数控机床市场调查模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇数控机床市场调查，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

篇1

中图分类号：X830 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）01-0086-02

最近国务院《中国制造2025》规划九项战略任务重点别提到要大力推动和发展高精度数控机床技术。《中国制造2025》规划是我国全面推行制造强国战略第一个十年行动纲领，是对制造业转型升级、实现智能制造的整体谋划。《中国制造2025》规化提出坚持创新驱动、质量为先、绿色发展、人才为本的基本方针，坚持市场导向、政府引导、立足当前、着眼长远、整体推进、重点突破、自主发展、开放合作的基本方针，《中国制造2025》必将加速我国由制造大国向制造强国迈进。因此，检测机构要充分认识到我国制造业格局和经济发展环境将要发生的重大变化，认清形势主动作为积极为高精度数控机床技术的发展提供完善高效的检测服务。下面从三个方面探讨检测机构如何做好高精度数控机床的检测服务工作。

1 检测机构要做好数控机床的检测服务要特别重视人才的选拔和培养

打铁需要自身硬，要选拔高素质的专业技术人才并有计划的进行培养，对人才的选拔和培养一定要考虑今后开展数控机床的检测工作的可持续性。人才的培养主要通过自主学习和走出去学习，走出去学习主要是到数控机床的生产厂的生产车间去学习。下面为方便数控机床检测人员学习，将数控机床的基本知识介绍如下，为检测人员深入到数控机床生产厂家现场学习打下良好基础。

1.1 到生产厂家主要学习数控机床的工作原理及各种功能

了解数控机床是由输入输出设备、数控装置（CNC）、伺服单元、驱动装置（或称执行机构）、可编程控制器（PLC）及电气控制装置、辅助装置、机床本体及测量装置组成。具体来说：（1）数控机床输入和输出装置是机床数控系统和操作人员进行信息交流、实现人机对话的交互设备。输入装置的作用是将程序载体上的数控代码变成相应的电脉冲信号，传进并存人数控装置内。目前，数控机床的输入装置有键盘、磁盘驱动器、光电阅读机等，其相应的程序载体为磁盘、穿孔纸带。输出装置是显示器，有CRT显示器或彩色液晶显示器两种。输出装置的作用是：数控系统通过显示器为操作人员提供必要的信息，显示的信息可以是正在编辑的程序、坐标值以及报警信号等。（2）数控装置（CNC装置），是计算机数控系统的核心，由硬件和软件两部分组成的。它接收的是输入装置的脉冲信号，信号经过数控装置的系统软件或逻辑电路的编译、运算和逻辑处理后，输出各种信号和指令，控制机床的各个部分，使其进行规定的、有序的动作。这些控制信号中最基本的信号是各坐标轴（即进给运动的各执行部件）的进给速度、进给方向和位移量指令（送到伺服驱动系统驱动执行部件作进给运动），还有主轴的变速、换向和启停信号，选择和交换刀具的刀具指令信号，控制冷却液、油启停，控制工件和机床部件松开、夹紧，控制分度工作台转位的辅助指令信号等。数控装置主要包括微处理器（CPU）、存储器、局部总线、逻辑电路以及与CNC系统其他组成部分联系的接口等。（3）可编程逻辑控制器（PLC），数控机床通过CNC和PLC共同完成控制功能，其中，CNC主要完成与数字运算和管理等有关的功能，如零件程序的编辑、插补运算、译码、刀具运动的位置伺服控制等。而PLC主要完成与逻辑运算有关的一些动作，它接收CNC的控制代码M（辅助功能）、S（主轴转速）、T（选刀、换刀）等开关量的动作信息，对开关量动作信息进行译码，转换成对应的控制信号，控制辅助装置完成机床相应的开关动作，如工件的装夹、刀具的更换、冷却液的开关等一些辅助动作。它还接收机床操作面板的指令，一方面直接控制机床的动作（如手动操作机床），另一方面将一部分指令送往数控装置，用于加工过程的控制。在FANUC系统中，专门用于控制机床的PLC记作PMC，称为可编程机床控制器。伺服单元接收来自数控装置的速度和位移指令。这些指令经伺服单元变换和放大后，通过驱动装置转变成机床进给运动的速度、方向和位移。因此，伺服单元是数控装置与机床本体的联系环节，它把来自数控装置的微弱指令信号放大成控制驱动装置的大功率信号。伺服单元分为主轴单元和进给单元等，伺服单元就其系统而言又有开环泵统、半闭环系统和闭环系统之分。（4）驱动装置。驱动装置把经过伺服单元放大的指令信号变为机械运动，通过机械连接部件驱动机床工作台，使工作台精确定位或按规定的轨迹作严格的相对运动，加工出形状、尺寸与精度符合要求的零件。目前常用的驱动装置有直流伺服电机和交流伺服电机，交流伺服电机正逐渐取代直流伺服电机。伺服单元和驱动装置合称为伺服驱动系统，它是机床工作的动力装置，计算机数控装置的指令要靠伺服驱动系统付诸实施，伺服驱动装置包括主轴驱动单元（主要控制主轴的速度）、进给驱动单元（主要控制进给系统的速度和位置）。伺服驱动系统是悼鼗床的重要组成部分。从某种意义上说，数控机床的功能主要取决于数控装置，而数控机床的性能主要取决于伺服驱动系统。（5）机床本体。即数控机床的机械部件，包括主运动部件、进给运动执行部件（工作台、拖板及其传动部件）和支承部件（床身、立柱等），还包括具有冷却、、转位和夹紧等功能的辅助装置。加工中心类的数控机床还有存放刀具的刀库、交换刀具的机械手等部件，数控机床机械部件的组成与普通机床相似。由于数控机床高速度、高精度、大切削用量和连续加工的要求，其机械部件在精度、刚度、抗振性等方面要求更高。此外，为保证数控机床功能的充分发挥，还有一些辅助系统，如冷却系统、系统、液压（或气动）系统、排屑系统、防护系统等。

1.2 到生产厂家学习数控机床的在线诊断技术和离线诊断技术

在线诊断是指通过数控系统的控制程序，在系统处于正常运行状态下，实时自动地对数控装置、PLC控制器、伺服系统、PLC的输入/输出以及与数控装置相连的其他外部装置进行自动测试、检验，并显示有关状态信息和故障信息。系统除了在屏幕显示报警号和报警内容外，还实时显示NC内部标志寄存器及PLC操作单元的状态，为故障诊断提供极大方便。离线诊断当数控机床的数控系统出现故障或者要判断是真有故障时，往往要停止加工，停机进行检查，这就是离线诊断。离线诊断的目的是故障定位.力求把故障定位在尽可能小的范围，如缩小到某一区域或者某一模块等。早期的数控装置采用诊断纸带对数控系统进行离线诊断.诊断纸带提供诊断所需的数据。诊断时将诊断纸带内容读入数控装置中的RAM中，系统中的微处理器根据相应的输出数据进行分析，以判断系统是否存在故障，并确定故障位置.近期的数控系统则采用工程师面板、改装过的数控系统或专用测试装置进行测试等。

1.3 到生产厂家学习数控机床的自诊断技术

包括开机自诊断，数控系统在通电开机后，都要运行开机自诊断程序，对连接的各种控制装置进行检查，发现问题立即报瞥，例如检查备用电池电压是否达到要求，若电压低于要求，系统就会产生报警，提示维修人员立即更换电池，如果不能更换电池，在更换电池前不能停电。运行自诊断数控机床在运行时，数控系统时刻监视机床的运行。数控装置对伺服系统、PLC系统进行运行监视，如果发现问题及时报警，并且很多故障都会在屏幕上显示报警信息。在机床运行时，PLC装置通过机床生产厂家编制的用户程序，实时监视数控机床的运行，如果发现故障或者发出的指令不执行，及时将相应的信号传递给数控装置，数控装置将会在屏幕上显示报警信息。数控机床是机电一体化的产物，技术先进、结构复杂，数控机床的故障多种多样，故障原因一般都比较复杂。为了便于对机床的故障分析和诊断，按故障的性质、故障产生的原因和故障发生的部位等因素大致把数控机床的故障进行分类以方便维修。当数控系统出现故障，要分别对软、硬件部分进行分析、判断、定位故障并维修。

2 检测机构为机械制造业提供定期检测、故障诊断、故障排除一条龙服务

为此，检测机构应当与数控机床生产厂家建立长期的合作关系，笔者认为可以尝试借鉴汽车销售行业的做法建立“4S”店模式。这样检测机构可以在实际的检测和维修过程中急需数控机床配件时及时得到生产厂家的配件供应，特别是遇到一些复杂的系统故障和软件故障时作为检测机构可以通过绿色通道得到数控机床生产厂家的技术支持及时排除故障减少待机时间。随着科学技术的发展有些故障也可以通过数控机床生产厂家的远程诊断技术来排除故障，远程诊断是近几年发展起来的一种新型的数控机床诊断技术。检测机构要充分利用生产厂家的技术优势将数控机床系统网络功能并通过互联网连接到数控机床生产厂家，当数控机床出现故障时，通过数控机床厂家的专业人员远程诊断，及时确诊故障，这是数控机床故障诊断技术的新方法。通过这些技术手段保证机械制造企业的数控机床生产加工的顺利进行，大大提高了检测机构对数控机床的检测工作效率，实现为机械制造企业提供优质高效的检测服务。

篇2

二年级起就要进行数控专业技能实训，使学生熟练掌握本专业要求的专业技能。对数控专业的学生进行数控车床、数控铣床、加工中心的操作技能培训，利用其所学的数控编程与操作，数控加工工艺等知识，完成对一些不太复杂的零件从编制加工程序到实际操作数控机床进行加工并进行工件的检测的整个过程，这样不仅可以提高他们对所学专业的兴趣，还有助于学生对所学理论知识的深入了解，提高他们的动手能力，并清楚的认识到自己的不足及今后努力的方向。本着“精讲多练、学以致用”的办学宗旨，加强对学生实训过程中的教学与考核，主要体现在以下过程：

（1）普通机床的认识与实践。主要完成普通车床、铣床等结构、原理以及操作；

（2）数控机床的认识与实践。主要熟悉数控车床、铣床、加工中心的结构、原理，零件的装卡、对刀以及操作与简单编程；

（3）数控编程学习。主要学会手工和电脑编程；

（4）数控生产实训。完成学生从学徒到生产的过程；

（5）综合训练。完成由图纸、编程、装卡、对刀、加工及检验的过程。

以上每一个环节都实行单个考核、循环实训。

针对数控技能训练，采用分阶段、分层次的目标教学法，建议安排7周的数控加工实训。其中两周的数控加工认识实习，主要让学生对数控机床操作有一个初步了解；在开设数控加工工艺及编程等相关课后，安排两周数控编程与操作实训；在开设机械制图和CAD/CAM软件应用课程后，共安排两周CAD/CAM软件应用实训；在开设数控机床结构、数控系统原理与维修课后，再安排一周数控系统调试与维护实训。内容采用模块式结构，使理论知识教学与技能熟练尽可能紧密结合，按内容的类别及关联程度，组合成知识、技能一体化的四大模块。使学生达到《数控机床加工技术等级标准》对中级工的技能要求，为进一步学习高级工的技术理论和操作技打下了基础。内容分四大模块：

模块一：数控加工基本操作实训 要求学生了解数控机床的工作原理，结构特点及操作方法，掌握数控机床的日常维护和保养，掌握数控加工程序的编制方法和数控加工工艺过程、特点。理解数控加工和普通加工的本质区别。要求学生熟悉掌握数控仿真软件的操作和使用。

模块二：数控编程操作实训 要求学生能独立完成中等复杂零件数控加工全过程，包括零件工艺分析、确定加工工艺过程、确定定位方案、工件装夹、刀具及切削用量选择、零件中基点坐标计算、数控程序编制及零件加工和零件测量。

模块三：CAD/CAM实训 要求学生熟悉CAD/CAM的基本原理、基本方法以及典型CAD/CAM软件的使用等知识，利用CAD/CAM软件对较复杂零件进行三维造型，根据所学数控加工工艺知识选择合理的走刀路线，生成刀具轨迹，并后置处理后进行自动加工。

模块四：数控系统维修与调试实训 通过专用周的系统训练，主要培养学生针对典型数控系统进行机床调试的能力，从而掌握对数控机床常见故障进行诊断及维修的能力，并且掌握数控设备日常及定期进行维护和保养的能力。

二、 综合职业能力训练与“半工半读、工学交替”

三年级主要进行综合技能实训，让学生参加劳动部门组织的职业技能鉴定考核，获得相应的数控操作技能职业资格证书，并通过采用多种形式的产学结合，如组织学生到校外实训基地，主要是一些企业或工厂，参与生产及就业环节，完成岗位职业技能和素质的培养，实现从学生到生产第一线操作者的角色改变，毕业后能尽快顺利的适应工作，缩短磨合期。采用“半工半读、工学交替”、边讲边练、先讲后练、先练后讲等灵活多样的教学方式，形成“实践、理论、再实践”的教学模式。

建议和省劳动厅职业技能鉴定所在我校联合成立职业技能鉴定站，使数控专业在技能教学方面实施目标化教学，按照数控加工中级工教学目标进行各实践教学环节的设计和实施，并在鉴定前再进行针对性的数控技能强化训练。除保证数控专业及相关专业的教学需要外，每年举办数控中级工培训。数控专业每年约派80%的学生在毕业前半年进入企业，由校企共同实施符合企业岗位要求的培养计划。学生在企业所完成的学习任务主要是实践教学。特别是企业根据自己的需求组织培训、岗位实习、实施专业综合技能训练等。学院把毕业顶岗实习等实践性教学环节安排在就业单位进行，企业按用人意向，安排培训和顶岗实习，指派专人辅导，由学校和企业按照教学要求共同考核，合格的留厂就业。学院应积极推行订单教育，按照企业要求实施动态培养策略，紧跟生产技术、管理发展动态，以现代生产技术、管理零距离的要求组织教学，毕业生上岗达到零适应期的目标。

三、德国双元制职业教育值得借鉴

这种模式类似德国的双元制职业教育（Duales System），即学生在企业接受实践技能培训和在学校接受理论培养相结合的职业教育形式。在德国接受双元制培训的学生，一般必须具备主体中学或实科中学（相当于我国的初中）毕业证书，之后，自己或通过劳动局的职业介绍中心选择一家企业，按照有关法律的规定同企业签订培训合同，得到一个培训位置，然后再到相关的职业学校登记取得理论学习资格。这样他就成为一个双元制职业教育模式下的学生。他具备双重身份：在学校是学生，在企业是学徒工，他有两个学习受训地点：培训企业和职业学校。 虽然我国目前也非常重视学生实际操作技能的培养，但学校制的培养模式客观上使学生远离了生产第一线，而集中安排的生产实习又不利于学生及时将所学理论同实践相结合。德国双元制职业教育值得我们借鉴，实施厂校合作教育，有利于促进教学改革、提高教育教学质量和做好毕业生就业工作外，我以为生产实习、企业顶岗实习等综合实训实践的好处有：

四、实训基地建设是专业教学改革的重点

我院在建设新校园和评估时期，已自筹资金在我院新校区建成数控实训基地。基地建成以后，购置了数控设备，扩大了基地规模，改善了实训的条件，提高了办学的水平。但这还远远不够，数控专业实训基地包括：数控加工实训基地、机加工实训基地、CAD／CAM实训室、数控系统维修实训室，还要建设的专业相关实训室有：气动液压实训室、MPS实训室、机器人创新室等。

篇3

台湾机床行业无论是主机厂、功能部件厂还是配套工厂，所生产的产品在技术上都比较成熟。如福裕事业股份有限公司作为台湾惟一横跨磨床、数控磨床、铣床、铣床、数控车床及数控综合加工中心的全系列机床制造企业，其每个生产环节都有具体的技术规范，工人严格按规范操作，从而缔造了加工性能高效、精确的产品形象。银泰科技股份有限公司也是这样，选材严格、生产设备精良、质量管理精细，决定了他们在台湾机床传动附件生产上的龙头地位。台湾机床企业的产品，大多定位在量大面广的中档产品上。他们自知高档次机床与德国、瑞士等先进国家的水平有差距，所以选择性价比较高的中档产品作为发展目标，并不断将规模做大。这几年在大陆销售的台湾机床都属这种档次，虽然性能和技术指标不是最先进，但比较实用，可以满足大多数用户的需求。如康百世企业集团，作为国际知名的液压元件制造商，它的品牌尽管没有力士乐等国际一流品牌那么响亮，但凭借良好的性价比，其液压泵、液压阀、冷却器、回转缸等主要产品已经打入70多个国家和地区，有将近一半产量的产品销到了大陆。从主轴、丝杠、导轨到卡盘等，台湾功能部件已成为大陆机床行业采用最多的部件。大陆购买台湾机床，以从事汽车、摩托车零组件加工及模具加工最多，应用于铁道与航天、纺织等产业的也很多。包括宝元、新代、舜鹏等台湾产电脑数字控制器更被大陆机床企广泛接受厂，早已在当地市场打下半壁江山。

专业分工、配套协作促进台湾机床产业高度集聚和高效发展。产业链分工协作相互配套是现代科技精细分工带给现代制造业的重要特征，也是台湾机床产业的重要特色。台湾的机床制造生产企业90%以上集中在台中，这里专业配套能力很强，大部分配套件在本地区都能采购到。一个主机厂由几十个甚至更多配套厂提供配套，主机厂紧贴现代制造业技术发展趋势，集中精力于产品关键核心技术的研发、产品的装配调试和可靠性试验等；配套企业则根据产业发展前景和主机厂的技术需求，专攻功能部件的研发试验及精益生产，交给主机厂的是成组的部件成品，主机厂不需要再加工而直接进行装配。一些部件的生产也建立在高度社会化分工之上，生产刀库的德大公司自己就不生产刀库零件，全部由协作单位提供，关键零件（如刀套）入厂后100%检查，试验台对刀库进行100万次换刀试验，以确保所生产的刀库在用户手上可靠运行。这种产业结构模式摒弃了机械行业传统的“大而全”和“小而全”的组织结构，将封闭的产业组织转化为开放的协作关系，各精专攻，提升了各自产品的技术附加值，形成了产业链各环节的小巨人企业。

随着台湾机床的产品重心逐步转向卧式综合加工机、龙门加工机、车铣复合机等高品级机种，发展方向朝着高速、高精度与高效率、大型化等趋势持续发展，不仅技术层次高，产品价值也大为提升。许多新产品不断的推出，例如搭配每分钟20000转的高速主轴与高速进给的线性马达机床，可大幅提高加工效率，岛内多家厂商相继推出兼具高精度与高生产弹性的卧式综合加工机，抢占汽机车、航太等高精密加工领域的市场。另外，在寻求产品加工生产简单化的潮流下，现在机床多轴向、高转速、高速进给已成为市场竞争的必备条件，除了加工中心机走向机能复合化外，车床方面也已由早期单一型态的卧式车床，转变成向立式车床、双刀塔、倒立车床、刀塔Y轴形式等许多新的加工型态机种――车铣复合机方向发展。

如今，台湾机床业以零组件（SKD）方式赴大陆设厂组装机床，就地销售抢占市场的情况越来越多，其中以台中精机厂和杨铁工厂最为积极，组装数量也最大。由于大陆电脑数控机床产业快速崛起，为了抢食市场，台湾机床厂商通常将低端电脑数控机床零组件销往大陆，在当地设厂组装销售，已成为应对策略之一。目前台湾机床业在大陆设厂规模最大的首推台中精机公司转投资的天津精机公司，其次为杨铁工厂投资的上海青浦杨铁机电公司，其他如友嘉、合济、成合等企业也陆续在大陆设厂生产，就近抢攻大陆市场，其中每月产量超过10台的台商机床企业共有20家，平均每月生产60台的数控机床，以杭州友佳（台湾友嘉实业公司投资）与上海建荣（台中精机公司投资）最具知名度。

台中精机公司总经理黄明和说，目前天津的精机每月组装综合加工机约20台，未来长期目标将视市场需求，最高每月可达100台。杨铁工厂董事长林学圃也表示，在大陆青浦组装机床、堆高机可以比台湾节省30%的成本，已开始陆续投产，未来也将随市场接单和需求逐步提升产量。黄明和说，目前大陆类似台湾的中卫体系（中心厂与卫星协作厂）的配套措施已比过去大幅增加，因此重要零配件在台湾生产运往大陆组装，一些如机台等基础铸件等在大陆外包或生产，以求降低成本和提升在大陆机床市场的价格竞争力。

以往发展策略分析

从产业布局来看，台湾机床业厂商主要集中在台中（约占50%）和台北县（约占20%）。这种聚集与新竹科学工业园区的企业聚集有所不同，因为新竹科学工业园区的企业聚集主要是通过“规划”来实现的，而台中则属于台湾机械领域的传统聚集地。在那里汇集了台湾精密机械、机床零部件领域的许多中小厂商和“能工巧匠”。由于台湾机床厂商都是中小企业，生产规模较小，因此利用传统地缘聚集的便利，容易形成生产网络。这对台湾中小企业来说，具有成本效益，也有利于提升其合作竞争力。

台湾高科技产业的迅速发展给台湾精密机械与自动化产业的发展提供了机遇。一般说来，高科技产业发展特征主要有二：即多功能性和高精密性。多功能性是增加量测参数，扩大产品的使用功能；高精密性则是提高量测精度，提升产品的准确性。而两者都必须依赖于精密机械精准的计量，才能获得在设计、制程、或测试所需的可靠验证与测量。

从台湾高科技产业来看，进入20世纪80年代后，台湾高科技产业呈现出持续的高增长，至90年代末已跃居台湾制造业的首位。其产值一度占台湾整体制造业的48%，在出口方面处于优势地位，并成为影响台湾经济发展的重要产业。而随着台湾高科技产业发展对机床的需求不断增加，岛内精密机械市场的规模也在逐年扩大。

台湾在发展机床产业上采用一种发展策略，即简单地复制发达国家产品的模式。如前所述，以往台湾机床产品的80%要依赖进口。从知识流通的角度看，这是一种以实体技术（商品、设备）为载体的知识流动。这种知识流动对台湾仪器厂商的技术跟进来说是一种技术转移和溢注。另一方面，台湾是跨国厂商代工的主要基地之一，在与之相关连的组装、加工上拥有比较丰富的经验。因此，“复制”模式对台湾机床与自动化产业的发展产生了巨大的推动作用。

这种“复制”有三个特点：一是引进数控机床生产技术，改造传统机床；二是购买机床的核心控制件――电脑数字控制器，带动周边配件发展；三是利用跨国公司的全球服务网络，尽快将台湾的机床打入国际市场。具体说来，机床的核心技术是电脑数字控制器，它是机床的核心控制件。至今为止，台湾用于机床的电脑数字控制器全部依赖FANUC、三菱、西门子等公司提供。正是依托于这些公司的核心技术和全球售后服务体系，使机床成了台湾精密机械领域的一个高出口产业。

精密机床产业在台湾获得迅速发展，与台湾的扶政策有一定关系。例如台湾的“计量仪器设计与制造五年计划”从1991年开始实施，已连续实施多期。从内容看，具有以下三个特点：

选择重点发展产业，加大科技投入。从前者看，将医疗保健仪器设备、精密机床、半导体设备制造、高科技污染防治设备列为重点推动产业； 从后者看，主要表现在每年加大对机械产业研究经费的投入，如1998―2002年，其年均增长率为8.1%。

注入新人，加速产业转型升级。台湾的许多机床与自动化厂商都是从传统机械转行的。由于普遍缺乏与精密仪器与自动化产业的相关人才、专业人才，因而在整体经营上仍未突破传统的型态。近年来，台湾的精密仪器与自动化产业加入了很多高学历的研发人员。这些新人对产品的研发、生产流程的改进、标准化操作程序的制定，推进产业技术进步等产生很大的影响。台湾整个机械产业每万名员工的研究人员比例，1997年仅为51人，2002年则增加到93人。尽管这两项指标都还很低，但其增长率不低。

采取多项优惠，推动生产自动化。所谓生产自动化，是指厂商采用自动化生产设备（硬件）或使用自动化生产技术（软件）。20世纪90年代“生产自动化”浪潮在台湾制造业广泛兴起。在台湾制造业的自动化密度变化方面，1991―2000年：厂商使用自动化设备与技术的比率，由34%提高到68%；自动化设备比率（自动化软硬件生产设备总值占全部软硬件生产设备总值的比率）由56.7%上升到61.24%；自动化软硬件生产设备总值占营业收入的比率，由22.98%增加到27.30%；自动化设备密度（平均每位直接员工所使用的自动化软硬件生产设备金额），由101.8万元 增加到116.241万元。从产业看，化学材料业是台湾自动化程度较高的产业，其自动化采用率为75.57%。

应该说，这一项“双赢”的举措，对台湾整体制造业来说，生产自动化的采用对企业提高生产力、降低单位生产成本、提高产品质量、减少工作的危险性、克服人力上的限制如替代笨重工作，以及提高精密度等方面带来经济效益。对精密仪器与自动化产业而言，则是一种有效的需求拉动。

另外，台湾机械工业研究所在机床产业发展中起到了“领路人的作用”。他们面向全台机床工业，对先进机床共性技术加强科研，提高总体机床技术水平：一是研究高精、高效、高自动化机床关键技术、FMS等；二是试验高速主轴结构，不断改进；三是对导轨形式、精密定位反复试验提高；四是对数控机床、动作频繁的机械手的认真试验；五是研究精密测试技术及仪器等，并与机床企业紧密合作，推广先进技术的应用，这些对机床共性技术的研究，对促进台湾机床发展作用很大。各大小企业以共性技术为指导方向与技术基础，开发各类机床新品种，因此，机床设计制造易于过关、发展较快。台湾企业领导及中层技术、经营、管理、销售骨干人员能力较强、信息灵通、精通外语和技术，他们深入美、欧、亚用户，勇于开拓，瞄准廉价实用、需求面广的数控机床，获取技术后就迅速量产，以低价占领世界市场。

就产业组织而言，台湾机床与自动化领域有90%都是中小企业，其所形成的“中心―卫星”的生产体系也很有特点。一般说来，体现在“卫星厂”与“中心厂”的关系上主要有两种模式：一是“卫星厂”与“一般协力厂”关系；二是“卫星厂”与“专业协作厂”关系。两者最大的区别在于：一般协力厂规模较小，以订单生产为导向，而无固定的中心厂，因此合作效果有限；而专业协力厂规模较大，专门从事某些较具关键性的零部件生产，企业内具有完整的研发、生产与营销等功能。因此反映在合作效果上，后者远高于前者。

目前台湾的“中卫体系”基本属于“卫星厂”与“一般协作厂”模式。就台湾的“中心厂”而言，一则普遍规模偏小；二则有的厂商拥有自已品牌，有的是“有品牌但竞争力弱”。因此，如何进行产业组织创新将是台湾精密仪器与自动化产业必须面临的一个问题。

台湾机床产业的隐忧

台湾机床产业自上世纪80 年代起，已逐渐从劳力密集型逐步走向技术与资本密集型产业。由于岛内机床厂商多为中小型企业，规模较小、创新资讯系统较不足，因此技术或资本累积步伐较慢，再加上整体制造模式已由过去的大量制造转向弹性制造、定制化生产以及可持续制造模式，因此台湾机床产业正面临未来全球制造模式、市场需求改变以及产业高值化升级等瓶颈。

台湾机床业向来最大的竞争对手就是韩国，由于韩欧自贸协定已在2011年7月1日正式实施，韩美自贸协定也已在2012年3月15日实施，台湾机械每年出口8亿美元的机床至欧美，将比韩国厂商多被课征2%至5%进口关税

中国大陆与韩国自贸区阶段谈判已于今年9月初完成，双方同意，最终实现自由化的产品应占全部商品税目的90%，涵盖进口总额的85%，这将使台湾本来具有的与大陆签署ECFA的优势全无，而业界更关心的两岸服务贸易协议也卡在“立法院”动弹不得，加上近来日元兑美元大幅贬值达20%以上，韩元为应对日本竞争，也对美元大幅贬值，对现在已在困境的台湾机床产业更是雪上加霜。

另外，多年来台湾数控机床的核心控制器始终掌握于日本Fanuc公司之手，造成整机厂至今仍只能从事最基本的组装，或仿造生产Fanuc公司认为对日本不具威胁性的旧机型。一旦Fanuc公司产能不足，或会优先供应日本企业，足以引起业界大幅动荡。直上世纪90年代，台湾工研院和岛内数家机床大厂合作开发电脑数字控制器，直至今日也未成功，仍少量用于产业机械。但随着大陆机床业的崛起和消费电子产品加速推陈出新，未来该领域将面临新的竞争。

由于台湾机床产业外销比重约占整体的75%，因此海外市场的变化对于台湾机床产业的影响至关重大。近来，中国大陆已是全球机床市场的老大，科技部把发展高精密机床等先进装备制造业列入“十二五计划”中，不使其过度依赖日本、德国甚至台湾。面对市场需求紧缩，大陆机床产业整体转型升级，以及欧洲、日本、韩国等机械产业逐渐侵蚀中间价位市场等复杂外环境因素影响下，台湾机床产业的性价比早已无法确保竞争优势，同时在客户需求已迈入多样化里程碑，许多发达国家机械业者着重的焦点与定位已从硬件生产取向的制造业转化为结合软件服务与工程技术的服务业。因此，如何通过服务的观点提高客户的附加价值以提升台湾整体机床产业在国际市场的竞争力，是当前最亟需探讨的议题。

台湾机床产业的未来发展策略

根据台湾学者等观点，目前台湾机床业的发展已经碰到“天花板”，问题不在制造方面，而是生产模式需要改变。过去台湾厂商依靠经销商贩卖通用型机床，很少有客户端的信息反馈，通常整批交易完成后，厂家很少再去追踪客户是谁？机床做何种产品的加工？客户遇到什么问题？或机器可以用到什么程度等都不清楚，当然也有一些机床因为利润太低，无法提供很好的售后服务。

最近台湾“经济部”制定了“三业四化亮点初步规划”，即“制造业服务化、服务业科技化与国际化、传产业特色化”，初步规划的“亮点产业”包括智慧生活、机床、物流产业、资讯服务及创新时尚纺织。

篇4

2柔性线加工工艺设计

通常情况下，小型箱体类零件的常规工艺方法是在卧式加工中心上先加工基准，再以基准装夹找正铣镗完成其他关键结构特征的加工，主要工序为：

（1）第一次装夹，以小型箱体背面为装置面，按外轮廓找正，加工小型箱体的安装底基面和侧基面；

（2）第二次装夹，以加工完成的小型箱体安装底基面为装置面，按加工完成的侧基面找正，加工前面、直口、轴承安装孔、轴承安装孔内端面、轴承压盖安装端面。常规工艺第二次装夹是以关键特征面（小型箱体的安装底基面和小型箱体的安装侧基面）为装置面和找正基准的，所以第二次装夹过程中产生的误差必然会影响小型箱体的形位精度。为了保证加工精度，需要设计在一次装夹过程中完成全部关键特征加工的工艺方法，使得关键特征之间的形位精度只与加工设备有关，而与装夹找正过程无关，依靠加工设备自身的几何精度来保证加工件的形位精度。数控机床产品种类和规格不同，小型箱体必然是多种多样的，对于混流生产线，若直接用小型箱体外轮廓作为生产线上下料机械手爪的夹持面和机床夹具的装夹面，就需要配置若干种规格尺寸的上下料机械手爪和液压夹具。为了减少生产线的建设费用，需要设计一批与生产线上下料机械手爪和机床夹具的接口尺寸相同的专用工艺装备，作为各种规格尺寸小型箱体的随行夹具。小型箱体的顶面并非其关键特征面，而且与关键特征面也没有相对位置关系，可以在生产线外完成加工，并在此面上加工4个工艺螺孔，以其作为小型箱体类零件与随行夹具结合的通用工艺面。根据卧式加工中心的特点、上下料机械手爪的特点、机床夹具的特点以及小型箱体工艺面的特点，设计随行夹具，如图2。按随行夹具装夹找正，在卧式加工中心上加工除顶面外的所有加工特征。具体工步为：①粗精铣小型箱体底基准面；粗精铣小型箱体侧基准面（如图3）。②粗精铣削前面；粗精镗削直口；钻攻前面上的螺纹孔。粗精铣削轴承压盖安装面；粗精镗削轴承孔及其内端面；钻攻轴承压盖安装面上的螺纹孔（如图4）。根据卧式加工中心的主轴功率及扭矩、伺服电机进给速度及功率和所用切削刀具的推荐切削速度、切削深度，设计详细的加工工序表，如表2。

3柔性生产线规划

生产线除了加工设备外，还需要清洗机、在线检测装置和打标机。经过市场调查，通过式清洗机的节拍≤120s/件，在线检测装置的节拍≤30s/件，打标机的节拍≤15s/件，而经过计算可知，单台加工设备的节拍是896s，如表4。为了平衡节拍，需要并行布置8台卧式加工中心作为数字化车间混流生产线的加工设备。根据混流成线加工工艺，本文规划了生产线的布局，如图5。柔性生产线的具体流程为：①自动仓库通过料道将待加工件送上生产线。②在随行夹具安装工位，夹具机械手从夹具缓冲区取来随行夹具，装配机械手将待加工件与随行夹具结合。③夹具机械手将待加工件随同夹具送至上下工件缓冲区。④带直线运动单元的关节机械手将物料随同夹具依次送至加工设备和清洗、检测、打标工位，最后送回上下工件缓冲区。⑤夹具机械手将加工成品随同夹具从上下工件缓冲区送至随行夹具拆卸工位，拆卸机械手将随行夹具卸下，夹具机械手将随行夹具送回夹具缓冲区。⑥加工成品经料道送回自动仓库。

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【中图分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）06-0027-01

一、引言

我国为了加快和巩固高技能人才的培养，提高中国制造业的核心竞争力，已经出台许多政策措施，目的在于提升先进制造技术在机械制造业中的含量。数控技术作为先进制造技术的核心，是实现自动化、网络化、揉性化和集成化的基础，具备超一流的数控应用技能，已经成为企业用人的重要标准。作为培养高技能人才的职业技术院校遇到了前所未有的机遇和挑战，各院校纷纷设立与数控技术有关的专业，并对传统制造类专业教学计划进行调整，增开数控技术课程，使我们感到数控技术后备人才的培养大有希望。

但是，职业技术院校在选择数控实训设备时往往还受到了各种历史原因及现实条件的制约，对数控技术未来发展趋势缺少深入的市场调查，只是盲目跟从，很容易产生误区，最终造成数控设备选择不合理，阻碍了学校的发展。

二、数控技术实验教学面临的一些问题

从当前职业技术院校的数控教学现状来看，主要有以下问题：一是严重短缺专业师资，相关课程的开设不足；二是实习教学过程中所接触的数控机床及数控系统类型单一，且技术落后于企业所用的设备；三是相关教学软件少，没有适用的高质量教材，教学模式各异，这些都是不可忽视的问题。

在实际的实验教学过程当中，对数控技术课程的认识、课程体系、教学内容和教学方法等方面不同程度的存在一些问题，具体表现在：

1.“数控技术”涉及许多学科领域，体系结构十分庞大，其中蕴含的大量教学内容很难由一两门课程全部完成，这一矛盾的存在促使教师和学生在教学和学习中都比较吃力。

2.课程教学内容不够深入和前沿。数控技术作为一门专业基础课，它具有技术更新快、实践性强的特点，许多实质性技术和最新技术讲授得不够深入，许多新功能、新技术的讲授也跟不上技术的发展。

3.传统的教学方法不能激发学生的学习自主性，无法培养学生的创新精神、创新意识和创新能力。

三、数控技术实验教学新方法

1.案例实验教学法

传统的教学，教师一般只是告诉学生们该怎么做，并且内容在实践中可能并不实用，比较乏味，因此就会损害学生的积极性和学习效果。而案例教学却完全不同，它不会告诉你应该怎么办，而是鼓励你去思考，促使将枯燥乏味的内容变得生动活泼。与此同时，案例教学还要求每位学生要就自己和他人的方案发表见解，通过这种经验的交流，既可以取长补短、促进人际交流能力的提高，也能对学生起到一种激励的效果。

2.基于工作过程的实验教学法

为了突出学生在校学习内容与实际工作的一致性，实现学校实训和企业生产的无缝对接，职业技术院校还采用了基于实际工作过程为导向的教学方法。以讲授《数控铣床加工与编程》课为例，该课程的设置主要针对数控机床操作工和数控机床编程员。如数控铣床操作工岗位作业流程为图纸分析、制定工艺、编制程序、准备刀具、安装工件、找正对刀、零件加工和精度检验。教师应该根据工作过程对教学内容进行调整，在教学实验中引进企业产品图纸，引导学生自己分析零件加工工艺过程、各工步完成的内容及注意事项，并以企业产品检验标准来衡量学生实训作品的质量。采取这样的教学方法有利于让学生知道将来能做什么，需要做什么，要具体哪些技能，这样学生才能有针对性的开展学习，为今后的职业生涯打下更为坚实的基础。

3.项目驱动实验教学法

数控技术专业的技术性很强，所以我们要以技术项目做为载体，在此基础上搭建一个理论教学和实践教学的平台。项目驱动教学法的根本特性在于不过多的对学生的思维进行约束，由学生自主探索、相互协作完成了老师安排的教学项目，培养学生的自学能力、创新能力，最终使学生综合素质得到全面发展。例如：《数控车床加工与编程》课程中，教师准备多个数控加工的工件为项目，将学生分组，让学生自己确定加工方案、分析加工工艺流程、确定工艺参数、编写加工程序，最后完成加工过程演示；让学生分析不同方案结果有什么不同、哪个方案更合理，由项目任务引发出教学内容，由点到面，砌砖式地演练整个项目的设计过程，通过项目设计过程来培养学生掌握工件加工工艺过程与数控编程的相关知识，实现整个教学内容。此外，在实验教学活动中，学生们还可以展开讨论，纷纷发表自己的意见，教师做出客观点评，由此也提高了学生的动手能力和分析能力。

4.多媒体直观演示实验教学法

数控技术课程是比较枯燥的，尤其是理论课。职业技术院校的学生的文化基础普遍较弱，因此有必要改变传统的实验教学模式。老师可以采用多媒体直观演示实验教学法，充分发挥出多媒体设备的作用，将抽象的理论知识用多媒体课件演示出来，编制出一些动画、收集一些案例实物来丰富课程内容和表现形式，变黑板式教学为电化教学和实体化教学，使过去因没有看到物体而抽象难学的内容变得具体、形象，便于学生理解。

四、传统实验教学方法改革

1.教材更新

第一，结合着职业院校的教学大纲和学生的特点，选择一些适合这类学生的教材。第二，通过市场调研，参观企业，根据合作的企业岗位需要来编制出适合的校本教材，确保有关课程内容的设置与企业需求挂钩，实现与时俱进。

2.教学模式更新

第一，数控技术应用专业要从师资、技术、实训设备等几个方面来加强专业建设，充分利用现有的实训设备资源。第二，通过对企业的调研、论证，重新定位教学目标。第三，教学内容和教学方法上强化技能教育，拓宽专业课知识面，加强动手技能的训练。第四、进行项目化教学与任务驱动训练。

3.教学理念更新

更新和改变教师的教学理念是一个富有战略性、变革性的创新，在瞬息万变、日新月异、以创新为主导的知识型时代，全体专业教师要一起应对变迁，迎接挑战。打开自己的视野，改变自己的思维模式，突破原有的知识体系和故步自封的思维观念，加快新知识的更新过程，从多方面着手，由此为今后数控技术教学改革和发展做好充分准备。

五、结束语

综上所述，数控技术实验教学方法对于学生学好数控课程起着至关重要的作用。因此，职业技术院校应该从整体教学大局出发，着力改善教学环境，教学设施，加强师资队伍建设，这样才能培养一批优秀的数控技术人才。

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1.电子商务专业：电子商务主要从事商务营销等专业的技术人才，但必须要学计算机，因以后出去从事的与计算机有关的电子商务。但电子商务的专业比较广泛，主要做市场监测，推销等等。

2.建筑工程技术：建筑这个行业很赚钱。当然如果你没学好，也就只有搬砖的份了。这个专业有一个不好的就是男生太多，全班可能就有几个女生。

3.市场营销：该专业与电子商务类似，但是偏向线下，主要是做市场调查、指定销售计划的。出来主要是做销售的，还有各种市场销售计划策划、制定营销方案等。

4.建筑类专业：工程造价，建筑工程技术，建筑设计等专业前景很好。虽然近期房地产业面临系列压力，但在人才市场上，与房地产相关的专业，包括建筑、设计、策划、销售等人才需求仍然较旺。制造业急需补充新鲜血液，基础设施建设则急需专业人才。

5.机械类专业：汽修、机电一体化、电路设计等相关专业就业率非常高。从当前机械行业的发展来看，印刷机械、数控机床、发电设备、工程机械等重头产品前景仍然看好。该行业将进一步向机光电一体化发展，向光加工、环保这样的新兴领域拓展。

6.汽车专业：未来，根据汽车发展的水平和需要来看，人才供求矛盾的变化将不是渐增，而是激增。这意味着人才供求的结构性矛盾非常突出，尤其是研发机械工程师、销售和市场人员的新增工作机会将非常可观。在汽车企业的招聘中，不是哪类人才比较重要，而是各类人才都很重要；不是哪类人才紧缺，而是全面紧缺。主要包括：汽车研发人才、维修人才、营销人才、管理人才、汽车服务人才等。

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中图分类号： TU74 文献标识码： A 文章编号：

一. 现代机械制造工艺与精密加工技术

进入21世纪来，机械制造业迎来的是一个更为激烈的竞争和生存环境。新知识、新概念的不断涌现和新产品、新工艺的迅速更新加速了市场的变化，企业面临着更加严峻的挑战。特别是在市场不断高速变化的21世纪，企业不仅需要有对市场变化的快速反应能力，而且还需要通过技术创新和产品更新来不断开拓市场、引导市场的能力。现代制造技术就是为了适应这种竞争环境而产生的。它是在传统制造技术的基础上，不断吸收和发展机械、电子、能源、材料、信息及现代管理等技术成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检验、管理、服务等生产周期的全过程，以实现“优质、高效、低耗、灵活、清洁”的生产技术模式，取得理想技术经济效果的制造技术的总称。

(一) 现代机械制造工艺与精密加工技术特点

随着计算机技术、微电子技术、传感技术、自动控制技术和机电一体化技术的迅速发展及其在机械制造方面的应用，由系统论、信息论和控制论所组成的系统科学和方法论与机械制造科学的密切结合，组成了机械制造系统，并形成了现代制造工程学。制造系统就是人、机器以及物料流和信息流的一个组合体。现代制造技术特别强调入的主体作用，强调入、技术和管理三者的有机结合，因此，现代制造技术具有以下特征:

1．现代机械制造技术己成为一门综合性学科。现代制造技术是由机械、电子、计算机、材料、自动控制、检测和信息等学科的有机结合而发展起来的一门跨学科的综合性学科。现代制造技术的各学科、各专业间不断交叉融合，并不断发展和提高。

2．产品设计与机械制造工艺一体化。传统的机械制造技术通常是指制造过程的工艺方法，而现代制造技术则贯穿了从产品设计、加工制造到产品的销售、服务、使用维护等全过程，成为“市场调查十产品设计十产品制造十销售服务”的大系统。如并行工程就是为了保证从产品设计、加工制造到销售服务一次成功而产生的，已成为面向制造业设计的一个新的重要方法和途径。

3．现代机械制造技术是一个系统工程。现代制造技术不是一个具体的技术，而是利用系统工程技术、信息科学、生命科学和社会科学等各种科学技术集成的一个有机整体，已成为一个能驾驭生产过程的物科流、能量流和信息流的系统工程。

4．现代机械制造技术更加重视工程技术与经营管理的有机结合。现代制造技术比传统制造技术更加重视制造过程的组织和管理体制的简化和合理化，由此产生了一系列技术与管理相结合的新生产方式。如制造资源计划(MRP)、准时生产(HT)、并行工程(CE)、敏捷制造(AM)和全面质量管理(TQC)等。

5．现代机械制造技术追求的是最佳经济效果。现代制造技术追求的目标是以产品生命周期服务为中心，以新产品开发速度快、成本低、质量好、服务佳、灵活性强取胜，并获得最佳的经济效果。

6．现代机械制造技术特别强调环境保护。现代制造技术必须充分考虑生态平衡、环境保护和有限资源的有效利用，做到人与自然的和谐、协调发展，建立可持续发展战略。未来的制造业将是“绿色”制造业。

(二) 现代机械制造工艺与精密加工技术应用分类

现代机械制造工艺与精密加工技术的分类及发展大体上可从5个方面来论述。

1．制造系统的自动化、集成化、智能化

机械制造自动化的发展经历了单机自动化、刚性自动线、数控机床和加工中心、柔性制造系统(FMS)和计算机集成制造等几个阶段，并向柔性化、集成化、智能化进一步发展。

2．精密工程和特种加工方法

超精密加工和纳米加工三个档次。精密加工和超精密加工特种加工方法又称非传统加工方法，它是指一些物理的、化学的加工方法。如电火花加工、电解加工、超声波加工、激光加工、电子束加工、离于束加工等。特种加工方法的主要对象是难加工的材料，如金刚石、陶瓷等超硬材料的加工，其加工精度可达分子级加工单位或原于级单位，所以它又常常是精密加工和超精密加工的重要手段。

3．快速成形(零件)制造

零件是一个三维空间实体，它可由在某个坐标方向上的若干个“面”叠加而成。因此，利用离散/堆积成形概念，可将一个王维空间实体分解为若干个二维实体制造出来，再经堆积而构成三维实体，这就是快速成形(零件)制造的基本原理，其具体制造方法很多，较成熟的商品化方法有叠层实体制造法和立体光刻等。如叠层实体制造，根据各叠层几何信息，用数控激光机在铺上一层箔材上切出本层轮廓，去除非零件部分，再铺上一层箔材，用加热辊辗压，以固化粘接剂，使新铺上的—层箔材牢固地粘接在己成形体上，再切割该层的轮廓，如此反复多次直至加工完毕。

4．零件的分类编码系统

零件分类编码是对零件相似性进行识别的一个重要手段，也是GT的基本方法。是用数字来描述零件的几何形状、尺寸和工艺特征，即零件特征的数字化。零件分类是根据零件特征的相似性来进行的，这些特征主要分为以下三个方面;1)结构特征。零件的几何形状、尺寸大小、结构功能、毛坯类型等。2)工艺特征。零件的毛坯形状及材料、加工精度、表面粗糙度、机械加工方法、定位夹紧方式、选用机床类型等。3)生产组织与计划特征。加工批量，制造资源状况，工艺过程跨车间、工段、厂际协作等情况。零件的特征用相应的标志表示，这些标志由分类系统中的相应环节来描述。零件各种特征的标识按一定规则排成若干个“列”，每“列”就称为码位，也叫纵向分类环节;在每个列(码位)内又安排若干“行”，每一“行”称为“项”，也叫横向分类环节。零件分类编码系统是实施成组技术的基础和重要手段*对零件进行分类成组，可以便零件设计标准化、系列化和通用化，辅助人工或计算机编制工艺过程和进行成组加工车间的平面设计，改进数控加工的程序编制，使工艺设计合理化:促进工装和工艺路线标准化，为计算机辅助制造打下基础，进一步以成组的方式组织生产。

零件的分类编码反映了零件固有的名称、功能、结构、形状和工艺特征等信息。类码对于每种零件而言不是唯一的，即不同的零件可以拥有相同的或接近的分类码，由此能划分出结构相似或工艺相似的零件组来加工。它的特点是从毛坯到产品多数可在同一种类型的设备上完成，也可仅完成其中某几道工序的加工。如在转塔车床、自动车床加工的中小零件，多半属于这种类型。这种组织形式是最初级的形式，最易实现，但对较复杂的零件，需用多台机床完成时，其效果就不显著。值得一提的是，自从出现加工中心以来，成组单机加工又重新得到重视。

5．柔性制造系统

柔性制造系统一般是指用一台主机将各台数控机床连接起来，配以物料流与信息流的自动控制生产系统。它一方面进行自动化生产，而另一方面又允许相似零件组中不同零件，经过少量调整实现不同工序的加工。这一组织生产的方式，代表着现代制造技术的发展方向。值得一提的是，成组技术是计算机辅助工艺设计(CAPP)的基础之一，在成组技术基础上发展起来的派生cAPP设计方法，已成为工艺现代化的一种主要方法。另外，成组技术作为一种生产哲理，对柔性制造技术和集成制造技术的发展产生了深刻的影响。

二、结语

总之，现代机械制造工艺与精密加工技术的应用以新兴微电子、光电技术为基础，着力发展重型成套设备装备能力，提高轿车大批量制造技术的水平，提高生产优质高效的精密仪器及工艺装备的能力，为新产品的投产及形成规模提供新工艺、新装备，形成合理比例的常规制造技术、先进制造技术及高新技术并存的多层次结构，这将成为我国机械加工技术近期发展的战略任务。机械工业科技发展正面临着挑战与机遇并存的新形势，我们应当抓住机遇，迎接挑战，坚决贯彻“以科技为先导，以质量为主体”的方针，进一步推动我国机械工业的发展。

参考文献:

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收稿日期:2006―04―11

作者简介:李君甫(1968-),男,汉族,陕西蓝田人,北京工业大学人文社会科学学院助理研究员,博士,主要从事:人力资源开发和社会发展研究

随着经济发展进程的加快,北京劳动力市场对职业技能人才的质量要求会更高,数量的需求将更大｡据北京市技能人才供需双方数据统计,目前北京市技能人才缺口达33万多人,而每年技校输送的各级各类新成长技能人才仅2万人左右,①同时职业技能培训市场由于各种因素的制约,目前北京市职业技能人才的供给远远满足不了劳动力市场的需求｡为此,我们采取文献分析､抽样调查､实地考察等多种方式对北京市职业技能培训情况进行了调查和研究,现就北京职业技能培训情况分析报告如下｡

一､北京市职业技能培训机构现状

1.北京市职业技能培训机构数量与分布

目前北京市职业技能培训单位主要由两类机构构成:一是技工学校(含职业培训学院和高级技工学校),其在北京市劳动保障局注册登记的数量为46所｡二是民办职业技能培训机构,其在北京市劳动保障局注册登记的数量为432所,全市具体分布如下:②

从上表可看到,北京市民办职业技能培训学校的职业分布主要集中在市区和近郊区,与郊区县数量很少｡

2.北京市职业技能培训机构专业结构

据“北京市职业培训市场调查”劳动部职教所职业培训市场调查课题组对北京市官方认证的职业技能培训机构分专业调查显示③被调查的49个工种专业中,中西式烹调频数最高,占13.24%,频数居第二至第十位的专业依次为:电工､汽车摩托车维修工､中西式面点师､饭店服务员､电汽焊工､制冷设备维修､家用视频设备维修､钳工､汽车驾驶员｡

据上表,当前北京职业培训的市场化趋向日益加强,职业培训越来越面向劳动力市场需要､面向经济体制改革和产业结构变革的需要｡同时培训方向明显呈现实用性和操作性强的专业和办班方式灵活多样,讲究速成､见效快等特征｡但是存在的问题是社会急需的新型工种培训较少,例如数控机床操作工､电脑维修､网络维护等｡

二､职业技能培训单位师资与学生构成

从我们课题组以公差D=8形成的等差数列的抽样调查方式对北京市432所职业技能培训学校进行的50份随机“北京市职业技能培训机构电话访谈问卷”得到的数据看,目前北京市职业技能培训学校的师资构成如下,师资力量来源以本学校固定师资为主的学校的数额为19所,占全部调查的比例为38%,师资力量来源以外聘教师为主的学校的数额为11所,占全部调查的22%,二者兼得所占比例为40%｡同时我们考虑到这些培训学校的实际情况,我们把师资力量来源以外聘教师为主的学校的数额与二者兼得的数额相加,所得数额为31所,所占全部调查比例的68%｡由此可以看出目前北京市职业技能培训学校的师资力量来源主要是依托外聘教师,自身固定教师资源相对缺乏,这将给整个职业技能培训的发展带来很大的不稳定性｡其次,通过以公差D=8形成的等差数列的抽样调查方式对北京市432所职业技能培训学校进行的50份随机“北京市职业技能培训机构电话访谈问卷”,目前北京市职业技能培训学校的学生构成具有如下的共同特征:主要体现在学生结构上,在所进行的50份北京市职业技能培训学校的调查中,对学生的标准具有明确规定的数量为9份,占所调查对象的18%,且这种具体的规定基本上集中于初中以上的文化程度和具有相关的工作经验;对学生没有具体的规定的数量为41份,占所调查对象的82%｡同时通过调查资料,目前北京市职业技能培训学校的学员的平均年龄构成基本上是18―40岁左右,如果是单纯的学技能,其学员的年龄则没有明确的限定｡数据显示,这些培训学校的学员的地域构成基本上是本地和全国二者兼有｡

三､北京市政府对职业技能培训的支持现状

现今,任何一个产业的发展都离不开政府的支持,职业技能培训产业也是如此｡为此了解和剖析北京市政府对职业技能培训产业的支持现状,将具有重要的意义｡

1.经费支持现状

目前北京市政府对职业技能培训的教育资金投入的经费支持有限,职业技能教育单位经费来源主要:一是技工学校的职业技能培训经费来源以学生学费为主,同时借助于一部分政府办学经费;二是民办职业技能培训机构的办学经费基本来源是学员的培训费｡由此可以看出目前北京市职业技能培训的经费来源主要来源于学员的培训费,政府的投入有限,不利于培训产业的持续发展｡

2.政府管理支持现状｡目前北京市职业技能培训的管理主要归属于北京市劳动保障局管理,同时各部门和各相关单位协助管理,形成了一定的管理组织体系;而且这些年来在管理的法律法规上也有较大的改善,目前北京市政府和区政府及相关单位相继出台了一些法规,加强对职业技能培训业的管理,如北京市劳动保障局于1997年3月12日颁布《关于加强北京市职业技能鉴定质量管理工作的通知》; 2001年9月13日颁布的《北京市社会力量举办职业技能培训机构管理办法》( 京劳社培发〔2001〕135号)共七章:第一章 总 则;第二章 社会培训机构的设立;第三章 社会培训机构的管理;第四章 变更与撤销;第五章 检查与监督;第六章 法律责任;第七章 附 则｡对北京市职业技能培训的管理进行了较详细的规定;2005年8月15日北京市劳动和社会保障局依据《北京市创业培训补助经费管理办法》的通知(京劳社培发[2005]104号)下发关于下发“北京市创业培训教学管理细则”的通知(京培指发〔2005〕3号)等等｡这些为北京市职业技能培训产业的发展提供了相对有效的政府管理支持,促进了北京市职业技能培训产业的发展｡

四､北京市职业技能人才需求现状

据北京市劳动和社会保障局透露,“十一五”(2006年至2010年)期间,北京市技能人才初步预测将缺口百万左右｡同时据北京市劳动和社会保障局负责人介绍,尽管在“九五”期间,北京市共培训下岗职工和失业人员55.2万人次, 培训合格率及推荐就业率平均达到了90%,建立了等级培训与技能培训､岗位培训与适应性训练相结合的职业技能培训体系,培训职工470万人次､外地进京务工人员100多万人次｡同时北京市自2003年启动实施“三年百万”职业技能培训计划和“三年两万”新技师培养计划,且到目前共培训155.98万人｡但据预测,2006年至2010年的“十一五”规划期间,北京将需求248万技能人才,与目前147万多城镇技能人才相比缺口达百万｡技师､高级技师等高技能人才总需求量为14.9万人,但是目前仅有5.9万人,随着时间的推移技能人才的缺口还在不断加大｡再者,根据北京市劳动保障网提供的2003年以来劳动力市场供求总量相对较大且供求矛盾相对突出的部分职业供求走势图来看,目前北京市职业技能型人才的需求整体上呈现持续增长的趋势,将给培训单位带来巨大的市场潜力,同时也给政府及相关单位带来巨大的压力｡(附部分职业技能型人才需求图表)

通过以上分析,我们可以看到北京市职业技能培训学校数量不能适应劳动力市场的需求,职业学校在各区县的分布极不均衡,一些区县学校很少,学校主要集中在城区和近郊区｡职业培训的市场化趋向日益加强,职业培训越来越面向劳动力市场需要､面向经济体制改革和产业结构变革的需要,但是社会急需的新型工种培训较少,例如数控机床操作工､电脑维修､网络维护等｡政府对于职业技能培训在经费上支持不够,法规还有待完善｡各种原因导致技能型人才不能满足劳动力市场的需要｡

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中图分类号：TD406文献标识码： A 文章编号：

1、机械工艺制造发展特征

1.1、智能化

智能化技术融合了生产制造的各个环节，在机械制造过程中，涵盖各种智力劳动，通过柔性技术将系统整合，并仿真模拟人类的智能化活动，取代制造系统中的脑力劳动部分，实现自动化监测过程，即使受到外界干扰作用，也可自动优化参数，以实现机械运行的最佳状态，提高自组织能力。在机械设计与制造过程中，通过应用模块化方式，实现人机友好性发展。

1.2、网络化

随着网络技术与通讯技术的普及发展，给企业生产活动带来极大变革，而产品设计、零部件制造以及产品销售等各个环节的活跃发展，离不开网络技术的支持作用，以此推动信息技术的交流发展，实现产品开发与协作。

1.3、全球化

当前，机械制造技术的竞争非常激烈，只有不断提升技术含量、广泛拓展市场，才能在市场竞争中占有一席之地。随着网络通信技术的发展与完善，企业之间已经从过去单一化的竞争逐渐转变为竞争与合作相结合，以此实现全球一体化发展目标。但也应意识到，全球一体化必须奠定在网络化技术基础上，才能实现更好的融合发展。

2、机械制造业的发展状况

机械制造包括从产品选材、加工、装配、调试、包装、运输的整个过程。近年来我国的机械制造业得到了长足的发展，生产能力得到大幅度的提高，规模也不断扩大，然而在技术方面，我国的机械制造技木水平还落后于西方发达国家，整体的技术水平较低，机械制造产品属于中低档产品，拥有独立自主知识产权的品牌较少，对外国技术还存在很大的依赖性。

目前， 现代机械制造业早已从传统的制造业发展成为自动化、机械化的现代制造业，依靠机械进行高精度、高危险度、高速度的复杂加工，通过操作上控制器来实现加工过程的自动化机械自动化不仅能够保证加工精度的要求，还可以避免人工操作的危险，提高加下效率，使机械制造业得以大批量、高质最的规范化生产，弥补了传统制造业的缺陷。

数控技术涉及到计算机、自动化控制、测量、现代机械制造、微电厂、信息处理等许多学科，是一门综合性的技术，能够满足现代机械制造对加工精度、速度、安全性、可操作性等方向的要求，是实现机械制造自动化以及数字.化、信息化、网络化、柔性化、集成化的重要基础，对机械制造业的发展具有举足轻重的作用而在机械制造中有着广泛的应用领域和前景。

3、我国的机械制造技术

自从机械制造的出现，满足了人们的需求。而且也受到企业界的高度重视，经过近几十年的发展，机械制造技术的应用越来越广泛。并且我们也具备了一定的制造规模及其技术基础。近年来更是取得了不错的进展，尤其在自主研究开发方面也有不错的成绩。尽管我国机械制造技术在不断的发展进步，也引进了国外的高端机械制造技术，但是，与发达国家相比，我们仍然存在在者很多不足的地方，主要体现在设计、制造、机械化及其管理方面。在当前快速响应制造的需求背景下，制造企业面临着研制时间短、技术改造的滞后，产品可靠性缺乏实践考验、管理缺乏经验等问题。深入研究和解决这些问题，必须要以可靠性工程为重点，积极开展工艺可靠性研究，强化技术基础、加强管理，实施技术与管理的有机结合，使工艺可靠性工作最终达到保障产品可靠性的目的。

3.1、计算机辅助软件技术与机械制造的融合，代表了当今先进的机械设计制造的水平，而在我国，还处于研发阶段，尚未普及计算机辅助软件，如AUTO-CAD等技术软件在机械制造中的应用，大多数企业仍采用原始的图纸，与先进国家还存在一定的差距。

3.2、激光加工技术、电磁加工技术、高精度加工技术、精细加工技术、微细加工技术、纳米加工技术、超塑性加工技术以及复合加工技术等先进技术的投入使用，大大加速了机械制造业的发展，这些技术在国外得到了广泛应用，我国还在学习阶段。

3.3、我国尚处在单机自动化及刚性自动化阶段，数控机床、加工中心及柔性制造单元（FMC）、柔性制造系统（FMS）及计算机集成制造系统（CIMS）使用较少，柔性自动化、知识智能化及集成化还没完全实现。

先进的机械制造技术需要做到与时俱进，以及系统性、市场性和全球性。先进的机械制造技术，不仅要保留原来制造过程的精髓，还要不断的吸取高科技的成果。并且要实践于现实生产中，做到与时俱进、不断更新。先进的机械技术不仅在于技术本身，而且还要做好各项保障工作，从而保证产品质量，例如：市场调查、产品开发、产品设计、生产准备及制造产品、售后服务及产品的寿命等。并将这些集于一身才是一个整体。它也是一项系统工程。在先进的技术和软件诞生以前，机械制造行业市场的主要竞争是生产率，当时的企业盲目的追求数量上的优势。而现如今，随着世界经济的进步，工业水平的进步，市场的竞争已经不再是单纯的追求生产能力。目前全球资源紧张，节能、节约成本也成为各大工业企业努力完善自身生产与发展的关键。节约成本，更有利于与其他企业进行竞争。现在对于工业产品的要求也越来越高，这就要求企业采用更先进的技术、设备，生产出高质量的产品，赢得市场主动权。为了在市场中占有优势，就必须提高机械制造技术，研发先进的技术和技术软件，因此先进的机械制造技术就应运而生了。

4、先进技术在机械制造技术中的应用

4.1、精密加工技术

精密加工技术分为许多种：精密切削技术、超精密研磨技术、微细加工技术、模具成型技术以及纳米技术等。本文简单介绍了精密切削技术和超精密研磨技术。

4.1.1精密切削技术

目前，常用的一种方法仍是通过直接用切削。但由于要求用切削获得的产品符合高精度表面粗糙度的要求，所以就必须排除机器、工件及外界等因素的影响。比如，如果想要提高机床的加工精度，要求机床具有高的刚度，要求其不会因温度的升高而发生大的变形，同时具有良好的抗振性能。满足这些要求的方法有两个，其一就是要求提高机床主铀的转速，所以现在超精密加工机床的转速已从每分钟几千转提高到几万转，其二就是采用更加先进的技术，如空气静压轴承、微驱动和微进给技术、精密定位技术、精密控制技术及其他先进技术。

4.1.2超精密研磨技术

例如加工符合其表面粗糙度达到 1～2mm，并进行原子级的研磨抛光的硅片。用传统的方法如磨削、研磨和抛光等已很难满足这种高要求。为了满足需求，只能进行研究各种新原理、新方法，先进的超精密研磨技术就随之而产生。

4.2、信息化和网络化技术的应用

伴随着计算机时代的到来，信息化和网络化已经在全世界起到了很大的作用，这种先进的技术已经慢慢融合到机械制造中。目前的企业，不论在生产环节，还是在后期的经营销售环节，对于网络通讯都有很强依赖性。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。通过网络通讯，各企业之间可以相互学习交流，学习先进技术，管理经验以及经营经验，达到共赢的目的。信息化对机械制造业来说，起着主导的作用，以往的机械制造都是把物质和能量作为主导。信息化起着主导作用，合理利用物质和能量，生产出更高的效益。

4.3、数控技术在工业生产领域中的应用

在工业生产领域当中应用数控技术首先是提升了职工的工作环境、 许多具有高度危险性的工作可以直接交给数控设备进行加工，而不再需要加工人员的“亲力亲为”。 除此之外，采用数控技术之后，职工数量虽然减少了， 但是生产效率和生产质量均获得了显著地提升，生产成本也得到了有效地控制。 在实际的生产过程当中，应用数控技术之后，生产过程可以由计算机系统全程控制。 只要预先输入各种生产程序和产品参数，则计算机系统便能够依照指令实现真正意义上的无人自动化生产。 即便是在生产过程当中出现了故障或者问题，系统会根据错误的等级来决定是否继续进行生产，同时采用有关的保护性护理措施，并向管理者报警。

5、结束语

综上所述，机械制造中的工艺技术关系着机械制造企业的生存与发展，机械企业要想更快更稳健的发展就必须加强机械制造工艺技术的研究。

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中图分类号：G434 文献标识码：B 文章编号：1673-8454(2012)09-0046-03

近几年，由于高职院校招生人数大幅度增加、实践教学经费缺乏、实训设备陈旧落后，以及真正建立企业实习基地难度大等原因，学生实训教学难已经成为长期困扰高职院校实践教学的普遍性问题。运用虚拟现实技术开展实训教学有利于调动学生积极性，给每个学生提供在虚拟岗位中的动手操作机会，从而达到预期教学目的。因此，构建基于虚拟现实技术的机械制造专业实训平台，创设学习型岗位和相应的岗位场景，实现实训教学与职业岗位的无界化是非常有意义的。

一、机械制造实训教学现状分析

当前大部分高职院校都建立了校内外实训基地，但从实训教学方面来看，还存在以下几个问题：

（1）建一个机械制造实训基地需要造厂房、买设备、配置人员等，开支巨大，并且学生的实训成本极高，如刀具、材料的大量损耗及设备损坏折旧等。[1]

（2）校内实训基本上是某一工种的操作训练，企业生产中的“质量、成本、交期”要求无法体现，学生在实训场所体验不到真实的企业工作氛围。[2]

（3）部分学校使用仿真软件代替真实设备，但当前流行的数控仿真软件如宇龙、宇航、菲克等能模拟机床操作面板，能验证数控程序，能加工出零件大致轮廓，同时也存在几大缺陷：加工工艺性差，如工艺方案的优劣对加工结果的影响看不出，零件的尺寸精度和形位公差无法测量；无法切身感知车间现场环境，如刀具磨损时的声音异常，操作不规范导致的各种安全问题等。学生在使用模拟软件后对技术、工艺的掌握还很肤浅。

（4）校外实训学生仅参与某个生产环节，并未完整经历职业岗位的各个工作步骤；企业首先要完成的是生产任务，而不重视培养学生，学生实习效果受到很大的影响。[3]

（5）教师的企业经历较少，基本上只能指导学生操作练习，培养不了企业真正需要的高技能人才，其“双师”素质有待提高。

二、虚拟制造实训平台构建的基础探索

1.根据市场调查确定机械制造职业岗位群

本项目组首先组织开展了机械制造职业岗位群的市场调研，而机械制造职业岗位往往从属于汽摩配、家用电器、服装机械、机床设备、模具制造等行业，通过对上述行业上百家各类规模企业的实地调研，并在多位企业实践专家的协助下对调研结果进行了归纳分析，最后确定了以下几个职业岗位：普机操作工、数控操作工、检验员、工艺员。

2.根据岗位要求布置虚拟实训情境

虚拟实训的目的是让学生在模拟真实的职业环境下锻炼成一名准职业人，所以我们在布置实训场景时首先要满足工作环境的真实性和工作过程的完整性。这里的环境布置指的是软件环境，虚拟环境的空间布置和设施配置企业化，将学生的角色设为某个企业某个岗位的职员，以该职业岗位的工作步骤为依据编排虚拟实训步骤。如操作工的工作步骤包括生产准备、生产过程、生产结束三个阶段的工作内容，具体内容如图1所示。

数字化工厂的技术目的是利用IT技术统一管理原材料、设备、工厂（面积）和生产流程。[4]而我们的虚拟实训平台的技术目的是模拟各工作岗位的工作步骤，并在工作过程中学习相关知识。

3.各工作步骤中穿插了大量辅助学习内容

我们的虚拟实训平台并不是一个单一的数字化工厂，它既是一个虚拟工作平台，又是一个学习平台。企业里的工人或技术人员需要系统培训后才能完成一项较复杂的工作。同样，要完成虚拟实训平台的各项工作任务，也需要系统的学习和培训。学习内容主要包括各具体工作步骤的示范指导和相关知识相关技能的拓展学习两类。工作步骤的示范指导采用图文视频结合的方式展示，部分采用了交互软件。相关知识的拓展采取引导文的形式，告诉学生查找相关资料的路径，而不是直接把答案告诉学生。这样学生在虚拟实训中并不是简单地模仿操作，更多的是培养了自学能力和解决问题的能力，学习到了工作过程系统化的知识。

三、虚拟制造实训平台的系统结构

虚拟制造实训平台的开发应与相关职业岗位的工作情境相符，逼真地反应工作内容。同时又要有辅助学习的功能，是一个助学的平台。基于以上认识提出了支持虚拟制造实训平台的系统框架，该系统结构由数据层、业务逻辑层、Web层、用户层4部分组成，如图2所示。

虚拟制造实训平台的框架结构分为四层。（1）数据层用于存储支撑实训平台运行的各种数据，如零件库、刀具库、设备库和用户信息等。数据层为实训管理和应用提供数据支持。在实训平台系统中，提供数据库访问功能。通过这些应用程序接口，上层系统可以访问到实训平台的各种数据。[5]（2）业务逻辑层是实训平台的核心，所有与Web信息相关的业务逻辑都在这一层实现。业务逻辑层是由一系列功能执行部件组成的，涵盖了实训平台所设计的认识实习、加工仿真、产品装配拆卸、用户管理、系统管理等主要业务功能。（3）Web层由Web服务器和Web容器组成，Web容器包含JSP、HTML、Applet等功能组件。[6]这些功能组件主要用于描述客户端浏览器的内容显示方式。Web层负责接受用户的信息服务请求，转递给业务逻辑层，并将响应的结果返回给用户，即通过Web浏览器向用户显示结果。（4）用户层负责与用户的交互。它的功能是提交用户请求，并显示服务器的处理结果。在具体应用中，可以根据具体的应用环境提供相应的交互方式：一种是通过浏览器；另一种是通过应用程序，跨越Web层，与业务逻辑层直接交互。

四、虚拟制造实训平台的实施案例

学生在虚拟制造实训平台内，先选择相应的职业岗位，阅读岗位职责，初步了解工作步骤。进入虚拟空间后，根据职责完成目标岗位的全部工作步骤。如无法完成某工作步骤，可以打开视频窗口学习，如需进一步学习相关知识可以打开知识导航，引导你学习相关的技术资料。在虚拟制造实训平台内学生边工作边学习，无需教师在场，就可以通过自己的努力完成各项工作任务， 并充分利用实训平台的导航、自测与自评的助学功能，达到岗位职责的要求，实现职业教育与工作岗位的无界化。

下面以数控操作工的虚拟实训为例，第一步是熟悉工作环境和工作内容。学生可以在机械加工车间参观漫游，具体能够实现：指定路径的漫游动画显示、不同视点的3D模型观察、机床设备、刀具、工装、零件等模型的整体和局部观察等。如图3所示。

第二步是生产准备阶段，包括：①领用图纸、工艺卡；②根据工单任务领料；③工装库借本道工序夹具、刀具；④上夹具调试。以上几步都是严格按照机械制造企业数控机床操作工的真实工作准备步骤来编排，学生能学习到去什么部门领取相关工作资料、工具，需办理什么手续，也能学到零件加工前怎么调试工装夹具等。如图4所示。

第三步是生产阶段，包括：①互检，检测上一道工序半成品的精度是否符合要求；②首件加工；③首件加工后的首检，包括自检、班组长、检验员检，检验合格后可以正式开始生产；④“三按”生产，即严格按图纸、按标准、按工艺的要求正式生产；⑤自检、互检，发现问题向班组长及时报告并注意工件防护、现场6S、设备维护、安全操作规定等，批量生产完成后需办理转序手续，在工序流程卡上登记记录。

零件加工仿真模块界面如图5所示，动画区主要分为工件区和机床设备区，分别仿真刀路和机床动作。系统菜单主要有文件、视图、分析等，设计适当的快捷按钮。制作典型零件加工仿真，包括毛坯定义、材料定义、工装定义、刀具定义和机床选择。

第四步是生产结束阶段，包括零件入库、交回工艺和图纸、清扫场地、机床并完成“三保”中的“一保”。

五、结束语

基于虚拟现实技术的虚拟实训与传统的校内外实训模式相比有着自身的优势和特点。它能全真模拟职业工种的工作环境、工作步骤和工作内容，学生通过完全沉浸式的职业角色扮演，真实地体验各个职业岗位，熟悉了工作步骤、工作内容，并能学习训练相关工作技能。虚拟现实技术在机械制造实训教学中的应用, 不但提升了本专业实践教学的现代化水平, 大大改善了教学条件，也为实现职业教育与工作岗位“零对接”提供了有力的保障。

参考文献：

[1]王艳戎,张远辉.高职机械基础实践教学中心建设探索[J].职业教育研究,2011(7):154-155.

[2]黄敏玲.高职院校校内实训教学存在的问题及对策探讨[J].高教论坛,2011(10):127-128.

[3]易洪雷.基于校企合作联盟模式的校外实习基地建设[J].实验技术与管理，2011（4）：140-142.