打破常规的概念制造者

打破常规的概念制造者（精选8篇）

打破常规的概念制造者 篇1

一、非常规旅游的概念

非常规旅游是一种新兴的旅游形式, 它是在观光旅游和度假旅游等常规旅游基础上的提高, 是对传统常规旅游形式的一种发展和深化, 因此是一种更高形式的特色旅游活动产品。“非常规旅游”这一概念, 通常也被称为“专题旅游” (如春节、国庆专题) 、“专项旅游” (如游大学校园、看科技展览、参观东湖开发区) 和“特色旅游” (如民俗特色旅游、户外旅游) 等等。

二、非常规旅游的特征

(一) 旅游生态环境和文化环境的原始自然性。

包括三个方面的内容:一是指旅游者所到的旅游区域具有独特的自然生态风光, 人口相对稀少, 由于受工业化影响程度较低, 保存着生态环境的相对原始状态;二是指在这个区域内的人口具有历史和现实的文化的独特性, 其生活方式和文化模式的纯自然原始状态保留得较系统, 对于旅游者具有心理文化上的吸引力。因为使旅游者选择去某地旅游的共同心理特征是了解、观察、体验有别于他们本人文化模式的异文化;三是指在上述两个内容的基础上设计的非常规旅游项目和线路, 要体现特定的旅游生态环境特征相对集中, 自然地理条件和人文条件和谐相存的要求, 项目和线路能够使旅游者体验到过去未曾体验到的心理感受等。

(二) 旅游项目和线路的新奇性、探险性。

所谓新奇性, 是指项目和线路设计, 具有历史感和现实感相结合的巧妙构思, 视角新颖, 能够突出一两个具有独特特征的主题。即使其它国家或地区有类似的项目或线路, 在设计上也要有本区域自然生态环境和人文特征相对集中的优势, 而这一点应该体现在具体项目和线路的每一个点、每一个节目安排独到、新颖之处上, 使旅游者感觉到每天都有自己不曾料到的内容出现。所谓探险性, 是指旅游项目和线路具有某种程度的冒险因素。对旅游者来说, 他们对物质上的享乐程度的要求相对而言并不高, 但注重精神或心理上有一种检验自己能力的满足感。探险性的项目和线路, 要有较为充分的内容使旅游者展示自己的能力, 包括体力、耐力、应付突发事件的能力以及心理素质。一般来说, 非常规旅游许多项目和线路都安排在自然环境条件较为艰苦、交通通讯条件及吃住条件不太理想的高山峡谷、草原湖泊、沙漠戈壁地区。这里面有一个人类普遍心理因素在其中起作用, 即对形式各异的自然环境的探险、求异和征服欲, 特别是对自然奥秘的探险、对自然界的征服欲表现最为强烈和普遍。非常规旅游项目和线路的设计应该满足这种心理欲望。当然, 无论是新奇性, 还是探险性, 都必须有可靠的安全系数, 能够保证旅游者最大限度地体验到项目和线路所蕴含的冒险因素, 又能在接待、导游和联络等操作上最大可能地保证旅游者的安全, 二者必须相统一。

(三) 非常规旅游的第三个特征是其旅游形式的自主参与性。

这主要表现在, 一方面, 所设计的许多项目, 应该给旅游者提供尽可能完善的服务;另一方面, 又留有许多让旅游者自主参与的余地。譬如说, 在允许的范围内, 海外旅游机构根据旅游者的特殊需要, 可以对项目或线路提出增加或减少内容的要求;在项目和线路实施过程中, 精心安排一些旅游者乐于参与的内容, 诸如自备交通工具、自备架拆帐篷、参与餐食准备、组织娱乐活动, 甚至参与排除事先安排的“险情”或偶而出现的“危险”局势, 以及提出更改某些具体内容的要求。在这一点上组织者要对旅游者的文化心理有充分理解, 尽可能满足他们在这一方面的合理要求。旅游者在参加非常规旅游过程中的自主参与性, 在某种意义上改变了他们在常规旅游中的角色和心理上的被动性, 使旅游者有一种感觉, 即非常规旅游是充分发挥他们自身潜力、施展才干的机会, 使他们在体验、欣赏自然风光和人文风情的同时, 享受自身潜能和才干在探险中得到体现的欣喜愉悦。非常规旅游的上述三个特征内涵, 构成了它区别于常规旅游的基本要素, 也决定了在具体操作过程中所具有的不同于常规旅游的诸多特征。

三、非常规旅游的功能

(一) 产品功能。

旅游业的发展一般遵循着观光旅游———度假旅游———非常规旅游的不断深化开发的产品系列过程, 在观光产品大规模发展, 度假产品开始占一席之地的基础上, 非常规旅游的发展就成为必然。非常规旅游产品的发展可满足有特殊偏好的旅游者的需求, 同时与常规旅游产品不同, 在产品开发系列上, 非常规旅游属于先导性产品, 对其他旅游产品的开发有着示范和引导的功能。在旅游产业的链条中, 旅游产品是连接经营者与旅游者的媒介, 经营者要靠旅游产品吸引旅游者, 旅游者通过旅游产品实现消费愿望, 旅游产品是提高旅游产业水平的纽带和桥梁之一。非常规旅游所具有的在产业结构中的先导性和牵引力, 显示了它对整个旅游业的发展具有重要意义。加大非常规旅游的开发和经营力度, 即牵一发而动全身, 旅游业将会因此而受益。

(二) 经济功能。

经营常规旅游虽然轻车熟路, 但多属于买方型产品, 团队利润较薄, 也不利于参与国际大旅游市场的竞争。而非常规旅游虽然前期投入成本较高, 但是它的独占性和内在价值决定了它同样是一种高附加值的旅游产品, 可以给经营者、开发者以较高的回报。开发非常规旅游产品不仅是旅行社参与竞争的有效手段, 提高整体旅游消费水平的增加, 刺激国家旅游外汇收入的增长, 对产品的独占程度比常规旅游产品高得多, 它将成为非常规旅游方兴未艾的原因之一。目前非常规旅游的经济功能已为旅游界广泛重视。

(三) 引导功能。

这里指的是在旅游观念上所起的展示和引导作用。非常规旅游构成要素多, 组织产品需要发挥想象力和艺术家般的眼光, 因此对其它常规旅游产品具有示范性的功能。非常规旅游的开展, 有益于常规旅游产品升级换代。这是因为, 一方面, 非常规旅游消费特征特别强调发挥旅游者的能动性、主导性、参与性, 强烈的现场感和在运动过程中的直接体验, 属于“消费者主导型”产品, 而常规旅游尽管也要考虑旅游者的需求, 但本质上是“生产者主导型”产品;另一方面, 非常规旅游的消费特征反映了现代旅游者的消费倾向和潜在需求, 其组织方式、运作形态的基本概念和思想在组织常规旅游产品时有借鉴价值。从这个意义上来说, 非常规旅游对其它旅游活动可以发挥影响, 其作用机制与赛车运动的发展推动汽车工业开发更好的汽车技术是相似的。

(四) 宣传功能。

相当部分的非常规旅游活动, 如跨越欧亚的汽车旅游或攀登高山峻岭的登山旅游, 由于其艰巨性、冒险性、刺激性, 通常都会引起公众和新闻媒介的关注, 社会名流或政要也多参加此类活动的仪式, 因此, 对潜在的旅游者来说, 是一次极好的宣传机会, 对海外公众来讲是了解民俗风情、山水风光的极好机会。非常规旅游活动受公众瞩目, 是舆论兴奋点, 实际上为旅游业作了不花钱的广告。特别是一些非常规旅游活动经过边远和可进入性较差的地区, 对于边远地区的宣传效益, 即展示边远地区的文化, 引起各界的关注, 提供向当地人民导入旅游文化的机会, 在这些方面的作用也不可低估。

从以上的角度出发, 非常规旅游在旅游业中的地位, 不是仅由其直接经济效益决定的, 而是由其对旅游产品的完善功能、催化功能、引导功能、区域旅游形象的宣传功能决定的。在旅游业实现加速发展的战略中, 应充分重视非常规旅游在旅游产业结构中的先导作用, 使旅游业的形象更为丰满, 对海内外旅游考察更有吸引力, 在旅游市场上更有竞争力。

四、非常规旅游的开发

对非常规旅游的开发战略研究, 涉及非常规旅游的政策与决策、非常规旅游资源与市场、非常规旅游项目与线路设计、非常规旅游实施操作与人才培养等诸方面的问题。在此就非常规旅游的组织实施问题进行讨论。

(一) 线路的设计。

非常规旅游的性质决定了它必须具备旅游对象的独特新奇性与旅游方式的特殊性相结合的特征。首先, 在旅游对象的选择上应有较大突破, 而不能只局限在传统的模式上, 不同地区的非常规旅游发展, 应该建立在该地区相应的自然地理生态环境和人文资源的基础之上。根据国内外已有的经验, 具有独特自然地理特征和生态系统的高山地区、草原地带、湖泊河流、戈壁沙漠、峡谷丛林等, 都具有发展非常规旅游的潜在资源基础。但是, 有资源基础并不意味着就能够立即发展非常规旅游。重要的是根据这个基础, 通过对国内外市场的调研, 把资源转化为具体项目和对线路的研究和设计上, 包括项目在具体地理与人文环境中的时间或空间内容, 对历史、文化、宗教等内容的利用, 以及考虑项目的经济效益等。其次, 在旅游方式上充分考虑和注意多样性、新奇性。由于非常规旅游活动涉及诸因素, 因此在推出项目和设计线路时, 要动员学术界人士参与论证。同时, 一个项目或线路在实施过程中, 应随着市场反馈不断进行修正和补充, 那些凡是具有贴近自然、富有挑战特征的旅游方式均有尝试的价值, 诸如徒步、登山、潜水、漂流、攀岩、探洞、滑雪、热气球旅行、骑自行车、自驾车船、乘伞滑翔等等。

(二) 行程的控制。

由于非常规旅游的特殊性, 其旅游的相关环境及有关条件必然不同于常规旅游, 因而在操作及旅游的实施控制上比常规旅游要复杂和困难, 同时旅游风险性也比常规旅游大。这就要求必须特别注意以下两点:第一, 线路的安全性。由于非常规旅游的性质所决定, 其旅游过程中将会遇到种种不可抗拒的或无法预料的自然因素, 面临种种可能性。因此在设计线路及实施操作时应尽可能地避免人们能够预料的风险, 把风险性控制在最低的程度。第二, 控制的严密性。由于非常规旅游方式的多样性和旅游对象的奇特性, 以及旅游中的配套服务各个环节不可能全部完善, 因此必然存在着许多难以预测的特殊因素和不利因素的影响, 这就要求在组织实施上应把握住各个环节, 备有行之有效的各种应急措施和手段, 对行程的各个细节严密分析控制, 从而使旅游者得到较为满意的服务。

(三) 规范化管理。

非常规旅游活动通常是由若干特殊旅游点、特殊地域单元通过线路组合起来的综合性产品, 管理工作的协调和各点之间业务操作的衔接, 均要求达到较高的水平。为确保非常规旅游活动的顺利进行, 应逐渐地创造条件, 使管理活动规范化、程序化和标准化, 逐步减少人为因素和随机因素的干扰。为此, 第一, 非常规旅游的管理应以维护我国旅游业声誉和国家安全为前提, 旅游主管部门应尽快按国家有关法规制定出非常规旅游的管理细则, 让从事非常规旅游经营的各旅行社有章可循。第二, 应为各从事非常规旅游业务的旅行社提供一个接受国家安全机关审批的通道。第三, 对已基本具备开办非常规旅游业务的旅行社进行必要的考核, 并授予非常规旅游经营权, 在短期内为全国旅行社开办非常规旅游业务的规范化作出科学、可行的样板, 再推而广之。

(四) 协调机制。

非常规旅游业务的开展目前没有太多的实践经验可借鉴, 是以对现存的各种可能性因素的挖掘和组合为基础的, 这就决定了开发非常规旅游产品的复杂性。经营者在开发非常规旅游产品的过程中要直接面对各种各样的矛盾, 需要军事、交通、海关、外交、宗教、文化甚至一些特定自然人等等的支持和帮助。怎样才能用制度或政策为经营者打开方便之门, 并规范各方面的行为, 形成规范性的运作机制, 减少不必要的消耗和障碍, 这单靠经营者的自发性行为是不够的, 旅游行政主管部门如果能考虑建立一个协调机构, 加以指导或帮助解决矛盾和困难, 必然会增强经营者对开发非常规旅游的信心。

(五) 队伍的专业化。

从事非常规旅游作业的人员素质直接关系到接待质量, 而接待质量不仅关系到能否获得完善的经营效益, 而且关系到非常规旅游产品的寿命。非常规旅游接待不同于常规旅游接待就表现在难度更大、要求更高、操作规律和方式更具有专门性, 这就需要经营者的产品开发部门与接待部门密切配合, 形成相对稳定的接待班子。从事非常规旅游的相关人员如外联、计调、导游、司机等, 都必须具备丰富的非常规旅游的相关知识、经验和技能。从事该项业务的旅行社, 应培养和拥有一支自然、历史知识丰富、能吃苦耐劳、国家安全意识强、熟悉民俗民风、能严格执行民族政策、有志于非常规旅游的专业队伍。

总之, 非常规旅游的发展在全世界以及我国尚属初创时期, 其发展呈现出蓬勃的生命力。确立非常规旅游在旅游业中的地位, 对开发我国极其丰富的非常规旅游资源, 开拓旅游市场, 招徕更多的海内外旅游者, 推动我国旅游事业向纵深发展具有不可估量的作用。

参考文献

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[2].我国旅游业的现状、问题及对策.招考学习网, 2006-5-25

[3].发展旅游业的思考.招考学习网, 2006-4-25

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[6].论旅游的可持续发展.招考学习网, 2006-7-17

[7].发展国内旅游之浅见.招考学习网, 2006-5-18

[8].国内旅游业发展评析.招考学习网, 2006-6-16

[9].二十一世纪旅游发展趋势.招考学习网, 2006-5-8

[10].如何增强中国旅游业的竞争力.招考学习网, 2006-4-7

打破常规的概念制造者 篇2

前言

德国工业4.0、美国工业互联网和中国制造2025这三大国家战略虽在表述上不一样，但本质上异曲同工，核心都是智能制造。2017年用友网络股份有限公司-制造事业部也正式更名为“智能制造事业部”，以响应国家号召推动智能制造的发展。但是，智能制造尚处于不断发展过程中，社会各界的认识和理解各有不同。目前国际和国内还没有关于智能制造的准确定义。在用友公司内部也没有明确的关于智能制造的定义。为此本人查阅了相关资料，并将学习过程中的摘录及笔记整理成本文，以供大家进行概念普及。由于时间紧迫、资料有限，错误及疏漏难免，望大家积极反馈（hhp@yonyou.com），以便及时修正。

1.智能制造的概念

2015年5月8日，国务院印发关于《中国制造2025》的通知。通知中明确提出要大力推进智能制造，以带动各个产业数字化水平和智能化水平，加速培育我国新的经济增长动力，抢占新一轮产业竞争制高点。通知中明确了五大工程来推动中国制造2025的落地，智能制造工程为五大工程中的其中一个。

为了进一步落实中国制造2025,2016年12月8日，工业和信息化部、财政部联合制定了《智能制造发展规划（2016-2020年）》。

《智能制造发展规划（2016-2020年）》对智能制造给出了较为明确的定义。智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式。推动智能制造，能够有效缩短产品研制周期、提高生产效率和产品质量、降低运营成本和资源能源消耗，并促进基于互联网的众创、众包、众筹等新业态、新模式的孕育发展。智能制造具有以智能工厂为载体，以关键制造环节智能化为核心，以端到端数据流为基础、以网络互联为支撑等特征，这实际上指出了智能制造的核心技术、管理要求、主要功能和经济目标，体现了智能制造对于我国工业转型升级和国民经济持续发展的重要作用。

2.智能制造的发展目标

《智能制造发展规划（2016-2020年）》明确了智能制造的发展目标。

2025年前，推进智能制造发展实施“两步走”战略：第一步，到2020年，智能制造发展基础和支撑能力明显增强，传统制造业重点领域基本实现数字化制造，有条件、有基础的重点产业智能转型取得明显进展；第二步，到2025年，智能制造支撑体系基本建立，重点产业初步实现智能转型。

由于我国制造业发展水平参差不齐，有的处于2.0阶段，有的处于3.0阶段，有的在走向4.o阶段。我国实现智能制造必须2.0、3.0、4.0并行发展，既要在改造传统制造方面“补课”，又要在绿色制造、智能升级方面“加课”。对于制造企业而言，应着手于完成传统生产装备网络化和智能化的升级改造，以及生产制造工艺数字化和生产过程信息化 的升级改造。对于装备供应商和系统集成商，应加快实现安全可控的智能装备与工业软件的开发和应用，以及提供智能制造顶层设计与全系统集成服务。鉴于此2020年前，我们的发展目标是：

 推进传统制造业重点领域基本实现数字化制造；

 在有条件、有基础的重点产业，建立智能转型的试点示范企业。

3.智能制造系统架构

为落实国务院《中国制造2025》的战略部署，加快推进智能制造发展，发挥标准的规范和引领作用，指导智能制造标准化工作的开展，工业和信息化部、国家标准化管理委员会共同组织制定了《国家智能制造标准体系建设指南（2015年版）》。该标准于2015年12月29日正式发布。该标准对智能制造系统架构给出了一个认知度较高的模型。

智能制造系统架构通过生命周期、系统层级和智能功能三个维度构建完成，主要解决智能制造标准体系结构和框架的建模研究。如图1所示。

图 1 智能制造系统架构

3.1.生命周期

生命周期是由设计、生产、物流、销售、服务等一系列相互联系的价值创造活动组成的链式集合。生命周期中各项活动相互关联、相互影响。不同行业的生命周期构成不尽相同。

3.2.系统层级

系统层级自下而上共五层，分别为设备层、控制层、车间层、企业层和协同层。智能制造的系统层级体现了装备的智能化和互联网协议（IP）化，以及网络的扁平化趋势。具体包括：

(1)设备层级包括传感器、仪器仪表、条码、射频识别、机器、机械和装置等，是企业进行生产活动的物质技术基础；

(2)控制层级包括可编程逻辑控制器（PLC）、数据采集与监视控制系统（SCADA）、分布式控制系统（DCS）和现场总线控制系统（FCS）等；

(3)车间层级实现面向工厂/车间的生产管理，包括制造执行系统（MES）等；

(4)企业层级实现面向企业的经营管理，包括企业资源计划系统（ERP）、产品生命周期管理（PLM）、供应链管理系统（SCM）和客户关系管理系统（CRM）等；

(5)协同层级由产业链上不同企业通过互联网络共享信息实现协同研发、智能生产、精准物流和智能服务等。

3.3.智能功能

智能功能包括资源要素、系统集成、互联互通、信息融合和新兴业态等五层。

(1)资源要素包括设计施工图纸、产品工艺文件、原材料、制造设备、生产车间和工厂等物理实体，也包括电力、燃气等能源。此外，人员也可视为资源的一个组成部分。

(2)系统集成是指通过二维码、射频识别、软件等信息技术集成原材料、零部件、能源、设备等各种制造资源。由小到大实现从智能装备到智能生产单元、智能生产线、数字化车间、智能工厂，乃至智能制造系统的集成。

(3)互联互通是指通过有线、无线等通信技术,实现机器之间、机器与控制系统之间、企业之间的互联互通。

(4)信息融合是指在系统集成和通信的基础上，利用云计算、大数据等新一代信息技术，在保障信息安全的前提下，实现信息协同共享。

(5)新兴业态包括个性化定制、远程运维和工业云等服务型制造模式。

3.4.示例解析-互联互通

图2 工业互联网在智能制造系统架构中的位置

工业互联网位于智能制造系统架构生命周期的所有环节、系统层级的设备、控制、工厂、企业和协同五个层级，以及智能功能的互联互通。

4.智能制造试点示范

为深入贯彻落实《中国制造2025》，加快实施智能制造工程。工业和信息化部于2015年4月制定“智能制造试点示范2015专项行动实施方案”，并确定首批46家智能制造试点示范单位。这46家试点示范单位分为以下六类：

 以智能工厂为代表的流程制造试点示范；  以数字化车间为代表的离散制造试点示范；

 以信息技术深度嵌入为代表的智能装备和产品试点示范；

 以个性化定制、网络协同开发、电子商务为代表的智能制造新业态新模式试点示范；

 以物流信息化、能源管理智慧化为代表的智能化管理试点示范；  以在线监测、远程诊断与云服务为代表的智能服务试点示范；

2016年4月，再次制定“智能制造试点示范2016专项行动实施方案”，并确定63家智能制造试点示范单位。这63家试点示范单位分为以下五类：

 离散型智能制造试点示范

 流程型智能制造试点示范  网络协同制造试点示范  大规模个性化定制试点示范  远程运维服务试点示范

通过2两年试点示范企业实施效果汇总测算，各指标平均变化情况如下（简称两提升、三降低）：

 运营成本降低20%；  产品研发周期缩短29%；  生产效率提高25%；  产品不良率降低20%；  能源利用率提高7%；

从试点企业统计情况看，国产软件主要集中于经营管理、物流仓储与生产工艺结合比较紧密的领域，而MES、PLM、三维设计、虚拟仿真、控制系统、操作系统、数据库等软件仍以国外为主。工业软件的国产化仍然是需要大力支持和发展的方向。

5.用友智能制造方案及推进策略

经过多年的实践，用友已经在化工、建材、军工、装备、消费品等行业培养了一大批智能制造示范单位。

用友智能制造产品整体架构如下。

从生命周期维度看，用友提供设计（PLM部分）、生产、物流、销售、服务（部分）的解决方案。

从系统层级维度看，用友提供车间层（MES）、企业层（ERP、PLM、SCM、CRM）、协同层（部分）的解决方案。

在MES层面，用友细分流程制造、离散制造给出不同的细分解决方案及推进策略。针对不同的细分行业，我们还针对性给出了行业细分解决方案。

针对流程制造行业，根据用户不同应用深度，我们给出如下交付策略。

针对离散制造行业，根据用户不同应用深度，我们给出如下交付策略。

用友网络智能制造事业部将全力以赴，推动我国制造企业走向智能化。

打破常规的概念制造者 篇3

金色的秋阳暖暖地照射在中国石油集团济柴动力总厂再制造中心 (以下简称济柴再制造中心) 近16万平方米的厂区内, 也暖暖地照进济柴人的心头。在这个厂区内, 一台台再制造的“新”设备犹如一颗颗饱满的果实, 让济柴人充满了丰收的喜悦。这种喜悦源于济柴人对再制造前景的美好期待。

尽管再制造前景可期, 但在济柴再制造中心副总经理刘志伟看来, 国人对再制造的理解还有待深入, 许多人通俗地把再制造理解为对设备的简单翻新, 这种对再制造认识的误区, 对产业发展十分不利。他认为, 国家应从节能、环保等政策方面加大对再制造的扶持力度。

再制造, 这个有利于低碳发展的产业, 在发达国家早已得到蓬勃发展。美国密歇根州理工大学研究表明, 生产再制造产品减少86%能源消耗, 减少93%水耗, 减少99%的废气物填埋空间, 减少61%温室气体排放量。

我国在宏观层面支持再制造发展的政策有据可查。从2005年开始, 国务院提出要支持机电产品的再制造, “再制造”这个词逐步地引入到中国, 虽然老百姓对再制造仍比较陌生。2005年, 国务院印发的《关于加快发展循环经济的若干意见》明确提出支持废旧机电产品再制造。2008年, 《循环经济促进法》将再制造纳入法律范畴进行规范, 为推进再制造产业发展提供了法律依据;国家发展改革委推出了第一批14家汽车零部件试点单位;2009年, 工信部推出第一批35家机电产品再制造试点单位名单;2010年, 国家发展改革委联合11个部门颁发《关于推进再制造产业发展的意见》;2011年, “十二五”发展计划明确提出支持发展再制造;2012年, 国家主席习近平访美期间, 在中国经贸合作论坛开幕式上的发言中指出:拓展合作领域, 培育新的经贸增长点, 加快推动再制造等新兴领域开展合作;2013年, 国务院办公厅发布的《国务院办公厅关于加强内燃机工业节能减排的意见》指出, 推动再制造产业发展, 降低内燃机燃油消耗率, 提高我国内燃机产品的节能减排水平和内燃机工业的国际竞争力。同年, 工信部印发《内燃机再制造推进计划》, 确定到“十二五”末内燃机工业再制造生产能力、企业规模、技术装备水平显著提升。

制造产业是将原材料生产加工成为产品的一种生产活动的统称, 再制造产业是指在原有产业的基础上, 将废旧产品利用技术手段进行修复和改造的一种产业。它是以产品全寿命周期理论为指导, 以实现废旧产品性能提升为目标的一种产业。再制造产业应用领域主要涉及汽车零部件、工程机械、机床、大型工业装备、国防装备、铁路设备、农用机械、医疗设备和办公设备等领域。

再制造, 这个在我国尚属起步初期的产业, 在促进生态文明的建设中, 究竟发挥着怎样的作用?它的前行之路还面临着怎样的障碍?

绿色产业蹒跚前行 (上篇)

“在国家鼓励发展循环经济的大背景下, 再制造产业产生的节能环保效果还需强化宣传, 目前许多再制造企业投入大但吃不饱。”河北省沧州市设备管理协会副秘书长吉卫华感慨地说。

我国的再制造产业发展至今已经10年有余。在实践的基础上, 逐步探索形成了以高新技术为支撑、产学研相结合、既循环又经济的自主创新的中国特色再制造模式。2000年, 由12位中国工程院院士和12位专家组成的咨询项目课题组结合国情, 提出再制造工程的概念并引进了系统的论证, 完成了中国工程院2000年咨询项目"绿色再制造工程及其在我国的应用前景"报告。

“我国再制造产业的发展还面临突出问题, 它尚处于起步阶段。再制造的意义目前还没有被社会广泛认同, 往往投资大、收入慢、利润小。”刘志伟意味深长地说。

节能环保效果显著

在一些奔驰、宝马等品牌车的4S店, 同一款车型可能有两种价格, 而且价格相差会在15%以上。车价便宜的是因为汽车发动机等总成零部件采用的是“再制造”产品。这样的场景在不久的将来或将出现在更多的4S店。

再制造不仅节约资源, 减少环境污染, 也能让企业或消费者得到实惠。济柴再制造中心研究结果显示, 若一台柴油机按新机+大修+大修+大修报废与再制造机+再制造+再制造+再制造+再制造的使用模式相比, 则相同4.8万小时节约投资:33.77万元*4.8万小时=162.096万元。

再制造的产品与新品相比较:节约成本50%以上, 节能达到60%以上, 节材70%以上, 污染物排放降低80%以上, 而每生产100台济柴再制造发动机可节约金属480吨, 节约标准煤312吨, 节约水10万吨。使用一台再制造机与大修机相比平均万小时节省548.97万元-515.20万元=33.77万元以上, 经济效益显著。这将有力促进资源节约型、环境友好型社会的建设。

大修机≠再制造机

究竟什么是再制造?在对济柴再制造中心进行调研后, 再制造的概念逐渐变得清晰——再制造绝不是简单的翻新, 国人对再制造产业的认识还存在误区。

再制造需要先进的设备支撑。在济柴再制造中心的厂区内, 该中心综合管理部主管韩景伟兴致勃勃地为记者介绍着车间先进的设备——完备的绿色环保清洗设备、无损检测诊断设备以及前沿的尺寸修复技术等, 彰显出济柴再制造中心卓越的再制造能力。

再制造需要先进的工艺流程。由于再制造使用的是经过长期服役而报废的各种成型零件, 其损伤失效形式复杂多样, 残余应力、内部裂纹和疲劳层的存在导致寿命评估与服役周期复杂难测, 再制造还要在保持废旧零 (部) 件材质和形状基本不变的前提下, 采用高技术恢复原产品的尺寸标准、达到或超过原产品的性能指标、实现原产品的功能升级。同时也采用正规化、规模化的加工手段, 因此加工工艺更为复杂。

吴成武被誉为济柴再制造中心年轻的专家, 从事再制造技术研究与应用工作多年, 他向记者介绍了发动机再制造的主要工艺流程和产品分类。济柴对旧发动机进行再制造主要分为三种类型, 一是恢复型再制造:即老旧的发动机按原型机标准再制造, 达到原新机的性能及排放标准;二是升级型再制造:即按现新机的标准进行再制造升级和改进, 达到现新机性能和排放标准;三是改装型再制造:即将旧机再制造改装为其他机型, 如将柴油发动机再制造为天然气机、双燃料机或重油机等其他机型, 满足不同用户的差异化需求。

那么, 经过再制造的设备与大修过的设备有何本质的不同?济柴再制造中心提供的台架试验数据显示, 大修机燃油消耗率和机油消耗率均高于再制造机8~10%, 而功率则要比再制造机低10%。大修机使用寿命10000小时, 再制造机可相应承诺延长使用寿命至18000小时, 即使用寿命达到新机首次大修的使用寿命。根据多年来统计, 一台新柴油机60%负载率万小时耗柴油617.6吨, 平均万小时柴油费用=617.6吨*0.8万元/吨=494.08万元, 平均万小时机油费用=7.2吨*1.4万元/吨=10.08万元。而再制造机油耗则等同新机。

大修机油耗通常高于新机8~10%, 大修机万小时耗柴油=新机上浮8%=667t, 平均万小时柴油费=新机柴油费上浮8%=533.6万元,

平均万小时机油费=9吨*1.4万元/吨=12.6万元。由此可见, 正常生产一口井深4300米的钻井时, 再制造机可节约成本413.82万元-378.91万元=34.91万元。

装甲兵工程学院装备再制造技术国防科技重点实验室徐滨士院士介绍说, 中国特色的再制造工程可以简单概括为:再制造是废旧产品高技术修复、改造的产业化。中国特色的再制造工程是在维修工程、表面工程基础上发展起来的, 主要基于复合表面工程技术、纳米表面技术和自动化表面技术, 这些先进的表面技术是国外再制造时所不曾采用的。其重要特征是再制造产品的质量和性能不低于新品, 成本只有新品的50%, 节能60%, 节材70%, 对环境的不良影响与制造新品相比显著降低。先进表面工程技术在再制造中的应用, 可将旧件再制造率提高到90%, 使零件的尺寸精度和质量性能标准不低于原型新品水平, 而且在耐磨、耐蚀、抗疲劳等性能方面达到原型新品水平, 并最终确保再制造装备零部件的性能质量达到甚至超过原型新品, 受到国际同行广泛认同与关注。

推广之难

“目前, 再制造设备来源及再制造产品销售渠道还不够畅通;再制造技术和管理水平还有待提高, 产品质量良莠不齐;有关管理制度亟需健全, 技术标准还不完善;再制造产业缺乏政策激励”刘志伟如是说。

事实上, 从事再制造产业绝非简单的投入可以做到。2011年, 济柴再制造中心投资6000余万元, 全面启动建设发动机再制造项目

2012年, 首台再制造发动机成功下线, 并完成了发动机从零件到部件再到整机的再制造。当年, 该中心与与徐滨士院士为首的院士团队建立了院士工作站。为再制造项目的研发方向与思路方面起到了重要作用。

徐滨士认为, 发展再制造还面临着以下问题。一是对再制造认识高度不够, 观念尚未普及。再制造作为制造产品报废阶段高技术回收处理的新理念, 在我国还没有被人们广泛认识, 再制造企业和消费者对再制造发展的世界背景认识不清, 缺乏大局观和危机意识。二是发展思路尚待清晰, 缺乏创新和规范管理。有些企业直接按制造模式进行再制造, 有些企业简单地将维修模式移植到再制造, 认为扩大规模就是再制造, 导致在指导实际生产过程中定位和目标不准确。同时, 有些企业简单认为制造的标准就是再制造标准, 没有充分认识到再制造对象和过程的复杂性, 导致大部分企业在旧件检测、再制造毛坯修复等关键环节没有建立相应的质量控制体系。三是部分关键技术需要攻关和推广, 相关设备尚未实现产业化生产。目前大部分再制造试点企业主要采用换件法和尺寸修理法进行再制造, 导致再制造后产品非标件多, 用户认可程度低, 加工成本高, 旧件再制造率低。特别是缺乏废旧零部件质量检测和寿命评估技术, 影响了再制造产品的可靠性;缺乏先进的表面工程新技术, 大量磨损的关键零部件无法修复, 再制造产品的旧件再制造率低。

扶上马如何送一程 (下篇)

事实上, 我国对再制造产业的扶持力度正在不断加大。为实施好再制造“以旧换再”试点工作, 根据《再制造产品“以旧换再”试点实施方案》的要求, 近日, 国家发展改革委、财政部、工业和信息化部、商务部、质检总局组织制定了《再制造产品“以旧换再”推广试点企业评审、管理、核查工作办法》和《再制造“以旧换再”产品编码规则》。这为进一步推动再制造的发展提供了政策保障。

但是, 对于尚处于起步阶段的再制造产业而言, 再制造还亟待政策的进一步呵护。“许多亟待更新升级的设备, 还面临着流通瓶颈。比如, 有些企业的旧设备想送到我们中心进行再制造, 但手续繁琐缺少支持的, 财务账也不好做。这种逆向物流缺乏财税政策的支持。”韩景伟说。

年轻的中国再制造产业

“我国的再制造产业尚处于起步阶段, 发展还很不成熟。在美国, 如果你建了汽车厂, 就要在周边建一个再制造工厂。这是发展循环经济的必然要求。”刘志伟介绍说。

据业内人士介绍, 欧美等发达国家的再制造产业较为成熟。仅美国的再制造商就有5万余家, 人们对再制造产品的使用已经深入人心。在售后维修领域, 再制造零部件占总数的90%以上, 对没有再制造厂的汽车企业, 大多数民众会拒绝购买使用他们的产品。20世纪30至40年代, 为了走出经济萧条的困境, 最早的再制造产业雏形在美国汽车维修行业中出现。至20世纪80年代初, 美国正式提出“再制造”。此后, 其它工业发达国家开始大力发展再制造产业。目前再制造在欧美发达国家已形成了重要产业。

我国的再制造产业起步较晚, 是个只有“10多岁”的年轻产业。它落后美国近50年。徐滨士认为, 与欧美等发达国家相比, 中国再制造业起步较晚。经过将近10年来的大力推广, 我国已进入到以国家目标推动再制造产业发展为中心内容的新阶段, 再制造技术并不输于世界先进水平。

国内的再制造工业首先在汽车领域得到了发展。1994年, 经国家有关部门批转, 中国重型汽车集团公司与英国Sandwell公司于1996年合资创办了济南复强动力优先公司, 专门从事重载汽车柴油发动机再制造。上海大众联合发展有限公司引进了德国大众发动机再制造技术和标准。再制造发动机再保证与新机一样的性能、质量、售后服务和索赔条件, 并打上再制造产品的标记, 作为上海大众纯正配件, 已纳入上海大众汽车销售公司的销售及维修服务网络。

我国在2002年2月出版的全国干部学习读本“21世纪干部科技修养必备”一书中, 明确要求工程师在设计产品时, 把再制造作为一个目标, 使产品的某些部件达到"再制造"的标准。目前, 再制造工程在我国的基础理论研究处于起步阶段, 尚未深入到再制造的生产实践中。“再制造基础理论与关键技术”已经通过立项, 并与2002年被批准为国家自然科学基金重点项目。

自2005年开始, 我国政府陆续出台了相关政策大力推进再制造产业的发展, 建立了再制造市场的准入机制, 规范、管理再制造相关企业。自此, 我国再制造产业逐渐步入正轨。据了解, 国家发展改革委于2011年启动再制造产业示范基地建设工作, 并选择长沙、张家港两地开展再制造产业示范基地前期工作。

而在技术层面, 再制造产业也正在不断完善。据业内人士介绍, 中国特色的再制造模式注重基础研究与工程实践结合, 创新发展了中国特色的再制造关键技术, 构建了废旧产品的再制造质量控制体系, 保证了再制造产品性能质量和可靠性;注重企业需求与学科建设融合, 提升企业与实验室核心竞争力;注重社会效益与经济效益兼顾, 促进国家循环经济建设。

一座亟待挖掘的金矿

远远地望去, 一片荒芜的草地静静地从济柴再制造中心的车间延伸开去。“这是我们未来的新厂区, 届时, 就连许多油田的叩头机也可以在这里翻新了。”刘志伟颇为自豪地介绍说。

中国再制造产业是一座亟待挖掘的金矿。据有关方面测算, 预计到2015年, 中国工程机械产品的报废量将到达100万台左右, 全国役龄10年以上的传统旧机床将超过200万台, 废汽车约500万辆, 假若再制造比例为10%, 那么再制造的产值规模就可到达1000亿元。

在石油装备、船舶领域和工程机械等市场, 我国再制造需求巨大, 据不完全统计, 在用的泥浆泵2000余台, 按每年10%进行再制造, 则再制造泥浆泵数量为200台。每台泵的再制造价按平均40万计, 则每年泥浆泵再制造市场达8000万元。

内燃机再制造也是一块“大蛋糕”。工业和信息化部去年发布的《内燃机再制造推进计划》指出, 推动内燃机再制造产业规模化、规范化发展, 促进内燃机工业形成循环型生产方式和消费模式。该计划提出到“十二五”末, 内燃机再制造产业规模达到300亿元, 内燃机再制造产品配套服务产业规模达到100亿元。计划提出, 到“十二五”末, 内燃机工业再制造生产能力、企业规模、技术装备水平显著提升。全行业形成35万台各类内燃机整机再制造生产能力, 3万台以上规模的整机再制造企业6家到8家, 3万台以下规模的整机再制造企业6家以上;增压器、发电机、启动机、机油泵、燃油泵、水泵等关键零部件规模化配套企业30家以上。该计划还要求, 到“十二五”末, 建立一批乘用汽车、中重型商用车、工程机械、农业机械、发电设备、船舶动力、石油机械、铁路机车等内燃机再制造示范工程。初步建立全行业旧件逆向物流体系, 一批核心企业建成旧件回收网络系统。再制造成形及检测等共性关键技术在行业内广泛使用, 内燃机再制造工艺、技术及装备达到国际先进水平。全行业实现年节约金属40万吨, 节能35万吨标准煤, 新增就业岗位2.5万个, 降低终端消费者使用成本100亿元。

再制造期“顶层细心”呵护

“再制造旧件来源及再制造产品销售渠道不够畅通;再制造技术和管理水平不高, 产品质量良莠不齐;有关管理制度急需健全, 技术标准还不完善;再制造产业还缺乏政策激励。”刘志伟感慨地说。

在我国再制造发展的10多年内, 相关政策不断推动着再制造的发展, 特别是2010年5月, 国家发展改革委、科技部、工信部、公安部、财政部、商务部等11个部委联合下发《关于推进再制造产业发展的意见》, 指导全国加快再制造的产业发展, 并进一步明确“十二五”时期我国再制造产业发展目标、重点任务和保障措施, 这对促进再制造产业健康有序和快速发展起到极其重要的推动作用。

自去年以来, 国家对再制造产业的支持明显提速。去年8月, 国务院出台《关于加快发展节能环保产业的意见》, 明确提出将开展再制造“以旧换再”;9月, 国家发展改革委、财政部等联合发布《再制造产品“以旧换再”试点实施方案》;10月, 国家发展改革委批复设立首批两家“国家再制造产业示范基地”;11月, 工业和信息化部印发《内燃机再制造推进计划》……

鼓励和发展再制造产业时不我待。徐滨士认为, 再制造工程以节约资源、节省能源、保护环境为特色, 以综合利用信息技术、纳米技术、生物技术等高技术为核心, 充分体现了具有中国特色自主创新的特点。再制造可使废旧资源中蕴含的价值得到最大限度的开发和利用, 缓解资源短缺与资源浪费的矛盾, 减少大量的失效、报废产品对环境的危害, 是废旧机电产品资源化的最佳形式和首选途径, 是节约资源的重要手段。再制造工程高度契合了国家构建循环经济的战略需求, 并为其提供了关键技术支撑, 大力开展绿色再制造工程是实现循环经济、节能减排和可持续发展的主要途径之一。

把再制造产业扶上马还须送一程。业内人士认为, 目前我国再制造产业发展尚处于起步阶段, 再制造作为新的理念还没有被消费者及社会广泛认同, 应当从扩大再制造应用领域、培育再制造示范企业、规范旧件回收体系、开拓国内外市场着手, 加强法规建设, 强化政策引导, 逐步形成适合我国国情的再制造运行机制和管理模式, 实现再制造规模化、市场化、产业化发展。

打破常规的概念制造者 篇4

摘要：阐述了虚拟制造产生的背景、定义、特点和分类，并对它的应用和前景作了探讨．

关键词：虚拟制造；先进制造模式；数字化模型前言

制造业为了在竞争激烈的全球市场求得生存与发展，必须能够更好地满足市场所提出的T、Q、C、S要求，即要以最短的产品开发周期(Time)，最优质的产品质量（Quality），最低廉的制造成本（Cost）和最好的技术支持与售后服务（Service）来赢得市场与用户．面对不可预测、持续发展、快速多变的市场需求，企业的生产活动必须具有高度的柔性．

为了提高竞争能力，企业应当能够对市场需求的变化作出快速敏捷的反应，并及时地对自身的生产作出合理的调整与重新规划．计算机软硬件技术及网络技术的迅速发展为实现这一目标提供了强有力的支持．基于这些因素，90年代中有许多新概念、新观点应运而生，虚拟制造（VirtualManufacture)就是其中之一，它代表了一种全新的制造体系和模式．在虚拟制造中，产品开发是基于数字化的虚拟产品开发方式（VirtualProductDevelopment），以用户的需求为第一驱动，并将用户需求转化为最终产品的各种功能特征．VPD保证了产品开发的效率和质量，提高了企业的快速响应和市场开拓能力． 2 虚拟制造的定义及特点

对虚拟制造的研究还处于不断的深入、细化之中，国际上尚没有对其作出一个统一的公共定义．不同的研究人员从不同角度出发，给出了各具特点的描述，其中有代表性的包括以下几种：

Kimura的定义为：虚拟制造是指通过对制造知识进行系统化组织与分析，对整个制造过程建模，在计算机上进行设计评估和制造活动仿真．他强调通过用虚拟制造模型对制造全过程进行描述，在实际的物理制造之前就具有了对产品性能及其可制造性的预测能力．

LawrenceAssociates则认为，虚拟制造是一个集成的、综合的可运行制造环境，其目的是提高各个层次的决策与控制．

美国Wright空军实验室则对虚拟制造作出了如下定义：虚拟制造建立在计算机建模、分析和仿真技术的基础之上，它是对这些技术的综合应用．这种综合应用增强了各个层次的设计制造、生产决策与控制能力．

从这些定义可以看出，虚拟制造涉及到多个学科领域，是对这些领域知识的综合集成与应用．计算机仿真、建模和优化技术是虚拟制造的核心与关键技术．可以认为，虚拟制造是对制造过程中的各个环节，包括产品的设计、加工、装配，乃至企业的生产组织管理与调度进行统一建模，形成一个可运行的虚拟制造环境，以软件技术为支撑，借助于高性能的硬件，在计算机局域/广域网络上，生成数字化产品，实现产品设计、性能分析、工艺决策、制造装配和质量检验。它是数字化形式的广义制造系统，是对实际制造过程的动态模拟．所谓“虚拟”，是相对于实物产品的实际制造系统而言的，强调的是制造系统运行过程的计算机化．

用心

爱心

专心

由于计算机软硬件技术和网络技术的广泛应用，虚拟制造具有以下几个特点：

（1）无须制造实物样机就可以预测产品性能，节约制造成本，缩短产品开发周期．

（2）产品开发中可以及早发现问题，实现及时的反馈和更正．

（3）以软件模拟形式进行产品开发．

（4）企业管理模式基于Intranet或Internet,整个制造活动具有高度的并行性． 3 虚拟制造的种类

广义的制造过程不仅包括了产品的设计加工、装配，还包含了对企业生产活动的组织与控制．从这个观点出发，可以把虚拟制造划分为三类：以设计为中心的虚拟制造、以生产为中心的虚拟制造和以控制为中心的虚拟制造．

用心

爱心

常规减速机设计制造中的要点 篇5

双齿辊破碎机是用两台减速机驱动两件破碎锤轴, 电动机悬挂在减速机输入轴端的机体上, 功率N=160k W;转速n=1480rpm, 同步驱动两破碎锤轴, 核算后, 将其设计为四级渐开线齿轮传动的高精度渗碳、淬火硬齿面减速机, 精度为6级。设计及制造要点如下:

一、减速机主要零件的技术要求

1 箱体与箱盖

(1) 箱体与箱盖在焊后需要消除内应力。并作盛水试验, 时间两小时, 不得有渗漏现象。

(2) 喷丸处理箱体与箱盖, 并在规定时间里 (不得多于6h) , 按合同的技术要求涂耐油底漆。

(3) 箱体与箱盖的结合面磨削后合在一起, 在不把螺钉的情况下, 用0.05mm塞尺检查, 在任何位置均不得通过结合面的1/3。

(4) 各轴承孔中心线水平及垂直方向的平行度及孔的形位公差为7级精度。

2 齿轮

(1) 热处理调质硬度228~269HB, 齿面硬度58~63HRC, 渗碳淬火后, 有效硬化层深度为2.2mm~3mm, 芯部硬度30~34HRC, 对齿两侧面磨削均匀。

(2) 粗加工后探伤检查, 不得有影响机械性能的缺陷.

(3) 磨齿后磁粉探伤检查, 不得有磨削裂纹。

(4) 齿轮各项检查精度为6级。

二、减速机各主要件的加工

要确保减速机的制造精度, 影响因素主要有四个方面:

(1) 齿轮的齿形加工精度。

(2) 各轴轴径的加工精度。

(3) 箱体轴孔的加工精度。

(4) 减速机的装配精度。

把握这四个关键环节, 同时也不忽视其他因素的影响, 就能达到技术精度要求。因此就以上四个环节, 采取以下控制手段来解决。

1 齿轮的加工, 齿轮的加工精度对整台减速机至关重要, 所以在粗滚、精滚后, 选用磨齿加工, 磨齿加工是在我厂从德国进口的设备ZSTZ10型磨齿机上进行的, 我厂还有一台德国克林根贝尔格产的PFS11-1600型齿轮综合检查仪, 它可以检查齿轮的齿形、齿向、齿距、基节等多种误差项目, 其检测精度为五级, 为保证齿轮各项误差的精度, 采取了磨齿与测量配合加工的方法, 即:先按图纸给定参数调整磨齿机, 齿轮粗磨齿, 待见光后卸下齿轮, 上检测仪检测, 根据检测仪检测出的各项误差数据值, 再反过来进一步调整磨齿机各参数, 调整后再将齿轮上机床找正, 半精磨, 磨后再下机床检测, 如此反复多次, 至达图纸要求为止。

2 轴与轴齿轮轴颈的加工, 特别是轴的各配合表面的加工。要达到图纸要求的精度和表面粗糙度, 最后采用精车后外圆磨削完成。由于磨轴径不能一次磨出, 要掉个磨削, 为消除二次装夹带来的不便, 在轴的一端留出一段夹头, 给出夹箍和拨叉位置, 使轴两端外径在一次装夹中磨出, 保证轴两端外径的同轴度要求。

3 箱体的加工。减速机箱体是锻焊结构, 轴孔部分为锻件, 其余为钢板组焊而成, 箱体加工的关键工序是镗轴孔。按常规, 对两端轴孔跨距小于500mm以下的箱体, 都是找正后, 从一侧伸刀, 镗出两轴孔, 为控制镗杆伸出后变形对另一端轴孔的影响, 在镗孔时采用了中间检测, 分别粗镗各孔, 检查两轴孔的数值是否两两对应相等, 误差是否在图纸要求的范围内。如果超差, 可根据所测各值, 调整机床刀具的进刀量及吃刀深度, 调整后再进行加工、检测, 直到符合图纸要求后, 再精镗轴孔达图。

4 减速机的装配过程是一台产品顺利出厂的关键。因为装配是最后一道工序, 各零件在加工过程中的误差将积累到一起影响产品质量。要消除这些影响, 具体见下面减速机的装配与检查。

三、减速机的装配与检查

1 装配前的准备

(1) 清除毛刺、飞边、切削、油污、锈斑等;将锐边、尖角倒钝。

(2) 清除掉加工过程使用的焊块、焊点及加工中凸台残留部分, 并铲磨平整。

(3) 复检零部件的主要配合尺寸, 其余要求见箱体与箱盖技术要求的[1] (3) 。

2 压装

(1) 先复检零件的配合尺寸, 导向部位需修整圆滑。为了便于轴的压入, 在轴的引入端必须有导向部分, 如图纸无特殊要求, 一般按锥度1∶50制作, 导锥长度不得大于配合长度的15%, 齿轮与轴的键槽部分必须接通。

(2) 压装前的配键。键要事先按齿轮和轴的键槽修配好, 键在齿轮上的键槽内其两侧面应接触均匀。要做到加少许外力即可串动, 但其间隙最大不得超过图纸要求。同时要求测量键的高度尺寸, 保证键高方向的装配间隙。

(3) 压装前要看好图纸, 对零件的相关件需事先按装配先后顺序组织好, 在齿轮轴孔内涂润滑脂, 确保齿轮刻有圆线的基准面靠轴肩一侧。确认无误时方可进行压装。

(4) 在齿轮与轴的压入时, 应使齿轮的端面受力, 不得使齿轮轮缘受力, 以防变形。用直角尺检查齿轮孔的端面与轴的垂直, 对正齿轮、轴、液压机柱塞的中心不得偏斜。压装过程中, 随时监视压力表的变化情况, 压入力不得超过最大压力。

3 轴承的装配

(1) 先确认轴承商标及型号, 检查其装配前的径向游隙, 复检轴径和轴承孔径;修磨轴的台肩及圆角等表面。

(2) 轴承外圈与轴承座及轴承盖的半圆孔均应贴合良好。可用着色法检查与用塞尺测缝隙法检查配合使用, 以确保结果正确。其中着色法检查时, 与轴承座在对称于中心线的120°范围内应均匀接触, 与轴承盖在对称于中心线的90°范围内应均匀接触, 并且在上述范围内用0.03mm的塞尺检查时, 不准塞入轴承外圈长度的1/3。

(3) 轴承装配后, 因减速机的箱体为剖分式的箱体, 而轴承体的孔在对开面的两侧应有间隙, 以防夹帮, 各半圆孔的“修帮”尺寸可按表1由钳工修磨。

(4) 设计要求轴承与轴径过盈配合, 装配前要先检测轴与轴承的盈量大小是否符合图纸要求, 确定后将轴承放入电加热炉中, 调好加热温度开始加热, 在加热炉温度表达到要求后, 还要保温一段时间, 然后取出轴承装在轴上, 轴承装配后务必用图纸规定的轴头上的压盖及花螺母将其压牢。待冷却后可进入下道工序。

4 箱体找水平

为保证减速机研齿、试车及安装后的使用寿命, 在研齿及试车时应对箱体找水平。在装配工艺中箱体找水平的规定为0.1/1000mm。找好水平后进入下道工序。

5 轴向间隙的调整

调整轴向间隙是防止温度变化产生轴向移动, 并且是保证今后研齿准确、齿轮与轴正常运转的关键。设计减速机时, 均对各轴轴向间隙作了具体要求, 以保证运转稳定性。

6 研齿

(1) 该减速机选用齿轮为硬齿面渐开线齿轮, 该齿轮经过三次热处理、两次探伤, 磨齿后齿面精度为6级, 是我设计的产品中精度较高的一种。齿轮加工精度高, 并不代表它们装配到一起就符合使用的条件。我们可以用着色法检测其接触率以确定它是否符合图纸的要求。

(2) 将各级齿轮按图纸的要求装配, 在各啮合级中的高速级涂红丹粉, 正反运转3分钟, 停车查看各大齿轮齿面的接触情况。图纸的要求延齿长方向70%, 延齿高方向50%。对于达不到要求的齿轮重新组织机床对齿面进行修磨。

(3) 为保证齿轮的转动灵活, 避免干涉, 对于接触率不符合图纸要求的齿轮要进行修磨, 齿轮的修磨与齿轮的加工基本一致.根据实际研齿的误差、接触率的情况, 调整磨齿机的各参数。调整后再将齿轮找正, 磨后再重新回到装配研齿, 如此反复进行2~3次, 直到接触率达到图纸的要求为止。

7 啮合间隙的测量

在研齿以后, 要测量和检查各级齿轮的啮合间隙, 可以用千分表或塞尺直接进行测量和检查, 也可以用压铅丝法进行检查。

8 试车

(1) 研齿合格后, 机体及齿轮要用煤油清洗干净, 轴承要用汽油清洗。按图纸要求重新装配, 结合面涂乐泰密封胶。各螺栓紧固时, 各螺栓需交叉、对称、逐步、均匀拧紧。

(2) 按图纸要求的油位高度, 倒入120#试车防锈两用油。按图纸要求及检验计划规定, 正反方向各两小时。同时对温度、噪音作记录。按图纸中对于噪音的规定是, 在1m范围内测量的结果不高于85分贝;对于温度的要求是低于30℃。

(3) 减速机初次试运转时间不宜过长。约在20分钟内, 要停车检查。以确定各部运转是否正常, 然后方可继续试运转。

(4) 试车完毕后, 应检查齿面是否有擦伤 (通过视孔盖观察) 。如有擦伤要开箱修磨。倒出箱体内的润滑油, 封好视孔盖, 旋紧螺塞。

以上即是以双齿辊破碎机的配套减速机为例, 概述了一台减速机的设计生产流程中的要点, 其他减速机也大抵如此。

摘要：本人根据自己多年工作经验, 阐述了一台减速机从设计到产成过程中需要注意或常见的常规与要点。

关键词：减速机,加工,技术要求,装配

参考文献

[1]机械设计手册[M].北京:化学工业出版社.

制造业服务化概念的演进解析 篇6

随着全球经济一体化的日益发展, 制造企业之间的竞争程度愈渐激烈, 消费需求呈现出个性化、多样化的趋势, 服务化已成为发达国家制造业增长的关键, 制造业和服务业出现互动融合、相互促进的现象。一些与生产密切相关的服务业, 如研发、生产、营销、咨询等, 已全面参与到制造业发展的关键环节, 更成为技术创新的主要来源。制造业的服务化行为已成为企业保持竞争优势、获取利润的重要途径。针对这种现象, 国外学者进行了深入的理论研究。而近几年, 国内理论界针对中国制造企业发展现状而展开的服务化研究, 更加丰富了制造业服务化的概念内涵。

本文在已有研究成果的基础上, 总结了制造业服务化的概念演进路线、主要类型与具体的实现方式。

1 制造业服务化概念的演进路线

学术界关于服务化最早的描述, 要追溯至80年代未来学家对于服务经济的展望。随之先后出现了物品-服务包、服务增强型制造、服务导向型制造等一系列概念。为了清晰的对制造业服务化的概念内涵进行梳理, 本文把服务化的演进过程粗略地划分为三个阶段。

1.1 第一阶段:20世纪80年代至2000年

20世纪80年代后, 世界进入知识经济与全球化竞争的年代, 制造产业内外部环境发生深刻变化, 生产制造的地位出现下降趋势, 服务业已成为众多企业利润增长的关键。越来越多的企业不再只提供实物产品, 而是将产品链扩展至产品生命周期的各个阶段, 从前期市场调研、产品研发与销售, 到后期的运输配送、售后服务、回收再利用等。而“服务化”一词则于1988年由Vandermerve和Rada最先提出。他们认为“服务化”就是制造企业从单纯提供制造产品或简单附加服务转向提供“物品—服务包” (包括物品、支持、服务、知识和自我服务) , 这种趋势也被称为“业务服务化”。从战略角度上也有学者提出了相类似的概念, 如Berger, Lester提出的“服务增强”, Quinn提出的“新型制造业”。Drucker也曾指出, 制造企业的重心不是生产提供实物产品, 而应该以提供服务为差异化的手段, 尽可能的使顾客能充分享受产品利益, 从而创造获取新商机, 即制造产品是成本中心, 服务则是利润中心。这个阶段服务化的研究大多从行为过程角度出发, 强调“业务服务化”。

1.2 第二阶段:2000年至2006年

在这个发展阶段, 全世界范围内掀起了一股制造业服务化的浪潮, 制造业与服务的融合已经成为一种明显的趋势, 制造业服务化的研究也更加深入细致。Szalavetz认为, 制造服务化分为投入服务化和产出服务化, 投入服务化是指在全部的生产投入环节, 服务要素所占的比例逐渐增大, 产出服务化是指在企业产出中, 服务产品的比重逐渐增大。Szalavetz观点虽较全面的概括了服务化的类型, 但却停留在服务化的微观层面, 对于更深入的层次以及服务战略所要达成的目标并未考虑到[1]。

此外, 还有一些学者从文化视角出发解释服务化。Ward和Graves认为服务化的实质以组织文化气氛的转变为起点, 从服务产品的数量与种类两方面形成企业独有的核心优势。服务化企业以人为工作重心, 强调以知识的积累和传递实现知识共享。从文化观阐述的服务化定义, 只片面解释了组织成员内部重视服务意识培养以及服务文化的转变, 却忽略了服务化中网络协作以及资源高效共享的事实。

1.3 第三阶段:2007年至今

从2007年起, 国外学者也开始深入研究服务化现象, 并将服务化提至企业战略的高度, 将企业内部各个职能部门与之的关系进行梳理。Lay等指出制造企业实现服务化之后, 必须改变企业的发展战略, 从服务顾客出发选择一种全新的商业模式。此时国内学者结合中国制造业发展现状, 提出了服务型制造的概念, 并建立了较为完备的理论系统[2], 制造业服务化的概念有了更加广阔的内涵和外延, 也有了更深厚的现实基础。此时以陕鼓、海尔为代表的国内制造企业也逐步显现了服务化的趋势, 开始向服务型制造企业转型。孙林岩等学者认为服务化制造模式是指在产品生命周期的全部阶段, 整合企业资源提升工艺效率, 通过实物产品与服务产品的融合, 实现一种创新的制造模式[3]。叶广宇、冯惠平则认为制造业服务化的主要表现在以下几个方面:增强服务意识、提升服务水平、扩展服务内容、延伸服务产品[4]。周国华从价值实现、作业方式、组织模式及运作模式四个方面概括了服务型制造的基本特点, 且在自发配合中动态优化资源配置, 形成具有稳定性、高效性的服务型制造系统[5]。

2 制造业服务化的概念及主要类型

2.1 制造业服务化概念

本文认为制造业服务化即制造企业以整合企业资源、提升企业绩效为目的, 为了更好地满足顾客需求, 将企业价值链终点从产品生产转移至产品服务的动态过程, 以最终实现制造企业竞争优势的升级。其重心是组织结构、人员、过程等的全方位创新, 从投入产出两个方面, 将组织和服务转化为顾客价值生成过程中的支持要素。

2.2 制造业服务化类型描述

由前所述, 可以认为服务增强是激烈竞争环境下的必然产物, 也是制造企业价值链中获取差异化优势的核心来源。但这种差异优势不会仅由于服务产品的范围扩大而增加, 制造业与服务业的融合应伴随着价值链重组深入产业内部, 从机理模式出发寻求解决方案。

因而国内外学者们依据这一现象, 开始研究服务化战略的具体实现方式。从研究视角看, 大致可以分为以下几类:

基于服务与产品关联方式视角。Marceau&Martinez将服务化分为三类:常规阶段;网络化和外购阶段;产品-服务包阶段 (全面式解决方案) 。Gebauer根据服务产品的比重, 将服务化分为售后服务、顾客支持及发展伙伴三种模式。孙林岩认为企业服务化行为表现主要是产品服务系统 (product service system, PSS) 的实现和展开, 并分为面向产品的PSS、面向应用的PSS和面向效用的PSS[3]。

基于制造企业转型程度的视角。戴志强将服务化分为三种形态:初级形态, 即通过价值链延伸, 提升服务价值的比重, 甚至成为价值核心;中级形态, 将服务从产品链中独立出来进行业务化运作, 成为企业整体业务的中心;高级形态, 企业完全从产品提供商变为服务提供商。长城企业战略研究所则将其分为服务衍生、服务功能业务化和服务价值创新三种类型。

3 制造企业服务化转型的方式

3.1 延伸产品业务链

在企业内部建立生产服务部门以满足客户需求。从产品生命周期来看, 真正处于生产制造环节的时间很少, 绝大部分处在研发、储存、采购、销售、运营、售后服务等阶段[18]。

服务自营减少了与外部企业合作沟通的环节, 许多制造企业的服务部门与生产部门已出现融合的趋势, 因此企业应把服务看作新的价值增长点, 以优质服务作为差异化的竞争优势, 实现服务化的成功转型。

3.2 服务外包

在信任与合作基础上, 将服务环节与企业剥离, 实施服务外包。为了降低经营成本、扩大客户资源, 一些制造企业选择与区域内产业链中生产服务企业合作, 将生产过程前后的服务环节交由他们完成, 即为制造企业的服务外包。这些生产性服务企业提供从技术产品研发、软硬件开发、市场营销、物流、售后服务到管理咨询、人员选聘与培训、金融支持等全服务产业链, 这些产业链中的服务业与制造业紧密结合, 形成完备的服务体系以支撑制造业的快速发展。制造企业采取这种方式的优势在于能有效整合信息资源, 增强企业间的合作与交流, 有效降低交易成本的同时获得高质量服务, 帮助企业集中有限资源发展优势产业, 提升竞争优势。制造企业通过实施服务外包, 也进一步促使了生产性服务的迅速发展。

3.3 服务提供商

劳动力上升、竞争的加剧使制造企业不得不放弃生产方式, 选择以服务作为利润增长点。当制造企业的产业链中心从制造转向服务, 产业链的运作也更多依靠服务业, 越来越多的大型制造企业重组产业链, 将企业的运营重心从制造加工转向生产性服务业, 并最终逐步转型为服务提供商。

4 结语

面临国内外市场环境的变化和生产要素成本上升, 服务化不失为制造企业转型升级、提升竞争力的一条重要途径。由制造业服务化演进的历程可以看出, 制造业和服务业融合的趋势更加明显。制造企业向服务转型, 需逐步加大服务在价值创造中的比例, 可以通过延伸产品业务链、服务外包, 乃至转型至服务提供商来实现转型升级。本文的研究, 旨在为中国制造企业通过服务化实现转型升级, 提升附加值起到一定的指导作用。

摘要：制造业服务化已成为制造业发展的一大趋势。本文对现有文献进行梳理, 分析了制造业服务化概念的演进过程, 总结了制造业服务化的主要类型, 并指出通过服务外包、延伸业务链及转型为服务提供商等三个途径来实现企业的服务化。

关键词：制造业服务化,服务型制造,企业转型

参考文献

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[3]孙林岩.服务型制造理论与实践[M].北京:清华大学出版社, 2009.

[4]叶广宇, 冯惠平.制造业的服务化趋势及原因分析[J].商业时代, 2007 (14) :92-94.

打破常规的概念制造者 篇7

绿色制造又被称之为环境意识制造, 具体是指一种综合考虑环境影响及资源利用效率的现代化制造模式, 它的最终目标是降低产品整个生命周期对环境的影响, 并使资源利用效率达到最高。目前, 绿色制造主要涉及三个领域, 即环境、制造以及能源。绿色制造是这三个领域内容的有机结合, 其强调的是可持续发展。绿色制造的具体内容如下:1) 绿色设计。这是绿色产品成功的关键;2) 绿色生产。在产品的制造过程中必须考虑其对环境的影响, 这是绿色制造中最为重要的环节之一, 主要包括绿色工艺、绿色能源、绿色设备、绿色包装、绿色使用以及绿色回收处理等几个方面的内容。

二、绿色制造概念在化工机械行业中实施的必要性

(一) 绿色制造符合国家政策的客观要求

现阶段, 我国大力倡导发展绿色产业, 在“十一五”期间已经取得了突破性进展, 满足了节能减排的基本需要。为了在“十二五”期间继续深入发展绿色产业, 国家正在紧锣密鼓地制定绿色产业相关规划, 包括新能源汽车发展规划、节能环保产业发展规划等, 从而为我国绿色产业的发展营造良好的政策环境。例如, 2011年6月, 环保部发布并实施的《国家环境保护“十二五”科技发展规划》, 提出到“十二五”末基本建立起基于环境污染和生态退化全防全控的环境科技创新体系。这就要求在化工机械行业积极推行绿色制造, 保护生态环境。

(二) 绿色制造是提高企业竞争力的必然选择

随着全球经济一体化的不断推进, “绿色壁垒”这一市场准入门槛, 对我国化工机械制造企业打入国际市场带来了巨大冲击。为了适应国际发展形势, 降低绿色壁垒对企业的影响, 我国化工机械制造企业应当通过实施绿色制造的一系列措施, 打造绿色生产企业, 帮助企业冲破国际贸易壁垒, 抢占国际市场份额, 增强自身的国际竞争力。

(三) 绿色制造是促进行业可持续发展的重要措施

传统的化工机械制造行业重资源利用、轻环境保护, 致使其在长期的生产制造过程中对环境带了严重的负面影响。例如, 化工机械制造行业的制造设备更新换代周期不断缩短, 传统机床被更换后, 其回收、再利用效率较低;化工机械制造业的环保意识薄弱, 没有对原材料和能源进行高效利用, 存在严重的浪费现象;传统化工机械制造企业盲目追求高利润, 通过高能耗、高污染、低成本的生产方式, 在生产制造的同时产生大量废弃物, 却又逃避治理成本支出。在这种情况下, 严重污染了生态环境, 不仅制约了行业的可持续发展, 更阻碍了社会经济和人类文明的协调发展。

三、绿色制造在化工机械行业的具体实施策略

化工机械行业应当在产品制造的整个生命周期中, 合理应用绿色制造概念, 这样不仅符合国家倡导的可持续发展理念, 而且还能够提高企业的经济效益和社会效益。化工机械产品生产的生命周期主要包括设计、生产以及回收等环节, 下面本文分别就这几个环节中绿色制造概念的实施策略进行论述。

(一) 产品设计环节中绿色制造概念的应用

为了充分体现出绿色制造概念, 化工机械产品在设计阶段, 应当遵循以下几点原则:1) 技术先进性原则。这一原则要求化工机械产品在整个设计过程中, 必须采用当前最为先进的技术, 同时要求设计出来的产品应具备一定的创作性和市场竞争力;2) 低能耗原则。在能源的选择上应当尽可能选用可再生能源, 如风能、太阳能等等。同时应确保设计出来的产品在整个生命周期内所消耗的能源最小化;3) 零损害原则。该原则主要是指应确保产品在生命周期中对操作人员具有一定的保护功能, 并且要无毒无害。同时还要保证产品符合人机工程学的要求;4) 生态最优原则。在确保产品能够创造出经济效益的同时, 保证其在整个生命周期内对生态环境的影响最小。

(二) 生产过程中绿色制造概念的应用

在产品加工工艺方面可以通过采用先进的技术来实现绿色制造概念, 具体内容如下:

1) 精密成形制造技术。目前, 随着技术的不断发展和完善, 精密成形技术已经从原本的仿形加工过渡到直接制成工件。通过该项技术的应用, 能够大幅度降低原材料的使用, 能源消耗方面也随之相应减少。

2) 模拟技术。该项技术主要是借助计算机软件将产品相关数值以及物理模拟等进行有机结合, 确定出最佳的工艺方案和参数, 达到精确控制质量的目标, 有利于提高生产效率。

3) 干式加工技术。这种加工技术由于不需要使用冷却液, 不仅可以进一步简化加工工艺、降低成本, 而且基本对环境不会造成不利影响, 是一种绿色环保技术。

4) 生产设备。这是实现绿色制造的前提和基础。传统的设备不仅能耗高, 而且产生的废弃物对环境污染也比较大。为了进一步降低能耗并减少污染, 应当积极采用虚拟机床和智能机床。

(三) 在产品回收中绿色制造概念的应用

随着科学技术的不断发展, 使得产品更新换代的速度逐步加快, 从而导致废弃物品的数量不断增加, 不仅造成了资源的严重浪费, 而且对环境也带来巨大的负面影响。所以, 积极推行产品回收再利用日益突显其必要性。例如, 通过升级换代技术对更新淘汰的产品重新赋予使用价值, 确保产品的功能升级, 降低废弃物排放;可对淘汰的产品进行拆卸, 高效利用部分零部件, 提高资源重复利用率;对完全失去使用和再利用价值的产品实施土地填埋处理。

参考文献

[1]丁振君, 袁瑞华, 陈静.化工机械与环境的和谐发展[J].机械管理开发, 2008.

[2]唐元继.基于绿色理念的机械制造技术[J].中国化工贸易, 2012.

[3]敖三妹.绿色制造———可持续发展的现代制造模式[J].南京工业大学学报 (自然科学版) , 2008.

打破常规的概念制造者 篇8

概念设计是产品设计中最关键、最复杂、最具综合性、决定性和和创造性的阶段, 其重要性体现在两个方面:首先概念设计阶段在很大程度上决定着最终产品的性能、创造性、价格、市场响应速度和效率等, 此外, 据有关资料显示, 虽然概念设计阶段实际投入的费用只占产品开发总成本的5%, 却决定了产品总成本的70%。而且详细设计阶段很难甚至不能纠正概念设计阶段的设计缺陷和错误, 它严重影响到产品设计与开发。

快速成型是利用材料堆积法制造实物产品的一项高新技术。它能根据产品的三维模型数据, 不借助其他工具设备, 迅速而精确地制造出该产品, 集中体现了计算机辅助设计、数控、激光加工、新材料开发等多学科、多技术的综合应用。传统的零件制造过程往往需要车、钳、铣、刨、磨等多种机加工设备和各种工装、模具, 成本既高又费时间。一个比较复杂的零件, 其加工周期甚至以月计, 很难适应低成本、高效率的要求。快速成型能够适应这种要求, 因此是现代制造技术的一次重大变革。

为此本文提出将快速成型技术与机械产品的概念设计结合起来, 在产品的设计初期的概念设计阶段就能够在尽可能少的时间内得到产品的雏形, 将大大有利于对方案进行验证和改进, 并产生更合理方案。这些无疑将大大减少产品在后续的设计阶段存在的缺陷, 使整个设计过程更加趋向合理。

2 产品的概念设计方法

2.1 产品设计的设计程序

关于产品的设计过程和模型国内外已经有很多的论述, 文献[3]将其归纳为主要的三种方法:一是Pahl和Beitz认为:机械设计分为明确任务、概念设计、技术设计和施工设计等四个阶段。二是Koller认为:机械设计分为产品规划、功能设计、定性设计和定量设计等四个阶段。三是邹慧君教授提出:机械设计分为产品规划、方案设计、详细设计和改进设计等四个阶段。并提出在产品的设计的过程中主要重视的是功能和定性设计。

2.2 产品的概念设计方法

产品的设计过程可以概括为两步, 即:概念设计和构型设计。而其中概念设计的目的是制定出方案。当前, 关于产品的设计方法和概念设计方法已有很多种, 当工程师面对一项计划时, 经验是产生概念设计的最佳方法。没有经验的工程师可以从传统的理性化方法出发来解决问题, 如利用在表一种所列出的方法。尽管关于应用于方法概念设计的方法众多, 这些方法大多是理性化的方法。

3 计算机辅助概念设计

近年来, 随着计算机图形学、多媒体技术、虚拟现实技术的发展以及CAD/CAM应用的深入, 现代产品概念设计理论与技术的研究有了长足的进步。计算机辅助概念设计 (computeraided conceptual design, CACD) 已成为CAD/CAM和CIMS领域的一个研究热点。

CACD是CAD领域的一个重要分支。它涉及设计方法学、人机工程学、人工智能技术、CAD技术以及认知与思维科学。CACD系统是一种辅助性的设计工具, 随着功能的逐步强大, 它必然越来越受到概念设计师的欢迎, 而在概念设计过程中最终替代传统的CAD系统。

传统的CAD系统虽能产生复杂、精确和完整的三维造型, 但由于其本身并不是为概念设计而开发的, 同时缺乏设计方法学的支持, 没有体现概念设计的创造性过程。另外, 它存在许多约束限制, 不允许快速输入和再现不完备的概念造型, 从而导致其基本上是一个在设计方案基本定型之后的概念化 (草图化) 绘图工具, 而非辅助设计工具。针对上述情况, 产生了CACD系统。其根本目的就在于能有效支持产品的创新设计。

目前, 世界上大型的CAD/CAM/CAE软件系统, 如Pro/Engineer、EDSUnigraphics、EU-CLID、Autodesk、Solidworks、Alias、Softimage等, 都提供了有关产品早期设计的系统模块, 称之为工业设计模块、概念设计模块或草图设计模块。

4 快速成型技术实现概念方案

4.1 快速成型技术

在机械工程中, 快速成型技术是建立原型来验证相关的设计是否成功。验证“成功”的设计有很多的方面, 包括:正确的外形和尺寸, 足够的强度等等。不同的原型类型需要回答这些不同的问题。快速成型的领域已经发展成为自动的系统, 即可以将计算机实体模型转化为三维人造物, 不管结构多么复杂。因此该技术也叫做“分层加工”或者“实体的任意制作”。

传统的零件成型方法是利用模具或刀具使材料成型, 快速原型/零件制造技术则利用激光等物理手段, 向用户提供物理原型, 快速修改设计方案, 从而大大减少了新产品开发前期的时间和费用。不受零件几何形状的限制, 能够制造出常规加工技术无法实现的复杂几何形状的零件。在机械制造、航空航天、汽车、建筑、医学、美术、考古等众多领域的应用越来越广泛, 图1为用RP技术制作的汽车模型。当制作的模型较大时可以分割成几个部分分别加工然后再将其粘结起来。图2为一较大零件分割为可用RP技术制造的零件示意图。

一个快速成型系统包括计算机辅助设计系统、自动处理单元和自动制作机, 如图3所示。并且整个过程的接口在于CAD系统中三维模型的输入, RP系统接受Stl和.iges文件。而目前的很多的CAD三维软件都具有实现这些文件的功能, 如pro/e和AutoCAD等。在1996年底的统计中, RP所使用的软件在前几位的分别是:Pr/E (58%) , UngraPhy (20%) , SDRCI-DEAS (12%) , Computervision (9%) , CA-TIA (6%) , AutoCAD (4%) 。而目前这些软件在国内的也有一定的使用和普及程度, 一些高校的相关专业还开设了相应的课程, 这也大大有利于快速成型技术的推广和普及。

4.2 利用RP技术实现产品的制作

当前快速成型技术在机械中主要用于制造模具和金属零件, 由RP直接做出注塑模等, 大量应用实例表明, RP技术缩短产品开发时间、降低开发成本的效果是极其明显的。例如美国Pratt&Whitney实验室于1994年制造了2000个铸件, 按常规方法约需700万美元, 而用RP方法, 只用了60~70万美元, 生产时间节约了70%-90%。

前面提到在产品的概念设计中一般不进行具体设计, 但对于在概念设计阶段产生的致命错误将会直接影响到产品以后的设计阶段以及产品本身, 特别是对于在创新设计中产生的多个方案的选择, 实际模型将更具有说服力。虽然RP技术有一定的制作费用, 会增加产品在概念设计阶段的费用, 但是概念设计决定了产品总成本的70%。因此, 从整个产品来说是有利的。

4.3 机械产品制作实例

在机械概念设计中产生的原始方案一般比较简单, 一些方案干脆由构件和运动副组成。如图4 (a) 为Stewart并联机器人的结构简图。其包括了六条支链, 每条支链包括了两个球面副和一个移动副, 机构整体自由度为6。机器人中的球面副利用传统的加工方法相当困难, 而机器人整体用RP技术制造, 则简单了很多, 只需要提供相应的三维实体模型, 便可以在快速成型机上完成, 图4 (b) 为用RP技术加工的机器人模型图。

利用RP技术加工模型的优点不仅在于加工普通制造方法无法实现的模型, 对于一些常用件来讲也有其独特的优势, 在概念设计阶段, 方案往往需要反复的修改, 而普通加工技术需要大量的时间, 但RP技术则可以大大减少模型的加工时间, 而且目前很多的三维软件绘图都是参数化的, 如Pro/e, CA-TIA等, 因而可以非常方便地进行修改。另外, 还可以加工一系列的带有运动副的构件和相应是连接件, 由于产品的概念设计并不要求具体的参数, 因此可以将其广泛应用与多个产品的设计中去。技术人员可以对所设计的机械装置方案进行任意的组合和创新, 使整个设计过程更加直观有效, 并且将大大推进机械产品概念设计的模型化进程。

5 结语

随着CAD与CAM结合的不断紧密, 产品的开发周期将大为减小, 因此也对产品初期的概念设计提出了新的要求。将先进的RP技术应用于概念设计中方案的实现无疑将利于整个产品的开发, 使概念设计更加趋向合理。虽然增加了产品在概念设计阶段的费用, 但从整个产品的设计的过程来说是有利的, 并且将大大减少产品实现阶段的费用。

参考文献

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