现代制造观的培养_规模化发展下的研

现代制造观的培养_规模化发展下的研

现代制造观的培养

机电工程学院　杜　江　万宏强　曹　岩

摘　要　针对20世纪90年代以来制造业在人类科技快速发展带动之下所产生的深刻变化，文中以机械制造及其自动化专业方向学生综合素质的提高为目标，在深入分析现代制造属性、特征的基础上，从深化学生主观认知的角度探讨了关于现代制造观的培养问题。

关键词　先进制造技术；信息制造；制造观；教学方法

20世纪90年代以来，伴随以信息技术、自动化技术等为代表的人类科技的快速发展，制造已由传统机械制造升华为集机械、液压、光电、信息、材料、检测、通信、自控等领域最新知识成果为一体的崭新学科，并对应演化形成了“精益生产、敏捷制造、虚拟制造、绿色制造”等一系列以优质、高效、低耗、灵活、清洁生产为原则，以取得理想经济、社会效益为目标的系列先进制造技术。这在有力推动人类社会经济发展的同时，也对制造领域人才素质的培养提出更高要求。为此，在机械制造及其自动化等专业的教学中如何依据人类制造技术的发展历程和演变规律实现对学生现代制造观的培养显然意义明显，这对于目前正处于工业化发展转型关键阶段的中国民族工业更加意义重大。(www.guayunfan.com)

一、现代制造观的内涵和培养思路

自人类以造物区别于其他生物开始，制造作为人类所从事的一项基本活动便伴随着人类科技的发展和社会进步也处于不断发展之中。人类在通过自身制造活动有目的地提高改善自身生产、生活方式的同时，其对自身制造活动的认识也伴随科技的发展逐步深入，与之对应形成了制造观。虽然，目前对于制造观在概念上仍然没有形成明确一致的定义，但从人类认知外部客观世界的基本规律出发可明显看出：制造观必然是人类在自身制造活动的不断实践中，基于所认知形成的核心制造要素、属性来刻画制造活动规律而形成的。人类关于自身制造活动基本属性、规律的认知显然是制造观的基本内涵。因此，对于现代制造观的培养应在产品加工装配这一传统制造认知的基础上，进一步从现代制造的概念、属性特征以及基本规律三个层次入手，自上而下地逐步开展。首先应在概念层次上，从制造是什么和做什么的角度为学生明确现代制造的概念和内涵，使学生建立对于现代制造的基本认知。其次，可进一步结合当前主流先进制造技术特点及其应用情况，通过对现代制造所共同遵循的目标、原则和方法的分析，从制造如何实现的角度培养学生关于现代制造属性、特征的基本认知。最后可依据所分析的现代制造基本属性、特征，进一步通过对现代制造核心要素和实施开展本质规律的总结，从现代制造的过程、组织、控制管理和人的作用等层次进一步明确关于现代制造的基本认知。根据上面所分析的现代制造观的培养思路及入手点，下面就针对所提出的三个层次具体讨论现代制造观的培养问题。

二、现代制造的大制造概念

针对制造的概念，实际教学中，在依据国际生产工程学会（CIRP）的定义阐明制造是一个涉及“产品设计、物料选择、生产计划、生产过程、质量保证、经营管理、市场销售和服务”的一系列相关活动和工作的总称的同时，还应结合制造业发展现状，从如下所述的“宽领域、多学科、全过程、多目标”等几个层面深入解释现代制造的概念，并可以同时结合以汽车为代表的某机电产品的制造发展历程对这些解释加以说明和验证，这样就可以从概念上深化学生对于现代制造的基本认知，帮助他们从如下四个层面树立现代制造的大制造概念［1，2］。

（1）现代制造的行业领域：现代制造已不再仅仅是机械制造，在人类不断提高自身的生产、生活水平这一目标作用下，已演变为人类所从事的一项基本社会、经济活动，它涵盖了机械、电子、化工、轻纺、食品等国民经济的广阔行业领域。

（2）现代制造的学科范围：现代制造在涵盖国民经济广阔行业领域的同时，通过对各学科知识、方法的综合应用，必然会打破传统的行业、学科领域界线，转变为集机械、电子、材料、能源、信息、管理、生命科学等为一体的综合学科。

（3）现代制造的基本过程：现代制造已不再仅仅是单一的机械加工、装配过程，其涵盖了“市场需求分析、产品规划、产品设计、工艺设计、加工装配、销售服务及报废产品回收处理”等产品生命周期全过程中的所有环节和活动。

（4）现代制造的目标：现代制造打破了传统机械制造以经济效益为最终目标的束缚，在创造良好社会、经济效益促进人类社会可持续发展的宏观原则下，现代制造以产品的功能全面、造得快、造得好、造得省、造得准等作为制造活动实施开展所共同遵循的基本目标。在实际中，制造的优劣就是基于这些目标，从技术、经济和社会学角度综合开展评价作出的。

三、现代制造基本属性

毋庸置疑，现代制造的属性、特征与制造技术的发展密切相关。实际中，制造的特征属性是制造活动实施开展所共同遵循的目标、原则、策略和方式的体现。它们是伴随人类社会和经济发展，科技进步以及人类对其自身制造活动的不断深入认知而逐步积累形成的［3］。制造的属性特征和制造技术之间存在紧密联系，一方面人类制造活动可以基于制造技术的发展不断形成新的属性特征；另一方面新属性、特征为制造活动所带来的变化也为制造技术的进一步改进发展提供契机。鉴于此，实际教学中，在讲述先进制造技术各自优势特点和机理的基础上，可进一步针对所讲述的各项先进制造技术，通过对表1中对应内容的讲述说明人类制造活动因制造技术，特别是先进制造技术的发展应用所发生的改变，从而可阐明现代制造属性和特征的技术诱因。如表1所示。

表1　先进制造技术的分类及效果［4］

伴随先进制造技术的实施发展，现代制造在产品研发周期、加工手段、组织方式等方面发生了显著的提升转变。这必然会引发人类制造活动属性的改变形成如表2所示的全新属性特征［5，6］。

表2　现代制造属性的特征转变

四、现代制造本质规律和基本认知

针对现代制造的本质规律，在分析讲解现代制造属性特征的基础上，可进一步分析总结现代制造在产品更新快、生命周期短、用户需求个性化等新特征下，制造的成败与否不再如传统机械制造那样取决于技术是否可行，而是取决于能否按用户需求进行制造［7］。其原因就在于信息技术、自动化技术、网络技术等高新技术在制造领域的广泛深入应用，使得现代制造在生产工艺、设备、过程组织和工作环境等方面相对于传统机械制造都发生了巨大的提升和改变。现代制造重心从如何高效、高质量进行产品制造的技术层面转移到如何依据用户和市场需求快速组织实施产品制造过程的管理层面［8，9］。与之对应，现代制造的核心转化为如下两个方面：

（1）如何及时准确获得用户和市场需求的最新发展变化。

（2）如何依据用户和市场最新需求完成产品设计、动态组织生产资源、构建生产系统，并通过对制造实施过程的实时、动态管理，实现产品按需、快速制造。

以此两个问题为核心，现代制造在本质上已演变为一个如图1所示的转化用户和市场需求为对应产品的信息处理和物化过程。制造过程中，用户需求在通过一系列制造活动转化为对应产品的同时，每一步制造活动都基于先前制造活动所产生的信息而实施开展并实现对信息的进一步加工处理和转化［10］。现代制造实质上已经转化为一个如图1所示围绕表2所示制造目标的信息采集、输入和处理过程，最终所加工形成的产品可看成是信息的物质表现［11］。

图1　现代制造的信息流

基于以上对现代制造核心问题和本质规律的分析，可以进一步针对现代制造的实施开展过程、组织管理方式以及人的作用总结形成关于现代制造的如下基本认知：

（1）现代制造在过程上是一个以用户和市场需求为主导的信息处理、物化过程。制造的最终目标是及时准确开发产品全面满足用户最新需求。

（2）现代制造在组织上表现为基于互联网动态组建的可跨越行业领域和地理界限实现制造资源优势互补、充分利用的动态企业联盟。

（3）现代制造中人仍处于主导地位。现代制造的自动化、智能化并未削弱人在制造中的作用，而是使人的制造职责从传统机械制造的手工操纵设备完成生产加工转变为处理生产信息并用其控制生产过程按既定目标准确开展。

（4）现代制造的控制管理原则：以全面满足用户需求为最终目标，现代制造以制造的高质量、高效率、低成本、无污染等为共同的目标，并综合依据它们开展对制造活动的评价以及制造过程的组织和管理。

五、结论

文中结合当前制造业的发展现状探讨了关于现代制造观的培养思路和方法，在机械制造及其自动化专业相关课程的教学中，基于文中所论述思路和方法，可围绕当前制造技术的特点实现对学生现代制造观的培养，帮助其对现代制造形成全面准确的认知，促进学生素质的提高。

参考文献：

［1］　王志亮.浅议先进制造技术课程教学［J］.安徽工业大学学报：社会科学版，2005.（6）：115.

［2］　庾在海，胡晓.先进制造技术课程教学的探讨［J］.理工高教研究，2007.（4）：96.

［3］　张峥嵘，袁清珂.21世纪制造业的特点及其关键技术［J］.机械工程师，1999（1）：1.

［4］　张峥嵘，袁清珂，刘宁.先进制造系统及其关键技术的研究［J］.机械工业自动化，1999（2）：7.

［5］　杨立军.现代制造技术的发展趋势与特点［J］.辽宁工学院学报，2000（4）：58.

［6］　林朝平.现代制造技术［M］.南京：东南大学出版社，2001.

［7］　陈国权.制造业先进生产方式与管理模式［M］.北京：科学技术文献出版社，1998.

［8］　佟权利，马春艳.现代企业的竞争模式：战略联盟［J］.辽宁商务职业学院学报：社会科学版，2003（2）：4.

［9］　张申生.敏捷制造的理论、技术与实践［M］.上海：上海交通大学出版社，2002.

［10］　Sun Hongyi.Current and Future Patterns of Using Advanced Manufacturing Technologies［J］.Technovation，2000，20：631.

［11］　Ghani K A，Jayabalan V.Advanced Manufacturing Technology and Planned Organizational Change［J］.The Journal of High Technology Management Research，2000，11（1）：1