時間：2023-09-08 09:28:42
緒論：在尋找寫作靈感嗎？愛發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇簡述智能制造技術(shù)，愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維，激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，歡迎您的閱讀與分享！
關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)；智能建筑；成本控制；工程造價
1引言
隨著國家對智慧城市的重視，智能建筑也進(jìn)入了高速發(fā)展時期，智能建筑在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下對增強安防措施、改善居住體驗、節(jié)約能耗等方面進(jìn)行改善。物聯(lián)網(wǎng)是通過多種信息傳感器實時采集各類信息，在終端設(shè)備、邊緣域或云中心通過機器學(xué)習(xí)對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。智能建筑可以利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對建筑內(nèi)暖通空調(diào)、供水、發(fā)電、照明系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)等通過人工智能處理器對于建筑的整體分析和優(yōu)化，可以大大節(jié)省運營成本，提高投資回報率。智能建筑的核心是5A系統(tǒng)：建筑設(shè)備自動化系統(tǒng)（BA）、通訊自動化系統(tǒng)（CA）、辦公室自動化系統(tǒng)（OA）、火災(zāi)報警與消防連動自動化系統(tǒng)（FA）、安全防范自動化系統(tǒng)（SA），通過5A系統(tǒng)使建筑具有安全、便捷、高效、節(jié)能的特點。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2019年我國物聯(lián)網(wǎng)連接量在45.7億，到2025年將增至199億，市場空間非常廣闊，對于智能建筑在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下成本控制和造價分析，將成為行業(yè)關(guān)注的熱點。
2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對智能建筑的成本控制
利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對智能建筑進(jìn)行工程預(yù)算是一種新型的技術(shù)手段，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)通過智能系統(tǒng)提高成本控制的準(zhǔn)確性，對于智能建筑項目進(jìn)行成本預(yù)算和控制有十分重要的作用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用是智能建筑的基本特點，一般通過開環(huán)控制和閉環(huán)控制的結(jié)合，以及定性控制與定量控制的結(jié)合的采用多模態(tài)控制方式，這種方式可以幫人們處理大量的系統(tǒng)問題，通過大數(shù)據(jù)收集資料和人工智能的科學(xué)推理，可以對人類的行為和思維進(jìn)行感知模擬，對智能建筑中5A系統(tǒng)的精準(zhǔn)控制。物聯(lián)網(wǎng)通常使用射頻設(shè)備、定位系統(tǒng)、激光掃描設(shè)備和紅外感應(yīng)器設(shè)備等信息通訊傳感器，通過網(wǎng)絡(luò)把所有設(shè)備都連接起來，來使信息互聯(lián)互通，實現(xiàn)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能識別、智能定位、智能跟蹤、智能監(jiān)控的管理體系，可以對智能建筑中的各種設(shè)備進(jìn)行有效管理，讓設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行信息互通和遠(yuǎn)程共享，通過收集大量的數(shù)據(jù)信息可以構(gòu)建一個參量體系，通過參量系統(tǒng)優(yōu)化智能建筑使用成本，給人們提供綠色環(huán)保、舒適健康的生活環(huán)境。
3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑工程造價
利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和參量體系可以得到大量信息，通過信息的處理計算得到成本數(shù)據(jù)和工程量，根據(jù)國家規(guī)定定額標(biāo)準(zhǔn)得到工程造價的目標(biāo)函數(shù)。運用BIM智能建筑模型，合理的博弈控制函數(shù)設(shè)計進(jìn)行智能建筑的造價預(yù)測。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑的工程造價分析模型主要有三種，（1）通過對建筑的主要參數(shù)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上構(gòu)建模型。（2）通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)模糊控制和邏輯控制來構(gòu)建模型。（3）通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下擬自然隨機最小二乘擬合來構(gòu)建模型。這種方法由于計算量較大，計算復(fù)雜程度較高，無法保證計算的準(zhǔn)確性。為了提高計算的準(zhǔn)確性，本文提出一種基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)約束參量和工程造價預(yù)測模型的方法來提高智能建筑成本控制進(jìn)度和工程造價預(yù)測準(zhǔn)確性。
4物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行成本控制參量體系
在智能建筑中工程造價是指工程建設(shè)中所需要投入的資金，主要包括前期的投資估算、項目過程中的工程結(jié)算、完工后的竣工決算。在智能建筑施工過程中，可以運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對項目成本和工程造價進(jìn)行有效控制。第一，合理分析智能建筑工程造價的約束函數(shù)和參量體系；第二，為了構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑參量體系和約束模型，需要對建筑規(guī)劃、消防、交通、環(huán)保等實現(xiàn)工程造價合理評估和預(yù)測。通過參量體系和約束模型進(jìn)行智能管理控制，保證智能建筑項目施工進(jìn)度和施工品質(zhì)。通過構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)參數(shù)模型，保證了智能建筑材料合理選擇和建筑施工成本的精準(zhǔn)預(yù)測。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智能建筑成本控制預(yù)算中，往往忽視交叉因子對成本的影響。智能建筑在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持下實現(xiàn)自動網(wǎng)絡(luò)控制，利用智能建筑自動控制網(wǎng)絡(luò)中的三種通信協(xié)議實現(xiàn)效益評估，可以有效地計算出智能建筑控制成本，在構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑的成本控制參量體系中，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對工程造價模型設(shè)計，實現(xiàn)對智能建筑工程造價成本有效控制和精準(zhǔn)預(yù)測。由此可見，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下構(gòu)建智能建筑參量體系是實現(xiàn)成本控制的重要途徑。
5智能建筑目標(biāo)模型構(gòu)建及設(shè)計優(yōu)化
利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)建立智能建筑目標(biāo)模型，通常是采用均衡博弈的計算方法來分析智能建筑的工程和造價，這種方法是用預(yù)測函數(shù)以及最小方差來進(jìn)行成本的預(yù)測和造價控制，可以有效地控制智能建筑造價計算精度。但是由于需要收集大量的數(shù)據(jù)，在沒有足夠數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)的情況下，智能建筑工程造價預(yù)測精度是不準(zhǔn)確的。本文為了提高控制精度采用了一種在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑成本約束參量。通過約束參量貢獻(xiàn)度加權(quán)的方法建立工程造價預(yù)測和成本控制模型，在參量分析基礎(chǔ)上設(shè)計工程造價預(yù)測和成本控制模型，構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)下成本控制系統(tǒng)得到最佳的博弈函數(shù)，得到工程造價施工優(yōu)化參數(shù)。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智能建筑施工過程中，不但要考慮在施工成本，還需要對管理成本等多方面進(jìn)行綜合考量，通過智能建筑成本分析建立工程成本預(yù)測模型。為了合理地評估智能建筑的性能，可以采用一種分?jǐn)?shù)階差分函數(shù)的公式對評價進(jìn)行有效分析，用函數(shù)公式得出智能建筑成本和建筑質(zhì)量的關(guān)系。在智能建筑模型構(gòu)建時，利用分析方法實現(xiàn)成本投入的時間序列的采集，通過智能建筑施工中的各方面因素進(jìn)行線性二乘擬合計算構(gòu)建約束關(guān)系模型，可以實現(xiàn)智能建筑工程造價的量化評價參數(shù)模型。在實際施工過程中，包括固定成本和非固定成本，非固定成本是由很多不確定因素造成的，為了實現(xiàn)有效的成本控制，應(yīng)該對不確定因素進(jìn)行有效控制。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建量化控制模型，可以有效地對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑工程項目實現(xiàn)效益最大化。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑的控制必須滿足非線性方程的連續(xù)性條件，通過連續(xù)性條件構(gòu)建一個模型，由此可以得出物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑施工過程中生產(chǎn)效益最大化，并且在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下實現(xiàn)成本與效益最優(yōu)匹配，通過以上決策，智能建筑工程造價的效益值和帶量值可以有效均衡。此外，為了保證施工效率和質(zhì)量構(gòu)建模型，通過累計方差的公式對建筑成本的參量貢獻(xiàn)度進(jìn)行自適應(yīng)加權(quán)處理。通過上述介紹的參數(shù)模型，可以在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下對施工成本、施工效率和施工質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化，不但提高了施工質(zhì)量還降低了施工成本。
6物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下仿真實驗和分析
為了對上述模型和參數(shù)進(jìn)行檢驗，以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑成本控制和工程造價分析的可行性，通常需要采用一種仿真軟件進(jìn)行分析和研究，根據(jù)國家預(yù)算定額可以設(shè)計物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑成本參量數(shù)據(jù)表。通過成本參量數(shù)據(jù)表進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下智能建筑成本控制和工程造價仿真建模，對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下預(yù)測數(shù)值仿真，通過仿真可以得到不同的成本控制數(shù)據(jù)，為了要論證結(jié)果，可以把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智能建筑仿真結(jié)果和傳統(tǒng)模型計算結(jié)果進(jìn)行對比。從仿真結(jié)果可以看出，采用本文所使用的方法有效地降低了項目建設(shè)成本，成功的對智能建筑成本控制進(jìn)行了優(yōu)化。由此可見，通過仿真實驗?zāi)M進(jìn)行實驗得出的結(jié)果是有科學(xué)性和可行性的。
7物聯(lián)網(wǎng)下智能建筑展望
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在建筑業(yè)、工業(yè)、電子行業(yè)、交通行業(yè)、汽車行業(yè)都有了深入的應(yīng)用。隨著科技的不斷進(jìn)步，智能建筑在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展下將結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)、服務(wù)、管理跟用戶需求進(jìn)行優(yōu)化組合。智能建筑不僅可以提高舒適的環(huán)境，還可以提高工作效率，降低建筑成本，已經(jīng)成為智慧城市發(fā)展的必然趨勢。目前智能建筑主要體現(xiàn)在系統(tǒng)設(shè)備自動化和通信系統(tǒng)信息化，隨著科技的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)下的智能建筑會采用系統(tǒng)信息綜合管理，對智能建筑內(nèi)所有的設(shè)備信息進(jìn)行收集、傳輸和處理，在物聯(lián)網(wǎng)下智能建筑可以實現(xiàn)人與物的連接，物與物的連接，通過云計算收集處理和人工智能邏輯分析決策，朝著智能化方向發(fā)展。
1.毛管是電子節(jié)能燈的重要部件。技術(shù)指標(biāo)主要有光電參數(shù),其次有外形尺寸和外觀以及機械強度等,再次是低溫啟動性能和熱態(tài)參數(shù)穩(wěn)定特性等。光通量是否合格將直接關(guān)系到節(jié)能燈的能效等級能否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的要求,光通維持率是產(chǎn)品申請“能源之星”認(rèn)證時必須要考核的指標(biāo),要求節(jié)能燈燃點至有效壽命40%時,其光通量不得小于額定值的80%。還有相關(guān)色溫、顯色性、色坐標(biāo)和色容差等指標(biāo),也是應(yīng)該重視。
2.整流二極管。選擇整流二極管時,應(yīng)注意以下參數(shù)。最大正向整流電流該參數(shù)與燈功率有關(guān),所選二極管的額定電流值至少應(yīng)是交流母線中峰值電流的3倍以上。對大功率燈而言,整流二極管不可直接并聯(lián)使用,二極管的熱電阻有差異,會使可靠性降低,最好用一組電流大的二極管。峰值反向截止電壓,因工作溫度高,一般要選用1200V的產(chǎn)品。濾波電解電容器,電解電容因會受到高頻脈動電流的沖擊和工作溫度升高,選用高性價比的電解電容器就顯得很重要。電容量及容差、額定電壓、耐紋波電流、串聯(lián)等效電阻(ESR)、允許溫度等都是重要的技術(shù)指標(biāo),質(zhì)量的好壞直接關(guān)系到使用壽命。
電解電容的耐紋波電流值應(yīng)越大越好,如果電解電容的耐紋波電流值達(dá)不到線路要求,會嚴(yán)重影響其使用壽命。紋波電流流經(jīng)ESR,會產(chǎn)生熱量引起電解內(nèi)部溫度升高,目前制造商對電容器在額定工作溫度下工作的紋波電流的確定,一般均遵循5℃原則。電容量的選擇與輸入電流中的諧波含量和燈電流的波峰因數(shù)以及鎮(zhèn)流器的效率有關(guān)。電解電容的標(biāo)記溫度,必須大于實際工作溫度,并留出一定的差值。
3.功率晶體管。功率晶體管工作在開關(guān)狀態(tài),選擇的原則是:開關(guān)速度要快,飽和壓降要小,集電極電流要大,在不增加成本的條件下,功率和二次擊穿耐量越大越好。集電極額定電流應(yīng)依據(jù)陰極導(dǎo)人電流峰值并留存足夠的安全余量。開關(guān)時間要小,應(yīng)重點關(guān)注存貯時間ts,從理論上講ts小則開關(guān)功率損耗也小,更重要的是上、下兩管ts值的對稱。如果同一電路板上的兩個管子的ts嚴(yán)重偏離,會使正負(fù)兩個波形的面積嚴(yán)重不對稱,導(dǎo)致管子過熱損壞。
4.振蕩變壓器。 振蕩變壓器通常是在環(huán)形鐵氧體磁芯上繞線制成,實際上是一個電流互感器。對磁環(huán)的要求是:首先磁導(dǎo)率應(yīng)有負(fù)溫度特性,轉(zhuǎn)折溫度在95'C左右;其次磁滯回線左右要對稱并且近似為矩形;再次磁導(dǎo)率參數(shù)的離散性要小。要與供應(yīng)商預(yù)約電感系數(shù),并做到分檔包裝,否則,成燈功率的偏差不易把握。
5.濾波電感。燈功率在25w或以下時,通常在直流電路中插入L與C,組成簡單的濾波回路。對于串模濾波電感,因其中流過直流電流,故要求磁芯應(yīng)在不飽和狀態(tài)下工作。又因燈內(nèi)溫度高,又要求電感量隨溫度變化要盡可能小。電感量不能隨頻率的升高而下降。燈功率大于25w時,一般要在交流電路中插入共模電感。共模電感是在同一磁芯上繞有兩個相同匝數(shù)的線圈,往復(fù)的負(fù)載電流在磁芯內(nèi)部產(chǎn)生的磁場相互抵消,磁芯不會飽和。燈功率大于45w時,產(chǎn)生的傳導(dǎo)干擾會更大,當(dāng)單純使用共模濾波仍然不能解決問題時,還要加入差模電感。
二、 EMC濾波電路調(diào)試
分析傳導(dǎo)干擾噪聲源,可以發(fā)現(xiàn)共模噪聲與差模噪聲是相互獨立的。輻射干擾起源于傳導(dǎo)干擾。抓住傳導(dǎo)噪聲的抑制,產(chǎn)品就容易符合EMC要求。為滿足標(biāo)準(zhǔn)要求,必要時可對兩個噪聲分量單獨設(shè)計合適的濾波器。共模干擾信號主要是通過燈內(nèi)元器件和線路的分布電容構(gòu)成回路傳輸,共模干擾信號基本上都是屬于高頻信號。共模電感參數(shù)的選擇,取決于開關(guān)頻率以及所要求的衰減量,選用不同的電感參數(shù),對應(yīng)衰減共模干擾信號的頻率也不一樣。在輸入功率較大的電路中,僅用一個共模電感不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求時就要用兩個共模電感了,其中一個可用環(huán)形磁芯電感。
三、開關(guān)晶體管的設(shè)計
開關(guān)晶體管的驅(qū)動信號有一個最佳值?；鶚O電流Ib最理想的數(shù)值是集電極電流Ic的1/10左右,不過該電流的最優(yōu)化值也是隨晶體管不同而不同的。采用電流互感器驅(qū)動時,Ib應(yīng)始終保持為Ic的1/10左右,無論Ic大小如何,均保持這個關(guān)系,就不會出現(xiàn)Ic小時,驅(qū)動功率過大;Ic大時,驅(qū)動功率不足的現(xiàn)象。按hfe合理設(shè)計驅(qū)動電流及其匝數(shù)比?使開關(guān)晶體管在導(dǎo)通時始終處于淺飽和狀態(tài)。這樣可以提高開關(guān)管的響應(yīng)速度,并可最大限度地減少驅(qū)動功率的浪費和損耗。
驅(qū)動信號不僅有幅度的要求,還有波形的要求,即晶體管的開關(guān)渡越時間要短。開關(guān)渡越時間既與開關(guān)晶體管的開關(guān)時間有關(guān),又與磁滯回線的角形比有關(guān),還與電路參數(shù)的調(diào)試有關(guān)。取存貯時間ts相同的開關(guān)管制作鎮(zhèn)流器,用半導(dǎo)體點溫度計檢測兩開關(guān)管的表面溫度,如果兩管的溫度差別較大,就可適當(dāng)或加或減磁環(huán)的初級匝數(shù),使之趨于平衡。開關(guān)晶體管的功率容限,即安全工作區(qū)SOA。有時燈電路中會有同時出現(xiàn)大電流和高電壓的情況,尤其是燈在熱態(tài)做開關(guān)試驗時。用SOA值高的管子就不容易損壞。在無條件直接測試管子的SOA值時,可選用BVceo高的晶體管,BVceo高的管子一般SOA也高。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：智能制造；關(guān)鍵技術(shù)；實現(xiàn)
中圖分類號：TG305 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A
智能制造是一種集自動化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化于一體的制造模式。因其具有高效、經(jīng)濟的特定被廣泛應(yīng)用在產(chǎn)品生產(chǎn)作業(yè)中。尤其是智能制造還能夠優(yōu)化產(chǎn)品生產(chǎn)流程，實現(xiàn)能源可持續(xù)利用。相比于傳統(tǒng)的產(chǎn)品生產(chǎn)模式，智能制造從根本上了改變了產(chǎn)品研發(fā)、制造、銷售的流程，這對于企業(yè)的長久發(fā)展非常重要。
一、智能制造概述
智能制造系統(tǒng)是一種人機一體化的智能系統(tǒng)，在實際的產(chǎn)品制造過程中，不僅能夠代替人類進(jìn)行分析、判斷、決策，還能實現(xiàn)自動化向智能化、集成化、柔性化的擴展。從“十二五”提出推廣智能制造技術(shù)到目前為止，智能制造已經(jīng)廣泛受到各界人士的關(guān)注，且已經(jīng)被應(yīng)用在制造各個行業(yè)中。如石油石化智能成套設(shè)備、冶金智能成套設(shè)備、自動化物流成套設(shè)備、智能化食品制造生產(chǎn)線等。這些智能系統(tǒng)都是建立在智能制造基礎(chǔ)之上的。由此可見，智能制造將會成為產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的主流趨勢。
二、智能制造中的關(guān)鍵技術(shù)及實現(xiàn)途徑
1.射頻識別技術(shù)
射頻識別技術(shù)又稱RFID，是一種能夠識別無線電信號，讀寫數(shù)據(jù)信息的無線通信技術(shù)。顯然，射頻識別技術(shù)是不需要接觸系統(tǒng)和識別目標(biāo)的。一般射頻包括超高頻、高頻、低頻3個頻率段，其讀寫方式包括固定和移動兩種方式。基于無線通信技術(shù)，在使用射頻識別技術(shù)時只需要將小型的無線微型設(shè)備放置在物體表面，并利用讀寫和識別技術(shù)，就可以實現(xiàn)目標(biāo)數(shù)據(jù)信息的收集、記錄。
射頻識別技術(shù)被廣泛應(yīng)用在消費應(yīng)用、制造、安全訪問控制等各個行業(yè)之中。如將其應(yīng)用在供應(yīng)鏈管理中，能夠通過自動化數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)傳輸，減少錯誤發(fā)貨、物品丟失等問題，尤其是能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程產(chǎn)品維護。例如在藥品冷鏈物流中應(yīng)用RFID電子標(biāo)簽技術(shù)能夠進(jìn)行全程連續(xù)的溫度追蹤，從而實現(xiàn)可靠的溫度管理。當(dāng)冷鏈箱被貼上RFID電子標(biāo)簽之后，RFID電子標(biāo)簽就會自動記錄有關(guān)冷鏈箱的所有數(shù)據(jù)信息包括實時溫度信息。而且在一批冷鏈周轉(zhuǎn)箱出庫時，讀寫器能一次性讀取到該批次各冷鏈保溫箱內(nèi)的所有RFID溫度標(biāo)簽的信息。這使冷鏈周轉(zhuǎn)箱出入庫的信息錄入實現(xiàn)了自動化，縮短時間的同時也確保了出入庫信息的準(zhǔn)確性。當(dāng)貨物量很大時，出入庫自動讀取信息能夠解決物流操作環(huán)節(jié)的瓶頸問題。
2.實時定位技術(shù)
在實際的產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，企業(yè)要對所有的產(chǎn)品、原材料、設(shè)備等進(jìn)行實時跟蹤管理。但是又無法應(yīng)用人工手段。因而需要建立相應(yīng)的實時定位系統(tǒng)。而智能制造中的無線射頻技術(shù)就能夠?qū)崿F(xiàn)這一目標(biāo)。一般情況是，實時定位系統(tǒng)會有信號接收器和發(fā)射器等設(shè)備組成。
目前實時定位系統(tǒng)還會利用光學(xué)、聲學(xué)技術(shù)實現(xiàn)信號定位，如超聲、紅外、超寬帶等。不同定位技術(shù)的頻率、帶寬、穿透性、抗干擾能力都有所不同。如清華同方RFID資源管理跟蹤系統(tǒng)通過使用RFID標(biāo)簽、讀寫器和軟件來對企業(yè)資源進(jìn)行監(jiān)測，幫助其提高效益及投資回報率。該系統(tǒng)主要由閱讀器和電子標(biāo)簽（RFID）組成，用于完成免打擾的信息采集和識別。軟件系統(tǒng)包括應(yīng)用軟件和接口引擎兩部分組成，用于完成信息采集、數(shù)據(jù)加工、位置信息時時顯示等功能，從而實現(xiàn)管理人員能實時地監(jiān)測到整個企業(yè)資源的狀態(tài)，包括人員位置、各種設(shè)備使用情況，兼顧安全出入管理。這樣方便管理人員對相關(guān)重要資源進(jìn)行調(diào)整和分配。
3.無線傳感系統(tǒng)
無線傳感系統(tǒng)能夠幫助企業(yè)更好地控制生產(chǎn)流程和物流。無線傳感系統(tǒng)主要由計算定位、感應(yīng)、信息傳遞3個部分組成。另外，無線傳感系統(tǒng)還能夠?qū)囟?、聲音等不用的物體做出反應(yīng)。
無線傳感系統(tǒng)的核心技術(shù)是無線數(shù)據(jù)庫技術(shù)，具有信息傳遞、查詢、跳躍路由協(xié)議等功能。而且無線傳感系統(tǒng)是一種全新的信息獲取和處理技術(shù)，被廣泛應(yīng)用各個行業(yè)中，如工業(yè)環(huán)境監(jiān)測、智能電網(wǎng)等行業(yè)中。尤其是將其應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)中，不僅能夠有助于工業(yè)生產(chǎn)工藝的優(yōu)化，還能夠提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率。如可以實現(xiàn)生產(chǎn)全過程的檢測、實時生產(chǎn)參數(shù)的采集、材料消耗狀況的檢測。
4.信息物理融合網(wǎng)絡(luò)
信息物理融合網(wǎng)絡(luò)也可稱為CPS。CPS包含環(huán)境感知、嵌入式計算、網(wǎng)絡(luò)通信等多種系統(tǒng)工程，主要應(yīng)用于智能系統(tǒng)上，如物聯(lián)傳感。CPS的應(yīng)用徹底改變了傳統(tǒng)的產(chǎn)品生產(chǎn)理念。另外，CPS還是工業(yè)4.0發(fā)展的核心內(nèi)容，能夠助力于智能車間、工廠的構(gòu)建。
簡單的說CPS就是互聯(lián)網(wǎng)+制造的智能化系統(tǒng)。在新的工業(yè)革命中，CPS將會成為實現(xiàn)智能制造系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)。CPS應(yīng)用在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品、設(shè)備數(shù)據(jù)信息與企業(yè)信息系統(tǒng)的融合，并將生產(chǎn)數(shù)據(jù)傳送到云計算中心。準(zhǔn)確的說是產(chǎn)品生產(chǎn)線中的傳感器會及時收集生產(chǎn)信息，然后通過無線通信這些數(shù)據(jù)就會傳送至數(shù)據(jù)處理中心。相比于傳統(tǒng)的產(chǎn)品生產(chǎn)模式，管理人員能夠迅速獲知產(chǎn)品出了什么故障，哪里需要配件，從而實現(xiàn)真正的生產(chǎn)智能化管理。另外，CPS還能夠把幫助企業(yè)進(jìn)行消費者數(shù)據(jù)和企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息的分析，經(jīng)過數(shù)據(jù)挖掘、設(shè)備調(diào)整等工作流程之后就能夠生產(chǎn)出具有個性化的產(chǎn)品?？偟膩碚f，CPS是智能制造中的關(guān)鍵技術(shù)，同時也是現(xiàn)代工業(yè)革命發(fā)展的重點技術(shù)。
結(jié)語
綜上所述，隨著我國智能制造的發(fā)展，射頻識別技術(shù)、實時定位、無線傳感等關(guān)鍵技術(shù)越來越受到人們的關(guān)注。相比于西方發(fā)達(dá)國家，我國智能制造技術(shù)仍然不夠完善，因而企業(yè)和科研機構(gòu)應(yīng)該正確看待智能制造的關(guān)鍵技術(shù)，并在不斷地實踐、探索中，完善關(guān)鍵技術(shù)的應(yīng)用方式和方法。
參考文獻(xiàn)
[1]鄒方.智能制造中關(guān)鍵技術(shù)與實現(xiàn)[J].航空制造技術(shù)，2014（14）：32-37.
關(guān)鍵詞：數(shù)字化車間；智能制造；紡機專件
中圖分類號：TH164 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A
On Promoting Intelligent Manufacturing of Textile Machinery Accessories with the Construction of Digitalized Workshop
Abstract： The paper introduces the overall structure of digitalized workshop for intelligent manufacturing. It suggests that the construction of digital application platform should play equal emphasis on carrying out business process based on model manufacturing and numerically-controlled manufacturing of machine parts based on model technology. It also analyzes the structure and main functions of enterprise information network and its connection with digitalized workshop.
Key words： digitalized workshop； intelligent manufacturing； textile machinery accessories
隨著“中國制造2025”的出臺，經(jīng)緯紡機榆次分公司在躋身全國首批200家兩化融合管理體系認(rèn)證企業(yè)之列的同時，按照以智能制造推進(jìn)企業(yè)制造轉(zhuǎn)型升級的思路，對紡機專件產(chǎn)品智能制造數(shù)字化車間進(jìn)行了系統(tǒng)性打造，力爭通過智能制造項目的實施，實現(xiàn)紡織專件制造的全面提升。
1智能制造數(shù)字化車間的總體架構(gòu)
以羅拉產(chǎn)品為例，智能制造數(shù)字化車間總體架構(gòu)如圖1所示。
總體架構(gòu)設(shè)計分企業(yè)層、車間層、控制層、設(shè)備層等4級模型，第一級企業(yè)層主要以PLM、ERP為數(shù)據(jù)平臺，集成應(yīng)用有CAD、CAE、CAPP、CAM、虛擬制造、過程仿真等；第二級車間層主要以MES為數(shù)據(jù)平臺，集成功能有計劃排程管理、生產(chǎn)調(diào)度管理、庫存管理、采購管理、設(shè)備管理、刀具管理、工裝管理、質(zhì)量管理、成本管理、人力資源管理、看板管理、生產(chǎn)過程控制等；第3級控制層和第4級設(shè)備層以網(wǎng)絡(luò)DNC為數(shù)據(jù)平臺，包括控制層的過程控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與設(shè)備層的數(shù)控機床、機器人（機械手）、輸送系統(tǒng)、工業(yè)識別系統(tǒng)、工業(yè)控制系統(tǒng)、儀器儀表分析系統(tǒng)等。4級模型是建立在工藝流程、車間布局、產(chǎn)能優(yōu)化模擬仿真的基礎(chǔ)之上，遵循基于模型定義MBD（Model-Based Definition）的數(shù)字化設(shè)計與制造方法。
2智能制造數(shù)字化車間各平臺的功能建設(shè)
2.1數(shù)字化應(yīng)用平臺的建設(shè)
數(shù)字化應(yīng)用平臺的建設(shè)圍繞基于模型的制造執(zhí)行業(yè)務(wù)流程和基于模型技術(shù)的零件數(shù)控加工制造兩個方面進(jìn)行重點打造。
2.1.1基于模型的制造執(zhí)行業(yè)務(wù)流程（圖2）
在PLM中完成產(chǎn)品、工藝、工裝設(shè)計與驗證后，對產(chǎn)品EBOM與工藝PBOM發(fā)送的ERP系統(tǒng)進(jìn)行主計劃編制，形成生產(chǎn)工單與物料BOM，再發(fā)送到PLM和MES系統(tǒng)；PLM系統(tǒng)接收到生產(chǎn)工單與物料清單后，與對應(yīng)版本的產(chǎn)品和工藝數(shù)據(jù)組合，形成制造工作包，下發(fā)到MES系統(tǒng)；MES系統(tǒng)接收到生產(chǎn)工單和制造工作包后，進(jìn)行生產(chǎn)排程和物料準(zhǔn)備，然后下發(fā)到工作中心，進(jìn)行生產(chǎn)制造、產(chǎn)品檢驗及數(shù)據(jù)采集，必要時進(jìn)行現(xiàn)場問題反饋和超差品處理，最終將數(shù)據(jù)返回PLM系統(tǒng)，將計劃完工和物料消耗等數(shù)據(jù)返回ERP系統(tǒng)。
2.1.2基于模型技術(shù)的零件數(shù)控加工制造
基于模型技術(shù)的零件數(shù)控加工制造的打造要通過后置處理產(chǎn)生數(shù)控程序（NC）代碼，NC代碼在PLM平臺中進(jìn)行版本控制和文件管理，通過PLM與DNC的緊密集成，實現(xiàn)基于模型技術(shù)的數(shù)控加工編程的輸出與加工機床的連接。數(shù)控程序的管理是將其掛接在工藝結(jié)構(gòu)上的數(shù)控工序下，基于工序?qū)ο髮崿F(xiàn)版本控制，在統(tǒng)一的流程控制下實現(xiàn)數(shù)控程序下發(fā)和回傳。
各種信息的交互實現(xiàn)如下。
（1）數(shù)控程序傳輸?shù)綌?shù)控機床：工藝人員根據(jù)流程指令可選擇程序（系統(tǒng)自動保證最新流程中版本），通過DNC接口下發(fā)到相應(yīng)數(shù)控機床。
（2）在數(shù)控機床上查看和首件試切：機床上操作者即可查詢到可下傳的NC程序列表。NC程序通過同MES系統(tǒng)關(guān)聯(lián)化管理，機床操作者可以直觀查看執(zhí)行具體工序內(nèi)容、每個工序使用的NC程序，根據(jù)需要可以查看工序三維模型和尺寸要求。
（3）回傳數(shù)控程序：對NC進(jìn)行驗證和確認(rèn)之后，通過DNC接口回傳確認(rèn)過的數(shù)控程序，掃描到數(shù)據(jù)回傳之后，通知相關(guān)工藝員，工藝員確認(rèn)之后將程序掛接到相應(yīng)的工藝結(jié)構(gòu)樹下。
（4）DNC系統(tǒng)可以將NC程序文件直接提供給機床控制器。借助車間連接，機床操作員可直接訪問生產(chǎn)數(shù)據(jù)。操作員可通過作業(yè)編號或工作數(shù)據(jù)包標(biāo)示符找到生產(chǎn)所需的正確數(shù)據(jù)文件，包括NC程序、刀具清單、設(shè)置表和圖紙。
2.2 信息網(wǎng)絡(luò)平臺的搭建及其功能
2.2.1 企業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)（圖3）
圖3中上層為企業(yè)局域網(wǎng)，覆蓋了公司產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)經(jīng)營、銷售采購、質(zhì)量、人力資源、財務(wù)等各職能部門和生產(chǎn)車間，由50多臺服務(wù)器作為數(shù)據(jù)服務(wù)平臺；下層為車間設(shè)備層DNC網(wǎng)絡(luò)，與數(shù)控機床、機械手、輸送系統(tǒng)、工業(yè)識別系統(tǒng)、工業(yè)控制系統(tǒng)、儀器儀表分析系統(tǒng)及管理人員客戶端等實現(xiàn)連接，并通過網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備連接公司局域網(wǎng)。
2.2.2 信息網(wǎng)絡(luò)平臺的主要功能
（1）基于PLM平臺的集成化系統(tǒng)
在統(tǒng)一的平臺上實現(xiàn)需求的解析和確立、功能架構(gòu)、邏輯設(shè)計、物理設(shè)計及系統(tǒng)驗證，實現(xiàn)系統(tǒng)驅(qū)動的產(chǎn)品開發(fā)，使企業(yè)可以從整體上把握價值鏈的上下游系統(tǒng)。通過設(shè)計流程，可早期全面理解產(chǎn)品，使各個部門都能對整個系統(tǒng)有一個全面的了解，企業(yè)可以利用所掌握的知識來更好地權(quán)衡影響具體設(shè)計、制造、銷售、采購和服務(wù)決策的各種因素。
（2）專業(yè)CAE分析
通過與數(shù)字化生命周期管理和數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)的緊密集成，能夠在一個可視的三維環(huán)境中訪問最新的已經(jīng)配置好的設(shè)計數(shù)據(jù)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、要求、規(guī)格、變更單和其它相關(guān)的信息，進(jìn)行全面配置管理和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)管理，以協(xié)調(diào)CAD模型、CAE模型以及過程，管理實際分析數(shù)據(jù)，并與實際設(shè)計數(shù)據(jù)和實際制造數(shù)據(jù)相匹配和關(guān)聯(lián)。
（3）基于模型的全生命周期質(zhì)量管理
在產(chǎn)品設(shè)計階段，直接從模型中提取數(shù)模和進(jìn)行尺寸建模，通過仿真產(chǎn)品的制造和裝配過程預(yù)測產(chǎn)品的尺寸質(zhì)量和偏差源貢獻(xiàn)因子，實現(xiàn)模型中公差分配的優(yōu)化。在工藝規(guī)劃階段，實現(xiàn)基于實體模型三維標(biāo)注驅(qū)動的智能化離線編程與虛擬仿真，有效準(zhǔn)確地傳遞尺寸設(shè)計信息，確保數(shù)字化測量路徑規(guī)劃與虛擬仿真驗證結(jié)果的可靠性與唯一性，為輸出高質(zhì)量零缺陷的執(zhí)行程序提供有力支持。在產(chǎn)品生產(chǎn)階段，通過對實時生產(chǎn)質(zhì)量信息跟蹤、分析和，幫助管理人員及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的質(zhì)量問題，通過對制造數(shù)據(jù)的深度關(guān)聯(lián)分析，尋求問題的根本解決方案，同時將產(chǎn)品開發(fā)過程中制造質(zhì)量和設(shè)計質(zhì)量掛鉤，形成企業(yè)質(zhì)量管理的閉環(huán)。
（4）基于模型的零件工藝
以產(chǎn)品三維模型為基礎(chǔ)，工藝設(shè)計和CAM編程基于產(chǎn)品設(shè)計數(shù)據(jù)，并且通過工藝與產(chǎn)品、制造資源的關(guān)聯(lián)實現(xiàn)設(shè)計與制造過程中關(guān)鍵元素的有機結(jié)合；以制造特征為內(nèi)在因素構(gòu)建結(jié)構(gòu)化的工藝結(jié)構(gòu)，為下游ERP、MES系統(tǒng)做數(shù)據(jù)準(zhǔn)備；基于產(chǎn)品三維模型的工藝設(shè)計過程是工藝仿真驗證的基礎(chǔ)，通過對工藝資源進(jìn)行三維建模，實現(xiàn)產(chǎn)品加工和裝配的仿真驗證；三維實體造型的工藝展現(xiàn)形式使工藝表達(dá)形式更為直觀，手段更為豐富，對于車間工人操作更加具有現(xiàn)實意義；面向產(chǎn)品設(shè)計的編程，識別零件特征與公差要求，基于典型零件和特征的模板化編程，可以提高編程效率，改善質(zhì)量，減少對員工經(jīng)驗的過分依賴。
（5）基于模型的數(shù)字化制造-質(zhì)量檢測基于數(shù)字化檢測，提供從檢測編程到檢測執(zhí)行的功能，涵蓋從制造工程到生產(chǎn)執(zhí)行的環(huán)節(jié)。數(shù)字化檢測與三維尺寸公差仿真、測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析共同構(gòu)成了全面的質(zhì)量管理體系，幫助企業(yè)提升產(chǎn)品制造質(zhì)量。
（6）基于模型的作業(yè)指導(dǎo)書
將格式多樣、關(guān)系復(fù)雜的產(chǎn)品定義、制造過程定義和沉淀的工藝知識等信息展現(xiàn)到制造現(xiàn)場或維護維修現(xiàn)場，使現(xiàn)場人員無二義地快速理解和執(zhí)行，是整個基于模型的數(shù)字化工廠體系的重要一環(huán)。提供滿足數(shù)字化需求的紙質(zhì)和電子作業(yè)指導(dǎo)、脫機和實時聯(lián)機的作業(yè)指導(dǎo)、基于Web的在線作業(yè)指導(dǎo)、3D交互式作業(yè)指導(dǎo)和基于便攜終端的作業(yè)指導(dǎo)。
（7）基于模型的實做數(shù)據(jù)管理
將制造執(zhí)行系統(tǒng)中的產(chǎn)品制造過程、檢驗結(jié)果、消耗的物料、任務(wù)批次等信息組成實做數(shù)據(jù)，提交給PLM系統(tǒng)，以實做BOM的形式進(jìn)行管理，構(gòu)成完整的實物的虛擬表現(xiàn)，固化和追蹤產(chǎn)品實物技術(shù)狀態(tài)。
3數(shù)字化車間的實施
建設(shè)紡機專件產(chǎn)品智能制造數(shù)字化車間，企業(yè)要以兩化融合的思想為指導(dǎo)，充分應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)、制造技術(shù)實現(xiàn)物流、信息流的高度統(tǒng)一，重點是對底層制造自動化、信息集成進(jìn)行拓展應(yīng)用。目的是進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率、提升產(chǎn)品質(zhì)量、縮短產(chǎn)品研發(fā)周期、打造信息化環(huán)境下企業(yè)綜合實力以及提高資源和能源利用效率，也是企業(yè)主動順應(yīng)紡織機械行業(yè)由傳統(tǒng)制造向現(xiàn)代制造轉(zhuǎn)型升級、實現(xiàn)企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新、面向未來制造業(yè)搶占未來市場競爭制高點的戰(zhàn)略性舉措。
經(jīng)緯榆次分公司紡機專件羅拉產(chǎn)品數(shù)字化車間采用PLM的管理方法，以網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫為技術(shù)支撐，從CAD、CAPP、CAM、PDM、ERP等各環(huán)節(jié)對產(chǎn)品信息進(jìn)行管理和動態(tài)跟蹤；運用網(wǎng)絡(luò)DNC技術(shù)對車間數(shù)控機床、輸送系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)進(jìn)行互聯(lián)和集成；通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)品制造質(zhì)量的動態(tài)檢測和全程跟蹤；通過虛擬化的產(chǎn)品規(guī)劃和設(shè)計，利用制造執(zhí)行系統(tǒng)，賦予工廠更多的靈活性，滿足多品種紡機專件產(chǎn)品的混線生產(chǎn)，并可為將來的產(chǎn)能調(diào)整做出合理規(guī)劃。
3.1產(chǎn)品制造流程
羅拉是細(xì)紗機牽伸機構(gòu)的一個重要零件，是決定細(xì)紗機成紗指標(biāo)好壞的核心零件，技術(shù)要求極高。細(xì)紗機上有6對羅拉，每對羅拉由幾十乃至上百節(jié)羅拉通過導(dǎo)桿、導(dǎo)孔、內(nèi)外螺紋及羅拉軸承連接而成，最長可達(dá)到40余米，每對羅拉跳動要求不超過0.02mm，因此羅拉的各個技術(shù)指標(biāo)均要達(dá)到極高的水平，是一種制造難度和復(fù)雜系數(shù)極高的產(chǎn)品。目前企業(yè)羅拉產(chǎn)品共七大類300余個品種。其工藝流程：備料外協(xié)粗加工來料檢驗切入磨加工雙頭車連線援齒熱處理校直成型磨粗磨軸承檔精磨軸承檔數(shù)控打孔粗磨端面半精磨端面砂光鋼絲輪拋光清洗錘前布輪拋光清洗電錘精磨孔端面錘前布輪拋光清洗孔精加工車外螺紋完工檢驗裝配裝箱。
3.2生產(chǎn)過程采集與分析系統(tǒng)的建設(shè)
經(jīng)緯榆次分公司羅拉工廠應(yīng)用無線射頻質(zhì)量跟蹤系統(tǒng)，在羅拉生產(chǎn)中及售后進(jìn)行產(chǎn)品跟蹤和質(zhì)量追溯。
3.2.1羅拉生產(chǎn)的過程采集
羅拉生產(chǎn)加工過程進(jìn)行跟蹤和記錄，根據(jù)羅拉的材質(zhì)、加工工藝和規(guī)格，在羅拉上打印二維條碼來進(jìn)行跟蹤。生產(chǎn)過程處于受控狀態(tài)，對直接或間接影響產(chǎn)品質(zhì)量的生產(chǎn)、安裝和服務(wù)過程所采取的作業(yè)技術(shù)和生產(chǎn)過程進(jìn)行分析，診斷和監(jiān)控。
3.2.2羅拉質(zhì)量追蹤數(shù)據(jù)的采集及分析系統(tǒng)
質(zhì)量管理主要記錄、跟蹤和分析產(chǎn)品及過程質(zhì)量數(shù)據(jù)，用以控制產(chǎn)品質(zhì)量，確定生產(chǎn)中需要注意的問題。
質(zhì)量數(shù)據(jù)采集：通過布置在車間的數(shù)據(jù)采集終端或手持終端上報檢驗結(jié)果，系統(tǒng)自動將數(shù)據(jù)存儲起來，供其他模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和即時顯示。
質(zhì)量檢測記錄：通過在系統(tǒng)中的“質(zhì)量檢測記錄”界面錄入檢測項目的真實內(nèi)容信息（如實際尺寸、粗糙度等）。
質(zhì)量分析：可對車間生產(chǎn)的質(zhì)量情況，按日、月、年、人、設(shè)備、日期等條件或復(fù)合條件自動生成報表文件、存儲或打印?？梢蕴峁┯嘘P(guān)產(chǎn)品、人員在生產(chǎn)過程中的基本信息給績效管理系統(tǒng)，通過對信息的匯總分析，以離線或在線的形式提供對當(dāng)前生產(chǎn)績效的評價結(jié)果。
3.2.3售后產(chǎn)品質(zhì)量追溯
羅拉產(chǎn)品銷售后，可以通過產(chǎn)品的激光條碼查到該產(chǎn)品的批次、生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)人員等信息，客戶發(fā)現(xiàn)羅拉產(chǎn)品存在質(zhì)量問題，能及時反饋給羅拉生產(chǎn)廠，作為質(zhì)量改進(jìn)的依據(jù)。
3.3無線射頻質(zhì)量跟蹤系統(tǒng)與其子系統(tǒng)MES系統(tǒng)的集成
企業(yè)對無線射頻質(zhì)量跟蹤系統(tǒng)與其子系統(tǒng)羅拉廠MES系統(tǒng)實現(xiàn)無縫數(shù)據(jù)集成。
（1）基于工單的排產(chǎn)及采集信息的集成
羅拉廠MES系統(tǒng)生成工單后，打印產(chǎn)品生產(chǎn)跟蹤卡，所有的采集信息（包括物流信息、質(zhì)量檢測數(shù)據(jù)、激光打碼信息）直接錄入工單及工單對應(yīng)的所有產(chǎn)品的數(shù)據(jù)中，實現(xiàn)了采集數(shù)據(jù)與工單的無縫數(shù)據(jù)集成。
（2）質(zhì)量分析與羅拉廠MES系統(tǒng)的信息集成
技術(shù)部門通過經(jīng)緯紡機無線射頻質(zhì)量跟蹤系統(tǒng)的質(zhì)量分析系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)問題，及時反饋給羅拉廠MES系統(tǒng)，羅拉廠MES系統(tǒng)及時對生產(chǎn)計劃進(jìn)行調(diào)整。
4結(jié)束語
關(guān)鍵詞 綠色制造；工藝規(guī)劃；節(jié)能降耗
中圖分類號：TF046 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2013）15-0051-01
1 綠色制造技術(shù)
廣義的綠色制造涉及的問題包括四部分：首先是設(shè)計；其次是制造；再次是資源；最后是環(huán)境。綠色制造是這四部分內(nèi)容的交叉和集成。
綠色設(shè)計是以保護環(huán)境資源為核心理念的設(shè)計過程，在產(chǎn)品及其壽命周期全過程的設(shè)計中，要充分考慮對資源和環(huán)境的影響，在充分考慮產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、開發(fā)周期和成本的同時，更重要是使產(chǎn)品及其制造過程對環(huán)境的總體破壞減到最小。在綠色制造實施過程中，綠色設(shè)計是關(guān)鍵。綠色產(chǎn)品設(shè)計，不僅要減少物質(zhì)和能源的消耗，減少有害物質(zhì)的排放，而且要使產(chǎn)品及零部件能夠方便的分類回收并再生循環(huán)或重新利用。
綠色制造工藝技術(shù)是在傳統(tǒng)工藝技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合環(huán)境科學(xué)、材料科學(xué)、能源科學(xué)、控制技術(shù)等新技術(shù)融合進(jìn)化發(fā)展出的先進(jìn)制造工藝技術(shù)。綠色制造工藝技術(shù)根據(jù)制造系統(tǒng)的實際，盡量研究和采用物料和能源消耗少、廢棄物少、噪聲低、對環(huán)境污染小的工藝方案和工藝路線，實現(xiàn)綠色制造的目標(biāo)
要求。
綠色制造工藝技術(shù)可劃分為3 種類型：節(jié)約資源型、降低能耗型、環(huán)境保護型。節(jié)約資源型工藝技術(shù)是以加工制造工藝的整體流程為改造載體，著力降低環(huán)境污染并且提高資源的利用率。降低能耗型工藝技術(shù)是指在生產(chǎn)過程中，降低能源及能量消耗的工藝技術(shù)。環(huán)境保護型工藝技術(shù)是指采用一定的技術(shù)革新，使工業(yè)生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢氣、廢液、廢渣、噪聲等危害因素盡可能的減少或徹底消除。
綠色資源包括綠色材料和綠色能源的合理使用。對于綠色材料，綠色制造要求選用來源廣泛、加工制造方便、可以再生和回收，便于降解的材料。綠色能源要求選用能耗省、環(huán)保好、儲量多、可再生的能源。大力發(fā)展使用太陽能、風(fēng)能、水能、地?zé)崮?、生物能、潮汐能等可再生能源的制造業(yè)。
2 綠色制造技術(shù)在機械加工中的應(yīng)用
2.1 干式切削技術(shù)
干式切削是為保護環(huán)境、降低成本而有意識地不使用切削液，在無冷液條件下進(jìn)行切削加工的切削加工的方法。
2.2 準(zhǔn)干式切削技術(shù)
準(zhǔn)干式切削技術(shù)是將干、濕加工的有點結(jié)合，是在切削刀具的切削刃上噴上一層油，切削加工的時候，油在刀具和工件之間形成一層油膜，保護刀具和工件，避免熱量產(chǎn)生，提高加工精度。它所使用的切削液很少，約占濕加工的六萬分之一， 但其效果卻十分明顯，并可取得與完全干式加工相同的效果。
2.3 風(fēng)冷卻切削技術(shù)
風(fēng)冷卻切削技術(shù)是經(jīng)過除濕器將水分除去后的空氣，輸送進(jìn)入空氣冷卻器，當(dāng)溫度達(dá)到-30°后，再將冷風(fēng)送至切削部位，同時向加工部位噴少量的無害植物油，會起到防銹并且有一定作用，從而有效地實現(xiàn)節(jié)約資源的機械加工。在風(fēng)嘴的對面裝置有集塵設(shè)備來收集廢屑和塵土，通過集塵器濾去切屑。
2.4 刀具技術(shù)
干式加工對刀具材料要求很高，它要求材料要具有很高的紅硬性和熱韌性以及良好的耐磨性和抗粘結(jié)性。對刀具的幾何參數(shù)和結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時，要滿足干切屑對斷屑和排屑的要求。
2.5 機床技術(shù)
干式加工在切屑區(qū)域會產(chǎn)生大量的切削熱，不及時散熱，機床會因受熱不均勻而產(chǎn)生熱變形，因此機床應(yīng)裝備循環(huán)冷卻系統(tǒng)。干切削產(chǎn)生的切屑是干燥的，所以盡可能的將干切削機床設(shè)計成立軸和傾斜式床身。對于精密切削加工機床，應(yīng)在機床上配備監(jiān)控系統(tǒng)。
2.6 水噴射加工技術(shù)
水噴射加工技術(shù)是利用水或水中加添加劑的液體經(jīng)增壓器、儲液蓄能器后，形成300 m/s～900 m/s的高速液體流，噴射到工件表面，達(dá)到去除材料的目的。
2.7 減磨技術(shù)
在機械工業(yè)中，適當(dāng)?shù)氖褂脺p磨劑能有效地降低摩擦阻力、減小機械磨損、降低能源消耗及延長發(fā)動機使用壽命。除使用減磨劑外，可以采用將金屬抗磨劑混入到油中的方法來達(dá)到節(jié)能降耗的目的。
2.8 優(yōu)質(zhì)清潔表面技術(shù)
對于一些耐磨性要求高的重要零件，采用離子束輔助鍍膜技術(shù)，利用沉積原子和轟擊離子之間一系列的物理化學(xué)作用，可在常溫下合成各種優(yōu)質(zhì)薄膜。采用新型節(jié)能表面涂裝技術(shù)——自泳涂裝，由于沒有磷化工藝，整個自泳涂裝系統(tǒng)中沒有重金屬的參與，簡化了后續(xù)的廢水處理程序，屬無污染清潔生產(chǎn)工藝。另外，自泳涂裝所需工位少、操作簡單、運行成本低廉。
2.9 快速成型制造技術(shù)
快速成型制造技術(shù)是一種快速生成模型或者零件的制造技術(shù)。在計算機控制與管理下，依靠已有的CAD數(shù)據(jù)，采用材料精確堆積的方式，即由點堆積成面，由面堆積成三維，最終生成實體。依靠此技術(shù)可以生成非常復(fù)雜的實體，而且成型的過程中無需模具的輔助?？焖俪尚渭夹g(shù)就是利用三維CAD的數(shù)據(jù)，通過快速成型機，將一定厚度的材料反復(fù)打印在平臺上，循環(huán)往復(fù)，直到生成整個成型件。按照不同的實現(xiàn)工藝，材料可以是紙張、塑料、金屬、陶瓷等各種材料。快速成型制造技術(shù)既節(jié)約資源、降低制造成本，又能減少加工廢棄物對環(huán)境的污染，同時也大大提高了新產(chǎn)品樣件的制造速度。
2.10 工藝模擬技術(shù)
工藝模擬技術(shù)主要用于熱加工過程，是應(yīng)用模擬仿真、實驗測試等方法，在模擬真實的環(huán)境下進(jìn)行材料加工，顯示出材料在加工過程中的理化性質(zhì)和缺陷的演變情況，預(yù)測其性能質(zhì)量，達(dá)到優(yōu)化工藝設(shè)計的目的。
3 結(jié)束語
隨著我國經(jīng)濟的加速發(fā)展，環(huán)境破程度加劇，面對資源枯竭與能源危機，大力倡導(dǎo)綠色制造技術(shù)能夠緩和經(jīng)濟發(fā)展與環(huán)境保護之間的沖突，并且符合可持續(xù)發(fā)展的策略。所以，綠色制造技術(shù)的應(yīng)用勢在必行，廣大從事機械制造、加工的人員必須不斷的提高自己的科學(xué)技術(shù)水平，使我國的綠色制造技術(shù)能夠走在世界的前列。
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盡管有關(guān)技術(shù)創(chuàng)新能力評價方面的研究已經(jīng)取得了較為豐富的成果，但該領(lǐng)域研究文獻(xiàn)最為一致的特征就是其研究結(jié)果的不一致性。諸多學(xué)者試圖借鑒制度理論、認(rèn)知理論、交易成本理論與資源基礎(chǔ)理論（RBV）等各種經(jīng)典理論建立企業(yè)層面的創(chuàng)新模型，但這些模型都沒有解決上述問題。學(xué)術(shù)界對于技術(shù)創(chuàng)新能力的界定及評價方式有廣義與俠義之分，從廣義角度出發(fā)的研究文獻(xiàn)一般將其界定為企業(yè)整體的系統(tǒng)能力，或者多個環(huán)節(jié)能力的綜合，由研發(fā)能力、生產(chǎn)能力、組織管理能力、投入能力、營銷能力、財務(wù)能力與產(chǎn)出能力等構(gòu)成。而狹義視角的研究多從創(chuàng)新內(nèi)容與創(chuàng)新過程等方面對技術(shù)創(chuàng)新能力進(jìn)行界定：以創(chuàng)新內(nèi)容為依據(jù)，技術(shù)創(chuàng)新能力通常被定義為“支持企業(yè)創(chuàng)新戰(zhàn)略實現(xiàn)的產(chǎn)品創(chuàng)新能力和工藝創(chuàng)新能力的耦合”;從創(chuàng)新過程出發(fā)，技術(shù)創(chuàng)新能力的評價維度一般包括創(chuàng)新投入能力與創(chuàng)新產(chǎn)出能力，或者技術(shù)創(chuàng)新活動投入、技術(shù)創(chuàng)新活動開展與技術(shù)創(chuàng)新活動產(chǎn)出，等等。本文認(rèn)為，這兩種方式均具有一定的局限性。前者具有可辨識度與區(qū)分度較差、難以凸顯該項能力的本質(zhì)特征等局限性，后者也多采用主客觀賦權(quán)法對技術(shù)創(chuàng)新能力進(jìn)行靜態(tài)測度，而且即使考慮到技術(shù)創(chuàng)新的過程性，其對于創(chuàng)新環(huán)節(jié)的描述也多是止于創(chuàng)新產(chǎn)出，未考慮創(chuàng)新轉(zhuǎn)化及其對企業(yè)價值創(chuàng)造的影響路徑。實證分析表明，技術(shù)人員投入越多、研發(fā)技改投入越多、創(chuàng)新轉(zhuǎn)化效率越高的中小企業(yè)，其技術(shù)創(chuàng)新能力越強。但在我國中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新諸多影響因素之中，創(chuàng)新轉(zhuǎn)化效率最為欠缺。而面對高度動蕩的競爭環(huán)境，擁有包涵創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力在內(nèi)的動態(tài)性技術(shù)創(chuàng)新能力才是中小企業(yè)生存發(fā)展之根本，所以上述界定與評價方式顯然已經(jīng)難以滿足企業(yè)實踐的需要。因此，考慮到技術(shù)創(chuàng)新的過程性、累積性以及不確定性特征，應(yīng)從動態(tài)視角出發(fā)，采用時間跨度較大的面板數(shù)據(jù)對中小企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新能力進(jìn)行全新闡釋與系統(tǒng)解構(gòu)。
鑒于此，本文以動態(tài)能力理論為基礎(chǔ)，構(gòu)建“技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力（technology-innovation dynamic capability，TIDC）”核心構(gòu)念，并對其進(jìn)行理論闡釋與維度建構(gòu)，繼而運用我國中小上市公司2007―2012年的平衡面板數(shù)據(jù)對技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的構(gòu)成維度及其對企業(yè)價值創(chuàng)造的影響進(jìn)行實證檢驗，以期為中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的評價與構(gòu)建提供有益參考。
1 理論分析與研究假設(shè)
1.1 技術(shù)創(chuàng)新的動態(tài)整合模型
技術(shù)創(chuàng)新是一個由不同環(huán)節(jié)整合而成的動態(tài)過程。本文借鑒Lawson和Samson（2001）構(gòu)建的創(chuàng)新整合模型，結(jié)合動態(tài)能力理論的核心觀點，以公司價值創(chuàng)造為終極目標(biāo)，構(gòu)建了技術(shù)創(chuàng)新的動態(tài)整合模型。
由模型可知，企業(yè)現(xiàn)階段的利潤多依賴于已有產(chǎn)品或服務(wù)的銷售，因此主流業(yè)務(wù)將原材料轉(zhuǎn)化成為產(chǎn)品以滿足顧客需求。然而從長期看，隨著競爭激烈程度的增加、產(chǎn)品線逐漸老化以及產(chǎn)品生命周期的縮短，原有主流業(yè)務(wù)滿足顧客需求的能力會逐漸減弱。此時，主流業(yè)務(wù)應(yīng)該為技術(shù)創(chuàng)新活動等提供資源，即進(jìn)入技術(shù)創(chuàng)新的第一個環(huán)節(jié)――投入環(huán)節(jié)。技術(shù)創(chuàng)新投入是技術(shù)創(chuàng)新的必要條件，也是創(chuàng)新過程的開端，只有投入足夠的物質(zhì)資本與人力資本，才能為創(chuàng)新提供豐富的資源條件。接下來是創(chuàng)新產(chǎn)出環(huán)節(jié)，這是技術(shù)創(chuàng)新過程的直接成果，如發(fā)明專利等，還未進(jìn)入主流業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)為企業(yè)創(chuàng)造價值。而真正實現(xiàn)價值反饋的環(huán)節(jié)是技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)，經(jīng)過這一環(huán)節(jié)，創(chuàng)新產(chǎn)出最終成為能夠為公司創(chuàng)造價值的資產(chǎn)，提高企業(yè)績效，確保企業(yè)持續(xù)成長。
1.2 技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的理論釋義與維度解構(gòu)
Teece和Pisano（1994）提出了動態(tài)能力理論，指出動態(tài)能力是應(yīng)對市場環(huán)境變革而創(chuàng)造新產(chǎn)品及新流程的一系列能力的集合，是企業(yè)整合、建立、重置和再造內(nèi)外部資源和能力以滿足環(huán)境變化需求的能力。并于2007年提出闡釋動態(tài)能力的理論框架，具體將動態(tài)能力分為感知能力、攫取能力和轉(zhuǎn)化能力。Lichtenthaler和Muethel（2012）認(rèn)為，動態(tài)的創(chuàng)新能力也可以從上述維度進(jìn)行分解。國內(nèi)學(xué)者曹等（2009）通過驗證性因子分析，將動態(tài)能力劃分為動態(tài)的信息利用能力、資源獲取能力、內(nèi)部整合能力、外部協(xié)調(diào)與資源釋放能力這五個維度。鄭素麗等（2010）基于知識視角，提出動態(tài)能力是企業(yè)獲取、創(chuàng)造和整合知識資源以感知、應(yīng)對、利用和開創(chuàng)市場變革的能力，并將其劃分為知識獲取、知識創(chuàng)造、知識整合三個維度。徐思雅、馮軍政（2013）基于Danneels（2002）把動態(tài)能力分為杠桿化現(xiàn)有資源、創(chuàng)造新資源、獲取外部資源以及釋放資源這四個分析維度的觀點，將其聚焦于獲取外部資源以及資源釋放這兩個維度。呂一博、蘇敬勤（2011）從“創(chuàng)新過程”視角出發(fā)，通過對235家中小企業(yè)的實證研究，將中小企業(yè)的創(chuàng)新能力分為創(chuàng)新發(fā)起能力、創(chuàng)新實現(xiàn)能力和創(chuàng)新推廣能力三個子維度，并指出這三個子維度對于企業(yè)創(chuàng)新能力的解釋貢獻(xiàn)相當(dāng)，是中小企業(yè)創(chuàng)新能力的基本組成。然而，其研究樣本的時間跨度為2006年12月到2007年4月，雖然得到了過程性的研究結(jié)論，但由于時間跨度較窄，難以對創(chuàng)新能力的動態(tài)性進(jìn)行準(zhǔn)確地識別與界定。綜上所述，目前國內(nèi)外學(xué)者對于技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的內(nèi)涵及其構(gòu)成維度的研究尚未取得一致性結(jié)論。本文以動態(tài)能力理論的核心觀點與框架結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，結(jié)合前文構(gòu)建的技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)整合模型，將“技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力”界定為“企業(yè)以價值創(chuàng)造為主旨，積極應(yīng)對外部環(huán)境的變化，持續(xù)地進(jìn)行一定的技術(shù)創(chuàng)新投入，帶來相應(yīng)的技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出，并能進(jìn)行有效技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化的能力”。而技術(shù)創(chuàng)新的三個環(huán)節(jié)――投入、產(chǎn)出與轉(zhuǎn)化的成效如何，取決于企業(yè)在每個環(huán)節(jié)擁有的能力，而將這些能力串聯(lián)起來，就構(gòu)成了技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力。因此，本文提出以下假設(shè)。
H1：技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力由技術(shù)創(chuàng)新投入能力、技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出能力與技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力三個維度共同構(gòu)成。
1.3 技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的價值創(chuàng)造效應(yīng)
由技術(shù)創(chuàng)新的動態(tài)整合模型可知，技術(shù)創(chuàng)新的終極目標(biāo)是創(chuàng)造企業(yè)價值，包括促進(jìn)績效表現(xiàn)與確保持續(xù)成長。技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力最為本質(zhì)的特征是具有價值創(chuàng)造效應(yīng)，因此基于該模型進(jìn)行初步推斷，擁有較強技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的中小上市公司，其公司績效與成長性應(yīng)明顯高于一般公司且技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力越強，中小上市公司的績效表現(xiàn)與成長性就應(yīng)該越好。Penrose（1959）指出，企業(yè)成長的本質(zhì)力量源自于其內(nèi)部，并強調(diào)技術(shù)創(chuàng)新是企業(yè)成長的內(nèi)源驅(qū)動力。部分學(xué)者也通過實證研究為上述觀點提供了經(jīng)驗證據(jù)，Ebrahim等（2010）研究發(fā)現(xiàn)，中小企業(yè)通過組建虛擬研發(fā)團隊會顯著提高其銷售收入，從而促進(jìn)企業(yè)成長。Subrahmanya（2011）對200多家中小企業(yè)進(jìn)行調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，研發(fā)人員投入等指標(biāo)均與銷售收入之間存在顯著的正相關(guān)關(guān)系，對企業(yè)成長有促進(jìn)作用。然而，也有部分實證研究并未獲得上述結(jié)論，如陳曉紅等（2008）以我國126家中小上市公司為樣本的實證檢驗表明，技術(shù)創(chuàng)新能力越強的中小企業(yè)，其成長性并不一定越高，并指出創(chuàng)新轉(zhuǎn)化效率欠缺是中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新水平?jīng)]有對其成長性產(chǎn)生應(yīng)有作用的重要原因，他于2009年又對我國153家中小企業(yè)板上市公司進(jìn)行實證檢驗的結(jié)果也表明：成長性與中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新呈倒U型關(guān)系。Nunes等（2012）分別選擇高新技術(shù)企業(yè)與非高新技術(shù)企業(yè)作為樣本進(jìn)行研究后發(fā)現(xiàn)，行業(yè)特性是技術(shù)創(chuàng)新與企業(yè)成長之間關(guān)系的情境變量。具體而言，高新技術(shù)企業(yè)研發(fā)投入強度與其成長性呈U型關(guān)系，而非高新技術(shù)企業(yè)的研發(fā)投入強度與其成長性呈顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，但在兩種情境之下均不存在正向關(guān)系。楊蕙馨、王嵩（2013）選擇61個中小板制造業(yè)上市公司為樣本進(jìn)行實證后發(fā)現(xiàn)，研發(fā)投入強度、人均研發(fā)投入、百人專利申請量、百人專利授權(quán)量等4個技術(shù)創(chuàng)新指標(biāo)對企業(yè)當(dāng)年成長性均沒有產(chǎn)生正向影響。本文認(rèn)為，上述研究尚未得出一致性結(jié)論的主要原因，主要在于他們對技術(shù)創(chuàng)新能力的評價是靜態(tài)的，并且忽視了技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化要素的影響。而技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力是投入能力、產(chǎn)出能力與轉(zhuǎn)化能力的整合，克服了上述對創(chuàng)新能力界定的局限性，對于中小企業(yè)的績效與成長性應(yīng)該具有明顯的促進(jìn)效應(yīng)。因此，本文提出以下假設(shè)。
H2a：具有較強技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的中小上市公司，其公司績效要明顯高于具有較弱技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的公司。
H2b：具有較強技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的中小上市公司，其公司成長性要明顯高于具有較弱技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的公司。
H3a：技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力對中小上市公司的績效表現(xiàn)具有顯著的促進(jìn)效應(yīng)，技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力越強，公司績效越好。
H3b：技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力對中小上市公司的成長性具有顯著的促進(jìn)效應(yīng)，技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力越強，公司成長性越好。
2 研究設(shè)計
2.1 樣本選擇與數(shù)據(jù)來源
本文以深圳證券交易所中小企業(yè)板、創(chuàng)業(yè)板以及滬深證券交易所主板上市的非金融類中小規(guī)模公司作為研究樣本，并剔除ST類公司、被停止上市公司以及數(shù)據(jù)不完全的公司。考慮到自2007年開始實施的新會計準(zhǔn)則要求上市公司披露其研發(fā)投入情況，本文選擇2007―2012年為研究區(qū)間。又鑒于本文對公司績效與成長性等因變量選擇的是相對自變量推后1年的數(shù)據(jù)，所以最終確定時間跨度為5年，每年264家上市公司，從而獲得共1320個有效觀測樣本的平衡面板數(shù)據(jù)。相關(guān)數(shù)據(jù)來自于國泰安數(shù)據(jù)庫以及中國知識產(chǎn)權(quán)網(wǎng)專利數(shù)據(jù)庫。
2.2 變量定義與計算方式
（1）自變量
在已有研究文獻(xiàn)中，研發(fā)投入強度、技術(shù)人員比例、專利申請或者擁有數(shù)量是描述技術(shù)創(chuàng)新的主要變量。本文首先選擇研發(fā)投入強度與技術(shù)人員強度作為技術(shù)創(chuàng)新的主要指標(biāo)，并考慮到專利授予數(shù)量更容易受到專利機構(gòu)等眾多人為因素的影響，其不確定性往往大于專利申請數(shù)，所以本文選擇專利及發(fā)明申請數(shù)量。此外，鑒于無形資產(chǎn)是企業(yè)創(chuàng)新活動所形成的非物質(zhì)形態(tài)的價值創(chuàng)造來源，Xue（2007）用無形資產(chǎn)與商譽的變化值來衡量技術(shù)創(chuàng)新，本文同時將無形資產(chǎn)增量與商譽增量（分別除以總資產(chǎn)，以消除公司規(guī)模的影響）作為技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力因子分析的操作變量。
（2）因變量
資產(chǎn)收益率等會計收益指標(biāo)與Tobin's Q值等市場收益指標(biāo)是國內(nèi)外文獻(xiàn)對于公司價值度量采用的兩類主要指標(biāo)，但在中國情境下，資本市場的不完善與股票市場的投機性使Tobin's Q值受到更多的質(zhì)疑。所以本文選擇總資產(chǎn)收益率（ROA）作為公司價值的操作變量。同時，為了克服其難以反映公司未來市場價值的歷史滯后性，本文也選擇公司成長性（Growth）作為公司價值的另一類操作變量。并且為體現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力對未來的價值創(chuàng)造效應(yīng)，公司績效與成長性指標(biāo)均選擇推后一年（N+1年）的數(shù)據(jù)。
2.3 研究方法與模型設(shè)計
首先采用因子分析方法，通過將原有技術(shù)創(chuàng)新變量中的信息重疊部分提取和綜合成最終因子，對技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的構(gòu)成維度進(jìn)行探究。繼而，選擇技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力大于0的樣本組成實驗組，將技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力小于0的樣本組成控制組，運用獨立樣本T檢驗方法，探究兩個組別之間在公司績效與成長性方面的差異。最后，采用面板數(shù)據(jù)分析方法，對技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力與公司績效及成長性的關(guān)系進(jìn)行實證檢驗。面板數(shù)據(jù)相對于截面數(shù)據(jù)或者時間序列數(shù)據(jù)能夠提供更多的信息、更少共線性、更多的自由度和更高的估計效率，并且能夠克服前者較易出現(xiàn)的誤差項序列相關(guān)性與異方差性等問題。
3 實證研究結(jié)果
3.1 技術(shù)創(chuàng)新變量描述性統(tǒng)計與因子分析結(jié)果
（1）技術(shù)創(chuàng)新變量描述性統(tǒng)計
對衡量技術(shù)創(chuàng)新各個變量5年期間的均值、標(biāo)準(zhǔn)差、最大值和最小值進(jìn)行描述性統(tǒng)計的結(jié)果分析可知，在我國中小上市公司中研發(fā)投入強度的平均值為0.21%，與西方國家的高科技公司相比差距非常懸殊，而且從研發(fā)投入強度與技術(shù)人員強度的最大值和最小值的匯報數(shù)據(jù)可以看出，在我國不同的中小上市公司中研發(fā)投入強度和技術(shù)人員強度存在較大差異，最多的公司研發(fā)投入強度可達(dá)16.25%、技術(shù)人員強度可達(dá)91.5%，而部分上市公司的兩項指標(biāo)均為0;觀測專利申請數(shù)量的描述性統(tǒng)計數(shù)據(jù)可知，專利申請數(shù)量的均值為10.9538，但是樣本觀測期間最多的公司年申請量可以達(dá)到332個，最少的為0個，依然說明在不同的公司中對于技術(shù)創(chuàng)新的重視程度存在差異;而且同樣的情況從發(fā)明擁有數(shù)量、無形資產(chǎn)增量和商譽增量的匯報數(shù)據(jù)也可以得到證實。我國部分中小上市公司研發(fā)投入強度、技術(shù)人員強度、專利申請數(shù)量和發(fā)明擁有數(shù)量連續(xù)幾年為0，以及部分公司的無形資產(chǎn)增量和商譽增量為負(fù)數(shù)，這樣的上市公司非常有必要繼續(xù)加大技術(shù)創(chuàng)新投入，從戰(zhàn)略上提高對技術(shù)創(chuàng)新的重視程度，提升企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力，創(chuàng)造更大的技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出，以提高公司的技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力繼而應(yīng)對逐漸復(fù)雜的市場環(huán)境，以便在市場競爭中保持競爭優(yōu)勢。
（2）技術(shù)創(chuàng)新因子分析
對衡量技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的指標(biāo)進(jìn)行主成分分析，結(jié)果得出KMO值為0.5，Bartlett的球形度檢驗為1.576E3，且相應(yīng)概率p=0.000，說明適合進(jìn)行因子分析。最終因子對變量的累積解釋達(dá)到67.553%，相應(yīng)地得到3個最終因子（F1、F2、F3）。從因子得分系數(shù)矩陣可知，3個因子均具有命名解釋性。因子F1主要由專利申請數(shù)量和發(fā)明申請數(shù)量構(gòu)成，因子得分分別為0.525和0.523，專利申請數(shù)量和發(fā)明申請數(shù)量是公司在該年度考察期內(nèi)技術(shù)創(chuàng)新的產(chǎn)出情況，體現(xiàn)了公司的技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出能力;因子F2主要由研發(fā)投入強度和技術(shù)人員強度兩個指標(biāo)構(gòu)成，其因子得分分別為0.653和0.659，這兩個指標(biāo)均是對公司在技術(shù)創(chuàng)新層面上投入力量的反映，構(gòu)成了企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新投入能力;因子F3主要由無形資產(chǎn)增量和商譽增量兩個指標(biāo)構(gòu)成，企業(yè)的無形資產(chǎn)和商譽均在一定程度上反映了企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新活動過程中所形成的知識產(chǎn)權(quán)和所積累的知識資源，構(gòu)成了企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力。綜上所述，分別將3個因子命名為技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出能力（TIOC）、技術(shù)創(chuàng)新投入能力（TIIC）和技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力（TITC）。
技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出能力、技術(shù)創(chuàng)新投入能力和技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力共同組成了企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力，采用計算因子加權(quán)總分的方法，對技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力進(jìn)行綜合評價。以3個因子的方差貢獻(xiàn)率作為權(quán)重，得到“技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力”的計算公式為：
TIDC=0.30421TIOC+ 0.19382 TIIC+0.17751TITC
通過以上因子分析的結(jié)果可以說明：技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力由技術(shù)創(chuàng)新投入能力、技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出能力與技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力三個維度共同構(gòu)成。假設(shè)H1得到驗證。
3.2 分組均值T檢驗結(jié)果
公司績效（ROA）與成長性（Growth）的分組統(tǒng)計量與均值T檢驗結(jié)果，總體樣本中弱技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的企業(yè)有916家，強技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的企業(yè)有404家，由匯報的總體樣本T檢驗結(jié)果可知，公司績效的獨立樣本T檢驗結(jié)果在1%的水平上顯著，說明技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力強的上市公司和技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力弱的上市公司之間在公司績效指標(biāo)存在顯著差異，并且強技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的上市公司績效顯著高于弱技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的上市公司績效。因此，假設(shè)H2a得證。同樣，由公司成長性（Growth）的分組統(tǒng)計量與均值T檢驗結(jié)果可以明顯看出，總體樣本中，擁有較強技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力與較弱技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的上市公司在公司成長性上存在明顯差異，并且較強技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的上市公司成長性顯著高于較弱技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的上市公司成長性。假設(shè)H2b得證。
3.3 面板數(shù)據(jù)分析結(jié)果
利用本文所設(shè)定的方程對面板數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析所示：8個回歸模型經(jīng)過豪斯曼檢驗均選擇了隨機效應(yīng)模型，其中，模型1中Wald值為1034，且p=0.000，說明模型總體有效，R2等于0.3749，自變量技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的回歸系數(shù)為0.015，且在1%水平下顯著，說明技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力對公司績效有正向影響，即技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力對中小上市公司的績效表現(xiàn)具有顯著的促進(jìn)效應(yīng)，技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力越強，公司績效越好。因此，假設(shè)H3a得證。模型2中Wald值為363，p=0.000，說明模型總體有效，R2等于0.1548，自變量技術(shù)創(chuàng)新能力的回歸系數(shù)為0.034，且在10%水平下顯著，說明技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力對公司成長性有正向影響，即技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力對中小上市公司的成長性具有顯著的促進(jìn)效應(yīng)，技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力越強，公司成長性越大。因此，假設(shè)H3b得證。
同時觀察模型2-模型4的回歸結(jié)果可知，技術(shù)創(chuàng)新投入能力、技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力和技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出能力對公司績效具有正向影響，但是技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出能力和技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力的正向作用不顯著;從模型6-模型8的回歸結(jié)果可知，技術(shù)創(chuàng)新投入能力、技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力和技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出能力對公司成長性具有正向影響，且在10%水平下顯著。
4 主要結(jié)論與啟示
面對急劇變化的外部環(huán)境，從動態(tài)視角出發(fā)對技術(shù)創(chuàng)新能力進(jìn)行界定與評價具有重要的理論與實踐價值。本文以動態(tài)能力理論為基礎(chǔ)，構(gòu)建了技術(shù)創(chuàng)新的動態(tài)整合模型，對技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力進(jìn)行理論闡釋，繼而運用我國中小上市公司2007―2012年的平衡面板數(shù)據(jù)對技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的構(gòu)成維度及其價值創(chuàng)造效應(yīng)進(jìn)行實證分析，主要結(jié)論如下。
第一，技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力是企業(yè)以價值創(chuàng)造為主旨，積極應(yīng)對外部環(huán)境的變化，持續(xù)地進(jìn)行一定的技術(shù)創(chuàng)新投入，帶來相應(yīng)的技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出，并能進(jìn)行有效地技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化的能力，由技術(shù)創(chuàng)新投入能力、技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出能力與技術(shù)創(chuàng)新轉(zhuǎn)化能力三個維度共同構(gòu)成。這三個維度彼此影響、相互依存，忽視任意一個維度均會影響技術(shù)創(chuàng)新預(yù)期效應(yīng)的實現(xiàn)。因此，在進(jìn)行企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力評價以及創(chuàng)新績效考核的指標(biāo)體系中，上述三個維度均應(yīng)該作為重要的構(gòu)成要素。
第二，具有較強技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的中小上市公司，其公司績效與成長性要明顯高于技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力相對較弱的公司。技術(shù)創(chuàng)新的最終目的是為企業(yè)創(chuàng)造價值，而一家卓越的創(chuàng)新型企業(yè)也必將是一家具有良好的績效表現(xiàn)并能夠保持持續(xù)成長的企業(yè)。本文的實證檢驗表明，技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力的差異會顯著影響企業(yè)的績效與成長性，因此，技術(shù)創(chuàng)新動態(tài)能力應(yīng)該作為評價創(chuàng)新型企業(yè)的重要指標(biāo)。
關(guān)鍵詞:技術(shù)創(chuàng)新;裝備制造企業(yè);評價指標(biāo)體系
一、裝備制造企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系構(gòu)建
(一)評價指標(biāo)體系構(gòu)建
1.評價指標(biāo)體系構(gòu)建原則
裝備制造企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系是對裝備制造企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力進(jìn)行準(zhǔn)確、科學(xué)的評價,體現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新能力的優(yōu)勢和不足,從而使裝備制造企業(yè)有針對性地進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新活動,并為之提供決策的依據(jù)。
在建立評價指標(biāo)體系時還要遵循以下三個基本原則:全面性原則;導(dǎo)向性原則;可行性原則。
綜合評價指標(biāo)體系只有應(yīng)用于綜合評價的實踐,方能產(chǎn)生應(yīng)有的作用。按照可行性原則,建立指標(biāo)體系應(yīng)該注意以下三個方面的問題:
首先,指標(biāo)的可測性:其次,指標(biāo)的易得性:最后,指標(biāo)體系的整體性。
2.技術(shù)創(chuàng)新文化評價指標(biāo)
技術(shù)創(chuàng)新文化評價指標(biāo)體系主要的評價指標(biāo)有:
第一,創(chuàng)新文化的形成與維持能力,衡量裝備制造企業(yè)內(nèi)部是否形成了有利于技術(shù)創(chuàng)新的文化和氛圍。
第二,領(lǐng)導(dǎo)和職工的創(chuàng)新意識與強度,衡量裝備制造企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者及其帶領(lǐng)下的全體員工的創(chuàng)新進(jìn)取意識。
第三,領(lǐng)導(dǎo)者對待技術(shù)創(chuàng)新的態(tài)度,衡量裝備制造企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者是否支持技術(shù)創(chuàng)新,是否愿意推廣和維持技術(shù)創(chuàng)新的連續(xù)性。
第四,對創(chuàng)新失敗的態(tài)度,衡量裝備制造企業(yè)對于流產(chǎn)的或者成果不佳的創(chuàng)新項目的處理方式。
3.技術(shù)創(chuàng)新人力資源評價指標(biāo)
第一,科技經(jīng)費投入比重是科技研發(fā)投入經(jīng)費占銷售收入的比重,其計算公式如下:
科技經(jīng)費投入比重=科技研發(fā)投入經(jīng)費/年銷售收入。
第二,科技經(jīng)費投入強度是科技研發(fā)投入經(jīng)費與科技研發(fā)人員數(shù)量的比值,其計算公式如下:
科技經(jīng)費投入強度=科技研發(fā)投入經(jīng)費/科技研發(fā)人員總數(shù)。
第三,培訓(xùn)費用比重是培訓(xùn)費用占銷售收入的比重,其計算公式如下:
科技培訓(xùn)費用比重=培訓(xùn)費用/年銷售收入。
第四,科技研發(fā)人員比重是科技研發(fā)人員數(shù)量占企業(yè)員工總數(shù)的比重,其計算公式如下:
科技研發(fā)人員比重=科技研發(fā)人員數(shù)量/企業(yè)員工總數(shù)。
第五,科技獎金比重是每年用于對科技獎勵的獎金總額與當(dāng)年科技研發(fā)人員數(shù)量的比重,其計算公式如下:
科技獎金比重=每年獎金總額/科技研發(fā)人員數(shù)量。
4.技術(shù)創(chuàng)新營銷能力評價指標(biāo)
裝備制造企業(yè)創(chuàng)新營銷能力反映的是使消費者接受新產(chǎn)品的能力,體現(xiàn)著企業(yè)創(chuàng)新產(chǎn)品的市場開拓和市場占有。擁有強大的創(chuàng)新營銷能力可以使企業(yè)獲得較好的經(jīng)濟效益,使技術(shù)創(chuàng)新得以實現(xiàn)。裝備制造企業(yè)創(chuàng)新營銷能力的具體評價指標(biāo)如下:
第一,新產(chǎn)品產(chǎn)值,衡量新產(chǎn)品的盈利能力,其計算公式為:
新產(chǎn)品產(chǎn)值=新產(chǎn)品銷售收入/當(dāng)年銷售收入。
第二,銷售人員數(shù)量比重,衡量企業(yè)銷售人員的數(shù)量,其計算公式為:
銷售人員數(shù)量比重=銷售人員數(shù)量/企業(yè)員工總數(shù)。
第三,新產(chǎn)品利稅比重,其計算公式為:
新產(chǎn)品利稅比重=新產(chǎn)品利稅/企業(yè)當(dāng)年利稅。
第四,主要產(chǎn)品的平均市場占有率,衡量裝備制造企業(yè)產(chǎn)品在市場上的競爭能力和營銷能力,其計算公式為:
平均市場占有率= 各主要產(chǎn)品的市場占有率×(該產(chǎn)品銷售收入/企業(yè)年銷售收入)。
5. 技術(shù)創(chuàng)新環(huán)保能力評價指標(biāo)
技術(shù)創(chuàng)新產(chǎn)出不僅體現(xiàn)在經(jīng)濟效益上,也反映在社會效益特別是生態(tài)效益上。因此,必須增強裝備制造的環(huán)保意識和環(huán)保能力。
我們通過“萬元產(chǎn)值綜合能耗”、“工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率”和“工業(yè)固體廢物綜合利用率”這3個指標(biāo)來評價行業(yè)依靠技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)環(huán)境保護的能力。
第一,萬元產(chǎn)值綜合能耗,衡量企業(yè)每單位萬元產(chǎn)值的綜合能耗水平,其計算公式為:
萬元產(chǎn)值綜合能耗=燃煤耗用量/工業(yè)總產(chǎn)值
第二,工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率,衡量企業(yè)工業(yè)廢水排放綜合環(huán)保達(dá)標(biāo)水平,其計算公式為:
工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率=達(dá)標(biāo)廢水排放量/總廢水排放量
第三,工業(yè)固體廢物綜合利用率,衡量企業(yè)綜合循環(huán)利用固體廢物的能力,其計算公式為:
工業(yè)固體廢物綜合利用率=可利用的固體廢物排放量/總固體廢物排放量
(二)評價指標(biāo)體系應(yīng)用
1.評價指標(biāo)說明
第一,研究開發(fā)能力采用科技經(jīng)費投入比重、科技人員素質(zhì)、研發(fā)資金年增長率、自主創(chuàng)新率四項指標(biāo)為二級指標(biāo)。
第二,引進(jìn)吸收能力采用技術(shù)引進(jìn)費用比重和引進(jìn)設(shè)備達(dá)產(chǎn)率兩項指標(biāo)作為二級指標(biāo)。
第三,企業(yè)生產(chǎn)能力指標(biāo)采用平均生產(chǎn)設(shè)備水平、生產(chǎn)人員綜合水平、人均勞動生產(chǎn)率三項指標(biāo)為二級指標(biāo)。其中,人均勞動生產(chǎn)率=銷售收入總額/員工總數(shù)。
第四,創(chuàng)新營銷能力指標(biāo)采用營業(yè)費用比重和新產(chǎn)品市場占有率兩項指標(biāo)作為二級指標(biāo)。其中,營銷費用比重=營銷費用/(財務(wù)費用+管理費用+營銷費用)。新產(chǎn)品市場占有率=新產(chǎn)品銷售量/當(dāng)年該產(chǎn)品市場銷售總量。
第五,創(chuàng)新環(huán)保能力指標(biāo)采用萬元產(chǎn)值綜合能耗、工業(yè)廢水排放達(dá)標(biāo)率和工業(yè)固體廢物綜合利用率三項指標(biāo)指標(biāo)為二級指標(biāo)。
二、研究結(jié)論及建議
(一)主要研究結(jié)論
本文基于已有文獻(xiàn)關(guān)于裝備制造企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力研究成果的基礎(chǔ)理論,結(jié)合裝備制造企業(yè)自身特點,將裝備制造企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力主要劃分為技術(shù)創(chuàng)新文化能力、創(chuàng)新人力資源能力、創(chuàng)新營銷能力以及創(chuàng)新環(huán)保能力等四個方面。
本文認(rèn)為,裝備制造企業(yè)是能耗和污染較大的企業(yè),要實現(xiàn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展,為發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟、構(gòu)建資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會作貢獻(xiàn),必須增強裝備制造的環(huán)保意識和環(huán)保能力。因此,在闡述裝備制造企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力構(gòu)成要素時,將技術(shù)創(chuàng)新環(huán)保能力作為決定裝備制造企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力的主要因素之一。
(二)進(jìn)一步研究建議
裝備制造企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力的評價問題,許多學(xué)者提出了不少的方法和模型。本文構(gòu)建的裝備制造企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新能力評價指標(biāo)體系以及探討的評價方法,只是眾多研究中的一種,還有許多問題有待今后研究。如:指標(biāo)設(shè)計的合理性問題;指標(biāo)的完備性問題;指標(biāo)的內(nèi)涵問題;指標(biāo)的歸屬問題。
本文在寫作的過程中,雖然進(jìn)行了潛心研究、數(shù)據(jù)統(tǒng)計、精心撰寫和細(xì)心修改,但限于研究條件、研究時間和本人的研究水平,本文所采用的方法、分析的情況以及提出的觀點難免存在一些不足之處,也還有一些問題有待進(jìn)一步深入研究。
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作者簡介:
關(guān)鍵詞 機械制造技術(shù)基礎(chǔ)；實踐能力；課程改革
中圖分類號：G642.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B
文章編號：1671-489X（2016）20-0142-02
1 前言
機械制造技術(shù)基礎(chǔ)是目前我國機械類專業(yè)本科期間普遍開設(shè)的主要專業(yè)課程。課程主要包括機械加工工藝、金屬切削原理與刀具、金屬切削機床、機床夾具、機械零件加工質(zhì)量分析與控制等幾個主要部分[1]，旨在加強學(xué)生對機械加工工藝、機床、夾具以及刀具等機械加工中的常識性知識的理解，使學(xué)生具備一定的分析和解決機械加工中實際問題的能力，并且初步具備解決加工現(xiàn)場工藝問題的能力，為以后實際工程問題的解決奠定基礎(chǔ)。機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程在整個機械設(shè)計和制造及生產(chǎn)過程中都占據(jù)著重要地位，該課程實踐性強，涉及知識面廣，因此，機械類學(xué)生必須具備一定的實踐能力。
2 當(dāng)前教學(xué)模式
目前的機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程的授課模式仍然是以傳統(tǒng)的課堂講授為主。對于抽象知識，通常使用圖示和多媒體教學(xué)的方式輔助學(xué)生理解。在本科教學(xué)方式還不成熟的時期，灌輸式教學(xué)是必然的選擇，亦是無奈的選擇。灌輸式的教學(xué)方式可以最快地使學(xué)生熟悉大量的知識點，了解繁復(fù)的制造技術(shù)。但是現(xiàn)在若仍采用灌輸式教學(xué)，則難以繼續(xù)滿足該門課程的教學(xué)需求，更難以培養(yǎng)出能做到學(xué)以致用的機械類人才[2-3]。
首先，灌輸式教學(xué)無法使學(xué)生直觀地理解課程中大量的抽象概念；
其次，該種教學(xué)模式難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情；
最后，一味地由教師在課堂上講述而脫離了生產(chǎn)實際，將會使得學(xué)生在參加工作后無所適從，不能真正理解自己的工作內(nèi)容[4]。
3 關(guān)于機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程改革的討論
機械工程是一門理論與實踐并重的學(xué)科，教學(xué)必須要以實踐為出發(fā)點和落腳點。在教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)從實踐出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生參與課程，而最終的目的是要培養(yǎng)出具有解決實際問題能力的優(yōu)秀機械人才[5]。顯然，當(dāng)前的填鴨式教學(xué)模式難以充分實現(xiàn)這一目標(biāo)。因此，下面結(jié)合對該門課程的教學(xué)經(jīng)驗，探討關(guān)于機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程改革的一些觀點。
機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程是對原來的“機械制造工藝學(xué)”“金屬切削機床”“金屬切削原理與刀具”和“機床夾具設(shè)計原理”4門課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行重新集成、整合和更新，導(dǎo)致目前課程學(xué)時相對少、內(nèi)容多，理論與實踐分離，使學(xué)生難以真正地理解課程內(nèi)容。由于課程的特殊性，機械制造技術(shù)基礎(chǔ)是無法脫離實踐而進(jìn)行教學(xué)的，然而現(xiàn)在普遍的教學(xué)方式都是由教師在課堂上講授課程，缺少實踐環(huán)節(jié)。
應(yīng)用型的本科教育既不是培養(yǎng)傳統(tǒng)的技術(shù)工人，也不是培養(yǎng)主攻理論的科研人員，而是致力于培養(yǎng)一種介于二者之間的人才，既具備理論基礎(chǔ)，又具備解決實際問題能力的工程技術(shù)人才。因此，機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程不能脫離實踐，而應(yīng)該同實踐緊密結(jié)合。
在授課形式上，應(yīng)當(dāng)有充分的課時引導(dǎo)學(xué)生利用學(xué)校資源參與實踐。僅以金屬切削為例，對于刀面、切削刃等較為直觀、容易掌握的知識點，通過圖示或多媒體的教學(xué)方式就可以使學(xué)生得到充分理解；但是對于諸如不同的切削用量對加工表面質(zhì)量究竟會造成何種影響等更為感性和抽象的知識點，沒有親自的實踐和現(xiàn)場觀摩是難以得到深刻理解的。
4 關(guān)于機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程改革方案的實施
由前述討論可知，機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程需要安排一定量的實踐課時，以實現(xiàn)理論與實際相結(jié)合的教學(xué)效果。實踐課程至少要占到總課時的1/3以上，有條件的學(xué)校甚至可以考慮將比例擴大至1/2左右。以下是結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗提出的機械制造技術(shù)基礎(chǔ)各個部分實踐課時具體內(nèi)容的實施方案。
金屬切削與磨削加工 在實踐課時中讓學(xué)生親自體驗各種成型方法的工作方式，加深對各種成型方法的理解；讓學(xué)生直觀地感受不同的切削和磨削用量對表面質(zhì)量的影響，以及不同的刀具材料和幾何參數(shù)對加工表面質(zhì)量的影響；如果教學(xué)條件不足，可以由教師選擇較優(yōu)和較劣的方案分別進(jìn)行加工以節(jié)省成本和時間。
機械加工工藝規(guī)程的制訂 工藝規(guī)程的制訂是一項需要長時間積累的工作，然而當(dāng)前的教學(xué)中關(guān)于工藝學(xué)的部分更注重理論授課而缺乏實踐操作。在理論課程講授完之后，可以讓學(xué)生在課下完成某個工件的工藝規(guī)程的制訂，并在實踐課時中讓學(xué)生按照自己所編寫的工藝規(guī)程進(jìn)行加工，通過實際操作切實感受到不同水平的工藝規(guī)程對加工效率和加工質(zhì)量的影響，加深對工藝規(guī)程的理解，了解工藝規(guī)程的制訂在機械加工中占據(jù)何種地位，工藝規(guī)程的優(yōu)劣對機械加工將會產(chǎn)生何種影響。同樣，如果客觀條件無法滿足每個學(xué)生都實際參與加工，可以由教師選擇較優(yōu)和較劣方案分別進(jìn)行加工。
機床夾具 機床夾具種類繁多，僅靠圖示難以表述清楚，而類似三爪卡盤等較大夾具難以拆卸，不方便在課堂上展示，具體的工作原理僅靠課堂講述也難以表達(dá)清楚。在實踐課時中，可以讓學(xué)生親自體驗各種機床夾具的夾緊定位方式，更能加深對六點定位原理的理解，使學(xué)生可以切實地理解到每一個定位點是如何限制工件的自由度的，而過定位、欠定位和不完全定位在工件的定位中又是如何產(chǎn)生不同的影響的。也能使學(xué)生直觀地觀察到各種典型的定位方式，理解它們各自的優(yōu)缺點。
關(guān)于其他知識點的實踐課時安排 在機械制造技術(shù)基礎(chǔ)課程中，有一些理論性較強或是需要大量的實驗數(shù)據(jù)支持的知識點，如機械加工質(zhì)量的影響因素及控制，機器裝配方法的選擇及確定。這些知識點或者是研究性較強，不適宜在本科教育階段深入討論；或者是需要大量的實踐經(jīng)驗，而這種經(jīng)驗在本科階段也難以獲得。因此，這些知識點并不適宜于安排過多的實踐課時，但是安排一定的實踐課時仍然是必要的。
掌握一定的理論性較強的知識，可以激發(fā)學(xué)生的科研興趣。機械工程作為一門建立在實踐基礎(chǔ)上的學(xué)科，科研需要大量的實驗數(shù)據(jù)作為支撐，在本科教學(xué)中有意識地引導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生的科研能力，可以幫助學(xué)生發(fā)掘自己的興趣，為以后的擇業(yè)或深造做好準(zhǔn)備。
掌握一定的經(jīng)驗性知識，可以使學(xué)生在日后的工作中具備一定的管理生產(chǎn)的能力，而參與生產(chǎn)管理是機械類本科教育的目的之一。因此，在教學(xué)過程中應(yīng)當(dāng)有意識地使學(xué)生了解并參與到整個生產(chǎn)過程中去，為日后的工作打下堅實的基礎(chǔ)。所以在教學(xué)過程中對于這些知識點仍然需要安排一定的實踐課時。
關(guān)于先進(jìn)制造技術(shù)單元的實踐課時安排 當(dāng)下在本科教育中對于先進(jìn)制造技術(shù)涉獵甚少，這樣是不利于培養(yǎng)出優(yōu)秀的、現(xiàn)代化的機械工程師的。對于本科生的教育，要能做到立足基礎(chǔ)、放眼未來，對于前沿的、先進(jìn)的技術(shù)不能忽略，而是要由教師引導(dǎo)學(xué)生去關(guān)注了解。充分利用學(xué)校實驗室的便利條件，讓學(xué)生了解到最前沿的制造技術(shù)，既可以為國家培養(yǎng)更高級的機械人才做準(zhǔn)備，也可以激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)和科研熱情。
關(guān)于機械制造技術(shù)基礎(chǔ)考試方式改革的設(shè)想 在教學(xué)中經(jīng)常見過所謂“高分低能”的學(xué)生，該類學(xué)生在理論考試中可以獲得優(yōu)秀的成績，但是在實際解決問題中的表現(xiàn)并不盡如人意。在本科生教育中，關(guān)于理論知識的考查固然重要，但是對于實際操作能力的考查也不能輕易舍棄。因此，在機械制造技術(shù)基礎(chǔ)的考試中可以采用理論與實際操作按不同比例參與最終分?jǐn)?shù)的評定方式，具體比例可以依照各學(xué)校不同的課程安排和實際情況適當(dāng)調(diào)節(jié)。
5 總結(jié)與展望
機械工程作為工程學(xué)的一大分支，需要建立在堅實的實踐基礎(chǔ)之上。而當(dāng)今我國機械類的本科教育過于偏重理論而忽略實踐，是一種本末倒置的做法。機械類的課程應(yīng)當(dāng)走出教室，回歸到實踐當(dāng)中去。這種想法不止局限于機械制造技術(shù)基礎(chǔ)這門課程，同樣適用于整個機械大類乃至于整個工科類的課程。對于目前的教育模式，應(yīng)在理論教學(xué)中適時、適量地穿插一些實踐學(xué)時。因此，通過該教學(xué)改革方法的實施，可為社會培養(yǎng)出合格的、能夠?qū)W以致用的機械類人才。
參考文獻(xiàn)
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