制造技術基礎”不僅是機械設計制造及其自動化專業(yè)的專業(yè)基礎課程，也是工業(yè)工程、車輛工程等專業(yè)的專業(yè)基礎課程。目前北京信息科技大學機械設計制造及其自動化、工業(yè)工程、車輛工程等專業(yè)均設置該門課程。機械設計制造及其自動化專業(yè)計劃80學時、工業(yè)工程專業(yè)計劃72 學時，其中實驗8學時；車輛工程專業(yè)計劃40 學時，其中實驗6學時。

北京信息科技大學一直以來非常重視精品課程建設。為了適應當今社會對機械專業(yè)人才需求，實現(xiàn)機械設計制造及其自動化專業(yè)應用型人才專業(yè)核心能力的要求，[5]學生既要具有必備的理論基礎，又要具有快速適應工作崗位的工程能力。2006年“機械制造技術基礎”被列為北京信息科技大學重點建設課程、2007年被評為校精品建設課程。經(jīng)過多年的建設和完善，2009年被評為北京市精品課程。在精品課程建設過程中進行了深入思考，特別注重教學內容的與時俱進；注重教學方法和教學模式的改革；構建了公益勞動、金工實習、課程內實驗、生產(chǎn)實習、綜合實驗周、課程設計、制造綜合能力學科競賽的基于工程的實踐教學體系，實現(xiàn)對學生工程能力的培養(yǎng)。

二、與時俱進優(yōu)化課程體系和教學內容，適應學科最新發(fā)展

“機械制造技術基礎”課程內容涉及知識面寬、知識點多、綜合性強，與實際工程結合緊密，圖多、層次多。科學技術的迅猛發(fā)展不斷促進制造技術的發(fā)展，新材料新技術不斷涌現(xiàn)。要實現(xiàn)與工業(yè)企業(yè)的無縫連接，教師需密切關注學科發(fā)展，與時俱進優(yōu)化課程體系和教學內容，協(xié)調傳統(tǒng)內容與先進性。

課程的內容圍繞產(chǎn)品的加工制造，以機械加工工藝為主線，以優(yōu)質、高效、低成本、節(jié)能減排為宗旨，將涉及到的機床設備、金屬切削原理與刀具、工藝裝備等有關內容有機結合起來，并根據(jù)這條主線的需求作為取舍的原則，強調以產(chǎn)品質量、生產(chǎn)率、經(jīng)濟性、可持續(xù)發(fā)展為中心融入節(jié)約能源和綠色制造的理念。從培養(yǎng)學生的綜合工程素質出發(fā)，使學生熟悉和掌握基本理論和專業(yè)知識，具有能夠在理論上進行分析、在實踐上具有解決一般技術問題能力。補充新知識，增加現(xiàn)代工業(yè)領域采用的新刀具材料、新加工方法、數(shù)控機床的基本介紹、數(shù)控加工工藝的特點、計算機輔助工藝設計、綠色制造等內容，使教學內容能夠充分反映現(xiàn)代制造技術的發(fā)展。

目前，“機械制造技術基礎”教學內容多課時少，在教學內容的講授上既要加強基礎，又要拓寬知識面；既要保持經(jīng)典，又要體現(xiàn)先進制造技術的發(fā)展；既要掌握基本理論，又要加強工程實踐能力和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。在教學內容上以少、精、寬、新為原則，對教學內容進行必要的調整，如減少車床進給和螺紋加工運動傳動鏈的講授，而將這部分內容放在實驗課中，學生在現(xiàn)場對著實物進行感性觀察，學得更快、記得更牢。對于機械加工工藝擬定、加工精度部分等重點內容仍進行重點講解，但是更加注重對實際工程問題的分析和理解，強化學生在實際工程中應用所學知識解決問題的能力。

高水平教材的建設是課程建設的基本，本課程選用韓秋實和王主編《機械制造技術基礎（第3版）》作為教材。該教材是普通高等教育“十一五”國家級規(guī)劃教材和北京市精品教材立項，該教材還獲得中國機械工業(yè)科技進步三等獎。編寫出版與之配套的《機械制造技術基礎習題集》，分為學習指導和習題（包括填空題、選擇題、判斷題、簡答題、分析題、計算題和參考答案）。編寫《機械制造技術基礎實驗指導書》和實驗報告，用于實驗教學。編寫《綜合實驗周大綱》和《綜合實驗周指導書》用于指導學生完成綜合實驗周的學習。建設了“機械制造技術基礎”的課程教學網(wǎng)絡化平臺。制作了網(wǎng)絡課件、編寫了多媒體教案，網(wǎng)上提供教學大綱、教案、電子講義等資料，實現(xiàn)教學資源的共享。開設網(wǎng)上答疑和交流通道。學生利用網(wǎng)絡資源鞏固課本知識的同時，進一步拓寬知識面，增強理論學習的深入性，使課堂教學得到擴展。

三、以工程能力培養(yǎng)為中心，構建層次式的實踐教學體系，實現(xiàn)理論教學和創(chuàng)新實踐活動的有機融合

深入企業(yè)調研，分析整合和提煉典型生產(chǎn)流程所需的知識、技能、核心能力和態(tài)度，構建專業(yè)認知與實踐－金工實習－課程實驗教學－生產(chǎn)實習－課程設計-綜合實驗周－制造綜合能力-數(shù)控加工學科競賽“多元結合”的實踐教學體系。在實踐性教學體系構建的過程中，特別注重學生實踐能力的培養(yǎng)，努力實現(xiàn)從模擬型向實戰(zhàn)型轉變，由限制性向自主性轉變，由驗證性向綜合性轉變，由理論性向應用性轉變。注重讓學生建立起工程的系統(tǒng)概念，了解工藝設計、制造、檢驗等過程。從機械制造技術基礎—先進制造技術—數(shù)控編程—實際加工操作，注重層次化、從設計、仿真到實際零件加工的動手能力培養(yǎng)，體現(xiàn)漸進性教學方式。

金工實習使學生了解基本的機械制造知識和方法；生產(chǎn)實習使之了解機械產(chǎn)品加工與裝配工藝過程和工藝裝備，將所學理論知識與生產(chǎn)實際緊密聯(lián)系起來；課程實驗教學將科研成果引入教學，教師運用現(xiàn)代實驗手段開出綜合性、設計性實驗，讓學生親自動手，提高了學生實驗技能和實際動手能力；課程設計選自實際生產(chǎn)課題，要求學生獨立完成，同時注意發(fā)揮團隊作用。重點培養(yǎng)學生制訂零件機械加工工藝規(guī)程和分析工藝問題的能力；綜合實驗課使學生受到一次接近實際的工程訓練，全面實踐和了解產(chǎn)品從設計、分析、制造、裝配的全過程，提高學生綜合分析能力、解決工程實際問題能力、協(xié)同工作能力和系統(tǒng)集成能力。制造綜合能力-數(shù)控加工學科競賽滿足學生進行創(chuàng)新的需求，進一步融合理論與實踐，使學生的工程能力得到進一步提升。

在課程建設過程中，本校進一步強化和加強生產(chǎn)實習組織、指導教師隊伍的建設，設立長春一汽生產(chǎn)實習基地，使生產(chǎn)實習取得實效。綜合實驗周通過學生對產(chǎn)品的設計建模，進行工藝設計、數(shù)控編程和在機床上加工出產(chǎn)品，使學生綜合運用知識解決問題的能力大大提高。

實驗指導教師在實驗中只講述實驗中的難點、應注意的事項，而實驗原理、儀器的工作原理和使用方法由學生自己在實驗預習中完成。另外，安排學生生產(chǎn)實習，使學生對機械制造工藝及設備有一個切身的感性認識，每年還鼓勵學生參加各種比賽和見習工程師考試，取得了較好的效果。

在專業(yè)課程設計中融入現(xiàn)代計算機工程軟件的應用，實現(xiàn)與先進制造技術和信息技術的融合。從計算機輔助設計進行產(chǎn)品的建模分析，然后基于計算機輔助制造軟件進行零件的數(shù)控編程，通過DNC系統(tǒng)將程序傳到數(shù)控機床上進行加工，得到零件。通過實驗為學生建立起制造系統(tǒng)的概念。專業(yè)課程設計過程中教師的指導和討論環(huán)節(jié)規(guī)范化，使學生的課程設計真正取得實效。

面向工程實際，為學生營造現(xiàn)代工業(yè)背景的工程大環(huán)境。利用北京市的相關資源為學生提供實踐機會。與機床協(xié)會密切合作，每年組織學生參觀機床展覽會并進行討論和研討。邀請相關企業(yè)的技術工程師到校講座、聯(lián)系北汽福田、現(xiàn)代等現(xiàn)代化企業(yè)組織學生進行參觀，為學生創(chuàng)造機會接觸了解先進制造技術的最新發(fā)展動向和行業(yè)發(fā)展趨勢，增加對現(xiàn)代化企業(yè)實際的感性認識。學校購置了各種教學模型、高檔加工中心、數(shù)控車床、FMS系統(tǒng)、機床靜剛度測試儀、主軸動態(tài)特性測試試驗臺等實驗設備，設有專門的制造實驗室，為學生構建了實際的工程環(huán)境，使從未接觸過工程實際的學生建立應用的整體概念，突出實驗的演示性、設計性和綜合性，追求實驗手段的先進性。

為了適應應用型高級人才培養(yǎng)目標的實驗體系研究和實驗環(huán)節(jié)的建設，學校開設綜合性和設計性實驗，構建實驗平臺，編寫實驗指導書和任務書；編寫相關的課程設計指導書。開設綜合性和設計性實驗，初步設想設定加工某零件要求達到的精度目標，讓學生自主設計實驗項目和方案，并獨立完成實驗。利用綜合實驗周的時間開設計算機輔助工藝設計和先進制造技術實驗等。主要安排反映制造工程領域技術先進性和技術發(fā)展動向的實驗，包括數(shù)控機床加工操作、計算機輔助工藝設計、計算機輔助制造等實驗，使學生了解先進制造技術的研究發(fā)展和基本技術方法，建立現(xiàn)代制造工業(yè)先進技術的實際概念，完成先進技術設備實際操作的基礎訓練。

四、實施工程意識培養(yǎng)和實踐能力提高的基于項目的教學改革

1.以建構主義理論為指導，以工程應用為主線，研究基于項目的教學模式，注重工程能力的培養(yǎng)

針對目前普遍存在的教學與科研相脫節(jié)，課堂教學內容缺乏現(xiàn)實感，學生缺乏對先進制造技術的認識和專業(yè)學習積極性；課堂教學與企業(yè)的實踐操作彼此割裂，學生運用學科理論與方法解決工程實際問題的能力得不到培養(yǎng)和鍛煉；校園生活與工業(yè)實際彼此分離等問題，以建構主義理論為指導，在機械制造及其自動化專業(yè)方向實施基于項目的教學模式改革的實踐，整個過程貫穿學習—實踐—再學習—再實踐，以項目引領、任務驅動、教學做一體化課程教學模式設計和組織教學內容。

從“機械制造技術基礎”課程的第一節(jié)課，提出基于項目研究的學習。給每個同學發(fā)一份項目研究任務書，一個“機械制造技術基礎課程”項目研究活動一覽表。學生自愿組合，1～3人為一個小組，以小組為單位開展研究。隨著教學內容的開展，基于項目的要求，在教師的指導下，學生通過課堂學習、下課到圖書館查閱相關資料，遇到問題請教教師，循序漸進地完成項目的研究。學生成為學習主體，充分調動學生的主觀能動性，將教師的教學與學生的學習活動融為一體。學生以小組為單位通過解決實際問題而學習，通過討論與小組其他成員進行積極的良性互動，相互交流想法、相互鼓勵和溝通，培養(yǎng)了學生的團隊合作意識和工程能力。實行新的教學模式后，學生的學習積極性和主動性提高，解決工程實際問題的能力得到了鍛煉和提高。

2.課堂討論法

在課程講授過程中常注意提出一些思考問題啟發(fā)學生積極主動思考。結合課程的重點、難點，設計課堂討論題目，通過討論、質疑和總結提高學生學習的興趣和課堂活力，使學生對知識易于理解和掌握。對于習題中的錯誤，教師設計題目，供同學們討論。比如對于機械加工關鍵工序的工序尺寸的擬訂，如何判斷封閉環(huán)是關鍵，教師給出一個實例，給同學們討論，然后通過正確和不正確方法的比較，和同學們一起總結出“尺寸鏈很重要，基準轉換用得著；先看封閉環(huán)，再判增和減，極值和概率法幫計算；多尺寸計算，圖表法最有效” 等朗朗上口的口訣，便于學生記憶。注重結合生產(chǎn)實踐，講課過程中還經(jīng)常結合科研項目中的問題與學生進行課堂討論得出解決方案。

3.案例教學法

本課程主講教師近年承擔國家高檔數(shù)控機床科技重大專項、國家和北京市自然基金、北京市科技計劃等多項科研項目，得到科研經(jīng)費上千萬，獲得省部級科技獎勵7項。在高端數(shù)控裝備的研制和開發(fā)上取得多項科研成果。在教學過程中，將科研成果作為案例介紹給學生，從實際需求、方案的構思、方案的設計和實施方式，使學生較真實地接觸工程實際，將其中的科學規(guī)律與教學內容有機地結合起來，培養(yǎng)學生科學思考問題的工程能力。比如在講到提高生產(chǎn)效率的時候，將研制的復合機床作為實例，使學生深刻理解提高效率的各種不同途徑。在講到機床傳動鏈時，介紹傳動鏈的長短的優(yōu)點和不足。在介紹數(shù)控機床時，以研究的電主軸為例，提出電主軸概念的來源，在于縮短傳動鏈，揭示機械制造科學技術進步內在規(guī)律，開闊了學生的學術眼界。其次，鼓勵學生參與科研，積極拓展第二課堂，吸收學生參與教師科研項目，依托科研項目培養(yǎng)學生的綜合素質、實際解決問題的能力和創(chuàng)新能力。

在“機械制造技術基礎”精品課程建設中，基于工程能力培養(yǎng)的精品課程的建設是一個長期的工作，需要不斷凝練課程特色、持續(xù)完善課程體系和優(yōu)化教學內容、在教學模式和教學方法的改革等方面不斷探索實踐改進，才能將“機械制造技術基礎”課程建設成真正意義上的精品課程。

參考文獻：

[1]教育部高教司.教育部關于啟動高等學校教學質量和教學改革工程精品課程建設工作的通知[EB/OL].．

[2]柳禮泉.論精品課程的特征[J].高等教育研究，2009，（3）.

篇（2）

doi ： 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2017. 01. 047

[中圖分類號] TM72；TP311.52 [文獻標識碼] A [文章編號] 1673 - 0194（2017）01- 0083- 02

0 引 言

造價分析作為電網(wǎng)企業(yè)開展工程投資造價總結與評價研究的基礎性研究工作，已經(jīng)在電網(wǎng)企業(yè)深化開展十余年，造價分析的信息化管控能力已經(jīng)得到了顯著的提升，為支撐造價分析與數(shù)據(jù)挖掘提供了良好的平臺。同時，造價分析具有數(shù)據(jù)樣本龐大、數(shù)據(jù)層次架構清晰的顯著特點，為智能分析方法與技術應用提供了良好的平臺。因此，結合現(xiàn)代化智能計算技術與手段，深入開展基于云計算的輸變電工程造價智能分析平臺設計與研究，具有一定的應用價值。

1 云計算的基本內涵及應用分析

云計算應用平臺一般由數(shù)據(jù)資源池、服務器及客戶端組成，其中數(shù)據(jù)資源池為云計算的主要功能對象，服務器為云計算開展支持系統(tǒng)，客戶端是指終端用戶的輸入、輸出設備，包括計算機、筆記本、智能手機、平板電腦等，用戶通過互聯(lián)網(wǎng)將個人的硬件設備與云平臺連接并獲取服務，形成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理中心與組織架構。

隨著近年來輸變電工程造價分析工作的開展，已經(jīng)形成了較為完備的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，包括工程結算分析系統(tǒng)、材料價格分析系統(tǒng)、概預算評審系統(tǒng)、工程造價分析系統(tǒng)等各功能模塊，同時形成了具有針對性的應用模型及計算處理工具，為造價智能分析云計算平臺設計與應用提供了較好的支撐。

2 造價智能分析云計算平臺架構設計研究

結合云計算的功能與特點，分析輸變電工程造價管控數(shù)據(jù)域與方法域，可系統(tǒng)集成形成造價智能分析云計算平臺，例如包括：數(shù)據(jù)統(tǒng)一規(guī)范化處理，為不同口徑數(shù)據(jù)資源提供標準應用格式；數(shù)據(jù)智能統(tǒng)計與集成分類處理，為原始工程數(shù)據(jù)及現(xiàn)有數(shù)據(jù)庫歸集形成有序數(shù)據(jù)分析平臺提供支撐；智能數(shù)據(jù)挖掘與計量分析處理，為不同功能目標全方位、多層次算法支撐；多維度造價查詢與展示平臺處理，為造價對比分析、波動分析、偏差分析、預測分析等功能需求提供快速展示支撐。

云計算平臺結合功能需求可實現(xiàn)靈活拓展與高效計算，在造價智能分析處理過程中具有較強的適用性與可靠性，依托大數(shù)據(jù)分析與處理技術，基于現(xiàn)代化計算機處理手段，實現(xiàn)軟件計算與硬件支撐的融合。

輸變電工程造價智能分析云計算平臺整體系統(tǒng)架構主要依托于高效集成服務器進行數(shù)據(jù)域處理，依托客戶客戶端進行集成展示，提供全方位的數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、數(shù)據(jù)挖掘、數(shù)據(jù)計算、數(shù)據(jù)集成等功能需求，提高數(shù)據(jù)應用的效率與價值挖掘。

3 造價智能分析云計算平臺應用分析

輸變電工程造價基于建設全過程包括工程估算、初設概算、施工圖預算、工程結算、竣工決算等不同口徑、不同形式的數(shù)據(jù)樣本，造價智能分析云計算平臺需要從以下幾個方面進行重點建設及研究。

3.1 重視大樣本工程數(shù)據(jù)統(tǒng)一規(guī)范標準制定

工程投資分析數(shù)據(jù)具有龐大的樣本量，平臺構建必須重視數(shù)據(jù)統(tǒng)一規(guī)范標準制定，為數(shù)據(jù)收集與集成統(tǒng)計提供良好基礎，同時為數(shù)據(jù)對比分析與挖掘計算提供快速檢索與定位查詢功能支撐。

3.2 重視數(shù)據(jù)域的拓展與集成計算

造價智能分析不僅是工程自身投資數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與計算，還包括社會經(jīng)濟及市場發(fā)展數(shù)據(jù)、設備材料價格數(shù)據(jù)、人工機械成本數(shù)據(jù)等其他外部參數(shù)變量的挖掘與利用，應構建具有較強層次化架構的數(shù)據(jù)域體系，體現(xiàn)云計算平臺的集成性。

3.3 重視智能算法的創(chuàng)新應用與有效嵌入

數(shù)據(jù)作為計算平臺功能實現(xiàn)的基礎單元，更加需要智能計算方法與計算工具的集成應用，才能更好地實現(xiàn)造價偏差分析、造價預測分析、造價取費標準分析、造價控制分析功能模塊，同時重視固化智能算法，實現(xiàn)平臺與算法有效融合。

3.4 重視以功能需求為導向進行動態(tài)拓展

隨著造價精益化管理要求的不斷提升，云計算平臺將會發(fā)揮更大的支撐與服務功能，多樣化的需求將會不斷呈現(xiàn)，因此，平臺設計必須具備以功能需求為導向，可實現(xiàn)動態(tài)拓展，才能更大范圍的滿足平臺應用價值的發(fā)揮。

4 結 語

輸變電工程造價分析已經(jīng)成為電網(wǎng)工程投資造價管控中的一項重要性、常態(tài)化實踐與研究工作，智能分析技術與集成分析平臺的設計應用能夠為造價分析水平提升提供良好的支撐，因此，深化云計算技術在工程造價分析及管控中的拓展應用意義重大。必須重視數(shù)據(jù)域、方法域、功能域的有效集合，重視大數(shù)據(jù)集成應用與智能算法的創(chuàng)新應用，依托工程建設大樣本平臺，開展更加有效的支撐服務。

主要參考文獻

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中圖分類號：TU723文獻標識碼： A

高職工程造價專業(yè)主要培養(yǎng)掌握必要工程造價計價基本理論知識，形成基本的工程算量與計價、造價控制與管理等職業(yè)能力，具有基本的職業(yè)素養(yǎng)，能勝任工程造價相關工作崗位的專業(yè)人才。學生畢業(yè)后一般從施工現(xiàn)場的工程造價崗位做起，要能勝任預算員工作崗位，達到預算員能力水平；工作若干年后，積累了一定的實踐經(jīng)驗，通過考試取得造價員職業(yè)資格，具備了造價員職業(yè)能力，可以在一定范圍內獨立從事工程造價工作，拓展了職業(yè)領域；再經(jīng)過一定時間的工作實踐，通過努力，在造價工程師職業(yè)資格考試中順利過關，取得造價工程師執(zhí)業(yè)資格，具備了造價工程師職業(yè)能力，成為工程造價領域專業(yè)人才。工程造價專業(yè)培養(yǎng)的學生定位為造價員崗位，為此，學生在校期間就應接受相關專業(yè)訓練，培養(yǎng)相應職業(yè)能力。

一、高職工程造價專業(yè)教育教學現(xiàn)狀分析

工程造價專業(yè)是高等職業(yè)教育工程管理類專業(yè)中的重點專業(yè)之一，凡是開設有建筑類專業(yè)的高職院校，基本上都開設了工程造價專業(yè)。從歷年高職院校招生情況來看，工程造價專業(yè)招生人數(shù)僅次于工程技術專業(yè)，是建筑類專業(yè)中規(guī)模第二大的專業(yè)。工程造價專業(yè)經(jīng)過多年的辦學實踐，積累了較為豐富的經(jīng)驗，也取得了一定的成績，但也暴露出一些明顯的問題，特別是與工程造價行業(yè)職業(yè)資格考試要求聯(lián)系不緊密，教學的針對性不強，具體表現(xiàn)為：

1．教學內容選取有待統(tǒng)一

在工程造價專業(yè)教學內容的取舍上，不同院校的做法有較大的差別，目前還沒有統(tǒng)一的標準。有的院校仍保留傳統(tǒng)學科體系，內容陳舊、僵化，不符合職業(yè)教育的特點；有的院校對教學內容作了一定的重構，但沒有進行深入、嚴謹?shù)男袠I(yè)企業(yè)調研，選取的教學內容與實際工作脫節(jié)；有的院校雖然做了大量的調研工作，在此基礎上重構了符合實際的教學內容，但有時受制于師資力量和學生學習基礎，不得不對教學內容作一定的調整，導致實際選取的教學內容存在一定的缺失。目前工程造價專業(yè)尚未有一個統(tǒng)一的教學內容體系，特別是和職業(yè)資格考試要求的知識體系還不一致。

2、實踐教學環(huán)節(jié)有待加強

實踐教學是高等職業(yè)教育教學環(huán)節(jié)中一個重要的組成部分，其在教學中具有不可替代的重要作用[1]。目前各高職院校實踐教學條件參差不齊，實踐教學環(huán)節(jié)還有待加強。有的院校缺乏必要的實驗設施設備，實踐教學活動只能停留在課堂上；有的院校實驗設施設備不完備，只能部分實施實踐教學環(huán)節(jié)；有的院校實踐教學體系設計不完善，對學生的職業(yè)能力培養(yǎng)不全面；有的院校學生規(guī)模與實踐教學條件不匹配，無法滿足所有學生完成全部實踐教學需要。實踐教學環(huán)節(jié)的不足，制約了工程造價專業(yè)人才培養(yǎng)質量的提升，也不利于按職業(yè)資格考試要求培養(yǎng)學生的職業(yè)能力。

3、教師職業(yè)能力有待提高

教師是教學活動的主導者，高職教育的關鍵在于教師雙師素質的提高，高職教師的教學水平和教學效果，在很大程度上決定著高職院校的教育教學質量[2]。目前工程造價專業(yè)教師職業(yè)能力差異性較大，雙師素質有待提高。有的教師畢業(yè)后就直接進入高職院校教書，沒有企業(yè)實際工作經(jīng)驗，還不能解決實際工作問題；有的教師從行業(yè)企業(yè)引進到學校，沒有經(jīng)過教育教學方法的訓練，只能指導學生實訓，課堂教學效果較差；有的教師雖有專業(yè)訓練和企業(yè)工作經(jīng)歷，但表達能力有限，也影響到了教學效果。高職工程造價專業(yè)教師既要懂計價理論和教學方法，又要能動手計價，目前能同時具備這兩個條件的教師數(shù)量明顯不足，這必然影響到學生參加相關職業(yè)資格考試培訓的效果。

高職工程造價專業(yè)日常教學活動中存在的與職業(yè)資格考試要求相脫節(jié)的現(xiàn)象，導致學生畢業(yè)后參加職業(yè)資格考試的通過率偏低，也降低了學生實習就業(yè)時的競爭力。針對這種情況，迫切需要在分析工程造價行業(yè)國家職業(yè)資格考試能力要求的基礎上，對現(xiàn)有專業(yè)教學體系進行改革。

二、國家職業(yè)資格考試對執(zhí)業(yè)人員的職業(yè)能力要求[3]

造價員證是工程造價專業(yè)學生畢業(yè)后應取得的職業(yè)資格證書之一，是從事工程造價工作要達到的基本要求。造價員職業(yè)資格考試是由中國建設工程造價管理協(xié)會統(tǒng)一組織，由各地造價管理站具體實施的一項職業(yè)資格考試?？荚嚭细窈笕〉迷靸r員職業(yè)資格證書，經(jīng)注冊后取得職業(yè)印章，可以獨立或協(xié)助造價工程師從事工程建設領域工程造價計價與控制工作。依據(jù)全國造價員考試大綱歸納整理出的造價員應具有的職業(yè)能力如下。

專業(yè)基礎能力：能看懂項目施工圖紙；能分析清楚項目構造特點及組成；能看懂項目施工使用的建筑材料類型；能結合項目特點合理選用施工工藝技術方案；能理解項目施工組織設計文件所反應的內容；能正確運用工程造價軟件完成有關工作。

工程造價組成費用計算能力：能正確完成設備工器具購置費計算；能正確完成工程建設其他費計算；能正確完成基本預備費和漲價預備費計算；能正確完成建設期貸款利息計算；能正確完成建筑安裝工程費計算。

工程定額編制與運用能力：能合理確定分項工程人工、材料及機械的消耗量標準；能合理確定人工工日、材料及機械臺班的預算單價；能正確運用定額完成分部分項工程費計算；能正確運用定額完成分項工程的工、料、機消耗量計算。

定額計價能力：能按定額工程量計算規(guī)則準確完成分項工程定額工程量計算；能正確套用定額完成分部分項工程費計算；能正確運用費用定額完成管理費等費用計算；能利用收集到的材料市場信息價正確完成材料價差調整；能正確編寫施工圖預算編制說明。

清單計價能力：能正確運用工程量清單規(guī)則完成分部分項工程清單工程量計算；能按照工程量清單計價規(guī)范要求完成工程量清單編制；能合理運用企業(yè)定額完成清單項目綜合單價計算；能依據(jù)工程量清單計價規(guī)范規(guī)定完成措施項目費、其它項目費、規(guī)費及稅金計算。

工程造價控制與管理能力：能依據(jù)相關規(guī)定正確完成項目投資估算、設計概算等計價文件的編制；能依據(jù)合同約定合理確定變更部分結算單價；能依據(jù)合同約定完成工程結算款計算；能依據(jù)相關會計制度規(guī)定合理確定新增固定資產(chǎn)入賬價值。

項目管理能力：能準確完成建設項目的分解；能按建設項目建設程序合理安排項目建設的各項工作；能結合項目特點合理制定項目成本與風險管理的措施；能結合項目特點合理選擇相應類型的合同，明確合同主要條款；能依法解決合同糾紛。

應用法規(guī)進行工程造價管理能力：能正確運用工程造價管理相關法規(guī)處理與工程計價有關的法律問題；能理解國家關于造價員、造價師的管理制度，并以此約束自身行為；理解國家關于造價咨詢行業(yè)的管理規(guī)定，依據(jù)規(guī)定規(guī)范企業(yè)經(jīng)營行為。

造價員崗位服務的對象和領域較為廣泛，因而要求的職業(yè)能力較高。高職工程造價專業(yè)學生畢業(yè)后，一般在工地上從事一年左右的預算員工作，積累了一定的工作經(jīng)驗后，通過考試，取得造價員職業(yè)資格，達到了造價員職業(yè)能力要求，才能勝任造價員工作崗位，同時也開辟了今后的職業(yè)發(fā)展道路。

三、高職工程造價專業(yè)建設改革建議措施

要達到造價員職業(yè)資格考試能力要求，學生在校期間就必須進行針對性的訓練，才能提高學生考證通過率，為此專業(yè)教學活動應結合造價員職業(yè)資格考試能力要求進行相應改革，具體改革措施建議如下。

1．重構教學內容，融入職業(yè)資格考試內容

在選取專業(yè)教學內容時，引入造價員職業(yè)資格考試知識內容，將其有序地融入各專業(yè)課程中，建立一套統(tǒng)一的專業(yè)教學內容體系。通過整合專業(yè)教學內容，使造價員考試內容在平時教學過程中得到體現(xiàn)，學生能全面系統(tǒng)的接觸考試內容，了解考試要求，熟悉考試內容，有利于進一步提升學生考試培訓的效果，提高考試通過率。

2．提升教師能力，適應高職教育發(fā)展要求

高職工程造價專業(yè)教師要求是既懂工程造價計價理論，又能動手完成工程計價工作，具備雙師素質的專業(yè)人才。學校應創(chuàng)造更多條件，讓專業(yè)教師更多地參與工程造價計價實際工作，不斷積累實踐工作經(jīng)驗；同時，也應采取激勵措施，激發(fā)專業(yè)教師主動學習理論知識，提升自身素質，適應高職教育發(fā)展與造價員職業(yè)資格考試要求。

3．強化實踐教學，滿足職業(yè)技能培養(yǎng)要求

學生職業(yè)技能培養(yǎng)是高職教育的重要特征，實踐教學活動是培養(yǎng)學生職業(yè)技能的基本途徑。一方面學校應優(yōu)化實訓基地結構組成，建成一套能滿足實踐教學活動的基本實訓設施設備體系；另一方面還應完善實習實訓內容體系，結合造價員工作崗位要求和實務考試要求，設計一套完善的實訓項目體系。

4．改革教學模式，提高專業(yè)人才培養(yǎng)質量

針對不同的教學內容和教學對象，采取靈活多樣的教學模式，保障專業(yè)教學效果，提高人才培養(yǎng)質量。以造價工作室為平臺，采取師徒制的實施形式，在專業(yè)教師的指導下，以實際工程項目為載體，學生在任務驅動下完成專業(yè)課程教學活動，可以極大地調動學生學習的積極性，使學生在完成任務過程中自覺學習專業(yè)知識，訓練專業(yè)職業(yè)技能，提高了專業(yè)人才培養(yǎng)的質量。

造價員職業(yè)資格證書是高職工程造價專業(yè)學生畢業(yè)后順利走上工程造價工作崗位的保障。學校教育教學環(huán)節(jié)應回應學生的需求，為學生順利通過造價員職業(yè)資格考試創(chuàng)造必要的條件，為此應及時調整教學內容和教育教學模式，優(yōu)化能力訓練條件，提升教師素質，保障學生能順利通過造價員職業(yè)資格考試。

參考文獻

[1]蔡程.淺談高等職業(yè)教育實踐教學[J].科教文匯（中旬刊），2011（6）：175.

[2]劉海春，王富花，黃萬欣.提高高職教師素質的策略[J].教育與職業(yè)，2011（10）：64

[3]湖北省建設工程造價管理總站[M].湖北省建設工程造價員資格考試大綱。2006.7：3-13

作者簡介：黃宏勇（1976―）男，漢族，湖北孝感人，湖北職業(yè)技術學院講師，研究方向：工程造價管理，高職教育。

篇（4）

關鍵詞:

機械制造;工程技術;發(fā)展趨勢

1機械工程技術向自動化方向發(fā)展

1.1機械工程自動化技術概述

機械工程技術的自動化是指機械裝置按照事先預定的程序方法來自動操作、運行的過程。就目前的情況而言，我國機械工程自動化技術的應用范圍相對較小，自動化水平比較低，且各個領域的機械工程自動化技術發(fā)展不均衡［1］。而之所以形成這種局面，主要是因為我國目前的生產(chǎn)力水平相比發(fā)達國家較低，員工素質參差不齊，技術積累較薄，經(jīng)濟社會發(fā)展水平較低。但是，這些現(xiàn)狀并不意味著我國的機械工程技術不能向自動化的方向發(fā)展。根據(jù)當前國情，我國正處在勞動力短缺的發(fā)展階段，并且企業(yè)具有強烈的產(chǎn)品更新?lián)Q代需求，而國家的經(jīng)濟實力也在不斷壯大?；谝陨锨闆r，我國完全有信心迎來一個由機械工程自動化技術所主導的新時代。

1.2促進機械工程技術向自動化方向發(fā)展的建議

1)加強配套機械自動化技術的發(fā)展。配套機械設備對主要機械設備具有輔助作用，因此，要想形成機械工程自動化技術，就應加強配套機械自動化技術的發(fā)展。具體而言，即應充分利用電子學、電子計算機技術、零件檢查與機床裝料自動化技術等，從而形成程序數(shù)據(jù)控制機床操作的局面，建立自動化生產(chǎn)線、自動化控制系統(tǒng)及生產(chǎn)信息系統(tǒng)等。在配套機械自動化技術的輔助下，提高機械工程行業(yè)的生產(chǎn)效率及生產(chǎn)效益。

2)推動低成本機械自動化技術的發(fā)展。由于我國目前尚沒有能力廣泛投資高科技、高成本機械自動化技術，所以，最好的做法應是暫時將資金投入見效快、投資少、成本低、前景廣的自動化技術［2］。如果投資成功，則我國具有堅實的自動化技術基礎，以后就能據(jù)此向高科技自動化技術邁進。

3)重視人才培養(yǎng)。機械工程技術的發(fā)展與創(chuàng)新歸根結底是依靠人才聰明才智的發(fā)揮。因此，要想促進機械工程技術向自動化方向發(fā)展，國家就要重視專業(yè)人才的培養(yǎng)。具體而言，即:大力引進國外先進的機械工程自動化技術，將其作為教學案例加以研究和探討;在聘用機械工程生產(chǎn)一線的工作人員時，將具備機械工程自動化技術專業(yè)知識及應用能力作為招聘的基本條件，在任用之后，定期對其進行業(yè)務培訓及考核，從而提升職業(yè)素養(yǎng)。

2機械工程技術向智能化方向發(fā)展

2.1機械工程的智能技術概述

智能技術是自動化技術的一股分流。在機械工程行業(yè)，智能操作、控制是提高工作效率，減少誤差的重要途徑，也是技術水平高的表現(xiàn)。在智能技術的作用下，機械工程能夠顯示出以下幾點特征:①品質、效率高。這是因為智能技術能夠減少人力、物力、財力的使用，耗能少，所以品質高;同時，生產(chǎn)鏈得到延長，機械生產(chǎn)、生產(chǎn)管理、產(chǎn)品銷售、產(chǎn)品回收等幾個方面連成一條線，所以生產(chǎn)效率高。②環(huán)保。采用傳統(tǒng)機械工程技術，難免會造成一些環(huán)境污染及生態(tài)破壞，而采用智能技術，則能夠減少污染物的排放，從而達到環(huán)保的效果［3］。

2.2推動機械工程技術向智能化方向發(fā)展的建議

1)將智能化產(chǎn)品作為機械企業(yè)未來發(fā)展的新產(chǎn)品。傳統(tǒng)的機械工業(yè)部門的作用只限定在生產(chǎn)機械方面，然而，在未來，世界經(jīng)濟全球化將得到進一步的發(fā)展，所以市場競爭將更加激烈。與機械工程相關的企業(yè)應革新發(fā)展觀，將智能化產(chǎn)品作為未來發(fā)展的新產(chǎn)品，從而提高企業(yè)競爭力，不至于被市場淘汰。在確立這一生產(chǎn)目標之后，機械工程智能技術的發(fā)展則有了現(xiàn)實依據(jù)，所以技術方面的發(fā)展將向智能化靠攏。

2)在管理中推崇智能化理念。企業(yè)管理是主導產(chǎn)品生產(chǎn)及技術發(fā)展方向的關鍵，只有在企業(yè)管理中推崇智能化理念，才能將智能技術由設想變?yōu)楝F(xiàn)實。因此，與機械工程相關的企業(yè)應有全局觀，在企業(yè)管理中推崇智能化理念，使智能化理念深入人心，鼓勵一線員工及科研人員鉆研技術，從而使機械工程實現(xiàn)智能化操作與控制［4］。

3)購置智能化設備。技術的發(fā)展離不開設備的支持，因此，要想推動機械工程技術向智能化發(fā)展，企業(yè)就應做好前期準備工作，調集資金為員工配置智能化設備，供其使用。

4)充分利用前沿科技?？萍际峭苿由鐣M步的重要力量，也是推動智能化的中堅力量。因此，為了早日促成機械工程智能技術的成熟，企業(yè)應重視收集前沿科技資訊，吸收有用的信息，為智能技術水平的提升創(chuàng)造條件。

3結語

機械工程技術是推動機械工程行業(yè)向前發(fā)展的動力之一，盡管我國目前機械工程技術水平較低，但是在經(jīng)濟、人才等的支持下，未來終將形成成熟的機械工程自動化技術與智能技術。

作者；武玉理 單位：華油天然氣股份有限公司云南分公司

參考文獻:

［1］常鳳麟．試論機械自動化技術的發(fā)展趨勢［J］．數(shù)字技術與應用，2014(3)．

篇（5）

中圖分類號：TH16 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2015）41-0222-01

1 機械工程技術的運用

1.1 建模、仿真、設計優(yōu)化技術

隨著計算機技術、感知技術、通信技術等技術的進一步融合，機械中比較復雜的機電系統(tǒng)則呈現(xiàn)網(wǎng)絡化、智能化與嵌入式、分布式等特征。而就目前的技術水平來看，運用機械工程技術需要具備一個前提條件，就是在復雜的機電設計中融入客戶的情感與文化方面的需求。當然，在加工精密儀器等復雜機電系統(tǒng)時，需要對相關材料進行創(chuàng)意、建模、仿真以及設計等操作，為了完善機械工程設計技術的運用，需要通過計算機技術對其進行輔助設計、制造、管理等。值得一提的是，建模、仿真和優(yōu)化設計技術的普及離不開CPS（信息―物理系統(tǒng)融合）技術的發(fā)展。

1.2 零件精確成形技術

所謂零件精確成形技術，是指通過先進的成形工藝、內在質量控制技術以及嚴格規(guī)范的幾何尺寸等技術的運用，實現(xiàn)高精度的幾何尺寸、高內在質量的零件或者零件毛坯、先進的產(chǎn)品的成形。而該項技術在我國機械工程技術方面的運用，有利于節(jié)約材料和能源，有利于實現(xiàn)成形后續(xù)加工環(huán)節(jié)的免除和減少，有利于促進零件內在質量的提高。要知道，眾多工業(yè)較為發(fā)達的國家都給予此項技術以充足的重視和關注，重視其在機械工程設計中的運用和發(fā)展。

1.3 大型構件成形技術

作為機械產(chǎn)品生產(chǎn)和制造的重要環(huán)節(jié)，大型構件成形同樣是機械工程技術中不可或缺的組成部分，因此，此類技術的運用和發(fā)展受到越來越多人的關注。由于大型構件具備受力繁重、工況特殊的特點，因此在安全性和技術方面的要求都比較高。而隨著社會主義市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，能源、航空航天、冶金等行業(yè)會日益增加對大型構件需求量，這樣的發(fā)展形勢勢必會促進大型構件技術的運用和發(fā)展，而與逐漸拓寬的技術運用空間相對的，是對于該項技術要求的逐步增高。

1.4 高速精密加工技術

在高速精密加工技術的運用領域中，航空航天領域和汽車領域是最為典型的。而作為機械工程技術中高技術含量的技術之一，高速精密加工技術具備較高的生產(chǎn)效率、加工精度和表面質量以及較低的生產(chǎn)成本等優(yōu)點。如果在宏觀尺度或者部分微細零件加工中運用高速精密加工技術，能夠有效提高加工速度，降低零件表面的粗糙程度，增強各部件配合的準確性和合理性，同時延長機械的使用壽命，實現(xiàn)機械能耗與運行費用的降低。

1.5 智能化、集成化的傳動技術

近年來，隨著機械工程技術的迅速發(fā)展，智能化、集成化的傳動技術應運而生。具體來說，智能化集成化傳動技術是指“在機械生產(chǎn)過程中，將傳統(tǒng)的動力傳動技術與網(wǎng)絡、信息、數(shù)字、總線等先進技術進行融合，實現(xiàn)傳動件在線實時監(jiān)測、實時控制、自我診斷和修復以及多種元件與功能的集成技術?！倍悄芑⒓苫膫鲃蛹夹g在機械工程中的運用不僅能夠實現(xiàn)產(chǎn)品性能的提高，簡化機械系統(tǒng)，還可以實現(xiàn)系統(tǒng)柔性的提高，提升傳動效率。另外，智能化、集成化傳動技術在機械工程的運用方面，具備以下幾個特點：一是可以實現(xiàn)在線監(jiān)測，具有自我診斷和修復的功能；二是可以通過在線進行遠程實時控制；三是作為多種元器件和功能的集成；四是即插即用的特點。

1.6 數(shù)字化工廠技術

近年來，隨著機械領域的不斷發(fā)展，數(shù)字化工廠技術產(chǎn)生并發(fā)展起來，成為一種高新的機械工程技術。實際上，數(shù)字化工廠技術通過對數(shù)字化技術，特別是網(wǎng)絡技術的利用，對工廠內外的數(shù)據(jù)和信息進行隨時隨地的獲取，并融合和集中設計人員和制造人員智慧與知識，實現(xiàn)產(chǎn)品的設計、生產(chǎn)和管理、銷售等方面的現(xiàn)代化。數(shù)字化工廠技術模式具有集成化、透明化和智慧化的特征，在國際上具有廣泛的運用，甚至一些發(fā)達國家通過數(shù)字化技術的運用，對全球協(xié)同設計和制造的工程進行支持，以加強機械工程技術的不斷發(fā)展。

2 機械工程技術的影響和發(fā)展趨勢

面臨著機械領域深度調整增長模式的巨大壓力，在機械工程中運用新型節(jié)能環(huán)保技術成為必然趨勢，并引導機械產(chǎn)品走向綠色化。同時，不斷交叉與融合的各個學科，將會為技術系統(tǒng)帶來新的變革和突破，引發(fā)新一輪的技術革命，推動機械工業(yè)走向智能化、綠色化和服務化。

另外，越來越完善的科研、制造、設計體系，將提高我國有色機械工程技術水平，實現(xiàn)其引進、吸收與自我完善等功能的不斷增強。具體地，機械工程技術的不斷發(fā)展則表現(xiàn)為：機械設備組合功能的不斷提升和加強，使得機械設備的功效和產(chǎn)率獲得顯著提高；機械設備的在線檢測和適應功能的不斷增強，使得機械設備在不停機的前提下，實現(xiàn)自我檢測、調整和適應；組塊式備件的在線功能的實現(xiàn)則可以在保證生產(chǎn)效率的基礎上，實現(xiàn)設備防護和檢修水平的提高，進而保證機械產(chǎn)品生產(chǎn)的穩(wěn)定性和持續(xù)性。

3 結語

總之，作為機械產(chǎn)品生產(chǎn)和制造過程重要的組成部分，機械工程技術不僅對于我國的技術文明有著重要的意義，而且在中國的物質文化和社會經(jīng)濟方面發(fā)揮著促進作用。近年來，機械工程技術在我國的運用主要表現(xiàn)在：建模、仿真、設計優(yōu)化技術，零件精確成形技術，大型構件成形技術，高速精密加工技術，智能化、集成化傳動技術以及數(shù)字化工廠技術的運用。而隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和科學技術的不斷進步，我國的機械工程技術將會朝著綠色化、智能化和集成化的趨勢發(fā)展，并進一步實現(xiàn)機械設備組合功能、自我檢測和適應等方面功能的增強，進而實現(xiàn)機械工程技術水平的不斷提升。

篇（6）

中圖分類號：TH16 文獻標識碼：A

1、機械工程技術的運用

1.1建模、仿真、設計優(yōu)化技術

隨著計算機技術、感知技術、通信技術等技術的進一步融合，機械中比較復雜的機電系統(tǒng)則呈現(xiàn)網(wǎng)絡化、智能化與嵌入式、分布式等特征。而就目前的技術水平來看，運用機械工程技術需要具備一個前提條件，就是在復雜的機電設計中融入客戶的情感與文化方面的需求。當然，在加工精密儀器等復雜機電系統(tǒng)時，需要對相關材料進行創(chuàng)意、建模、仿真以及設計等操作，為了完善機械工程設計技術的運用，需要通過計算機技術對其進行輔助設計、制造、管理等。值得一提的是，建模、仿真和優(yōu)化設計技術的普及離不開CPS（信息―物理系統(tǒng)融合）技術的發(fā)展。

1.2零件精確成形技術

所謂零件精確成形技術，是指通過先進的成形工藝、內在質量控制技術以及嚴格規(guī)范的幾何尺寸等技術的運用，實現(xiàn)高精度的幾何尺寸、高內在質量的零件或者零件毛坯、先進的產(chǎn)品的成形。而該項技術在我國機械工程技術方面的運用，有利于節(jié)約材料和能源，有利于實現(xiàn)成形后續(xù)加工環(huán)節(jié)的免除和減少，有利于促進零件內在質量的提高。要知道，眾多工業(yè)較為發(fā)達的國家都給予此項技術以充足的重視和關注，重視其在機械工程設計中的運用和發(fā)展。

1.3大型構件成形技術

作為機械產(chǎn)品生產(chǎn)和制造的重要環(huán)節(jié)，大型構件成形同樣是機械工程技術中不可或缺的組成部分，因此，此類技術的運用和發(fā)展受到越來越多人的關注。由于大型構件具備受力繁重、工況特殊的特點，因此在安全性和技術方面的要求都比較高。而隨著社會主義市場經(jīng)濟的不斷發(fā)展，能源、航空航天、冶金等行業(yè)會日益增加對大型構件需求量，這樣的發(fā)展形勢勢必會促進大型構件技術的運用和發(fā)展，而與逐漸拓寬的技術運用空間相對的，是對于該項技術要求的逐步增高。

1.4高速精密加工技術

在高速精密加工技術的運用領域中，航空航天領域和汽車領域是最為典型的。而作為機械工程技術中高技術含量的技術之一，高速精密加工技術具備較高的生產(chǎn)效率、加工精度和表面質量以及較低的生產(chǎn)成本等優(yōu)點。如果在宏觀尺度或者部分微細零件加工中運用高速精密加工技術，能夠有效提高加工速度，降低零件表面的粗糙程度，增強各部件配合的準確性和合理性，同時延長機械的使用壽命，實現(xiàn)機械能耗與運行費用的降低。

近年來，隨著機械工程技術的迅速發(fā)展，智能化、集成化的傳動技術應運而生。具體來說，智能化集成化傳動技術是指“在機械生產(chǎn)過程中，將傳統(tǒng)的動力傳動技術與網(wǎng)絡、信息、數(shù)字、總線等先進技術進行融合，實現(xiàn)傳動件在線實時監(jiān)測、實時控制、自我診斷和修復以及多種元件與功能的集成技術。”而智能化、集成化的傳動技術在機械工程中的運用不僅能夠實現(xiàn)產(chǎn)品性能的提高，簡化機械系統(tǒng)，還可以實現(xiàn)系統(tǒng)柔性的提高，提升傳動效率。另外，智能化、集成化傳動技術在機械工程的運用方面，具備以下幾個特點：一是可以實現(xiàn)在線監(jiān)測，具有自我診斷和修復的功能;二是可以通過在線進行遠程實時控制;三是作為多種元器件和功能的集成;四是即插即用的特點。

1.6數(shù)字化工廠技術

近年來，隨著機械領域的不斷發(fā)展，數(shù)字化工廠技術產(chǎn)生并發(fā)展起來，成為一種高新的機械工程技術。實際上，數(shù)字化工廠技術通過對數(shù)字化技術，特別是網(wǎng)絡技術的利用，對工廠內外的數(shù)據(jù)和信息進行隨時隨地的獲取，并融合和集中設計人員和制造人員智慧與知識，實現(xiàn)產(chǎn)品的設計、生產(chǎn)和管理、銷售等方面的現(xiàn)代化。數(shù)字化工廠技術模式具有集成化、透明化和智慧化的特征，在國際上具有廣泛的運用，甚至一些發(fā)達國家通過數(shù)字化技術的運用，對全球協(xié)同設計和制造的工程進行支持，以加強機械工程技術的不斷發(fā)展。

2、機械工程技術的影響和發(fā)展趨勢

面臨著機械領域深度調整增長模式的巨大壓力，在機械工程中運用新型節(jié)能環(huán)保技術成為必然趨勢，并引導機械產(chǎn)品走向綠色化。同時，不斷交叉與融合的各個學科，將會為技術系統(tǒng)帶來新的變革和突破，引發(fā)新一輪的技術革命，推動機械工業(yè)走向智能化、綠色化和服務化。

另外，越來越完善的科研、制造、設計體系，將提高我國有色機械工程技術水平，實現(xiàn)其引進、吸收與自我完善等功能的不斷增強。具體地，機械工程技術的不斷發(fā)展則表現(xiàn)為：機械設備組合功能的不斷提升和加強，使得機械設備的功效和產(chǎn)率獲得顯著提高;機械設備的在線檢測和適應功能的不斷增強，使得機械設備在不停機的前提下，實現(xiàn)自我檢測、調整和適應;組塊式備件的在線功能的實現(xiàn)則可以在保證生產(chǎn)效率的基礎上，實現(xiàn)設備防護和檢修水平的提高，進而保證機械產(chǎn)品生產(chǎn)的穩(wěn)定性和持

續(xù)性。

3、總結

總而言之，作為機械產(chǎn)品生產(chǎn)和制造過程重要的組成部分，機械工程技術不僅對于我國的技術文明有著重要的意義，而且在中國的物質文化和社會經(jīng)濟方面發(fā)揮著促進作用。近年來，機械工程技術在我國的運用主要表現(xiàn)在：建模、仿真、設計優(yōu)化技術，零件精確成形技術，大型構件成形技術，高速精密加工技術，智能化、集成化傳動技術以及數(shù)字化工廠技術的運用。而隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和科學技術的不斷進步，我國的機械工程技術將會朝著綠色化、智能化和集成化的趨勢發(fā)展，并進一步實現(xiàn)機械設備組合功能、自我檢測和適應等方面功能的增強，進而實現(xiàn)機械工程技術水平的不斷提升。

參考文獻：

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中圖分類號：G64文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2020）25-0153-03

1引言

智能科學與技術主要包含智能科學和智能技術兩部分內容[1]：智能科學是以人如何認知和學習為研究對象，探索智能機器的實現(xiàn)機理和方法；智能技術則是將這種方法應用于人造系統(tǒng)，使之具有一定的智能或學習能力，讓機器系統(tǒng)為人類工作。目前，在本科專業(yè)目錄中，智能科學與技術專業(yè)是計算機類之下的特設專業(yè)，在現(xiàn)有的人工智能專業(yè)群中，除了新設的人工智能專業(yè)外（2019年全國共有35所高校獲首批人工智能新專業(yè)建設資格），智能科學與技術專業(yè)與全球范圍大力推進與快速發(fā)展的人工智能關系最密切，契合度最高。一方面，智能科學與技術的專業(yè)發(fā)展和人才培養(yǎng)將為人工智能技術提供理論支撐、技術推進和人才支持，另一方面，人工智能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢直接影響著智能科學與技術的專業(yè)發(fā)展和人才需求。

2人工智能時代對人才的需求

站在國家戰(zhàn)略的高度來看，人工智能將成為新一輪產(chǎn)業(yè)變革的核心驅動力，可以實現(xiàn)社會生產(chǎn)力的整體躍升，因此人工智能將成為引領未來的戰(zhàn)略性技術，世界主要發(fā)達國家都把發(fā)展人工智能作為提升國家競爭力、維護國家安全的重大戰(zhàn)略。

隨著人工智能時代的到來，許多企業(yè)對具有智能科學與技術專業(yè)背景的人才有著巨大的需求。首先，IT企業(yè)紛紛涉足智能科學領域，提高產(chǎn)品智能水平；其次，許多傳統(tǒng)制造業(yè)也在轉型，從勞動密集型到知識密集型，進一步提升到智能制造型，并逐漸具備高精尖裝備制造能力；此外，醫(yī)療、通訊、交通等行業(yè)也對智能科技人才有著迫切的需要。人工智能對各行各業(yè)的影響，充分體現(xiàn)了智能科技的高速發(fā)展，對人才數(shù)量和素質要求也越來越高。

從人才的金字塔型分布來看，智能科學與技術領域不僅需要高端學術型人才，更需要接地氣、重實踐的應用型人才。隨著“中國智造”的不斷推進，智能科學與技術領域已由頂層設計和關鍵技術突破向生產(chǎn)、應用、裝配、服務等環(huán)節(jié)延伸，迫切需求大批專業(yè)技術精、實踐能力強、操作流程熟的應用型人才。2019年，人力資源和社會保障部、國家市場監(jiān)管總局、國家統(tǒng)計局向社會了13個新職業(yè)信息，包括人工智能工程技術人員、物聯(lián)網(wǎng)工程技術人員、大數(shù)據(jù)工程技術人員等，這也從另外一個側面說明人工智能等技術推動了產(chǎn)業(yè)結構的升級，催生了相關專業(yè)技術類新職業(yè)，可形成相對穩(wěn)定的從業(yè)人群。

3應用型人才培養(yǎng)模式分析

《中國制造2025》以推進智能制造為主攻方向，強調健全多層次人才培養(yǎng)體系，提到強化職業(yè)教育和技能培訓，引導一批普通本科高等學校向應用技術類高等學校轉型，建立一批實訓基地，開展現(xiàn)代學徒制試點示范，形成一支門類齊全、技藝精湛的技術技能人才隊伍。

通常而言，人才類型分為三類[2]：學術型人才、應用型人才、技能型人才。實際上從現(xiàn)代職業(yè)教育的發(fā)展和社會需求來看，應用型人才和技能型人才的界限相對模糊，可統(tǒng)稱為應用型人才，即把成熟的技術和理論應用到實際的生產(chǎn)、生活中的技術技能型人才。從國家的層面來看，為了適應人工智能時展，人才需求數(shù)量基數(shù)最多、缺口最大的就是應用型人才，這也對眾多高校培養(yǎng)人才的導向產(chǎn)生重大影響。這里我們重點討論智能科學與技術應用型本科人才的培養(yǎng)，可從職能、知識結構、能力結構、行業(yè)（產(chǎn)業(yè)）導向四個方面來分析。

3.1職能

智能科學與技術應用型人才是培養(yǎng)面向各類智能科學與技術的工程設計、開發(fā)及應用，掌握各類現(xiàn)代智能系統(tǒng)設計、研發(fā)、集成應用、檢測與維修、運行與管理等技術，具有扎實理論基礎、較強工程實踐和創(chuàng)新能力的高素質應用型工程技術人才。

3.2知識結構

智能科學與技術專業(yè)充分體現(xiàn)了跨學科的特點，其知識結構包含了三個并行的基礎領域：電子信息、控制工程、計算機，也蘊含了電子信息工程、控制科學與工程、計算機科學與技術等學科的交叉和融合，體現(xiàn)了智能感知與模式識別、智能系統(tǒng)設計與制造、智能信息處理三個方面的專業(yè)內涵。

（1）智能感知與模式識別

屬于電子信息與計算機交叉領域，主要定位在機器視覺與模式識別。包括三維建模與仿真、圖像處理與分析、圖像理解與識別、機器視覺、模式識別、神經(jīng)網(wǎng)絡、深度學習等。主要課程包括：電子技術基礎、信號系統(tǒng)與數(shù)字信號處理、數(shù)字圖像處理、模式識別等。

（2）智能系統(tǒng)設計與制造

屬于控制工程領域，包括自動控制、無人系統(tǒng)與工程、精密傳感器設計與應用等。主要課程包括：機械基礎、工程力學、自動控制原理、傳感器與測試技術、計算機控制技術、機電系統(tǒng)分析與設計等。

（3）智能信息處理

屬于計算機領域，包括交通大數(shù)據(jù)、汽車與道路安全大數(shù)據(jù)等的分析與處理、信息處理與知識挖掘、信息可視化等。主要課程包括：智能科學技術導論、計算機程序設計、微機原理與接口技術、數(shù)據(jù)結構與算法、嵌入式系統(tǒng)設計等。

3.3能力結構

智能科學與技術應用型人才培養(yǎng)著眼于人工智能工程應用，要求學生具有運用計算機及相關軟硬件工具進行大數(shù)據(jù)的采集、存儲、處理、分析、應用的能力；具備智能系統(tǒng)的設計、開發(fā)、集成、運行與管理的能力；注重培養(yǎng)學生綜合運用所學的智能科學與技術專業(yè)的基礎理論和知識，分析并解決工程實際問題的能力，其能力結構可以借鑒能力本位教育（CompetencyBasedEducation，簡稱CBE）模式[3]。

CBE是國際上較流行的一種應用型人才培養(yǎng)模式，主要代表國家為加拿大和美國。該模式以能力為人才培養(yǎng)的目標和評價標準，一切教學活動均圍繞綜合職業(yè)能力的培養(yǎng)展開，CBE人才培養(yǎng)模式主要有以下三方面的特色：能力導向的教學目標；模塊化的課程結構；能力為基準的目標評價體系。該模式所培養(yǎng)的本科應用型人才具有較強的專業(yè)綜合能力和職業(yè)能力[4]，在一定時期得到社會的廣泛認可，但是單純的CBE模式并不能完全適應人工智能時代對人才培養(yǎng)的需求，這是由于目前許多職業(yè)崗位在人工智能的沖擊下，其形式和內容均會產(chǎn)生動態(tài)變化，要求現(xiàn)階段的人才培養(yǎng)具有延伸性和前瞻性，既要兼顧眼前，也要考慮應對智能化浪潮，打好基礎，提高自學習能力。因此，智能科學與技術應用型人才培養(yǎng)有一定崗位針對性，但并不是完全固化崗位內容及層次、固化知識屬性，必須強化自我學習能力，才能實現(xiàn)能力可持續(xù)增長，崗位的向上流動性以及知識和經(jīng)驗的進化，才能真正適應人工智能時展的需求。

自我學習能力的形成與提高往往源于知識結構的構建[5]。為了塑造更合適的能力結構，需要CBE模式與知識結構的相輔相成，有鑒于此，將這種新型人才培養(yǎng)模式稱之為知識型能力本位教育（Knowledge&CompetencyBasedEducation，簡稱KCBE）模式，這也意味著在人才培養(yǎng)過程中，將知識結構與能力結構放在并重的地位，既著眼于預期能力的培養(yǎng)，也必須讓學生筑牢學科專業(yè)基礎，在走向社會以后，在知識引擎的作用下，通過自我學習，具備并提升適應未來的、新的智能化崗位需求的能力。

3.4行業(yè)（產(chǎn)業(yè)）導向

從智能科學與技術專業(yè)的角度，培養(yǎng)的應用型人才以“智能化應用”為就業(yè)大方向，具體而言，包括：

（1）智能感知與模式識別領域

主要從事電子信息的獲取、傳輸、處理、分析、應用等領域的研究、設計及應用，包括圖像處理、機器視覺、工業(yè)視頻檢測與識別、視頻監(jiān)控、傳感器設計及應用等。

（2）智能系統(tǒng)設計與制造領域

主要從事智能裝備、智能制造、智能管理、智能服務等領域的設計、制造及應用，包括智能工廠、智能車間、智能生產(chǎn)線、智能物流、以及智能運營與服務等。

（3）智能信息處理領域

主要從事計算機數(shù)據(jù)處理、分析、理解、管理、以及服務等領域的研究、設計及應用，包括數(shù)據(jù)存儲與管理、數(shù)據(jù)分析與預測、交通大數(shù)據(jù)分析應用、道路與汽車安全大數(shù)據(jù)分析、智能交通、智能電力、智能家居、智慧城市等。

涉及的產(chǎn)業(yè)領域主要包括智能制造，如工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成應用，研發(fā)智能產(chǎn)品及智能互聯(lián)產(chǎn)品等。其他的領域還包括智能農(nóng)業(yè)、智能物流、智能金融、智能商務等。

產(chǎn)業(yè)需求帶動人才培養(yǎng)，人才培養(yǎng)在滿足產(chǎn)業(yè)需求的同時推動技術進步，而技術進步又引燃了新的產(chǎn)業(yè)需求。產(chǎn)業(yè)需求與人才培養(yǎng)的相互作用，呈現(xiàn)出螺旋式上升的發(fā)展態(tài)勢，這在人工智能相關產(chǎn)業(yè)與智能科學與技術應用型本科人才培養(yǎng)之間表現(xiàn)的得尤為突出。

4KCBE模式人才培養(yǎng)的主要措施和途徑

智能科學與技術專業(yè)應用型本科人才的培養(yǎng)模式一定是和人才需求、學校定位相適應的。培養(yǎng)應用型人才，應注重學生實踐能力，從教學體系建設體現(xiàn)“應用”二字，其核心環(huán)節(jié)是實踐教學。結合上述的KCBE培養(yǎng)模式，知識結構在能力培養(yǎng)過程中也占有非常重要的地位，因此在能力培養(yǎng)方面，知識和實踐作為兩大要素，不能偏廢任何一方，必須齊頭并進，既要固基礎，也要重實踐。

（1）筑牢智能科學與技術專業(yè)知識基礎，構建與智能化應用相關的知識體系

在本科的低年級階段，應注重公共基礎課，特別是數(shù)學和力學課程，還應充分了解智能科學與技術專業(yè)的內涵，讓學生對所學專業(yè)有一個比較全面的認識。在本科中高年級階段，重點強化專業(yè)基礎，包括電子技術基礎、自動控制原理、傳感器與測試技術、微機原理與接口技術、數(shù)據(jù)結構與算法等。歸納地說，應該筑牢數(shù)理基礎、計算機基礎、機電基礎和控制基礎，因此對原理課程需要強化，這樣對很多工作機理、來龍去脈的理解才能深刻。

（2）增強智能科學與技術專業(yè)的實踐環(huán)節(jié)，構建以能力培養(yǎng)為重心的教學體系

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隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展，我國科學技術水平不斷提高，企業(yè)改革不斷深入。機械工程智能化水平不斷提高，正逐漸取代人工工作，不斷滿足企業(yè)發(fā)展的需求，為社會積累更多的財富。機械工程行業(yè)是國家的基礎性產(chǎn)業(yè)，在國民經(jīng)濟發(fā)展和社會進步中占有重要地位?？萍几淖兾磥恚瑱C械智能化發(fā)展已經(jīng)是各個行業(yè)發(fā)展的主要趨勢，目前，機械智能化正逐漸深入到社會生產(chǎn)生活的各個方面，為人們的生活與工作提供更多的便利。

1.機械工程智能化的特點

機械工程智能化主要指的是在工業(yè)生產(chǎn)中采用智能化的工程管理、技術設備，改變傳統(tǒng)的機械工程操作方式，使傳統(tǒng)的機械工程可以實現(xiàn)智能化的運行。機械工程智能化發(fā)展主要有以下一個特點：

1.1機械工程智能化可以幫助企業(yè)實現(xiàn)高品質、高效率的生產(chǎn)。企業(yè)在生產(chǎn)過程中如果應用智能化機械工程，可以降低生產(chǎn)消耗，而且可以延長企業(yè)生產(chǎn)鏈，如果企業(yè)的生產(chǎn)可以延伸到生產(chǎn)管理、銷售等各個環(huán)節(jié)，由此便可以提高企業(yè)的生產(chǎn)質量和生產(chǎn)效率。

1.2機械工程智能化非常環(huán)保。節(jié)能環(huán)保是全社會的一個共同目標，企業(yè)生產(chǎn)應用智能化的機械工程可以減少生產(chǎn)中的環(huán)境污染。傳統(tǒng)機械工程技術在企業(yè)生產(chǎn)過程中難免會造成一定的環(huán)境污染，這種污染治理相對困難。而智能化機械工程恰恰彌補了傳統(tǒng)機械工程的缺陷，避免以犧牲環(huán)境為代價的生產(chǎn)。

1.3四維集成、四流交匯。人、機械、硬件、軟件的集成于交流，是機械工程智能化的基本特征，四維集成與四流交匯會不僅保證機械工程的高校與智能，同時可以提高企業(yè)生產(chǎn)的效率和質量。

2.機械工程智能化發(fā)展研究

2.1集成化與自動控制

近幾年，隨著機械工程智能化研究不斷深化，集成化與自動化技術在智能化機械工程中的應用越來越成熟。在機械工程應用領域，單機集成和智能控制自動化已經(jīng)贏得了越來越多使用者的信賴，在各個領域得到了廣泛的應用。自動換擋系統(tǒng)主要分為電液式換擋系統(tǒng)和液壓式換擋系統(tǒng)，使用這兩種系統(tǒng)不僅可以改善機械設備的使用效率，同時還可以提高其工作質量和效率。此外，智能化機械工程使用的監(jiān)測技術、監(jiān)控技術、遠程診斷技術、維護技術也逐步實現(xiàn)了智能化，而且已經(jīng)明顯具有集成化和自動化的發(fā)展趨勢。例如，智能電子診斷技術、監(jiān)聽技術已經(jīng)可以實現(xiàn)在線智能檢測、預報、監(jiān)測設備運行情況，同時，設備還可以自行監(jiān)測故障，及時將信息發(fā)送給工作人員進行維修，便于工作人員實現(xiàn)集成化機械控制。

2.2完善并提高企業(yè)的信息網(wǎng)絡技術

在機械工程實現(xiàn)智能化發(fā)展的時候，我國很多企業(yè)在生產(chǎn)領域內掀起了數(shù)字化、信息化的工業(yè)熱潮。企業(yè)可以采用信息技術帶來的優(yōu)勢推動機械工程發(fā)展，進而實現(xiàn)企業(yè)的跨越式發(fā)展。機械工程智能化的精髓就在于其信息特性，包括信號、數(shù)據(jù)、指令、程序、消息等，換言之，信息就是知識與智慧的精髓。機械工程智能如果應用IT信息技術，可以實現(xiàn)對信息的收集、識別、轉換、存儲，傳遞。換言之，信息技術是智能化的技術，機械工程智能化發(fā)展可以便于對生產(chǎn)信息的處理，使用智能化技術，可以不斷提高并完善機械工程的信息技術及網(wǎng)絡技術的發(fā)展。

2.3關注人工智能科學和計算機科學成果的發(fā)展應用

當代信息技術的一個突出特點就是將基礎科學逐步轉化為技術，生產(chǎn)時間不斷縮短，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，實現(xiàn)從技術到工業(yè)的同步應用。與機械工程技術相關信息技術是以計算機網(wǎng)絡科學及人工智能科學為基礎的。人工智能分布之與分布式計算已經(jīng)是當前機械工程智能化發(fā)展的重點領域，分布式人工智能的研究方向有兩個，多智能體系和分布式問題求解，前者主要是研究一個自治的問題，一個可以從下而上的解決方案，解決工作人員之間的協(xié)調工作。后者考慮的主要是如何解決多個知識共享模塊或者節(jié)點之間劃分一個相對特殊的問題合作，采用從上而下的辦法解決問題。

2.4工程機械智能化制造發(fā)展趨勢

近年來，我國工程機械行業(yè)的智能化發(fā)展趨勢呈現(xiàn)全球化、網(wǎng)絡化、虛擬化、自動化、綠色化等特，他們是相互影響相互滲透的，在經(jīng)濟全球化的大環(huán)境下，我國的機械工程行業(yè)也受到了國外智能化生產(chǎn)的沖擊，帶領國內機械工程更新?lián)Q代，邁入智能化生產(chǎn)。智能化

的生產(chǎn)離不開信息技術的發(fā)展，企業(yè)可以在網(wǎng)絡上進行自己產(chǎn)品的銷售推廣，通過互聯(lián)網(wǎng)技術學習到新的智能化的知識，加強與其他企業(yè)之間的聯(lián)系。互聯(lián)網(wǎng)的平臺給機械工程帶來更廣闊的市場。信息技術的發(fā)展出了可以給機械行業(yè)傳遞信息，也帶來了一種新的模式――虛擬生產(chǎn)。工程企業(yè)可以通過軟件進行模擬，保證產(chǎn)品設計的合理性，降低因前期失誤造成的生產(chǎn)損失。

3.總結

綜上，機械工程是人類文明進程中一個非常重要的歷程，在人類發(fā)展過程中起到非常重要的作用，機械工程智能化的出現(xiàn)更是將機械工程帶入一個全新的發(fā)展歷程。機械工程智能化未來的發(fā)展趨勢包括信息化、智能化、網(wǎng)絡化等，只有積極把握好機械工程發(fā)展的趨勢，才能不斷豐富機械工程領域的內容，進而不斷加快機械工程的發(fā)展，為人類文明作出更多貢獻。面對當前機械智能化發(fā)展存在的一些問題，只要我們能夠積極面對，制定并采取一些措施解決問題，充分利用現(xiàn)有技術，不斷滿足用戶需求，保證智能化機械工程順利發(fā)展。

參考文獻：

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[關鍵詞]先進制造技術機械制造業(yè)發(fā)展方向

機械制造業(yè)作為一個傳統(tǒng)的領域已經(jīng)發(fā)展了很多年，積累了許多理論和實踐經(jīng)驗，但隨著當今社會的發(fā)展，人們的生活水平不斷提高，各個方面的個性化需求越來越強烈。作為已經(jīng)深入到各行各業(yè)并已成為基礎工業(yè)的機械制造業(yè)面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。先進制造技術這個概念的提出為機械制造業(yè)的發(fā)展指明了方向。雖然這個名詞沒有確定的定義，但目前被公認的認識是：先進制造技術是傳統(tǒng)制造技術不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理等方面的成果，并將其綜合應用于產(chǎn)品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務的制造全過程，以實現(xiàn)優(yōu)質、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn)，并取得理想技術經(jīng)濟效果的制造技術的總稱。它具有如下一些特點：

1．從以技術為中心向以人為中心轉變，使技術的發(fā)展更加符合人類社會的需要。

2．從強調專業(yè)化分工向模糊分工、一專多能轉變，使勞動者的聰明才智能夠得到充分發(fā)揮。

3．從金字塔的多層管理結構向扁平的網(wǎng)絡化結構轉變，減少層次和中間環(huán)節(jié)。

4．從傳統(tǒng)的順序工作方式向并行工作方式轉變，縮短工作周期，提高工作質量。

5．機械制造技術的發(fā)展趨勢可以概括為：（1）機械制造自動化。（2）精密工程。（3）傳統(tǒng)加工方法的改進與非傳統(tǒng)加工方法的發(fā)展。

下面對自動化技術給予論述和展望。機械制造自動化技術自本世紀20年代出現(xiàn)以來，經(jīng)歷了三個階段，即剛性自動化、柔性自動化和綜合自動化。綜合自動化常常與計算機輔助制造、計算集成制造等概念相聯(lián)系，它是制造技術、控制技術、現(xiàn)代管理技術和信息技術的綜合，旨在全面提高制造企業(yè)的勞動生產(chǎn)率和對市場的響應速度。

一、集成化

計算機集成制造（CIMS）被認為是21世紀制造企業(yè)的主要生產(chǎn)方式。CIMS作為一個由若干個相互聯(lián)系的部分（分系統(tǒng)）組成，通常可劃分為5部分：

1．工程技術信息分系統(tǒng)包括計算機輔助設計（CAD），計算機輔助工程分析（CAE），計算機輔助工藝過程設計（CAPP），計算機輔助工裝設計（CATD）數(shù)控程序編制（NCP）等。

2．管理信息分系統(tǒng)（MIS）包括經(jīng)營管理（BM），生產(chǎn)管理（PM），物料管理（MM），人事管理（LM），財務管理（FM）等。

3．制造自動化分系統(tǒng)（MAS）包括各種自動化設備和系統(tǒng)，如計算機數(shù)控（CNC），加工中心（MC），柔性制造單元（FMS），工業(yè)機器人（Robot），自動裝配（AA）等。

4．質量信息分系統(tǒng)包括計算機輔助檢測（CAI），計算機輔助測試（CAT），計算機輔助質量控制（CAQC），三坐標測量機（CMM）等。

二、智能化

智能制造系統(tǒng)可被理解為由智能機械和人類專家共同組成的人機一體化智能系統(tǒng)，該系統(tǒng)在制造過程中能進行智能活動，如分析、推理、判斷、構思、決策等。在智能系統(tǒng)中，“智能”主要體現(xiàn)在系統(tǒng)具有極好的“軟”特性（適應性和友好性）。在設計和制造過程中，采用模塊化方法，使之具有較大的柔性；對于人，智能制造強調安全性和友好性；對于環(huán)境，要求作到無污染，省能源和資源充分回收；對于社會，提倡合理協(xié)作與競爭。

三、敏捷化

敏捷制造是以競爭力和信譽度為基礎，選擇合作者組成虛擬公司，分工合作，為同一目標共同努力來增強整體競爭能力，對用戶需求做出快速反應，以滿足用戶的需要。為了達到快速應變能力，虛擬企業(yè)的建立是關鍵技術，其核心是虛擬制造技術，即敏捷制造是以虛擬制造技術為基礎的。敏捷制造是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)從信息集成發(fā)展到企業(yè)集成的必由之路，它的發(fā)展水平代表了現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展水平，是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展方向。

四、虛擬化

“虛擬制造”的概念于20世紀90年代初期提出。虛擬制造以系統(tǒng)建模和計算機仿真技術為基礎，集現(xiàn)代制造工藝、計算機圖形學、信息技術、并行工程、人工智能、多媒體技術等高新技術為一體，是一項由多學科知識形成的綜合系統(tǒng)技術。虛擬制造利用信息技術、仿真計算機技術對現(xiàn)實制造活動中的人、物、信息及制造過程進行全面的仿真，以發(fā)現(xiàn)制造中可能出現(xiàn)的問題，在產(chǎn)品實際生產(chǎn)前就采取預防的措施，從而達到產(chǎn)品一次性制造成功，來達到降低成本、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，增強產(chǎn)品競爭力的目的。

五、綠色制造技術的應用及綠色設計

若從節(jié)能、降耗、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期的角度出發(fā)，諸如快速成形技術、并行工程及敏捷制造、虛擬制造、智能制造和網(wǎng)絡制造等先進制造技術都可納入綠色制造技術的應用范疇。不過目前能將綠色制造技術真正應用于企業(yè)生產(chǎn)的，也是較為成功的應用，只要集中在汽車、家電等支柱產(chǎn)業(yè)上。如綠色制造技術在汽車行業(yè)上的應用。

（1）節(jié)約資源方面：將“綠色燃料”天然氣作為汽車的能源，它的燃料同汽油相比，CO降低70%，非甲烷類降低80%等，同時也消除了鉛、苯等有害物質的產(chǎn)生。

（2）采用新設計的加工工藝方面：2000年3月，博世、康明斯、卡特彼勒等國外著名的汽車發(fā)動機公司，發(fā)動了“綠色柴油機行動”，在技術上作了較大的改進，大大降低了汽車尾氣的排放。

（3）適用于環(huán)境友好的材料方面：世界上著名的汽車生產(chǎn)企業(yè)，使用新材料來替代以前使用的石棉、汞、鉛等有害物質，采用輕型材料——鋁材制造車身，使汽車重量減少40%，能耗也降低了。

（4）部件回收在制造方面：從1990年中期，美國僅汽車零件回收、拆卸、翻新、出售一項，每年就可獲利數(shù)十億美元。

篇（10）

1前言

控制理論最早是在18世紀英國技術革命時期被提出的,在瓦特改良了蒸汽機后,嘗試著把離心式非錘調速器的基本控制原理在蒸汽機轉速控制中使用,從而為人類社會生產(chǎn)力的發(fā)展貢獻了新動力,也就是蒸汽機運用。在后來漫長的發(fā)展過程中,隨著諸多電氣工程師的不斷努力,終于研發(fā)出更加科學與系統(tǒng)化的控制分析系統(tǒng)。隨著信息時代的到來,控制技術作為IT行業(yè)的技術性支撐,逐漸在各行業(yè)中得到廣泛的運用。在我國社會經(jīng)濟的良好發(fā)展背景下,各領域的科學技術都有了極大地提升,尤其是計算機控制工程技術的發(fā)展,對于社會生產(chǎn)力的提高有著重要作用,同時,推動著機械電子工程慢慢地朝向智能化方向發(fā)展。所以,如何恰當?shù)卦跈C械電子工程中運用控制工程就成了諸多技術人員所面臨的新的難題。只有根據(jù)控制工程技術與計算機機械電子工程技術的實際特點與發(fā)展情況,將二者有機結合一起在社會生產(chǎn)中使用,這樣對于機械工程行業(yè)的發(fā)展有著重要影響。

2控制工程與機械電子工程相關概念

控制工程,是一種工程理論和計算機技術理論相結合的概念,該技術主要是面對自動化技術中所產(chǎn)生的各種問題,對其進行有效處理的一項技術,其主要應用于不同的機械電子工程技術實踐工作中,同時隨著控制工程水平低提升,其應用范圍也不斷擴大,得到越來越多的科研人員與技術生產(chǎn)人員的重視。機械電子工程并不屬于獨特工程學科,它一般是借助于模塊化的方式來實現(xiàn)最系統(tǒng)的控制,而機械電子工程系統(tǒng)具備構造簡單的特色,這樣就顯著減小了機械電子工程系統(tǒng)的總體積,加強了其整體功能。隨著機械電子工程系統(tǒng)的發(fā)展,其水平在不斷提高的同時,技術發(fā)展也趨向更加復雜,這就給工作人員的操作帶來了極大的挑戰(zhàn)和壓力,這就要求將機械工程與計算機技術二者有效結合起來,從而便利于工作人員通過控制工程來實現(xiàn)對機械電子工程系統(tǒng)的操控,提高生產(chǎn)效率。

3控制工程在機械電子工程中的使用

3.1智能控制系統(tǒng)在機械電子工程中的運用

智能控制系統(tǒng)指的是人工智能和計算機技術相結合,對機械電子工程中中的特定的操作流程實施人工化的智能模擬與控制,從而讓智能機器人模擬人工操作方式來完成工作。其原理在于讓智能控制系統(tǒng)模擬人類大腦的思維模式,從而實現(xiàn)自主收集所需信息等工作。所以,信息時代背景下,社會生產(chǎn)智能化是各行業(yè)發(fā)展的主要趨勢,將智能控制系統(tǒng)結合人工智能的特性有效地運用于社會生產(chǎn)中,和過去相比生產(chǎn)效率得到了極大的提升,不僅減少了人工操作,避免了工作人員操作不當所帶來的失誤,還能通過智能控制系統(tǒng)嚴格控制生產(chǎn)操作各環(huán)節(jié),有效地減少成本。

3.2魯棒控制的使用

所謂魯棒控制,從應用的角度講,就是設計一個控制器,滿足一些性能指標。而幾乎所有的控制問題都可以轉化為圖1表示?？刂葡到y(tǒng)中的魯棒性說的是,在確定已有外界因素干擾的前提下,控制系統(tǒng)某方面的性能可以始終維持不變的一種特點。所以,多變量型魯棒控制系統(tǒng)以其獨特的作用在機械制造生產(chǎn)中逐漸推廣開來。在柔性臂軌跡制造過程中,一般選擇滑模變的結構控制方法來實現(xiàn)對慢變控制器的控制,選擇H∞的控制理論來研究出魯棒控制器從而調整系統(tǒng)控制器的結構,因此,在操作軌跡的模擬研究中,通過補償控制算法展開計算工作,由此來確保滑膜變結構和H∞。通過對控制理論的科學組合使用,有效地利用控制系統(tǒng)來精準地控制目標軌跡的運行過程,實現(xiàn)電子機械工程地良好運轉。

3.3模糊控制工程在機械電子工程中的使用

機械工程的加工流程由于步驟多、工作繁瑣,因此顯得不夠簡單,因此想要利用傳統(tǒng)的控制方法來建立模型對于工作人員來說難度較大,直接提高了工作人員的工作壓力,因此,選擇傳統(tǒng)的控制方法建立模型所實現(xiàn)的自動化控制效果往往較差。面對該問題,科研人員選擇利用模糊控制來進行處理。模糊控制的作用在于將上述復雜的問題簡化。模糊化控制與傳統(tǒng)機械電子工程中使用的控制方法最大區(qū)別在于前者不需要對機械制造工程展開精確化的數(shù)據(jù)研究,只需要確保輸入量在工程要求的合理偏差范圍內就行了;而后者則要求建立清晰、準確地模型,這不僅對工作人員來說是一個較大的挑戰(zhàn),其建立模型的效果也較差,直接影響了自動化控制效果。因此,模糊控制系統(tǒng)開始取代傳統(tǒng)控制辦法,在機械電子工程中推廣開來。

3.4神經(jīng)網(wǎng)絡控制的使用

神經(jīng)網(wǎng)絡控制是以生物學基礎為前提所開展的控制研究,主要是將許多的簡單網(wǎng)絡神經(jīng)元連接成一個網(wǎng)絡整體,單個神經(jīng)元無論是構成貨值使用效果都較為簡單,不過當多個神經(jīng)元連接起來后就能組成復雜、多功能的神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng),該系統(tǒng)的作用在于可以大規(guī)模處理復雜數(shù)據(jù),并且神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)得以逐漸地向人工智能化的方向發(fā)展,逐漸地在智能機械電子工程控制系統(tǒng)中推廣開來。過去工作人員在操作數(shù)控機床生產(chǎn)過程中,切割產(chǎn)品時由于技術限制不能確保其精準率,就會出現(xiàn)操作誤差,影響生產(chǎn)效率與產(chǎn)品制成率。所以,利用神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)在機械電子工程中的使用,能夠避免數(shù)控機床切割工作中的不精準的缺點,從而有效加強數(shù)控機床的加工效率,確保機械電子工程的生產(chǎn)安全性,直接提高了該行業(yè)的效益收入。

4結語

隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,各行業(yè)的科學技術水平都有了極大的提升,尤其是計算機控制工程技術水平的提升,對于社會生產(chǎn)力的發(fā)展有著重要意義,這樣就能滿足普羅大眾日益增長的不同需求,同時推動著機械電子工程慢慢地朝向智能化方向發(fā)展。應當說,智能化是我國目前各生產(chǎn)行業(yè)現(xiàn)階段乃至未來的主要發(fā)展趨勢。機械電子工程的智能化發(fā)展主要是通過控制工程技術的使用,所以該技術目前得到了科研人員的廣泛關注與青睞。為了推動機械電子工程行業(yè),就需要將現(xiàn)代化的科學技術控制理念恰當?shù)厝诤系皆撔袠I(yè)的發(fā)展中,實現(xiàn)機械工程技術與計算機技術的有機結合,從而推動機械電子工程行業(yè)長期良好地發(fā)展,最終達到機械電子工程生產(chǎn)效率提高的目的,也有利于該行業(yè)效益收入的增加。

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