虛擬制造技術論文精選(九篇)

前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的虛擬制造技術論文主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。

第1篇：虛擬制造技術論文范文

關鍵詞：虛擬制造技術；現代機械工程設計；機械制造；機械產品；機械設計

文獻標識碼：A中圖分類號：TH166文章編號：1009-2374（2016）05-0073-02

作者簡介：伊紀斌（1994-），男，山東淄博人，山東理工大學國防教育學院學生，研究方向：機械設計

隨著知識經濟和工業制造的快速發展，現代化的市場要求產品生產廠商要以最快的速度、最優的品質、最短的研發時間、最低的成本消耗和最佳的服務來滿足顧客的需求。傳統設計一般是在圖紙結合產品的特性和設計的具體要求進行的，在機械設計的過程中需要提前對設計中的設備裝配的干擾因素的不確定進行考慮，但是產品在裝配中的缺陷只有在產品開發的后期才能暴露出來或者在產品的試制階段和裝配中顯現出來。如果設計的零件已經開始投入生產了，那么損失就更加嚴重了。產品的質量在傳統的設計和制造方式上不能得到很好的保證，并且傳統設計的工藝比較粗糙、開發的效率低、花費時間比較長、耗費的資金比較大。在變化速度快、持續性發展和不可預測性市場中難以適應。因此，企業的生產活動需要具備高度的柔性和快速的反應，與此同時信息技術的飛速發展保證了機械制造的先進性，信息化的使用對于現代機械工程設計十分重要。

1虛擬機械制造技術

以往傳統的機械設計技術的設備條件比較差，設計技術性不強，傳統的設計觀念比較保守，設計的手段主要依靠的是粗略的計算和估算，主要是在較多的簡化和靜止化假設中完成機械工程的設計，傳統設計具有較大的隨意性，并且設計的關鍵過程還對設計者的經驗和設計習慣具有很大的依賴性。設計的過程很難實現合理、高效和準確。但是在現代化虛擬設計的相關技術可以很好地實現設計經驗依賴性強、設計過程靜態性和設計理念隨意性向現代化設計精確性、以數據知識工程和專家系統為保證的設計方式的發展，虛擬計算機技術需要對必要的信息進行檢索、分析和收集。最終找出最優的設計方案和數值運算的方式，當然也會對CAD技術和人工智能技術、數據庫技術等進行大量的應用。虛擬機械制造技術主要是在虛擬環境下對計算機的模型進行虛擬分析的一種計算機設計技術。該技術集成并綜合應用了綜合性的機械制造環境，主要包括了各種仿真、分析、應用等工具以及信息模型和控制工具等。虛擬制造需要經歷的主要階段有裝配產品的概念設計、動態仿真、回收利用。依靠虛擬制造技術，機械設計人員不需要將所有的零件設備生產制造出來，可以通過對零件模型的建立，隨后對零件進行虛擬裝配，并對各零件部位之間的裝配間隙進行干涉、對裝配的狀態實現檢查，對零件設計中的錯誤及時發現，如果零件不符合設計要求，可以依靠計算機技術方便及時更改模型，最后形成新的零部件設計圖和裝配圖，達到設計、裝配和制造檢驗的協調。

2虛擬制造技術的關鍵

虛擬制造技術包含了許多方面，主要有設計技術的提出、產品制造過程的抽取、原模型的建立、集成基礎結構、建模仿真等。下面就對虛擬制造技術中的關鍵技術進行詳細的介紹：

2.1虛擬技術中的建模技術

虛擬指的是在系統中將現實制造系統映射到虛擬環境下，主要涉及了RMS的模型化、形式化、計算機化的抽象描述和表示。VMS建模的主要內容有生產模型建立、產品模型建立、工藝模型建立的信息化體系結構的建立。生產模型中有靜態描述和動態描述兩種。靜態描述主要是關于對系統生產能力和生產特性。動態描述是在已經被得知的系統狀態和需求的性質上對產品的整個過程進行全面的預測。在制造過程中我們將種種實體對象總的稱之為產品模型。在產品的模型建立中需要對產品的明細、形狀特征等方面進行描述。對于VMS而言，要實現產品實施過程的全部繼承必須具備完整的產品模型。因此在虛擬制造中的產品模型不再是單一和靜止的，它可以運用抽象的技術實現各種模型面貌的提取。工藝模型主要指的是在制造過程中對產品的工藝參數和關于產品功能的各種因素進行聯系，最終實現對產品模型和生產模型之間相互作用的反映。

2.2虛擬制造技術中的仿真技術

仿真指的是通過計算機實現復雜現實系統的抽象化和簡潔化最終形成的系統模型，并且在仿真的基礎上對模型進行應用，最終得到相應的系統性性能分析。仿真主要以系統模型為主體的研究方法，它對實際的生產系統沒有直接的干擾作用，并且仿真系統可以對計算機的計算能力進行應用，實現在短時間內完成在實際工作中需要很長時間的工作，有效縮短了生產決策的時間，最大化地避免了對人力、物力和資金的投入以及浪費。計算機技術還有很好的仿真修復功能，最大化地保證了方案的最優。仿真技術過程的主要步驟有系統研究、數據收集、系統模型建立、仿真算法的確定、仿真模型的計算、仿真模型的運行、結果的輸出和分析。仿真在產品的制造過程主要被分為制造的仿真和加工的仿真。在系統產品的開發中主要涉及的是產品建模、設計交互行為仿真等。方便對設計結果的評價，及時進行反饋，降低產品設計中的錯誤。加工過程的仿真主要有切削、裝配、檢驗及焊接、壓力加工和鑄造等。以上兩種仿真過程是相對獨立的，兩者不能實現集成，而VM中應建立全面過程的統一仿真。

2.3虛擬制造中的虛擬現實技術

虛擬現實技術的目的是改善計算機的交互方式，提高計算機的可操作性，它是在對計算機圖形系統和多種顯示以及控制等接口設備的基礎上，以交互的三維環境為人提供沉浸體驗的技術。虛擬現實技術主要由圖形系統和多種接口設備組成，使人在虛擬環境中感受到真實的沉浸感覺，交互性計算機系統是虛擬現實系統的基礎。虛擬現實系統中有操作者、機器和人機接口。它幫助提升人和計算機間的和諧度，同時也是最有力的仿真工具。在VRS的作用下實現對真實世界的模擬。在用戶交互輸入以及輸出修改虛擬環境的條件下，使人達到身臨其境的沉浸感覺。VM的關鍵技術之一就是虛擬現實技術。

3機械虛擬樣機技術介紹

虛擬樣機技術在機械工程設計中被稱作機械系統動態仿真技術，它是20世紀80年代在計算機技術的快速發展中發展起來的一種計算機輔助技術。在計算機建立樣機模型后，對模型的多種動態性能進行具體的分析，最后對樣機方案實現改進。用數字化模型代替物理性的樣機。通過虛擬樣機技術的作用，簡化了機械產品的設計開發過程，有效縮短產品開發的時間，最大程度降低產品的開發成本和費用，實現產品質量和系統性能的提升，使設計產品實現最優化和最具創新性。綜合以上優勢，該技術一經出現就受到了眾多工業發達和高等院校及設計和生產企業的重視，許多著名的產品開發設計者都對該技術進行了引入并運用在自身產品的開發中，并且取得了極好的經濟和生產效益。在機械工程設計中應用仿真技術對零件進行設計、生產工序等方面的選用以及工藝參數、加工工藝、裝配工藝等構件的運動性等均可以實現建模仿真。

4虛擬制造技術在機械工程中發揮的優勢

4.1強大的通用性和分析處理復雜問題的能力

虛擬樣機技術建立和發展的基礎是分析力學和多體運動力學，該技術的關鍵是對復雜機械系統進行自動建模。因此，大多數的虛擬樣機技術軟件主要運用的是帶約束乘子的微分代數混合方程。令每個構件都有六個自由度是它的核心，還要要求其對多余的自由度進行限制，實現其具有良好的通用性，達到適用性強的目的。與此同時，虛擬樣機技術還對機械系統的詳細環節進行考慮，具體指彈性、接觸和摩擦等因素。

4.2為機械系統建模帶來便利

傳統的機械系統建模中要先建立運動分析，隨后在運動分析的基礎上進行動力分析，這中間需要許多的圖形分析和公式推導。但是圖形的分析和公式的推導過程往往比較復雜，并且錯誤率高。同樣的建模過程中設計人員只需要將機械的構成方式和連接方法以及相應的物理參數實施輸入，其后的建模和求解只需要計算來完成就可以了，極大地幫助設計人員承擔了許多的設計難度。

4.3強大的后期處理能力

在傳統的分析方法上通常得出的是大量的數據，數據的理解還要依靠豐富的經驗和理論。但是運用虛擬樣機計算軟件為復雜性的數據提供了可視化技術，使得設計人員直觀地看到機械設計的性能和運動效果。

5結語

虛擬制造技術實現了現代工程機械工程設計領域中的設計、試制等一系列過程的直觀性。實現了在產品真正制造出來前，可以在虛擬的制造環境中生成產品的原型，更好地替代現實中的硬件產品，更方便地對設計產品的性能和可生產性進行評估，極大地縮短了產品的設計和生產周期，最大化地節約了產品開發的成本，保證產品的開發和設計可以適應市場的靈活性的變化。虛擬制造技術是現實技術和計算機仿真技術在機械制造中的綜合應用。在現代化計算機虛擬設計技術的幫助下實現對眾多產品的開發和設計，不僅不會造成實際物質的浪費，并且還能更直觀地了解產品生產的具體情況，打開了機械制造和設計的全新局面。

參考文獻

[1]李銳．虛擬制造技術在現代機械工程設計領域中的應用[J]．河南科技，2013，（13）．

[2]劉玲娣．淺談虛擬制造技術在農機設計制造中的應用[J]．河北農機，2013，（2）．

[3]孫福臻，閻勤勞，單忠德，等．機械虛擬現實技術的應用與發展[J]．機械設計與制造，2010，（5）．

[4]郝虎．虛擬樣機技術在采煤機械設計中的應用[J]．城市建設理論研究（電子版），2011，（25）．

[5]陶表達，姚桂玲．虛擬技術在現代機械產品研發中的應用[J]．湖北第二師范學院學報，2010，（2）．

第2篇：虛擬制造技術論文范文

關鍵詞：虛擬網絡；虛擬企業；企業組織發展趨勢；企業經營發展趨勢

一、引言

以虛擬企業為主要模式，以虛擬網絡產品或技術為平臺，現代企業的組織結構呈現出網絡化趨勢。現代企業的網絡化不僅體現在內部組織的網絡化，在企業外部也呈現出網絡化趨勢。本文以虛擬企業為主要模式探討企業外部網絡化趨勢，從企業組織發展史角度闡述企業內部網絡化趨勢。

企業經營是個系統工程，涉及研發、生產、銷售等諸多方面。本文探討企業經營在研發、生產、銷售方面呈現出的虛擬化趨勢。

二、企業組織發展趨勢

（一）企業外部網絡化

企業外部網絡化主要是指企業間的契約性協作與聯盟。企業間網絡是企業外部網絡化的最主要形式。與新經濟相聯系的企業網絡主要有：虛擬企業、外包或下包的企業網絡、供應鏈準一體化協調、企業集團、戰略聯盟和企業集群等。

互聯網、信息網為企業外部網絡化提供了平臺。互聯網使企業能夠在全球范圍進行經營活動。信息網是一個開放的、經過資格認證的潛在合作伙伴的集合，包括基礎信息技術和加盟企業的完整信息資料庫，是動態的伙伴關系網絡。信息網的成員可以通過互聯網進行E-mail、聲音郵件、音頻會議、視頻會議等的通訊。互聯網和信息網使得企業能夠跨越地理邊界，甚至國際邊界,在不同的文化氛圍、市場疆域中合作與交流。正是由于互聯網、信息網等的存在，企業外部網絡化成為可能。

功能虛擬化的虛擬企業是企業外部網絡化的典型形式。功能虛擬化的虛擬企業，其機構所在地是存在的。企業在運作時也有完整的功能產生，如生產、營銷、財務、設計等。但在本企業內僅保留核心或關鍵功能，而其他功能則根據業務需要，借助外部企業來實現。功能虛擬的企業，雖然在靜態、孤立考察時，是很小或者較小的企業，但在運作時，相應于不同的市場機遇，它可以迅速演化成任意規模的、集中了各類核心能力的技術先進的企業。功能虛擬化的核心思想的通俗表達就是“去掉四肢，留下大腦”。企業擁有核心能力、執行關鍵功能（如設計開發產品和營銷），將次要功能（如加工制作）交給有契約聯系的其他企業去做。耐克公司是這種類型的典型代表。耐克公司本身僅保留了產品設計開發，加工制造外包給了全球各地的制造加工企業。把耐克公司看作功能虛擬化的虛擬企業時，是把耐克以及受耐克公司委托制造耐克產品的所有公司或工廠都看作虛擬企業的組成部分，而不是把耐克公司看作功能虛擬的“頭腦型虛擬企業”。也就是說，把耐克看作虛擬企業時，應該將整個由外包形成的企業網絡或企業集團看作一個虛擬企業，而不是僅僅將核心企業自身看作功能虛擬的虛擬企業。

（二）企業內部網絡化

先從整體上探討網絡化在企業管理史上的地位，如表1所示：

從表1可知，現代企業的網絡化是以知識為基礎、以虛擬企業為主要模式，從傳統金字塔式的等級管理體系（又稱科層管理）向簡化等級、強調相互聯系與合作的管理體系轉變。

內部龐大、體系復雜的組織結構越來越不適應變化無窮、競爭激烈的市場要求，促成了從金字塔等級企業組織結構向網絡型企業組織結構的轉變。金字塔結構包含許多層次，實施嚴格職能定位、縱向管理和逐級負責模式。在行業發展平衡、可預測性大時是有效的，但同時也產生了，大量例行程序消耗了企業的資源。企業規模越大，內部能耗、僵化性就越嚴重。而在企業外部，市場越來越多變，競爭越來越激烈，客觀上要求變革傳統的企業組織結構，使企業具備適應市場變化的能力。

計算機、互聯網等網絡技術為企業組織結構的變革提供了可能。企業網絡化的技術基礎是計算機網、互聯網等高新技術工具和產品。網絡工具使得人們能夠超越組織內外的界限進行交流。如企業內部網（Intranet）使成千上萬的員工可以同時分享信息，電子數據交換(EDI)技術使企業和顧客之間信息同步,企業外部網（Extranet）使企業和供應商之間隨時交流信息。在網絡化的企業中，人不在作為大機器上的一個被割裂的螺絲釘，而是作為網絡中的一個節點，通過計算機系統來全面感知公司的運作，各種虛擬的以任務為中心的團隊不斷地與財務、人力資源、原材料及供應商進行交流，和分銷網絡及顧客交流，從而能夠主動地對市場迅速做出反應。

組織結構虛擬化的虛擬企業是企業組織結構內部網絡化的最典型、最極端的形式。組織虛擬化的虛擬企業中，找不到辦公大樓，而是通過信息網絡和契約關系把相關的、分布于不同地方的資源連接起來。高度知識化的企業可以是這類虛擬企業。例如，有的企業家組織人員開發軟件時，只是在某個臨時辦事處的基礎上成立“虛擬企業”，并不按照常規的模式租用辦公大樓、購置設備、招聘人員、發展出科層制的組織關系，而是把軟件開發工作包給若干個程序編制員（可能處在不同的省、市）。在辦事處，可能最多只能找到一個程序員，該程序員既不是領導也不是總經理，只是負責整個項目的協調工作。

三、企業經營發展趨向

（一）虛擬研究開發

虛擬研究開發有兩種含義：其一，企業的研究開發在以計算機網絡、互聯網為技術平臺構筑的虛擬空間中進行，直到最后一刻才變成實體方案設計（狹義上的虛擬企業）；其二，企業將研究開發業務外包給其他企業，企業內部不進行研究開發（“業務外包”型虛擬企業）。本文主要探討虛擬研究開發的第一種含義，即在以計算機網絡、互聯網為技術平臺構筑的虛擬網絡空間中進行的研究開發。

企業的研究開發主要包括三個階段：發現、調查和用戶測試。發現是指一種新觀點的形成；調查是對發現的新觀點加以證明，對發現過程中提出的所有問題作出可行的回答；用戶測試是對用戶進行觀點的測試。

發現逐步從實體世界向虛擬世界轉移。傳統的發現方法是通過量的不斷積累而形成。它要求研究人員在自己的研究領域掌握前沿的思想和觀點，不斷地出席會議、閱讀報紙、與同事進行探討，從而能夠認識、鑒定、吸收新的發現并將其運用到規劃和方案設計中。計算機和互聯網的應用并不能改變信息加工和處理的過程。研究人員正在將大量的研究方法直接與互聯網相結合。在以互聯網為平臺形成的虛擬世界中，研究人員能夠在現有水平上吸收更多的經驗。例如，IBM在互聯網上公布從美國專利局獲得的所有詳細信息。研究人員要了解研究領域的最新動態，查詢最新專利信息，可以上IBM的信息專利網patents.省略/ibm.html。如此，研究人員能夠自幾分鐘內完成以前需要花幾天、甚至幾個星期才能完成的工作。

調查逐漸從實體世界向虛擬世界轉移。傳統的調查是在實體世界中進行，不斷采用實體物質制造新模型，經常直接與有關部門人員或者目標顧客群面對面交流，從而改進產品和服務。傳統的調查方式既耗時又耗錢。計算機和互聯網的應用，使得企業能夠在虛擬世界中完成調查的過程。只要將數據輸入到計算機，通過有關軟件程序，就能生成相應的模型，而不必實體制造。研究人員之間的討論，與目標客戶的交流可以在互聯網形成的虛擬空間中進行。波音777式客機就是最典型的例子。設計師采用由法國的Dassault系統研制計算機輔助三維互動應用（CATIA）產品，將1700個波音飛機工作站和全世界范圍內500個供應商聯系在一起。虛擬空間能夠有助于有關人員相互合作、交流。在還未研制生產實物飛機模型之前就能對一些觀點和想法加以肯定和否決，缺點和錯誤在整個研發過程早期就被指出。

虛擬科研開發的極端是按照客戶的需求設計產品，用戶測試過程融入到虛擬發現和調查中。例如，滑雪工具的生產者正試圖提供一套系統使得通過互聯網可以為每個滑雪者設計個性化產品。滑雪者敲擊鍵盤，說出想法，幾天后，產品就會送到。

（二）虛擬生產

虛擬生產，又稱虛擬制造，有兩種含義：其一，企業的服務提供或產品生產在以計算機網、互聯網為平臺營造的虛擬空間中進行，直到最后一刻才變成實體服務或產品；其二，企業將生產制造業務外包給其他企業，企業內部不進行生產制造。我們將主要探討第二種意義上的虛擬生產，即生產或制造業務外包。

生產業務外包是企業把業務鏈的中間制造環節部分或全部進行弱化，實行委托協作加工，而對業務鏈上游的產品開發設計，下游的市場營銷(包括售后服務)等環節進行強化的一種虛擬制造管理模式。

虛擬制造是產業鏈上各種要素定期、定向在全球范圍內移動的外在表現形式。對優勢企業而言，其移動趨向于產業鏈的中高端，最終達到對整個產業鏈的掌控；對一般中小企業、弱勢企業而言，其移動趨向于產業鏈的中低端，成為產業鏈的一個環節或某個環節的若干部分，最終其“附生”于優勢企業，從而形成一個有活力的產業生態系統。

虛擬制造主要有以下三種形式：一是定牌制造，又稱OEM制造。指核心企業把設計好的產品交由專業制造承包商生產，并在最終產品上打上核心企業的知名品牌。二是定牌設計制造。指銷售商購買制造商的設計資料讓代工企業組織產品生產制造，打上自己品牌對外銷售。三是工序外包制造，通常指核心企業把一些粗加工及技術含量低的工序擴散到周邊人力成本低廉地區的企業代為加工，把關鍵工序如精加工、裝配、檢測等工序交由自己控制。

虛擬制造能夠增進企業效率。其途徑主要有以下幾個方面：一是精簡機構，減少冗員，降低人工成本和運營成本。二是減少固定資產和原材料投入，轉嫁并分散風險，提高資金周轉率及投資回報率。部分或全部加工業務實行外包后，核心企業用于生產設備、廠房等方面的固定資產投入可以削減甚至不用再投入，避免盲目鋪攤子。同時，原材料采購、物流管理可以由承包商負責，使前期資金投入減到最小。企業也不必擔心銷售淡季工廠內人手及設備冗余，銷售旺季時人員設備又嫌不足，從而提高企業的市場的應變能力。三是集中資源，促進研發和銷售，或進行企業購并，實現低成本快速擴張。

虛擬制造模式正越來越多被歐美企業逐步采用。美國的IBM、耐克公司以及一些汽車廠商正在將制造業務轉移或外包給發展中國家的企業，只保留研究開發、服務等核心業務，以增進企業效率。例如，IBM在2005年上半年將臺式機、筆記本的生產制造業務出售給中國大陸的聯想，IBM逐步向僅進行研發、服務等高增值業務轉型。

（三）虛擬銷售

虛擬銷售有兩種含義：其一，企業的服務或產品銷售在以計算機網、互聯網為平臺營造的虛擬空間中進行，直到最后一刻才變成實體服務或產品；其二，企業將銷售業務外包給其他企業，企業內部不進行銷售。

先分析第一種意義上的虛擬銷售。傳統意義上的銷售遵循標準的商品銷售和配送模式。制造商通過地區分布廣泛的中間商（批發商、零售商、分銷商等）銷售產品。保險、旅游等服務企業也采用相同的模式銷售產品。計算機網、互聯網的出現與應用使得企業可以縮減銷售的中間環節，甚至實現零中間環節的直接銷售。第三節中介紹的虛擬銷售網絡就屬于該意義上的虛擬銷售。虛擬銷售在零售業中最為盛行。虛擬銷售的網上零售商幾乎沒有庫存，直接根據客戶的需要向上游廠商訂購產品，然后向顧客配送貨物。

第二種意義上的虛擬銷售是一種類型的業務外包。對該意義上虛擬銷售的分析可以參照第三節對功能虛擬型虛擬企業的分析以及本節中對虛擬生產或制造的分析。

四、小結

互聯網、信息網為企業外部網絡化提供了平臺。功能虛擬化的虛擬企業是企業外部網絡化的典型形式。

虛擬研究開發、生產和銷售不僅涉及狹義上的虛擬企業，而且“業務外包”型虛擬企業。

參考文獻：

1、馬克思.資本論(第三卷)M.北京：人民出版社，1975.

2、衛興華，顧學榮.政治經濟學原理M.北京：經濟科學出版社，1996.

3、泰勒爾.產業組織理論M.北京：中國人民大學出版社，1997.

4、德K?F?齊默爾曼.經濟學前沿問題M.北京：中國發展出版社，2004.

5、陳郁 譯.交易費用經濟學文選M.上海：人民出版社，1996.

6、康芒斯.制度經濟學（上）M.上海：商務印書館，1962.

7、邁克爾?波特.競爭戰略M.北京：華夏出版社，1998.

8、美卡爾?夏皮羅,哈爾?瓦里安.信息規則：網絡經濟的策略指導M.北京：中國人民大學出版社，2000.

9、王健偉，張乃俠.網絡經濟學M.北京：高等教育出版社，2004.

10、張銘洪.網絡經濟學教程M.北京：科學出版社，2002.

11、趙守香.網絡經濟學M.北京：中國物資出版社，1998.

12、楊瑞龍.當代主流企業理論與企業管理M.合肥：安徽大學出版社，1999.

13、美肯尼斯?普瑞斯,史蒂文?L?戈德曼,羅杰?N?內格爾.以合作求競爭M.沈陽：遼寧教育出版社，1998.

14、美詹姆斯?邁天著.生存之路――計算機技術引發的全新經營革命M.北京：清華大學出版社，1997.

15、英菲奧納?查爾內斯加,加文?波特.虛擬企業管理：如何利用信息獲得競爭優勢M.北京：經濟管理出版社，2002.

16、陳菊紅,汪應洛,孫林巖.靈捷虛擬企業科學管理M.西安：西安交通大學出版社，2002.

17、劉東.企業網絡論M.北京：中國人民大學出版社，2003.

18、C?M?薩維奇.第5代管理M.珠海出版社，1998.

19、烏家培.網絡革命與網絡經濟學J.經濟學動態，1996(7).

20、解樹江.西方虛擬企業理論述評J.經濟學動態，2001(4).

21、劉東.虛擬企業的類型及性質J.現代管理科學，2001(6).

22、張承耀.虛擬企業的本質J.北京天則經濟研究所內部論文稿，1997(34).

23、黃太巖,牛飛亮.企業網絡理論述評J.經濟學動態，1999(4).

24、Steven L. Goldman， Roger N. Nagel，Kenneth Preiss. Agile Ccmpetitors and Virtual Organization:Strategies for Enriching the Customer.1995 by Van Nostrand Reinhold,a Division of International Thomson Publishing Inc.

25、Applegate， L. M.， McFarlan，F. W. and Mckenney， J.L.，CorporateInformation Systems Management：Text and Case，IRWIN，1996.

26、NicholaEconomids，1996，“theEconomicsofNetworks”，site.html .

27、Nicholas Economides and Fredrick Flyer，1997，“Compatibility and Market Structure for Network Goods”，site.html .

28、Nicholas Economides，Dictionary of Terms in Network Economics， .

第3篇：虛擬制造技術論文范文

論文摘要：在機械設計中引入CAD技術,可以解決機械企業中重復性設計多、信息資源利用率低的難題,縮短產品開發周期,具有巨大的經濟效益和應用前景。

1CAD技術的發展

CAD(ComputerAidedDesign)是計算機輔助設計的英文縮寫，是利用計算機強大的圖形處理能力和數值計算能力，輔助工程技術人員進行工程或產品的設計與分析，達到理想的目的，并取得創新成果的一種技術。自1950年計算機輔助設計（CAD）技術誕生以來，已廣泛地應用于機械、電子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等領域，產品的設計效率飛速地提高。現已將計算機輔助制造技術（Com-puterAidedManufacturing，CAM）和產品數據管理技術（ProductDataManagement，PDM）及計算機集成制造系統（ComputerItegratedmanufacturingsystem，CIMS）集于一體。

產品設計是決定產品命運的研究，也是最重要的環節，產品的設計工作決定著產品75%的成本。目前，CAD系統已由最初的僅具數值計算和圖形處理功能的CAD系統發展成為結合人工智能技術的智能CAD系統（ICAD）(IntelligentCAD)。21世紀，ICAD技術將具備新的特征和發展方向，以提高新時代制造業對市場變化和小批量、多品種要求的迅速響應能力。

以智能CAD（ICAD）為代表的現代設計技術、智能活動是由設計專家系統完成。這種系統能夠模擬某一領域內專家設計的過程，采用單一知識領域的符號推理技術，解決單一領域內的特定問題。該系統把人工智能技術和優化、有限元、計算機繪圖等技術結合起來，盡可能多地使計算機參與方案決策、性能分析等常規設計過程，借助計算機的支持，設計效率有了大大地提高。

2三維CAD技術在機械設計中的優點

通過實際應用三維CAD系統軟件,筆者體會到三維CAD系統軟件比二維CAD在機械設計過程中具有更大的優勢,具體表現在以下幾點:

2.1零件設計更加方便

使用三維CAD系統,可以裝配環境中設計新零件,也可以利用相鄰零件的位置及形狀來設計新零件,既方便又快捷,避免了單獨設計零件導致裝配的失敗。資源查找器中的零件回放還可以把零件造型的過程通過動畫演示出來,使人一目了然。

2.2裝配零件更加直觀

在裝配過程中,資源查找器中的裝配路徑查找器記錄了零件之間的裝配關系,若裝配不正確即予以顯示,另外,零件還可以隱藏,在隱藏了外部零件的時候,可清楚地看到內部的裝配結構。整個機器裝配模型完成后還能進行運動演示,對于有一定運動行程要求的,可檢驗行程是否達到要求,及時對設計進行更改,避免了產品生產后才發現需要修改甚至報廢。

2.3縮短了機械設計周期

采用三維CAD技術,機械設計時間縮短了近1/3,大幅度地提高了設計和生產效率。在用三維CAD系統進行新機械的開發設計時,只需對其中部分零部件進行重新設計和制造,而大部分零部件的設計都將繼承以往的信息,使機械設計的效率提高了3~5倍。同時,三維CAD系統具有高度變型設計能力,能夠通過快速重構,得到一種全新的機械產品。

2.4提高機械產品的技術含量和質量

由于機械產品與信息技術相融合,同時采用CADCIMS組織生產,機械產品設計有了新發展。三維CAD技術采用先進的設計方法,如優化、有限元受力分析、產品的虛擬設計、運動方針和優化設計等,保證了產品的設計質量。同時,大型企業數控加工手段完善,再采用CAD/CAPP/CAM進行機械零件加工,一致性很好,保證了產品的質量。

3CAD技術在機械設計中的應用

3.1零件與裝配圖的實體生成

3.1.1零件的實體建模。CAD的三維建模方法有三種,即線框模型、表面模型和實體模型。在許多具有實體建模功能的CAD軟件中,都有一些基本體系。如在AutoCAD的三維實體造型模塊中,系統提供了六種基本體系,即立方體、球體、圓柱體、圓錐體、環狀體和楔形體。對簡單的零件,可通過對其進行結構分析,將其分解成若干基本體,對基本體進行三維實體造型,之后再對其進行交、并、差等布爾運算,便可得出零件的三維實體模型。

對于有些復雜的零件,往往難以分解成若干個基本體,使組合或分解后產生的基本體過多,導致成型困難。所以,僅有基本體系還不能完全滿足機器零件三維實體造型的要求。為此,可在二維幾何元素構造中先定義零件的截面輪廓,然后在三維實體造型中通過拉伸或旋轉得到新的“基本體”,進而通過交、并、差等得到所需要零件的三維實體造型。

3.1.2實體裝配圖的生成。在零件實體構造完成后,利用機器運動分析過程中的資料,在運動的某一位置,按各零件所在的坐標進行“裝配”,這一過程可用CAD軟件的三維編輯功能實現。

3.2模具CAD/CAM的集成制造

隨著科學技術的不斷發展,制造行業的生產技術不斷提高,從普通機床到數控機床和加工中心,從人工設計和制圖到CAD/CAM/CAE,制造業正向數字化和計算機化方向發展。同時,模具CAD/CAM技術、模具激光快速成型技術(RPM)等,幾乎覆蓋了整個現代制造技術。

一個完整的CAD/CAM軟件系統是由多個功能模塊組成的。如三維繪圖、圖形編輯、曲面造型、仿真模擬、數控加工、有限元分析、動態顯示等。這些模塊應以工程數據庫為基礎,進行統一管理,而實體造型是工程數據的主要來源之一。3.3機械CAE軟件的應用

機械CAE系統的主要功能是:工程數值分析、結構優化設計、強度設計評價與壽命預估、動力學/運動學仿真等。CAD技術在解決造型問題后,才能由CAE解決設計的合理性、強度、剛度、壽命、材料、結構合理性、運動特性、干涉、碰撞問題和動態特性等。

4CAD前沿技術與發展趨勢

4.1圖形交互技術

CAD軟件是產品創新的工具,務求易學好用,得心應手。一個友好的、智能化的工作環境可以開拓設計師的思路，解放大腦，讓他把精力集中到創造性的工作中。因此,智能化圖標菜單、“拖放式”造型、動態導航器等一系列人性化的功能，為設計師提供了方便。此外，筆輸入法草圖識別、語言識別和特征手勢建模等新技術也正在研究之中。

4.2智能CAD技術

CAD/CAM系統應用逐步深入,逐漸提出智能化需求.設計是一個含有高度智能的人類創造性活動。智能CAD/CAM是發展的必然方向。智能設計在運用知識化、信息化的基礎上，建立基于知識的設計倉庫,及時準確地向設計師提品開發所需的知識和幫助,智能地支持設計人員，同時捕獲和理解設計人員意圖、自動檢測失誤，回答問題、提出建議方案等。并具有推理功能,使設計新手也能做出好的設計來,現代設計的核心是創新設計,人們正試圖把創新技法和人工智能技術相結合應用到CAD技術中,用智能設計、智能制造系統去創造性指導解決新產品、新工程和新系統的設計制造,這樣才能使我們的產品、工程和系統有創造性。

4.3虛擬現實技術

虛擬現實技術在CAD中已開始應用,設計人員在虛擬世界中創造新產品,可以從人機工程學角度檢查設計效果,可直接操作模擬對象,檢驗操作是否舒適、方便,及早發現產品結構空間布局中的干涉和運動機構的碰撞等問題,及早看到新產品的外形,從多方面評價所設計的產品.虛擬產品建模就是指建立產品虛擬原理或虛擬樣機的過程.虛擬制造用虛擬原型取代物理原型進行加工、測試、仿真和分析,以評價其性能,可制造性、可裝配性、可維護性和成本、外觀等,基于虛擬樣機的試驗仿真分析,可以在真實產品制造之前發現并解決問題,從而降低產品成本.虛擬制造、虛擬工廠、動態企業聯盟將成為CAD技術在電子商務時代繼續發展的一個重要方向.另外,隨著協同技術、網絡技術、概念設計面向產品的整個生命周期設計理論和技術的成熟和發展,利用基于網絡的CAD/CAPP/CAM/PDM/ERP集成技術,實現真正的全數字化設計和制造,已成為機械設計制造業的發展趨勢。

參考文獻

[1]黃森彬主編.機械設計基礎.高等教育出版社.

[2]榮涵銳.新編機械設計CAD技術基礎〔M〕.北京:機械工業出版社,2002.

[3]徐建平,盛和太.精通AutoCAD2005[M].北京:清華大學出版社,2004.

第4篇：虛擬制造技術論文范文

論文摘要:本文闡述了虛擬現實技術的基本特征，以及在各個領域的應用進展情況，并對虛擬現實技術的發展和應用前景做了展望。

0．引 言

虛擬現實技術是2O世紀末興起的一門嶄新的綜合性信息技術，作為一項尖端科技．虛擬現實集成了計算機圖形技術、計算機仿真技術、人工智能、傳感技術、顯示技術、網絡并行處理等技術的最新發展成果，是一種由計算機生成的高技術模擬系統。它的實時三維空間表現能力、自然的人機交互式操作環境以及給人帶來的身臨其境感受，將從根本上改變人與計算機之間枯燥、生硬和被動的現狀，為人機交互技術開創一個全新的研究領域。從虛擬現實技術誕生以來，已經在航空航天、船舶建造與設計、軍事模擬、機械工程、先進制造、城市規劃、地理信息系統、醫學生物等領域中顯示出巨大的經濟、軍事和社會效益，虛擬現實技術與網絡、多媒體技術并稱為2l世紀最具應用前景的三大技術。

1．虛擬現實技術特征

虛擬現實技術是一種先進的、數字化的人機接口技術，其特點在于計算機產生一種人為虛擬的環境，生成一個以視覺感受為主，包括聽覺、觸覺的綜合感知的人工環境，系統可以直接觀察、操作、觸摸、檢測周圍環境及事物的內在變化 ．操作者能夠真正進入一個由計算機生成的交互式三維虛擬環境中，并能與之發生“交互”作用，進行交流。通過參與者與仿真環境的相互作用，并借助人本身對所接觸事物的感知和認知能力，幫助啟發參與者的思維，以全方位地獲取虛擬環境所蘊涵的各種空間信息和邏輯信息。

虛擬現實技術具有以下三個基本特征：

1．1沉浸性。虛擬現實技術是根據人類視覺、聽覺的生理心理特點，由計算機產生逼真的三維立體圖像．使用者戴上頭盔顯示器和數據手套交互設備，便可將自己置身于虛擬環境中，成為虛擬環境中的一員，有一種身臨其境的感覺。

1．2交互性。虛擬現實系統中的人機交互是一種近乎自然的交互可通過鍵盤、鼠標、頭盔、數據手套等設備進行交互。使用者通過自身的語言、身體運動或 動作等自然技能，對虛擬環境中的對象進行觸摸或操作。

1．3多感知性。虛擬現實系統中裝有視、聽、觸、動覺的傳感及反應裝置，因此，使用者在虛擬環境中可獲得多種感知，親身體驗交互操作的反應與感受。

2．虛擬現實技術的應用前景

虛擬現實技術在船舶建造與設計、企業產品的研發與設計、人力資源 網絡培訓、房產 開發與展示、城市規劃、室內設計、工業仿真、文物古跡仿真、軍事模擬等方面有廣闊的應用前景。分析如下：

2．1企業產品的開發與設計．特別是一些勞動密集型產品的設計，采用虛擬現實技術進行設計與開發，在減少重復設計、開模損失、廢品率等方面有著非常明顯的效果。虛擬現實技術開發的產品能夠在產品投入制造前先看到產品，在運行前先感受過程或親歷過程，在設計與開發過程無須代價可不斷修改產品直到滿意，這是一種完全的低投入、嶄新的產品設計制造理念；可利用虛擬三維網絡技術，對同一設計產品，在不同設計部門進行分布式設計，快速、方便地融合各方技術優勢．減少產品的設計時間與設計周期：采用虛擬現實技術可以為許多科研項目、提供虛擬實驗，減少真實實驗的次數和付出，增加真實 實驗的可靠性。總之，虛擬現實技術的開發與應用研究能為產品設計、加工、制造提供相當優秀的開發平臺、實驗與測試環境。減少產品的測試成本，縮短投放市場的時間，這對于促進高科技產業和制造業的快速發展有著極大的作用。

2．2通過虛擬現實技術構建的三維虛擬裝置及沒施．操縱者可以身臨其境地融入到整個裝置的運動環境與運動過程．可以對三維虛擬設備進行仿真操縱，可以查看生產過程、實驗與測試過程 、施工過程、供應過程、物流生產過程等活動的過程中各種技術參數的動態值．從而確認現實的系統是否有能力完成預定的任務和如何去完成，也可從中發現運動過程的缺陷和問題，予以改進。在低成本的條件下，發現實際產品或設施的缺陷與不足，為產品投入生產提供時間和質量上的保證。

2.3隨著物流的遠程化和國際化，物流的流程跨越若干國家、若干種運輸工具，客戶根本不可能對這個系統進行實地考查，客戶在進行業務外包時．又不能只聽一些情況介紹或者錄像演示的過程做 出最后的判斷，在這種情況下，采用虛擬現實技術模擬現實環境，客戶可以直接進入計算機系統虛擬的世界，對關鍵環節進行操縱、演示、觀察和分析有關過程的動態數據，以判定此項業務是否可以外包給這個系統；另一方面，第三方物流公司，也需要借助于模擬現實系統，來分析物流時間、物流成本等，以對是否可以接受客戶的要求做出決策。因此，虛擬現實技術在物流行業的應用將拓展該行業的國際合作空間，節約成本，做大做強物流業，促進海西經濟的快速發展。

2．4在數字化城市建設與研究方面，利用虛擬現實技術，結合傳感器技術、多媒體技術，綜合應用全數字攝影測量技術、GIS技術、仿真技術等，在提供相關城市數據的基礎上可構建虛擬數字化城市。在此基礎上建立虛擬城 市的仿真環境，實現城市 的真實環境的再現 以及對規劃環境的預見，從而建立可交互操作、集成化和人機和諧的虛擬城市系統。

2．5制造業方面，從制造技術及制造業的發展過程來看，我國在21世紀將長期把信息技術、計算機技術、網絡技術融人 AMT的理念中，大規模地采用集成制造、并行工程、計算機仿真、虛擬制造、動態聯盟和電子商務等舉措，用虛擬現實的方法，將產品的設計階段和制造階段融為一體，在設計中就能發現制造中的問題。此外，這一階段的另一個特點就是可聚集全世界的制造資源來進行全世界范圍的合作生產．縮短上市時間，提高產品質量。

2．6人力資源培訓方面，隨著勞務市場規模不斷擴大．大量的人員需要進行培訓方能上崗工作，由于培訓地點、培訓設備的限制，加之培訓人員的爆滿，培訓質量受到很大的影響。推動和加強人力資源的培訓，可提升各工種人員的個人素質．保證企業的穩定發展，促進地方經濟的又好又快的發展。采用三維虛擬仿真平臺，可實現各種人員取得上崗資格必須的培訓，同時，也可對企事業單位在職人員進行本專業模擬真實環境的知識更新培訓，也方便對新聘人員進行崗前培訓，這些培訓的最大特色是模擬真實培訓環境，實現無需場地、無限次數、無限時問的培訓，在提高人員素質的同時，最大化地節約成本。具有非常高的性價比。虛擬 現實技術作為多媒體技術發展的高級階段，在組織學習中的應用將促使目前組織管理過程中的領導者、員工、媒體之間的關系與地位發生重大變化。在對組織成員進行知識傳播、技能訓練等方面會得到顯著的教學效果。特別是隨著計算機網絡化的進程．虛擬網絡的建設，這一新的學習媒體將在個別化教學、企業教學、學校教學、遠距離教學及終身教育中展示巨大的應用前景。

虛擬現實技術與多媒體技術、網絡技術并稱為三大前景最好的計算機技術，其應用場合非常廣泛．特別在工程和人員培訓領域中的應用所產生的經濟效益和社會效益、所節約資源是非常大的。

3．虛擬現實技術發展及應用展望

近年來，虛擬現實技術有了很大的發展，如增強現實(AugmentedReality1，將真實環境和虛擬現實的景象結合起來，既便于生成復雜環境，又便于對實際物體的操作；大型網絡分布式虛擬現實環境，將分布于多個地點的 VR系統或仿真器通過 局域 網或廣域網聯結起來．采用協調一致的結構、標準、協議和數據庫形成一個在時間和空間上互相耦合的虛擬合成環境，參與者可自由地進行交互作用；多通道人機交互技術，即采用人體多種自然交互手段向系統輸入．如手勢、語音、頭部或身體動作等。

虛擬現實技術潛力巨大，應用前景十分廣闊，人類在許多領域面臨著越來 越多前所未有 或前所難為而 又必 須解決 和突破 的問題，例如，載人航天、核試驗、核反應堆維護，包括新武器系統在內的大型產品的設計研究、氣象及自然災害預報、醫療手術的模擬與訓練以及多兵種軍事聯合訓練與演練等。將 vR技術應用于教育可以使學生能夠游覽海底、遨游太空、觀摩歷史城饅，甚至深入原予內部觀察電子的運動軌跡和體驗愛 因斯坦的相對論世界，從而更形象地獲取知識，激發思維。虛擬現實設備的價格還過于昂貴，虛擬現實的應用主要處在科學研究和某些商業領域。隨著虛擬現實技 術的進一步發展，成本的降低，虛擬技術必定會走向實用化、平民化。

參考文獻

[1]徐艷，虛擬現實技術在教育教學中的應用研究[J]，中國科技信息 ，2008．7

[2]石教英，虛擬現實基礎及實用方法[M]，科學出版社，2000．

第5篇：虛擬制造技術論文范文

論文摘要：本文首先介紹了機床數控化改造的必要性，而重點在于介紹如何進行機床數控化改造，包括數控系統的選擇、數控改造中對主要機械部件改裝探討和機床數控改造主要步驟，并列舉了幾個數控改造的實例，最后說明了數控改造中的問題并提出了建議。

1機床進行數控化改造的必要性

微觀上看，數控機床比傳統機床有以下突出的優越性，而且 些優越性均來自數控系統所包含的計算機的威力。

由于計算機有高超的運算能力，可以瞬時準確地計算出每個坐標軸瞬時應該運動的運動量，因此可以復合成復雜的曲線或曲面。

可以實現加工的自動化，而且 柔性自動化，從而效率可比傳統機床提高3～7倍。

由于計算機有記憶和存儲能力，可以將輸入的程序記住和存儲下來，然后按程序規定的順序自動去執行，從而實現自動化。數控機床只要更換一個程序，就可實現另一工件加工的自動化，從而使單件和小批生產得以自動化，故被稱為實現了“柔性自動化”。

加工零件的精度高，尺寸分散度小，使裝配容易，不再需要“修配”。

可實現多工序的集中，減少零件 在機床間的頻繁搬運。擁有自動報警、自動監控、自動補償等多種自律功能，因而可實現 時間無 看管加工。由以上五條派生的好處。如：降低了工人的勞動強度，節省了勞動力（一個人可以看管多臺機床），減少了工裝，縮短了新產品試制周期和生產周期，可對市場需求作出快速反應等等。

以上這些優越性是前人想象不到的，是一個極為重大的突破。此外，機床數控化還是推行FMC（柔性制造單元）、FMS（柔性制造系統）以及CIMS（計算機集成制造系統）等企業信息化改造的基礎。數控技術已經成為制造業自動化的核心技術和基礎技術。

宏觀上看，工業發達 家的軍、民機械工業，在70年代末、80年代初已開始大規模應用數控機床。其本質是，采用信息技術對傳統產業（包括軍、民機械工業）進行技術改造。除在制造過程中采用數控機床、FMC、FMS外，還包括在產品開發中推行CAD、CAE、CAM、虛擬制造以及在生產管理中推行MIS（管理信息系統）、CIMS等等。以及在其生產的產品中增加信息技術，包括人工智能等的含量。由于采用信息技術對國外軍、民機械工業進行深入改造（稱之為信息化），最終使得他們的產品在國際軍品和民品的市場上競爭力大為增強。而我們在信息技術改造傳統產業方面比發達國家約落后20年。如我國機床擁有量中，數控機床的比重（數控化率）到1995年只有1.9％，而日本在1994年已達20.8％，因此每年都有大量機電產品進口。這也就從宏觀上說明了機床數控化改造的必要性。

2如何進行機床數控化改造

2．1 數控化改造的內容。機床與生產線的數控化改造主要內容有以下幾點：其一是恢復原功能，對機床、生產線存在的故障部分進行診斷并恢復；其二是NC化，在普通機床上加數顯裝置，或加數控系統，改造成NC機床、CNC機床；其三是翻新，為提高精度、效率和自動化程度，對機械、電氣部分進行翻新，對機械部分重新裝配加工，恢復原精度；對其不滿足生產要求的CNC系統以最新CNC進行更新；其四是技術更新或技術創新，為提高性能或檔次，或為了使用新工藝、新技術，在原有基礎上進行較大規模的技術更新或技術創新，較大幅度地提高水平和檔次的更新改造。

2．2數控系統的選擇

數控系統主要有三種類型，改造時，應根據具體情況進行選擇。

步進電機拖動的開環系統。該系統的伺服驅動裝置主要是步進電機、功率步進電機、電液脈沖馬達等。由數控系統送出的進給指令脈沖，經驅動電路控制和功率放大后，使步進電機轉動，通過齒輪副與滾珠絲杠副驅動執行部件。只要控制指令脈沖的數量、頻率以及通電順序，便可控制執行部件運動的位移量、速度和運動方向。這種系統不需要將所測得的實際位置和速度反饋到輸入端，故稱之為開環系統，該系統的位移精度主要決定于步進電機的角位移精度，齒輪絲杠等傳動元件的節距精度，所以系統的位移精度較低。該系統結構簡單，調試維修方便，工作可靠，成本低，易改裝成功。

異步電動機或直流電機拖動，光柵測量反饋的閉環數控系統。該系統與開環系統的區別是：由光柵、感應同步器等位置檢測裝置測得的實際位置反饋信號，隨時與給定值進行比較，將兩者的差值放大和變換，驅動執行機構，以給定的速度向著消除偏差的方向運動，直到給定位置與反饋的實際位置的差值等于零為止。閉環進給系統在結構上比開環進給系統復雜，成本也高，對環境室溫要求嚴。設計和調試都比開環系統難。但是可以獲得比開環進給系統更高的精度，更快的速度，驅動功率更大的特性指標。可根據產品技術要求，決定是否采用這種系統。

交/直流伺服電機拖動，編碼器反饋的半閉環數控系統。半閉環系統檢測元件安裝在中間傳動件上，間接測量執行部件的位置。它只能補償系統環路內部部分元件的誤差，因此，它的精度比閉環系統的精度低，但是它的結構與調試都較閉環系統簡單。在將角位移檢測元件與速度檢測元件和伺服電機作成一個整體時則無需考慮位置檢測裝置的安裝問題。當前生產數控系統的公司廠家比較多，國外著名公司的如德國SIEMENS公司、日本FANUC公司；國內公司如中國珠峰公司、北京航天機床數控系統集團公司、華中數控公司和沈陽高檔數控國家工程研究中心。選擇數控系統時主要是根據數控改造后機床要達到的各種精度、驅動電機的功率和用戶的要求。

3數控改造中主要機械部件改裝探討。

一臺新的數控機床，在設計上要達到：有高的靜動態剛度；運動副之間的摩擦系數小，傳動無間隙；功率大；便于操作和維修。機床數控改造時應盡量達到上述要求。不能認為將數控裝置與普通機床連接在一起就達到了數控機床的要求，還應對主要部件進行相應的改造使其達到一定的設計要求，才能獲得預期的改造目的。

滑動導軌副。對數控車床來說，導軌除應具有普通車床導向精度和工藝性外，還要有良好的耐摩擦、磨損特性，并減少因摩擦阻力而致死區。同時要有足夠的剛度，以減少導軌變形對加工精度的影響，要有合理的導軌防護和。

齒輪副。一般機床的齒輪主要集中在主軸箱和變速箱中。為了保證傳動精度，數控機床上使用的齒輪精度等級都比普通機床高。在結構上要能達到無間隙傳動，因而改造時，機床主要齒輪必須滿足數控機床的要求，以保證機床加工精度。

滑動絲杠與滾珠絲杠。絲杠傳動直接關系到傳動鏈精度。絲杠的選用主要取決于加工件的精度要求和拖動扭矩要求。被加工件精度要求不高時可采用滑動絲杠，但應檢查原絲杠磨損情況，如螺距誤差及螺距累計誤差以及相配螺母間隙。一般情況滑動絲杠應不低于6級，螺母間隙過大則更換螺母。采用滑動絲杠相對滾珠絲杠價格較低，但難以滿足精度較高的零件加工。

第6篇：虛擬制造技術論文范文

論文摘要：機電一體化是現代科學技術發展的必然結果，本文簡述了機電一體化技術的基本應用，并對機電一體化專業就業前景及就業方向進行了分析。

0 引言

作為全國發展較為落后的省份，到貴州主政不到一年的省委書記、省長趙克志指出，工業強省戰略是貴州更好更快發展的必然選擇，因此，“十二五”時期貴州將重點實施工業強省戰略和城鎮化帶動戰略。在這樣的時代背景下，作為職業院校的一名教師，深感機電一體化專業又迎來了發展的春天。隨著現代科學技術的不斷發展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，導致了工程領域的技術革命與改造。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發展及其向機械工業的滲透所形成的機電一體化，使機械工業的技術結構、產品機構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化，使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。但機電一體化專業就業前景如何，機電一體化專業就業方向有哪些？這些問題成了很多家長和同學們想要了解的問題。

1 機電一體化技術的基本應用

機電一體化是指在機構的主功能、動力功能、信息處理功能和控制功能上引進電子技術，將機械裝置與電子化設計及軟件結合起來所構成的系統的總稱。其基本特征可概括為：機電一體化是從系統的觀點出發，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感測控技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術，根據系統功能目標和優化組織目標，合理配置與布局各功能單元，在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值，并使整個系統最優化的系統工程技術。由此而產生的功能系統，則成為一個機電一體化系統或機電一體化產品。

1.1 在現代機械制造業中的應用

傳統機械制造業是建立在規模經濟的基礎上，靠企業規模、生產批量、產品結構和重復性來獲得競爭優勢的，它強調資源的有效利用，以低成本獲得高質量和高效率，其生產盈利是靠機器取代人力，靠復雜的專業加工取代人的技能來獲取的。先進的機械制造業是以信息為主導，采用先進生產模式、先進制造系統、先進制造技術和先進組織管理形式的全新的機械制造業，其特征是全球化、網絡化、虛擬化、智能化以及環保協調的綠色制造。現代制造業集成了現代科學技術的發展，充分利用電子計算機技術，使制造技術提高到新的高度。近年來，制造工程領域的新技術相繼誕生，如計算機數字控制、現代集成制造系統、柔性制造技術、敏捷制造、虛擬制造、并行工程等。

1.2 在飲料行業中的應用

機電一體化技術是當今發展最快、應用前景最為廣泛的技術之一。機電一體化技術在食品、飲料包裝機械的開發、設計和制造過程中的應用。不僅使單機的自動化程度大大提高，而且使整條包裝生產線的自動化控制水平、生產能力得到很大提高，使其競爭能力遠遠超過傳統的機械控制的同類設備。可以大大改善食品飲料包裝生產設備產品的質量，提高其國內、國際競爭能力。

1.3 在鋼鐵企業中的應用

在鋼鐵企業中，機電一體化系統是以微處理機為核心，把微機、工控機、數據通訊、顯示裝置、儀表等技術有機的結合起來，采用組裝合并方式，為實現工程大系統的綜合一體化創造有力條件，增強系統控制精度、質量和可靠性。

2 機電一體化專業就業前景

有關研究報告顯示“機電一體化”一詞最早是日本提出的，在上世紀80年代初，日本名古屋大學最早設置了“機電一體化”專業。我國是從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組并將該技術列入“863計劃”中。機電一體化專業是精密機械——電子技術(含電力電子)——計算機技術等多門學科交叉融合的產物，屬高新技術，也是當前發展最快的技術之一，它是先進制造技術的主要組成部分。它的發展推動了當前制造技術的迅速更新換代，是產品向高、精、快迅速邁進，使勞動生產率迅速提高。由于我國逐漸成為世界制造業基地加上傳統企業面臨大規模的技術改造與設備更新，國內急需大量先進制造技術專業人才。而“十二五”時期貴州將重點實施工業強省戰略，因此我校機電一體化專業的畢業生可以立足貴州，放眼全國，就業前景很好，而且往屆畢業生普遍反應待遇較好。畢業生主要在各行政、企業、事業單位從事機械、電氣工程、常用電器的維修、安裝與調試以及技術管理等工作。具體就業方向有：

2.1 機電一體化專業

從事機電一體化液體灌裝生產線及商品包裝自動化機械運行、維護、管理、技術改造等工作的機電一體化高等技術應用性專門人才。可在大型啤酒、飲料、食品及商品包裝生產企業從事現代化自動機與生產線的維護和管理工作，也可在相關的自動機與生產線的生產廠家或設計部門、營銷單位從事技術工作。

2.2 機電一體化專業（計算機輔助設計與制造方向）

從事機電產品的計算機輔助設計（CAD）與計算機輔助制造（CAM），并熟練使用和維修數控加工設備的機電一體化高等技術應用性專門人才。

可在模具設計及制造、機械加工、塑料、五金、電子產品、計算機生產等企業從事數控機床的加工工藝設計編程，數控機床的調試、維護及加工操作，從事生產和技術管理工作，也可以從事國內外數控設備的營銷工作。

2.3 機電一體化專業(模具CAD/CAM方向）

從事利用計算機技術和數控加工技術對模具進行設計和制造等工作的機電一體化高等技術應用性專門人才。

可在模具、機械、五金、塑料、家電等生產企業從事模具計算機輔助設計與制造等方面的技術工作，也可在企事業單位從事與本專業有關的經營、管理工作。

2.4 機電一體化專業（機電CAD技術方向）

在機電一體化產品、設備的設計、制造、維修、管理、技術改造與服務過程中專門從事用電腦繪圖設計、信息處理和資料管理的高等技術應用性專門人才。

可在機械設計、制造與裝備行業、模具制造業，輕工、家用電器、電子制造業從事設計、制造、技術改造、產品營銷、設備管理與維護等工作。

市場調研發現機電一體化專業是一個寬口徑專業，適應范圍很廣。我校該專業學生在校期間除學習各種機械、電工電子、計算機技術、控制技術、檢測傳感等理論知識外，還將參加各種技能培訓和國家職業資格證書考試，如維修電工，PLC程序設計師，CAD制圖員等國家級職業技能鑒定考試，學生必須考取相應的技能證書后才能取得畢業證，充分體現重視技能培養的特點。歷屆學生畢業后主要面向珠江三角洲各企業、公司，從事加工制造業，家電生產和售后服務，數控加工機床設備使用維護，物業自動化管理系統，機電產品設計、生產、改造、技術支持，以及機電設備的安裝、調試、維護、銷售、經營管理等等。

參考文獻：

[1]李建勇.機電一體化技術[M].北京.科學出版社.2004.

[2]高鐘毓.機電控制工程[M].北京.清華大學出版社.2002.

第7篇：虛擬制造技術論文范文

關鍵字：新問題；先進制造技術；前沿科學；應用前景

論文

制造業是現代國民經濟和綜合國力的重要支柱，其生產總值一般占一個國家國內生產總值的20%~55%。在一個國家的企業生產力構成中，制造技術的功能一般占60%左右。專家認為，世界上各個國家經濟的競爭，主要是制造技術的競爭。其競爭能力最終體現在所生產的產品的市場占有率上。隨著經濟技術的高速發展以及顧客需求和市場環境的不斷變化，這種競爭日趨激烈，因而各國政府都非常重視對先進制造技術的探究。

1當前制造科學要解決的新問題

當前制造科學要解決的新問題主要集中在以下幾方面摘要：

（1）制造系統是一個復雜的大系統，為滿足制造系統靈敏性、快速響應和快速重組的能力，必須借鑒信息科學、生命科學和社會科學等多學科的探究成果，探索制造系統新的體系結構、制造模式和制造系統有效的運行機制。制造系統優化的組織結構和良好的運行狀況是制造系統建模、仿真和優化的主要目標。制造系統新的體系結構不僅對制造企業的靈敏性和對需求的響應能力及可重組能力有重要意義，而且對制造企業底層生產設備的柔性和可動態重組能力提出了更高的要求。生物制造觀越來越多地被引入制造系統，以滿足制造系統新的要求。

（2）為支持快速靈敏制造，幾何知識的共享已成為制約現代制造技術中產品開發和制造的關鍵新問題。例如在計算機輔助設計和制造(CAD／CAM)集成、坐標測量(CMM)和機器人學等方面，在三維現實空間(3-RealSpace)中，都存在大量的幾何算法設計和分析等新問題，非凡是其中的幾何表示、幾何計算和幾何推理新問題；在測量和機器人路徑規劃及零件的尋位(如Localization)等方面，存在C-空間

(配置空間ConfigurationSpace)的幾何計算和幾何推理新問題；在物體操作(夾持、抓取和裝配等)描述和機器人多指抓取規劃、裝配運動規劃和操作規劃方面則需要在旋量空間(ScrewSpace)進行幾何推理。制造過程中物理和力學現象的幾何化探究形成了制造科學中幾何計算和幾何推理等多方面的探究課題，其理論有待進一步突破，當前一門新學科--計算機幾何正在受到日益廣泛和深入的探究。

（3）在現代制造過程中，信息不僅已成為主宰制造產業的決定性因素，而且還是最活躍的驅動因素。提高制造系統的信息處理能力已成為現代制造科學發展的一個重點。由于制造系統信息組織和結構的多層次性，制造信息的獲取、集成和融合呈現出立體性、信息度量的多維性、以及信息組織的多層次性。在制造信息的結構模型、制造信息的一致性約束、傳播處理和海量數據的制造知識庫管理等方面，都還有待進一步突破。

（4）各種人工智能工具和計算智能方法在制造中的廣泛應用促進了制造智能的發展。一類基于生物進化算法的計算智能工具，在包括調度新問題在內的組合優化求解技術領域中，受到越來越普遍的關注，有望在制造中完成組合優化新問題時的求解速度和求解精度方面雙雙突破新問題規模的制約。制造智能還表現在摘要：智能調度、智能設計、智能加工、機器人學、智能控制、智能工藝規劃、智能診斷等多方面。

這些新問題是當前產品創新的關鍵理論新問題，也是制造由一門技藝上升為一門科學的重要基礎性新問題。這些新問題的重點突破，可以形成產品創新的基礎探究體系。

2現代機械工程的前沿科學

不同科學之間的交叉融合將產生新的科學聚集，經濟的發展和社會的進步對科學技術產生了新的要求和期望，從而形成前沿科學。前沿科學也就是已解決的和未解決的科學新問題之間的界域。前沿科學具有明顯的時域、領域和動態特性。工程前沿科學區別于一般基礎科學的重要特征是它涵蓋了工程實際中出現的關鍵科學技術新問題。

超聲電機、超高速切削、綠色設計和制造等領域，國內外已經做了大量的探究工作，但創新的關鍵是機械科學新問題還不明朗。大型復雜機械系統的性能優化設計和產品創新設計、智能結構和系統、智能機器人及其動力學、納米摩擦學、制造過程的三維數值模擬和物理模擬、超精度和微細加工關鍵工藝基礎、大型和超大型精密儀器裝備的設計和制造基礎、虛擬制造和虛擬儀器、納米測量及儀器、并聯軸機床、微型機電系統等領域國內外雖然已做了不少探究，但仍有許多關鍵科學技術新問題有待解決。

信息科學、納米科學、材料科學、生命科學、管理科學和制造科學將是改變21世紀的主流科學，由此產生的高新技術及其產業將改變世界的面貌。因此，和以上領域相交叉發展的制造系統和制造信息學、納米機械和納米制造科學、仿生氣械和仿生制造學、制造管理科學和可重構制造系統等會是21世紀機械工程科學的重要前沿科學。

2．1制造科學和信息科學的交叉--制造信息科學

機電產品是信息在原材料上的物化。許多現代產品的價值增值主要體現在信息上。因此制造過程中信息的獲取和應用十分重要。信息化是制造科學技術走向全球化和現代化的重要標志。人們一方面對制造技術開始探索產品設計和制造過程中的信息本質，另一方面對制造技術本身加以改造，以使得其適應新的信息化制造環境。隨著對制造過程和制造系統熟悉的加深，探究者們正試圖以全新的概念和方式對其加以描述和表達，以進一步達到實現控制和優化的目的。

和制造有關的信息主要有產品信息、工藝信息和管理信息，這一領域有如下主要探究方向和內容摘要：

(1)制造信息的獲取、處理、存儲、傳遞和應用，大量制造信息向知識和決策轉化。

(2)非符號信息的表達、制造信息的保真傳遞、制造信息的管理、非完整制造信息狀態下的生產決策、虛擬管理制造、基于網絡環境下的設計和制造、制造過程和制造系統中的控制科學新問題。

這些內容是制造科學和信息科學基礎融合的產物，構成了制造科學中的新分支--制造信息學。

2．2微機械及其制造技術探究

微型電子機械系統(MEMS)，是指集微型傳感器、微型執行器以及信號處理和控制電路、接口電路、通信和電源于一體的完整微型機電系統。MEMS技術的目標是通過系統的微型化、集成化來探索具有新原理、新功能的元件和系統。MEMS的發展將極大地促進各類產品的袖珍化、微型化，成數量級的提高器件和系統的功能密度、信息密度和互聯密度，大幅度地節能、節材。它不僅可以降低機電系統的成本，而且還可以完成許多大尺寸機電系統無法完成的任務。例如用尖端直徑為5μm的微型鑷子可以夾起一個紅細胞；制造出3mm大小能夠開動的小汽車；可以在磁場中飛行的像蝴蝶大小的飛機等。MEMS技術的發展開辟了技術全新的領域和產業，具有許多傳統傳感器無法比擬的優點，因此在制造業、航空、航天、交通、通信、農業、生物醫學、環境監控、軍事、家庭以及幾乎人們接觸到的所有領域中都有著十分廣闊的應用前景。

微機械是機械技術和電子技術在納米尺度上相融合的產物。早在1959年就有科學家提出微型機械的設想，1962年第一個硅微型壓力傳感器問世。1987年美國加州大學伯克利分校研制出轉子直徑為60~120μm的硅微型靜電電動機，顯示出利用硅微加工工藝制作微小可動結構并和集成電路兼容制造微小系統的潛力。微機械技術有可能像20世紀的微電子技術那樣，在21世紀對世界科技、經濟發展和國防建設產生巨大的影響。近10年來，微機械的發展令人矚目。其特征如下摘要：相當數量的微型元器件(微型結構、微型傳感器和微型執行器等)和微系統探究成功，體現了其現實的和潛在的應用價值；多種微型制造技術的發展，非凡是半導體微細加工等技術已成為微系統的支撐技術；微型機電系統的探究需要多學科交叉的探究隊伍，微型機電系統技術是在微電子工藝的基礎上發展的多學科交叉的前沿探究領域，涉及電子工程、機械工程、材料工程、物理學、化學以及生物醫學等多種工程技術和科學。

目前對微觀條件下的機械系統的運動規律，微小構件的物理特性和載荷功能下的力學行為等尚缺乏充分的熟悉，還沒有形成基于一定理論基礎之上的微系統設計理論和方法，因此只能憑經驗和試探的方法進行探究。微型機械系統探究中存在的關鍵科學新問題有微系統的尺度效應、物理特性和生化特性等。微系統的探究正處于突破的前夜，是亟待深入探究的領域。

2．3材料制備／零件制造一體化和加工新技術基礎

材料是人類進步的里程碑，是制造業和高技術發展的基礎。每一種重要新材料的成功制備和應用，都會推進物質文明，促進國家經濟實力和軍事實力的增強。21世紀中，世界將由資源消耗型的工業經濟向知識經濟轉變，要求材料和零件具有高的性能以及功能化、智能化的特性；要求材料和零件的設計實現定量化、數字化；要求材料和零件的制備快速、高效并實現二者一體化、集成化。材料和零件的數字化設計和擬實仿真優化是實現材料和零件的高效優質制備／制造及二者一體化、集成化制造的關鍵。一方面，通過計算機完成擬實仿真優化后可以減少材料制備和零件制造過程中的實驗性環節，獲得最佳的工藝方案，實現材料和零件的高效優質制備／制造；另一方面，根據不同材料性能的要求，如彈性模量、熱膨脹系數、電磁性能等，探究材料和零件的設計形式。進而結合傳統的去除材料式制造技術、增加材料式覆層技術等，探究多種材料組分的復合成形工藝技術。形成材料和零件的數字化制造理論、技術和方法，如快速成形技術采用材料逐漸增長的原理，突破了傳統的去材法和變形法機械加工的許多限制，加工過程不需要工具或模具，能迅速制造出任意復雜外形又具有一定功能的三維實體模型或零件。

2．4機械仿生制造

21世紀將是生命科學的世紀，機械科學和生命科學的深度融合將產生全新概念的產品(如智能仿生結構)，開發出新工藝(如生長成形工藝)和開辟一系列的新產業，并為解決產品設計、制造過程和系統中一系列難題提供新的解決方法。這是一個極富創新和挑戰的前沿領域。

地球上的生物在漫長的進化中所積累的優良品性為解決人類制造活動中的各種難題提供了范例和指南。從生命現象中學習組織和運行復雜系統的方法和技巧，是今后解決目前制造業所面臨許多難題的一條有效出路。仿生制造指的是模擬生物器官的自組織、自愈合、自增長和自進化等功能結構和運行模式的一種制造系統和制造過程。假如說制造過程的機械化、自動化延伸了人類的體力，智能化延伸了人類的智力，那么，"仿生制造"則可以說延伸了人類自身的組織結構和進化過程。

仿生制造所涉及的科學新問題是生物的"自組織"機制及其在制造系統中的應用新問題。所謂"自組織"是指一個系統在其內在機制的驅動下，在組織結構和運行模式上不斷自我完善、從而提高對于環境適應能力的過程。仿生制造的"自組織"機制為自下而上的產品并行設計、制造工藝規程的自動生成、生產系統的動態重組以及產品和制造系統的自動趨優提供了理論基礎和實現條件。

仿生制造屬于制造科學和生命科學的"遠緣雜交"，它將對21世紀的制造業產生巨大的影響。

仿生制造的探究內容目前有兩個方面摘要：

2．4．1面向生命的仿生制造

探究生命現象的一般規律和模型，例如人工生命、細胞自動機、生物的信息處理技巧、生物智能、生物型的組織結構和運行模式以及生物的進化和趨優機制等；

2．4．2面向制造的仿生制造

探究仿生制造系統的自組織機制和方法，例如摘要：基于充分信息共享的仿生設計原理，基于多自律單元協同的分布式控制和基于進化機制的尋優策略；探究仿生制造的概念體系及其基礎，例如摘要：仿生空間的形式化描述及其信息映射關系，仿生系統及其演化過程的復雜度計量方法。

機械仿生和仿生制造是機械科學和生命科學、信息科學、材料科學等學科的高度融合，其探究內容包括生長成形工藝、仿生設計和制造系統、智能仿生氣械和生物成形制造等。目前所做的探究工作大多屬前沿探索性的工作，具有鮮明的基礎探究的特征，假如抓住機遇探究下去，將可能產生革命性的突破。今后應關注的探究領域有生物加工技術、仿生制造系統、基于快速原型制造技術的組織工程學，以及和生物工程相關的關鍵技術基礎等。3現代制造技術的發展趨向

20世紀90年代以來，世界各國都把制造技術的探究和開發作為國家的關鍵技術進行優先發展，如美國的先進制造技術計劃AMTP、日本的智能制造技術（IMS）國際合作計劃、韓國的高級現代技術國家計劃(G--7)、德國的制造2000計劃和歐共體的ESPRIT和BRITE-EURAM計劃。

隨著電子、信息等高新技術的不斷發展，市場需求個性化和多樣化，未來現代制造技術發展的總趨向是向精密化、柔性化、網絡化、虛擬化、智能化、綠色集成化、全球化的方向發展。

當前現代制造技術的發展趨向大致有以下九個方面摘要：

(1)信息技術、管理技術和工藝技術緊密結合，現代制造生產模式會獲得不斷發展。

(2)設計技術和手段更現代化。

(3)成型及制造技術精密化、制造過程實現低能耗。

(4)新型特種加工方法的形成。

(5)開發新一代超精密、超高速制造裝備。

(6)加工工藝由技藝發展為工程科學。

(7)實施無污染綠色制造。

第8篇：虛擬制造技術論文范文

關鍵詞：產業升級；四維理念；探索

當前工業發展已經到了技術創新、管理創新、產業創新的發展時期。在新的形勢下，要形成區域發展的競爭優勢，僅靠以產品為中心的技術創新、以經營為中心的管理創新還不夠，必須通過產業整合實現產業創新。發揮產業聚合效應，以低成本的配套、高端的技術群、強輻射的影響力，創造群體發展的優勢。這也是發展工業經濟從著眼產品、企業，轉向著眼產品和服務并重、企業與產業并重的重要轉變。實踐證明，可以用四維理念提升產業的規模、結構和經營素質，打造有持久競爭力產業高地。

1、從產業技術水平來講，推進縱向提升

所有產業都存在自身如何發展提升問題。金融危機過后，我們通過制定產業調整振興方案，基本上理出了路子。

1.1 鼓勵發展新興產業。所謂新興產業，主要是針對傳統產業而言的，如新材料、新一代信息技術、新醫藥、新能源、節能環保、海洋開發和高端裝備制造等高新技術產業。新興產業是未來的產業發展重點，是推動產業升級的重要載體。要瞄準今后十年二十年甚至更長時期的國內外市場需求，把握新興產業發展的階段性特征和基本規律，制訂科學的發展規劃，搞好可行性研究，統籌產業布局，加強對地方和企業的引導，緊密結合現實的產業基礎和已具備的技術條件，做到有所為有所不為，防止不顧條件的一哄而上。應立足本地優勢和條件，認真篩選有市場、有基礎、有優勢，彰顯本地優勢和特色的產業加以重點培育，爭取在少數領域形成自己的主導產業優勢，增強國內外競爭力。要立足于現有的企業基礎，立足于產學研緊密結合，加大技術研發力度，通過開展技術攻關，掌握核心技術，占領產業的制高點。

1.2 壯大特色優勢產業。發展特色優勢產業，可以有效發揮區域比較優勢，避免產業同構，有利于提高區域整體的競爭力。要立足我省產業發展現狀，加快提升汽車、船舶、成套裝備、家電、食品、造紙、服裝紡織、石化、鹽化等特色優勢產業，大力發展高科技含量、高現代化水準、高市場歡迎度的特色產業鏈和特色工業品，鼓勵企業從最終產品抓起，發展人民群眾生活用品，發展重大成套設備，加快產業鏈的拉長延伸，圍繞做強產業關聯配套體系，做強產業鏈終端，加快采用高新技術改造傳統工藝裝備、生產方式、管理方法。

1.3 加快提升傳統產業。傳統產業不是夕陽產業，也不能等同于落后產業，其發展軌跡往往與一個國家和地區的工業化發展水平緊密相關。特別是像山東這樣一個人口大省、物質消費大省，傳統產業無論在就業、稅收、出口等方面都具有重要戰略意義。我省要圍繞輕工、紡織、機械、化工、冶金、建材六大傳統行業和電子信息、汽車、船舶、石化、家電、食品、服裝紡織七個產業鏈，積極運用高新技術和先進適用技術改造提升傳統產業，促進傳統產業高新化，不斷提高產業核心競爭能力，提高在市場分工中的地位。

1.4 主動淘汰落后產能。在經濟發展過程中，隨著產業自身技術的進步以及資源環境承載壓力加大，一些落后的工藝已成為提高工業整體水平、完成節能減排、實現經濟可持續發展的嚴重制約，加快淘汰這些落后生產能力才能為先進產能騰出市場空間、緩解產能過剩矛盾，才能提高產品質量、優化產業結構、提升核心競爭力。我省一些技術工藝落后的產業一般集中在傳統產業和基礎能源、原材料領域，如冶金、有色、電石、鐵合金、燒堿、水泥、造紙、印染、皮革、焦化等產業。要統籌產業升級、整合重組、持續發展和社會穩定的關系，強化上大壓小、等量或超量淘汰、區域限批、土地調控、環保安全準入、節能預警、差別電價等措施，嚴格落實淘汰落后產能計劃，重點加快鋼鐵、焦炭、水泥、印染等行業淘汰落后生產能力，為優勢企業騰出資源和市場空間，提高資源能源利用效率，促進產業升級。

2、從產業布局優化來講，推進橫向轉移

產業轉移是一個區域在經濟發展中，由市場調節推進的生產要素的空間優化過程，也是轉方式、調結構優化產業結構的重要途徑。

2.1 鼓勵承接先進產業。我省產業布局上存在著同構、同質、低水平重復的問題，急需引入國內外先進產業，打造產業品質優良、競爭力明顯的特色經濟區，形成引領全省經濟發展的產業高地。因此，新時期在國際分工格局變化多端和競爭日益激烈的復雜環境下，我省承接產業轉移，需以促進產業升級和實現經濟可持續發展為目標，抓住國際產業轉移的新特點和新趨勢，把自身產業調整的需求與國際產業調整的需要聯系起來，將產業接納從以量的擴張為主向以質的提高為主轉變，承接好世界先進制造業、高新技術產業、戰略性新興產業和現代服務業的轉移。建立不同的產業承接方式與區域發展戰略，引導外資投向高端制造業、高技術產業，大力發展高端產業和總部經濟，進一步提升研發水平和自主創新能力，提升產業結構層次和在全球價值鏈中的分工地位，增強產業國際競爭力。承接產業轉移應注重區域特色，實現優良要素的強勢聚集，創建產業升級的機制和內生動力。

2.2 適度控制基礎原材料產能。考慮到對資源環境的依賴性，在適度生產規模下發展，引導企業從追求實物量增加轉到追求價值量增長上來，即在保持一定的實物量消耗的基礎上，依靠高技術、高附加值和現代服務增值，形成可持續發展的產業格局。因此，對于依托于本地資源和市場，長期發展起來的具有成熟的生產技術、一定規模和市場優勢、有效益、環境資源能承受的，通過技術創新改造提升，提高技術含量，實現產品的升級換代。對于資源能源類產業，包括石油、煤炭、鋼鐵、水泥、電力、銅鋁、黃金、玻璃、造紙、鹽業、非金屬礦等行業，在省區內適度控制生產能力和產出總量，發展深加工產業。對日常生活用品，按照市場需求去自發調節，不作為政府主導發展的產業。

2.3 提倡轉出發展的產業。隨著我省能源、勞動力、土地、運輸等生產要素成本持續上升，資源、環境、市場、節能減排政策約束壓力加大，限制了勞動密集型產業和資源類產業的發展，一批急需擴張的企業，需要適度向外發展，獲得進一步發展的空間。向省外轉出的產業，一是資源導向型產業，主要包括煤炭采掘業、造紙、食品及農產品加工業、非金屬礦物制品業、黑色金屬冶煉及壓延加工業。二是勞動力導向型產業，主要包括紡織業、服裝及其他纖維制品制造業和皮革、羽絨及其制品業。三是市場導向型產業，主要是化學原料及化學制品制造業。四是產業基礎導向型產業，主要包括通用設備制造業和專用設備制造業。其中有的是單一導向型，有的是復合導向型。

2.4 退出資源環境無保障產業。退出市場的原因不是技術裝備問題，而是產業經營成本過高，企業無利可圖，如不退出將連累其他企業和當地經濟發展。主要是省內資源枯竭的礦業，絕對依賴外來大量資源的加工業，能源高消耗產業，治理排放成本高的產業，重金屬冶煉加工業，逐漸失去市場的傳統產品。

3、從產業區域形態來講，推進軸向聚集

產業聚集是各種優勢生產要素的集合。在產業聚集中，隨著產業集中度的提高，積累和共享中往往伴生新的經營形態和競爭優勢。

3.1 以大帶小配套的產業聚集。積極構建以大企業為龍頭、產業產品為鏈條、中小企業緊密配套、大中小企業合作共贏的現代產業組織體系。這既是龍頭企業自身提升整體競爭能力、促進健康、可持續發展的內在需要，也是現階段我省發展工業的要求。一方面，積極培育關聯度大、帶動性強的大企業，推動企業加快技術改造，提升產品質量，擴大產業規模，發揮其產品輻射、技術示范、信息擴散和銷售網絡的帶動作用，增強骨干企業的凝聚力和輻射力，同時引導大企業采用多種方式，剝離專業化強的零部件和生產工藝，發展專業化配套企業，提高企業間專業化協作水平。另一方面，按照專業化分工、社會化協作的模式，圍繞大企業龍頭產品配套，發揮大企業技術和產業溢出效應，積極發展“專、精、特、新”中小企業，引導他們走“嵌入式”、差異化發展路子，形成以大帶小、以小促大、優勢互補、協調發展的產業格局。

3.2 簇群分布的產業聚集。產業簇群是指在特定領域內，眾多有交叉關聯性的企業、專業化供應商、服務供應商以及相關機構，同時具有競爭與合作關系，并以彼此的共通性和互補性相聯結。產業簇群可以獲得專業化市場的效率、專業化信息的途徑、網絡增值效益和更有效的競爭，不僅有利于產業鏈的重組和延伸，而且能有效帶動產業的整體升級，大幅度降低物流成本，從而全面提高產業競爭力。產業族群是中小企業聚集發展有效模式。要立足自身的資源優勢和現有產業基礎，大力發展優勢產業，實施錯位競爭發展戰略，構筑起布局分工合理的特色產業簇群。加速產業分工，推進專業化協作，形成成本、價格、信息、市場優勢，打造區域品牌。

3.3 園區發展的產業聚集。園區是現代制造業集中、產業聚集效應突出的重要載體，是帶動區域經濟快速發展的有效途徑，也是推動工業轉型升級的強力支撐。我省應發揮集中配套的優勢，明確園區產業定位和發展方向，選準主導產業，推動關聯產業和要素集聚，打造園區品牌，著力培育一批特色鮮明的專業化園區。以現有產業園區為重點，突出特色，提升水平，加快推動工業布局向集約高效、協調優化轉變，引導重點產業園區進一步明確發展特色和發展重點，強化配套，發揮優勢，形成區域經濟核心競爭力。

3.4 集群創新引領的產業聚集。集群式創新是指以專業化分工和協作為基礎，以集群為依托或載體，通過集群內企業相互競爭與合作，實現創新要素的集聚與整合，激活集群內部持續創新活力，以層出不窮的創新成果引領產業發展。集群式創新是提升產業創新能力的有效路徑，是產業組織形式創新和技術創新的統一體。一是建立產業園區與基地，加強區域內產業的科學布局與合理引導，提高產業集群的集聚程度，壯大集群的規模，增強集群的競爭優勢；二是完善和拓展產業鏈，通過關聯分析和有效組織管理，形成產業技術創新協同攻關的組織管理模式，提高技術創新效率；三是構建產學研合作體系，通過建立合作網絡，形成互動合作的創新機制；四是開展產業關鍵共性技術攻關，解決制約產業發展的關鍵共性技術問題；五是大力引進和培育創新型企業和人才，從國內外引進創新型企業，使創新融入各產業集群，并建立良性的引才、育才、用才機制。

4、從產業現代化來講，著重推進信息化

信息化是推進產業發展的觸媒。產業一旦植入信息化，將催生新的發展形態，新的經營方式，新的創新契機。

4.1 技術工藝管理信息化。主要是生產活動的現代化、自動化。突出抓好信息技術與工業的融合，著力推動企業信息技術的集成應用，推動信息技術在重點產品的滲透融合，推動產品數字化、智能化、網絡化，提高產品信息技術含量和附加值，推動工業產品向價值鏈高端跨越，全面提升工業信息化水平。重點推進輕工、紡織、石化、機械、建材、冶金、煤炭、電力、醫藥和現代物流等10大行業的兩化融合，鞏固和發展行業優勢地位。在產品研發設計環節，推廣應用三維計算機輔助設計（CAD）和虛擬制造等技術，實現設計研發的數字化；在生產過程環節，推廣制造執行系統（MES）和智能傳感等技術，實現生產過程的自動化；在企業技術改造環節，推廣清潔生產、新信息與先進制造集成技術，實現技術的現代化；在企業管理環節，推廣基于商業智能的新型企業資源規劃（ERP）和供應鏈管理（SCM）等系統，實現企業運營管理的系統化。

3.2 企業市場與物流信息化。主要是通過平臺建設，聚合社會資源，在信息服務共享中發展。建立和完善不同行業、區域的信息化綜合服務平臺，為企業提供市場需求信息，提供政策、技術、人才等方面的信息化支持。建立并完善一批面向產業集群的技術推廣、管理咨詢、融資擔保、人才培訓、市場拓展等信息化綜合服務平臺，加強資源共享。整合我省院所、高校、園區和企業等的信息化基礎設施資源，建設山東省云計算公共服務平臺，積極發展面向服務、支持制造資源按需使用、制造能力動態協同的云制造服務平臺，為工業領域提供新型信息化支撐服務。

3.3 產業風險防范信息化。重點是經濟金融等方面的預警，防備產業損失。隨著金融一體化和經濟全球化的發展，經濟金融風險日趨復雜化和多樣化，經濟金融風險管理的重要性愈加突出。在國際上，許多大企業、金融機構以及各國政府都在積極尋求經濟金融風險管理的技術和方法，以對經濟金融風險進行有效識別、精確度量和嚴格控制。國內企業也是一樣，必須從全局經濟戰略的高度，運用信息技術評估外部環境對企業可能產生的影響，建立企業決策風險評估機制，提高企業外部風險預警、預告和快速反應能力，及早發現并規避產業風險。

3.4 商業模式創新信息化。商業模式即企業市場價值的實現模式。商業模式創新是繼企業技術創新、產品創新、市場創新、組織創新之后的又一創新，是新經濟的顯著特點。信息化管理手段和IT技術的運用，成為當前企業構建創新商業模式必不可少的工具。應通過信息化理念和技術創新，建立新的產業運作模式，尋求新的發展機遇。傳統產業通過信息化理念和技術創新，建立新的產業運作模式，能夠開發出新的市場空間，創造新的優勢。戴爾公司充分利用互聯網，整合計算機零部件廠商和計算機組裝廠商，形成了著名的戴爾網上直銷商業模式。蘋果公司推出ipod、iphone等系列產品及其商業模式創新，使蘋果公司走出困境，正在改寫美國硅谷的市場規則。

參考文獻：

[1]《山東省制造業“十二五”發展規劃》（魯經信改字〔2011〕237號），2011年5月10日.

[2]陳冬梅.長三角產業轉移的趨勢分析及對策研究.哈爾濱工業大學碩士論文，2007.7.

[3]李曉鵬.山東優勢產業境外轉移的對策研究.山東省農業管理干部學院學報，2010（02）.

A Research on Enhancement of Industrial

Development by Four-Dimension (4D) Conception

WANG Zhao-chun ZHAO Qing

(Shan Dong Economic and Information Technology Committee, Jinan, 250011)