时间：2022-12-31 17:39:16
与英美等工业发达的国家相比，我国制造业的现状不能令人乐观，需要更多的人一起努力。社会的进步，使得如今的人们对产品的要求发生了极大的变化。人们更多的希望品种多样化、快捷的更新速度、高档的产品质量、方便的使用模式、合理的价位，靓丽的外形、完善的售后服务，要满足人们这些日渐增长的需求，就必须采用先进的机械制造技术。加入WTO之后，我国的机械制造业遇到了前所未有的机遇和挑战。要把握住机遇、应对和挑战，就决不能再沿着20世纪的发展模式，必须全面拓展，步入全球化、网络化、虚拟化、自动化、绿色化的“五化”发展模式。只有这样，才能走出一条中国自有的先进机械化道路[2]。
机械制造技术的特点
机械设备的设计、研发、生产，是促进国民经济发展、推进企业创新的一个重要因素。因为无论是新产品的制造，或是新技术的推广，都离不开新的、高科技的机械设备的支持。要想使机械设备的设计研发工作更加合理、科学，要想促进机械水平的整体快速提高，就必须清楚的了解和掌握机械制造技术的特点，只有这样，才能设计出符合规范的大中小型机械设备[3]。
作为一项先进的制造技术，往往在机械产品设计制造、生产组织、管理销售以及售后服务等方面，特别强调计算机技术、信息传感技术、自动化技术以及现代系统管理技术的应用。其原因在于，它要不断使一直以来的传统制造技术和最近的高新技术成果相结合，从而使机械制造技术成为能够驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流三者合一的系统工程。
促进国家经济和综合实力的增强、提高我国企业在国际市场上的竞争能力是先进的制造技术应用的两大目标。因此，它往往并不限于制造过程本身，而是涉及了产品从市场调查、产品研发、工艺设计、生产准备、制造加工以及售后服务等一般产品涵盖的所有内容，在此基础上，将它们结合成为一个有机的整体。最终，提高制造业在所有行业的综合经济效益和社会效益。
怎样提高企业的生产率，是企业参与市场竞争的核心问题。20世纪80年代以后，随着全球市场的进一步融合及发展，制造业要想在市场上拥有一席之地，就必须以侧重提高劳动生产率为根本，转变为侧重时间为核心的时间、质量和成本三者的有机统一为根本。只有达到了三者的统一，机械制造技术才能真正的进步，才能在日渐激烈的市场竞争中处于不败之地。
上世纪80年代开始，全球市场逐步形成，以欧美为首的发达国家通过金融、科技等手段争夺其在全球的市场份额，利用其自身优势，向不发达国家倾销商品、输出资本，导致市场的竞争趋于白热化。为了不被激烈的市场大潮冲垮，各个国家争相发展本国的机械制造技术。只要一个国家的机械制造技术能够赶超世界先进水平，并能成为该国制造业赢得全球市场的支撑力，整个国家的经济实力才能有所提高。与此同时，机械制造技术是21世纪的高科技技术，它理应和最先进的科技成果相集合，理应有明确的新的技术领域。
我国机械制造技术的未来发展
制造技术分为传统制造技术和先进制造技术。显然，先进制造技术是由传统制造技术发展而来的，它保留了传统制造技术中的有效部分，又源源不断的吸取各种新的高技术成果，之后将二者结合到生产的所有领域及其全部过程[4]。扫描显微镜的发明和使用，使人类认识和改造世界的能力进入纳米的尺度。纳米技术是指产品能够实现纳米级精度，是在纳米尺度范围内研究物质原子和分子结构、物质特性及其相互作用和运动，最终运用这种技术为人类服务的高新科技。纳米技术对制造业的发展进程产生了极其深远的影响，就目前来说，它的应用范围十分广泛，包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米装配技术以及纳米测量技术等等。2000年，超精密加工的加工精度已经达到纳米级。而在21世纪初开发的分子束生长技术、离子注入技术和材料合成、扫描隧道工程可使加工精度达到0.0003-0.0001μm。目前的精密工程正向其终极目标——原子级精度的加工逼近，即可以做到移动原子级别的加工[5]。
1）对于现代机械制造技术的未来发展，将主要体现在两个方面：（1）精密工程技术。它以超精密加工的前言部分、微细加工、纳米技术为代表，目的是将来进入微型机械电子和微型机器人的时代。（2）机械制造的高度自动化。它以CIMS和敏捷制造等的发展为代表。
2）飞速发展的网络通讯技术的发展和普及，给从事机械制造业的众多企业的生产经营活动带来了翻天覆地的变化。因此，必须加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习，从而推动机械类企业朝着良性竞争和多方合作的方向发展。
3）未来还需要注意产品生产过程中的模拟和检验，即制作过程中的虚拟技术。计算机仿真是机械制作虚拟化的核心，它通过仿真软件来模拟真实系统，以此来保证产品设计和工艺的合理性，同时，也确保产品制造的成功，并及时发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。
关键词:机械制造;加工工艺;工业加工;机械工业
随着经济的发展和科学技术的进步,机械制造技术在现代工业中的地位越来超重要。机械制造工艺及工装是机械制造技术的重要内容。机械制造的过程是将原材料经过工艺系统的各种加工变成机械产品的过程。机械制造工艺及工装课程就是以制造过程为主线,包括零件机械加工工艺、机床夹具设计及装配工艺等,为国民经济各部门提供冶金机械、矿山及工程机械、石油化工机械、各类运输机械、机床工具及仪器仪表、纺织及包装轻工机械、农牧业加工机械等,为人民提供的耐用消费品,如洗衣机、电冰箱、空调、缝纫机、轿车等。从其应用的广泛性可见,不论传统还是新兴产业都离不开各种各样的机械装备。经过半个多世纪的努力,尤其是改革开放以来,通过引进吸收与自主开发,我国的机械工业已经基本形成门类齐全、具有相当规模及技术开发能力的支柱产业。产业的结构正向着台理化方向发展,先进的制造技术不断在生产中应用推广,机电及相关高效技术产品生产基地正在逐步形成。大型成套设备的装备能力提高了,如我国已能自行设计制造60万kw火力发电机组、70万kw水力发电机组、500万t的大型钢铁成套设备等。通过引进技术的消化吸收,一批先进的高精密制造技术也在我国生产中应用和普及。
一、当前我国机械制造加工发展情况
进入21世纪,我国己基本建立社会主义市场经济体制。全球性的产业结构重新组合和国际分工不断深化,科学技术在突飞猛进地发展,各国都把提高产业竞争能力及发展高新技术,抢占未来经济的制高点,作为科技工作的主攻方向。在机械制造技术方面我国与世界各国的联系日益紧密,中国市场与国际市场进一步接轨,面对国内外市场的激烈竞争,我国企业对技术的需求更加迫切和强烈。新产品的开发水平提高了,大批重点骨干企业在关键工序增加了先进、精密、高效的关键设备,从而进入到高技术开发企业行业研制出如超重型数控龙门铣、高精度五轴数控镗铣床、sx-T大规模集成电路光栅数
显仪、大吨位超重水压机等;制造技术水平不断提高,船泊制造精度可达5微米,高精度外圆磨达0.25微米、粗糙度达0.08微米,精密及超精密加工精度已达到亚微米级和亚纳米级,已形成完整的先进数控机床、新型刀具开发的制造体系。
二、现代机械的先进加工工艺与制造技术的应用
进入21世纪,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)现代机械的先进加工工艺特点
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人的主体作用,强调人、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+产品设计+产品制造+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。因此,未来的制造业将是“绿色”制造业。
(二)现代机械的先进加工工艺应用分类
现代制造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,可将一个三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,其效果就不显着。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。
1.1工业设计的发展历程。
工业设计伴随工业革命而得到迅速发展，按照工业革命的发展程度，一般可分为三个阶段，一是蒸汽革命阶段。十八世纪末蒸汽机发明促进了第一次产业革命的到来，进而产生社会分工，有力促进了传统手工艺转向工业设计方向发展。二是电气革命阶段。该阶段更系统地发展了工业设计理论，而且，与日俱增的人对工业设计加深了解，使工业设计的传播更为广泛。三是电气革命后，各国对科技都非常重视，先进设计制造技术的发展更为迅速。工业设计紧密结合了先进技术，相得益彰，设计生产的工业产品具有较强的外观性、人文性、环保性、功能性、创新性等，这些因素对于消费者产生积极的影响。各国企业也逐渐提高面向产品的工业设计，不断增加人财物的投入力度，工业设计水平不断提高，市场竞争力不断增强。
1.2国内工业设计的发展。
因受历史发展等影响，国内工业设计的发展相对与国外较晚且发展不快。一般可归纳为以下三个发展阶段，一是“拿来主义”，也就是引进国外先进经验并进行复制，几乎不存在设计元素。二是“鹦鹉学舌”，也就是引进国外先进经验并进行模仿，尽管很多地方存在引进国外的影子，但也具有一些独特之处。三是“创新设计”，也就是将引进的国外先进经验进行学习分析并再次创新，企业重视利用创新设计使产品核心竞争力不断提高。随着近年来我国外贸出口逐年增加，面临的经济纠纷也日益增多，引发企业高管日益关注工业设计，并相继投入资金用于工业设计的发展。国内很多大学也相继举办工业设计专业，培养高水平工业设计人才。
1.3工业设计特点。
工业设计的特点比较突出，一是在学科知识方面具有综合性。工业设计一般被认为是从事外形设计，并将其与重复的机械劳动、嘈杂脏兮的环境等相联系。但是工业设计不只是工业产品设计，还能解决“人－机－环境”之间的各类问题，具有较强的综合性、有机结合技术与艺术的一门学科，涉及的学科涵盖机械、物理、化学、市场学、美学、社会学及心理学等多个不同领域。二是学科知识的实践性与应用性都很强。利用设计创造，为人民群众生活提供具有合理性的生存方式，使生活具有人性化、便捷、个性化等特点。三是学科的时代性很强。不同时代的要求不尽相同，目前工业设计需要符合绿色环保、健康节能等设计要求。
2机械设计制造技术
机械工程中机械设计与制造技术是十分重要的内容，是其机械性能的最重要决定因素。随着信息技术的发展，新的机械设计制造方法不断出现，诸如基于数学规划理论与计算机程序而建立，利用数值计算优化设计方案，使期望指标实现最优化的方法；利用结构离散化，采用有限个相互连接并进行分析的单元节点，依据变形协调条件对有限元进行综合求解的设计方法；在规定条件及时间内，规定功能可完成的可靠设计方法；利用虚拟现实与仿真技术，对产品设计、制造等全过程进行模拟，并预测评估技术数据与性能指标的虚拟制造技术；采用目前主流智能制造、绿色制造、纳米制造、个性制造等技术，随着新的设计制造技术的广泛研究应用，将会对世界经济发展起到重要促进作用。
3工业设计与机械设计制造技术之间的关系
3.1机械设计制造技术的作用。
工业设计学科具有综合性，涵盖科技、艺术等多个领域知识。工业设计的先决条件就是科技，产品生产应与科技要求相符，违背客观规律的任何设计都无法实现。很多工业设计具有完善的功能，美观的外形，备受人们喜爱，只是与设计制造客观规律相违背为略有遗憾，难以在力学、结构及制造等方面实现。因此机械设计制造技术作为关键的工业设计技术，应基于对机械工程基础知识的深入理解而开展工业设计，确保产品遵循客观规律与基本原理，工业设计人员充分利用自身专业优势，在结构、色彩及外形等方面易于用户广泛接受。
3.2工业设计的重要作用。
在机械设计制造技术中，工业设计在人机工程学具有重要作用。设计理念基于人的自身，综合各方面因素而进行科学判断。结合人机工程学特点有机结合消费者、产品及其使用者开展相关研究，不只是关注个别要素。目前应用的各类成功产品，都具有人机工程学设计理念。
3.3工业设计与机械设计制造技术相结合的应用。
工业设计与机械设计制造技术各有优势，将其有机进行结合才能使企业产生更显著的经济效益，进而使其综合竞争力得到提高。目前很多国内中小企业，因财力、时间等因素所限，其工业产品设计方法与制造技术还相对较为落后，政府资金投入不足，激励措施有待于进一步完善，使工业设计的发展处境艰难。因此要采用必要的行政手段调节市场经济，利用政府干预促进工业设计健康发展，从而转变设计理念，积极拓展综合性合计人才的培养方式，成立专业研发中心，培养更多的高层次工业设计专业人才。
4结语
数控技术是用数字信息对机械加工和运动过程进行控制的技术。它是集传统的机械制造技术、计算机技术、传感检测技术、网络通信技术、光机电技术于一体的现代制造业基础技术，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点。
目前是采用计算机控制，预先编程然后利用控制程序实现对设备的控制功能。由于计算机软件的辅助功能替代了早期使用纯硬件电路组成的数控装置，使得输入数据的存储、处理、判断、运算等功能均由现场可编辑的软件来完成，这样极大的增强了机械制造的灵活性，提高设备的工作效率。
2机械制造中数控技术的应用
2.1工业生产工业机器人和传统的数控系统一样是由控制单元、驱动单元和执行机构组成的。主要运用机器设备的生产线上，或者运用于复杂恶劣的劳动环境下下，完成人类难以完成的工作，很大程度上改善了劳动条件，保证了生产质量和人身安全。
在实际操作中，控制单元是由计算机系统组成，指挥机器人按照写入内核的程序向驱动单元发出指令，完成预想的操作，同时同步检测执行动作，一旦出现错误或发生故障，由传感系统和检测系统反馈到控制单元，发出报警信号和相应的保护动作。而执行机构是由伺服系统和机械构件组成。有动力部分向执行机构提供动力，使执行机构在驱动元件的作用下完成规定操作。
2.2煤矿机械现代采煤机开发速度快、品种多，都是小批量的生产，各种机壳的毛坯制造越来越多地采用焊件，传统机械加工难以实现单件的下料问题，而使用数控气割，代替了过去流行的仿型法，使用龙骨板程序对采煤机叶片、滚筒等下料，从而优化套料的选用方案。使其发挥了切割速度快、质量可靠的优势，一些零件的焊接坡口可直接割出，这样大大提高了生产效率。同时，数控气割机装有自动可调的切缝补偿装置。它允许对构件的实际轮廓进行程序控制，好比数控机床上对铣刀的半径补偿一样。这样可以通过调节切缝的补偿值来精确的控制毛坯件的加工余量。
2.3汽车工业汽车工业近20年来发展尤为迅猛，在快速发展的过程中，汽车零部件的加工技术也在快速发展，数控技术的出现，更加快了复杂零部件快速制造的实现过程。
将高速加工中心和其它高速数控机床组成的高速柔性生产线集“高柔性”与“高效率”于一体，既可满足产品不断更新换代的要求，做到一次投资，长期受益，又有接近于组合机床刚性自动线的生产效率，从而打破汽车生产中有关“经济规模”的传统观念，实现了多品种、中小批量的高效生产。数控加工技术中的快速成形制造技术在复杂的零部件加工制造中可以很轻易方便的实现，不仅如此，数控技术中的虚拟制造技术、柔性制造技术、集成制造技术等等，在汽车制造工业中都得到了广泛深入的应用。21世纪的汽车加工制造业已经离不开数控加工技术的应用了。
2.4机床设备机械设备是机械制造中的重中之重，面对现代机械制造业的需求，具备了控制能力的机床设备是现代机电一体化产品的重要组成部分。计算机数控技术为机械制造业提供了良好的机床控制能力，即把计算机控制装置运用到机床上，也就是用数控技术对机床的加工实施控制，这样的机床就是数控机床。它是以代码实现机床控制的机电一体化产品，它把刀具和工件之间的相对位置、主轴变速、刀具的选择、冷却泵的起停等各种操作和顺序动作数字码记录在控制介质上，从而发出控制指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件，使机床自动加工出所需零件。
3数控技术的发展
从第一台数控机床开发成功到现在已有50多年的历史，由传统的封闭式数控系统发展到现今的开放式PC数控系统。传统的计算机数控系统，由于采用封闭的体系结构，它的通用性、软件移植性、功能扩展和维修都比较困难；开放式体系结构的计算机数控系统的发展，使传统的计算机数控系统的市场正在受到挑战。开放式计算机数控系统，采用软件模块化的体系结构，显示了优良的性能，能适应各种计算机的软件平台，具有统一风格的用户交互环境，操作、维护、更新换代和软件开发都比较方便，具有较高的性能价格比，已成为数控系统发展的方向。
4结束语
机械制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志，也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期，制造技术是我们的薄弱环节。PC机进入数控领域，极大的促进了数控技术的发展，也为我国在数控生产领域赶超发达国家提供了机遇。跟上发展先进数控制造技术的世界潮流，将其放在战略优先地位，并以足够的力度予以实施，尽快缩小与发达国家的差距，在激烈的市场竞争中立于不败之地。同时，数控加工技术的发展孕育产生大量的数控专业技术人才，进而推动我国现代机械制造业进一步走向繁荣。
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一、3D打印技术对于我国制造业的影响
减少人力成本根据相关的研究显示，一些类似机和火电等行业使用一些重型的机械以及高端的精密机械装备进行工作，这些精密的仪器和设备等在制造的过程中都会使用到很多的材料，并且还需要经过特别复杂的工序。像是一些类似于切割焊接等的制造过程都需要花费大量的人力来完成工程，这对于工人的技术的要求也非常高，另外这也对于员工的人身安全影响极大，对企业来说是一种重要的资源消耗。但是，3D打印技术能够实现一些操作过程的无缝连接，实现无缝连接能够使得大数目的螺丝螺帽在生产过程中的大部分流程成为多余，3D打印技术还能够使得结构之间的的相对稳定性能和连接的强度得到大幅度的提升。跟传统的制造技术相比，3D打印的原理能够使用增加材料的方法来制造出更为复杂的形式的产品，这对于我国的制造业来说大有裨益。因此，3D打印技术能够对我国的制造业产生非常积极的影响，这其中的一个重要优势就是减少更多的人力成本。
二、增加创新机制
3D打印技术属于一种能够使用电脑来辅助技术来完成的一系列的数字性的切片，并且能够使用这些切片的相关信息来传送到打印机上面，之后再进行多层次的加工并且成形，简而言之就是把一些连续性的薄型的层面进行堆叠，一直到一个固态的物体能够成型。换而言之，3D打印技术和普通的打印机的相关工作原理非常相似，在和电脑进行连接之后，使用电脑进行控制将需要打印的材料来进行层层叠加，最后的环节是将计算机上面的蓝图变成为需要最后成型的实际物体。3D打印技术作为新兴技术的一个重要方面，它很可能能够从本质上改变很多的产品的生产的组织方式，更加吸引关注的是传统型的大规模产品生产的相关优势出现的削弱的情况，甚至是消失。这给中小企业特别是一些个体的企业的发展带来新的机遇，并且能够使用集中方式的生产规模来朝向分布式的生产方式前进。传统的制造业因为资金的问题使得一些创新项目很难顺利展开，严重阻碍制造业的发展。但是，目前很多中小企业可以使用3D打印技术来创新本企业的生产，为企业的发展创造新的机会。
三、缓解产能过剩
我国的传统制造业大部分都出现了产能过剩的问题，这些问题大部分都体现在钢铁等行业。这些行业的产能过剩问题在世界金融危机爆发之后尤为明显，并且还大范围地延伸到了汽车和机械等高科技的行业之中。在很长的一段时间内，我国的产能过剩问题还存在于一些整齐划一的生产企业上，这些产品生产出来都是一个样，长时间下来国内的需求很难消化这么多的产品，尽管在价格方面有很大的优势，但是在质量上并不能具备优势，出口的竞争优势丧失，产能过剩的问题又进一步体现出来。在3D打印技术出现之后，相关的产业负责人能够在打印技术的支持之下消费者根据自身的消费需求来量身定制属于自身的产品，这对于大多数的消费者来说具有很强的吸引力。这种量身定制的效果不但能够摸清市场的情况，还能够减少行业出现的产能过剩的问题，并且能够实现更加积极的销售效果，减少一些产品积压的情况出现。因此，3D打印技术对于我国制造业的影响还体现在缓解产能过剩方面，能够有效地缓解目前我国大多数制造行业出现的产能过剩的问题。结束语3D打印技术能够有效地减少一些人力资源的浪费，为我国的大多数制造行业节省物质和人力资金，还能够缩短一些作业的功效，对于促进我国制造业的科学发展至关重要。目前，我国的制造业还存在着一系列的技术和创新等方面的问题，3D打印技术能够提供一定的技术支持。笔者主要讨论3D打印技术对于制造业的影响，希望能够为促进我国的制造业的健康发展提供一定的帮助。
作者：耿锐单位：黑龙江佳木斯大学
数控技术在机械制造方面有着便利性和精确度以及高效率的特点，对于一般的机床很难完成的机械加工操作通过数控技术能够高质量的完成，在对工艺进行加工的过程中还能够对于加工的参数得以方便的改变，这些便利的特点使得机械制造的总体质量得到了提高。
2数控技术的发展趋势分析
新的技术给我国的传统机械制造产业的发展迎来了一个蓬勃的春天，也使得制造业成为了一个工业化的象征，在计算机技术的不断发展的过程中，数控技术给我国的一些重要行业的发展（例如：汽车和轻工以及医疗等）也起到了很大的促进作用，从目前国内外的数控技术的实际发展以及研究的情况来看，其在未来的发展趋势上主要向着高速，高精加工技术及装备的新趋势，五轴联动加工和复合加工机床快速发展，智能化、开放式、网络化趋势，重视新技术标准、规范的建立这些方向上迈进。
3数控技术在机械制造中的实际应用探究
数控技术的应用涉及到多个方面的技术，例如：计算机技术、测量技术、信息处理技术等等，通过对于这些技术的运转操作，其对机械制造行业的发展起到了推动性的作用。
1）数控技术在机床方面的实际应用，对于机械设备来说它在机械制造中的地位非常的重要，在现代技术的应用下机床设备已经是机电一体化产品的重要组成部分，这对于产品的加工质量有着关键性的作用，而通过计算机数控技术为机床的有效控制提供了一个很好的条件，在机床的数字化作用下对于刀具以及机械的部件以及主轴的变速等等都是由数字来进行操作，只需要在对机械的一些零部件加工之前由编程人员把零部件的相关程序进行编程，而后再通过程序的载体，比如说光碟或者是半导体的存储器等，进行载入程序或者是通过手动的方式把这些程序进行输入电脑中处理，从而通过驱动电路来对机床进行控制，在这一过程中如果是想改变对机械的零部件加工只要在电脑系统的程序中进行修改，输入新的程序即可，这对于传统的人工调整有着很大的方便性，在效率上得到了提高。
2）数控技术在汽车机械制造中的实际应用，在我国的经济得到稳步上升过程中人们的生活水平也随之得到了很大的提高，在对产品的消费方面需求愈来愈大，其中，对于汽车的需求在近些年的发展过程中得到了迅猛的增长，这就给汽车机械的制造技术提出了高的要求，对于传统的机械制造技术已经不能很好的满足当前的市场发展需求，在这一市场激烈竞争的背景下数控技术就有着其重要的作用，数控技术在汽车机械制造中得以应用能够在质量上以及效率上都能够得到有效的提高，对于汽车的零部件的加工以及新产品的研制都有着很好的效率提升，从而也把汽车机械的零部件加工向着集成化以及规模化的方向得到了发展。
3）数控技术在煤矿机械制造中的实际应用，煤矿产业对于我国的经济发展有着重要的促进作用，由于煤矿的开采需要机械的参与并且在当前的煤矿产业的发展中对于采煤机械的要求也已经愈来愈高，在实际的采煤环境制约下采煤机的种类也比较的多，并且都不是大批的进行生产，这就给采煤机械的制造有了很大的困难，对于传统的机械制造的技术在采煤机的单件下料问题上得不到很好的解决，而数控技术的应用可以通过龙骨板程序进行下料，对于在套料的选用方案上起到了很好的优化作用，在效率提高的同时，在对机械的零部件生产过程中的精确度也有了很好的保障，从而对采煤机机械的制造质量得到了总体的提高，这对采煤人员的人身安全有了很好的保障，也进而对采煤的过程中的事故得到了有效的降低。在数控技术得到了一定程度的发展的同时，也应当清醒的看到一些不足之处，在长期的发展过程中，我国的数控机床还处在一个低档膨胀和中档发展迟缓以及高档进口的这样一个局面，在我国的一些重要的工程方面的应用上还是依靠于进口的设备和技术来完成，从整体的发展上来看，我国在数控技术上的水平以及精确度和质量、性能和其他国家相比还处于比较落后的阶段，在自主创新能力方面还不够，在自主产权的操作系统方面还比较的缺乏。故此，在未来的数控技术的应用方面，还要针对这些问题进行大力的发展。
4结束语
目前，我国自动化技术发展速度非常快，在机械领域中的作用也日趋明显。应用自动化技术能够降低人力劳动成本，工作人员只需要进行简单的操作就能够实现大型机械的自动化作业，甚至能够完成人们无法完成的工作。计算机技术的发展为自动化技术应用到机械领域提供了保障，人们打破了对传统机械行业的认识，以自动化设备来实现对机械的调用和装配，不仅降低了人力成本，同时还能够有效降低产品的报废率，是整个机械装配流程形成连续化，使产品的生产周期大幅缩短，保质保量的完成机械装配任务，为企业创造出更为丰厚的经济效益。
2自动化技术在机械制造中的应用
1）信息自动化。信息自动化主要是依托于计算机技术而形成的，其中主要包括辅助制造、辅助设计、工艺辅助设计、数据库系统管理等。辅助制造指在产品生产过程中采用数值控制技术来实现自动化应用，进而完成产品的生产，也被称为数控技术；辅助设计是指采用计算机设计软件来完成对产品的创意、设计、建模、参数值评测等，并且对机械构件实现精确测量；工艺辅助设计则是辅助制造和辅助设计的纽带，能够有效提高工艺生产的效率，并使之实现优化和提升；产品数据库系统管理则是采用计算技术来实现对储入库，进而实现信息数据的系统化管理。
2）物资供输自动化。物资供输是对品生产的原材料进行运输和调配的过程，其物资供输自动化则是采用自动化手段来完成物资的运输和调配，是自动化在机械领域中得到应用的细分体现，其中涉及自动化设备、自动化装置、自动化物资输送、自动化软件等。
3）生产自动化。生产自动化能够从机械制造加工方面得以体现，可以实现机械组件的自动化装卸，这种自动化装卸在系统不发生故障的情况下可以循环重复进行，有效降低人力使用成本，并且能够降低由于人为因素所造成的失误，提升产品的合格率，大幅提升了产品的质量。
4）设备装配自动化。设备装配自动化是将整个装配流程输入到数控设备中，通过计算机来完成对机械的操作，按照特定的规格、形状制成配件，同时还能够完成一系列组装、调试、验收等工作，是一条能够自动完成机械装配的自动化流水线。在机械制造业中，设备装备拥有比较重要的地位，而自动化设备能够协助完成接卸装配，使很多繁琐的人工装配能够用机械替代完成，极大地提高机械生产效率，是现代化机械制造的重要组成部分。
5）检测自动化。自动化装配完成的零件或设备需要对其进行检测，而自动化检测则能够很好的完成这项工作。针对新型材料、零部件和复杂的工艺加工产品，在机械制造也中采用人工进行检测难度非常大，而且效率极低，已经不能满足当前机械制造与生产的要求，检测自动化被应用到机械制造是一种必然趋势，采用多种检测技术来对机械制造出的产品进行检测，其中包括电流信号、时序错排、人工神经网络和其他更为智能的设备诊断技术。
3自动化技术在机械制造中的应用发展趋势
1）高度集成化。将自动化应用在机械制造领域，首要解决的问题就是实现制造技术的高度集成化。集成化是一种生产模式，能够将多种生产内容按照一定的顺序来形成流水作业，对制造生产工作进行整合，并在计算机技术的基础上来实现和完成机械制造的自动化，并将其细分到各个子系统中，如自动化信息系统、自动化制造系统、自动化管理系统等，相互子系统之间分工协作，形成一套拥有高集成度的机械制造自动化系统。
2）智能化。机械制造是由手工制造发展转变而来的，传统简单的机械制造技术无法满足新时代的要求，依托于先进的计算机科学所构建的智能化系统能够实现机械加工的集成化、系统化、流程化作业，打破传统机械生产的局限，引入高效能的功能体系，结合计算机信息技术来实现系统的集成和整合，使之成为一个整体，力求实现全自动的智能化生产。智能制造就是将人工智能技术引入到机械制造中，同时在自动化基础上实现更加现代化的机械制造，使相互之间的技术能够相互渗透和共融，能够运用计算机来对机械制造进行分析和决策，模拟人的思维来模仿和代替人的工作。此外，相较于专家智慧，智能化机械制造能够完成专家无法完成的对自身进行监视，及时发现错误并进行调整和改进，同时还能对任务进行预设，不断调节自身参数获得最佳状态，不受情绪的影响等优势。可见，智能化系统相较于人工智能要更高一层。
3）虚拟化。虚拟化指采用计算机技术来使机械产品能够在现实中完成完全模拟，进而提升产品质量，提高工作效率。比如，机械制造过程中应用计算机模拟仿真技术和信息控制技术，能够更好的对计算机的控制过程进行模拟，发现其中所存在的问题，进而在实际工作中避免出现类似错误。利用虚拟化能够大幅提高产品设计和研发的周期，保证产品质量，进而提升在市场中的竞争力。
4）柔性自动化。现代机械制造业的发展要求企业在市场应变能力上要更为灵活，对客户的反馈有快速捕捉并对产品加以改进的能力，因而要根据市场需求的内外部环境条件来有针对性的进行部件更新，对产品生产结构进行调整或改变机械制造种类等，对此，采用柔性自动化技术是最佳的选择。利用计算机技术来构建人机交互界面，并结合自动化技术构建一个拥有柔性自动化的信息管理系统，为获得更高的效益和利润提供保障。柔性自动化系统中并不完全是自动化设备，也存在普通设备，只是在个别环节上可以进行人为介入，以提升机械制造的作业效率。柔性自动化所要实现的目标就是使产品生产能够更好的满足市场需求，提升市场竞争力。与此同时，采用柔性自动化能够拉近机械设置、机械生产、机械制造之间的关系，使集成化程度更高，大幅提升自动化技术应用背景下机械制造的效率。
4结束语
1我国先进机械制造技术的发展现状
随着我国经济的不断发展，我国的机制制造技术的发展虽然取得了一定的成就，但是相比较西方发达国家来说，还是具有一定的差距。
1.1管理方面
目前在西方发达的工业国家当中，发展机械制造技术主要依靠的计算机的智能管理，在技术发展的过程当中重点关注管理模式、生产模式的发展。并且再此基础之上，提出形式多样的管理思想和管理技术。但是目前我国在机械制造技术发展过程当中，对于计算机管理思想的运用还处于一个起步的阶段，大部分的企业还停留在一个经验管理模式上。
1.2设计方面
纵观世界制造行业来看，在发达国家当中已经开始广泛使用计算机辅助技术(CAD/CAM)来完成制造产品的设计工作，目前我国对于计算机辅助技术(CAD/CAM)的利用比例仅仅只有非常小的一部分企业。
1.3制造工艺方面
在制造工艺方面目前发达国家所追求的往往的就是精密性加工、微型加工、纳米技术加工以及激光加工等等。目前这些高端现代制造加工技术在我国的制造行业当中的普及非常低，很多的技术还处于研究和实验当中。
1.4自动化技术方面
在西方发达国家当中主要利用的自动化技术有数控技术、柔性加工技术、计算机集成技术，充分的实现了制造产品加工的自动化流程。但是我国我国的制造行业还处于单机自动化、半自动化甚至是人工操作的阶段。
2机械制造技术的特点
机械制造技术的发展具有非常鲜明的时代性、系统性、市场性以及全球性的，充分实现技术的不断融合、不断发展和不断更新。我们要知道技术的发展不能仅仅局限在技术发展当中，需要纵观整个行业的发展。机械制造技术的发展对于产品的生产流程起到了非常重要的影响作用，所以在技术的研发和创新的过程当中一定要面向全球化竞争。
2我国先进制造技术的创新特点
2.1面向21世纪的技术
发展先进的制造技术是目前我国制造行业发展的必然选择，在技术发展的过程当中我们需要对传统的技术取其精华去其糟粕，同时积极的吸取国外先进的技术经验，并且将发展的技术积极的融入到产品的生产过程当中去。
2.2面向工业应用的技术
制造技术的发展是基于工业行业发展的基础之上的，所以行业环境的发展对于技术的革新发展来说有着非常重要的影响力。我们需要做好工业行业环境的调查工作，对于市场产品的工艺技术、制造技术以及寿命周期做好详细的调查工作。
2.3驾驭生产过程的系统工程
如何实现制造技术的发展，目前看来，最为有效的方式就是有机的融入各类先进技术，例如计算机技术、信息技术、传感技术、材料技术以及管理技术等等。机械制造技术在发展的过程当中应当是不断完善和融合的过程，使得技术不断趋于成熟状态。
2.4面向全球竞争的技术
在上个世纪七十年代末期，随着市场、技术的全球化发展，很多的发达国家利用自身的经济优势、技术优势、以及管理优势开始向发展中国家进行产品的倾销，输出资本。由于经济发展的全球化，制造行业的市场竞争越演越烈，如何在这样的环境上保持自身的优势，最为有效的方式进行实现制造技术的创新和发展。
2.5市场竞争三要素的统一
在上个世纪的八十年代中期，我国的制造行业技术的发展还处于一个非常简单的模式当中，所以直接导致了新型制造产品在上市之后很快技术就会被争相模仿，同类型的产品就会随之流入市场。所以如何在激烈的市场竞争当中保持企业优势，就需要重视产品生产的周期、成本和质量三个要素的发展，使得三要素之间互相协同合作，有机结合起来，共同促进企业的制造技术的发展。
3我国先进机械制造技术的发展趋势
3.1全球化
随着制造行业的竞争越演越烈，跨国制造企业的发展越来越火热。目前我们可以看到，在我国的制造行业当中也许多知名的外资制造企业，其资金实力雄厚，技术基础良好，对于我国的制造企业的发展造成了非常严峻的竞争。但是也正是在这样的形式下，制造行业的全球化发展，也为我国的制造企业和国外制造企业之间的合作提供了非常良好的契机，这样的发展也进一步的促进国际市场的竞争。
3.2网络化
二十一世纪是网络信息技术发展的时代，随着计算机技术的不断普及和发展，在制造行业当中也逐渐的开始意识到了网络通讯技术发展的作用。在产品的研发、设计、生产、制造、包装以及销售的过程当中，实现无地域、无时空限制的发展。网络技术的发展为企业之间的交流合作、经验学习提供了可能。
3.3虚拟化
在制造产品的整个生产流程当中，最后我们需要面临产品的模拟使用和产品检验的问题。需要对产成品的工艺水平、使用性能、产品质量、生产成本进行检验。旨在能够实现产品的最优化生产目标，就需要建构和仿真一系列的生产模式。虚拟化的核心技术就在于利用计算机技术进行生产系统的模拟，改进制造产品在生产过程当中存在的加工工序不合理的地方。
3.4自动化
随着机械技术的不断发展，现阶段对于机械自动化运转的要求越来越高。尤其是在集成技术、运行技术、规模适应技术、环境保护技术和人机一体化技术的发展过程当中，非常重视自动化的运行情况。目前，制造行业的自动化技术的发展可以说是面向世界，依靠网络技术的发展，逐步实现制造智能化、虚拟化和绿色化。
3.5绿色化
我国现在积极倡导绿色生态发展，在机械制造技术发展的过程当中首先在方案的设计上注意对环境的保护，选取绿色材料、绿色设备、绿色工艺，采取绿色的生产流程进行加工，生产出绿色的制造产品。在产品使用完毕之后，可以通过有机的加工处理实现可回收处理。绿色化的机械制造模式可以最大程度缓解制造行业发展对环境的压力，使得材料和能源可以实现利用效益最大化。
本文作者：谢国正作者单位：漯河技师学院
高速切削刀具技术
(1)刀具材料的选择。单图层或多图层的硬质合金、陶瓷、聚晶金刚石等具备了良好的热稳定性、抗冲击的力度大并且很耐磨损等特点，使得它们在高速切割时与被切割的对象的化学亲和力不大，因此它们通常被选作高速切割中的刀具材料。
(2)高速切削刀具的平衡。在进行高速切割时，切割刀具还需满足静平衡要求及动平衡要求，这样才能避免在极高的转速之下强大的离心力使得韧性较差的刀片发生断裂引起的各种事故，避免人身伤害。动平衡主要针对直径较大的道具及盘类道具，尤其是外伸很长的必须对其进行动平衡。此外，还要分别对道具上的每个元件进行平衡，通过平衡后再组装起来对道具联通主轴一并进行平衡才可以。
(3)高速切削刀具几何参数。切削道具的的几何参数对其以后在使用中的耐用程度有直接的利害关系。现如今的高速切削道具的刀刃前角平均比传统切削道具的前角小10b，后角大约5b至8b，这样做的原因是传统的几何参数没有关注到刀具的热磨损使得道具的破损率大大增加，而新的几何参数则考虑到了这些因素，采用修圆刀尖或倒角刀尖,以增大刀尖角,加大刀尖附近刃区切削刃的长度,降低了刀具的热磨损，减小了道具的破损率。
(4)高速切削刀柄系统。刀柄与主轴内孔锥面和端面同时贴紧的两面定位的刀柄的开发及使用。以往的高速切削刀柄一般是7B24锥度的单面夹紧刀柄系统,其缺点是刚性达不到要求、ATC的重复精度不稳定、在高速主轴的带动下容易受到离心力的影响，且刀柄锥度大,不利于快速换刀及机床的小型化。在这样的问题下，刀柄与主轴内孔锥面和端面同时贴紧的两面定位的刀柄应运而生，它有效的提高了精度，充分满足了高速切削技术的要求，两面定位刀柄主要有两大类:一类是对时下常用的刀柄进行改良设计进行的改进性设计,如BIG-PLUS、WSU、等系统;另一类是以德国研发的HSK为代表的B10中空短锥刀柄系统等几种形式。
高速切削工艺
高速切削不仅提高了工作效率，同时提高了加工产品的精度，减少了废件的产生从而减低了生产成本。它的产生是对传统切削技术的突破，传统的切削认为只有减低转速、降低进给以及单行程、大切深才能保障较高的工作效率；相反，高速切削技术大大提高了转速，加速了进给，同时进行中切身、多行程。由于高速切削是新生的切削方式，所以目前尚没有完整的加工参数表和实例可供参考选择,这就要求我们以后在具体操作中慢慢摸索，进行大量的实验，用现有的及未来试验后的数据建立起新的数据库，以便更好的发展高速切削技术，许多电脑编程的软件还达不到高速切削技术的要求，这就需要人工努力来完成，这样高速切削工艺才能在摸索中前进。
高速机床的床身、立柱和工作台
一个重量较为轻巧并且可以提高刚度的机床床身和工作台除了使用碳纤维增强复合材料来减轻工作台外，还可以利用计算机辅助工程的法,尤其是使用有限元进行优化设计，这样便可轻松达到以上目的。
论文语种：中文
您的研究方向：管理
是否有数据处理要求：否
您的国家：北京
您的学校背景：北京理工大学
要求字数：6000 (开题报告)
论文用途：硕士毕业论文
是否需要盲审(博士或硕士生有这个需要)：否
补充要求和说明：先要一个开题报告! 正式毕业论文的要求 学校还没通知 开题报告要求 见 附件 题目方向是 三维制造工艺 对机加企业(车间) 的影响 或 数字化制造 对机加企业(车间)的影响 (最好是针对航天制造企业)
北京理工大学研究生院工程硕士学位论文开题报告：基于三维模型的工艺对技术对航天制造企业生产效率的影响
一、学位论文选题的目的和意义
1.1 选题背景
进入21世纪,数字化设计制造技术在国际航空制造业新产品研制中发展迅猛,传统的以模拟量传递为基础的设计制造手段，已经逐渐被以数字量传递为基础的数字化手段所代替,通过全面采用数字化产品定义、数字化预装配、产品数据管理、并行工程和虚拟制造技术,极大缩短了机型研制周期、提高了产品质量。
二、本选题研究领域历史、现状、发展趋势分析
三、研究方案
四、研究计划进度表
五、经费预算
六、参考文献
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摘要：提出技术哲学研究要融入哲学主流和切近社会现实，必须定位于马克思实践哲学的自然改造论。在这样的定位下，技术创新哲学研究又成为了整个技术哲学研究的关键内容。
一、技术哲学研究的定位：建立一门马克思实践哲学的自然改造论
中外技术哲学研究大致经历了30年左右的系统努力，虽然成果颇丰，但作为一门学科仍未进入“常规科学”阶段，仍处于哲学研究的边缘，仍未产生明显的理论和实践价值。针对这种困境，为了适应当今技术时展的要求，为了促进技术哲学研究的繁荣，中外技术哲学家对技术哲学研究提出了许多有益的建议。譬如：SPT前主席皮特主张加强技术认识论研究，通过科学哲学之门融人哲学主流；拉普建议研究技术变革的动力学；伦克和罗波尔主张建立一门“跨学科的实用主义的技术哲学”；费雷建议，技术哲学应联合西方主流的哲学传统思考技术；伊德认为，技术哲学研究必须适应变化了的技术文化环境，反思当代技术世界的新问题；米切姆指出，必须努力思考我们作为其中一部分的元技术(meta—technology)；杜尔宾则呼唤行动主义，呼吁技术哲学家走进行动主义的领域，加入到解决实际问题的行列中来；陈昌曙先生提出，技术哲学研究必须要有自己的学科特色、基础研究和应用。
这些建议凸显了两个“问题意识”。其一，技术哲学研究如何融人哲学主流；其二，技术哲学研究如何切近社会现实。这两个“问题意识”的确应是作为一门学科的技术哲学研究的“定向仪”，应是我们思考技术哲学研究如何定位的根本指针。
技术哲学研究要融人哲学主流，要切近社会现实，主要取决于它选择什么样的学科主题。技术哲学研究的学科主题是什么，在中外技术哲学界有很大的争论。笔者赞同这样一种观点：技术哲学是“哲学中的自然改造论”。从现代哲学的生活世界观视角看，技术解释有两个基本观点，即“技术是目的的手段”，“技术是人的行动”。这两个基本观点实质上是“一体的”。它们贯穿在雅斯贝尔斯关于技术的界定中，它们也正是海德格尔追问技术本质时首先“穿过的正确的东西”。技术是人的行动，具体地说，国内学者称：“技术就是设计、制造、调整、运作和监控人工过程或活动本身”。国外学者称：技术是“人们借助工具，为人类目的，给自然赋予形式的活动”；技术是“设计一实施”。说到底，“技术是做”，技术是属于自然改造的范畴，技术的问题是实践的问题。所以，技术哲学研究的学科主题本应该定位为“自然改造论”，即是研究“关于改造自然这个领域的一般规律”。
更重要的是，这样学科主题的定位，不仅使技术哲学研究在整个现代哲学体系中有鲜明的特色和突出的价值，而且也使它真正切近社会现实。一方面，马克思在现代哲学的起始处要求“哲学家不仅要研究如何认识世界，更重要的是要研究如何改造世界”。_18_马克思提出的这项现代哲学研究任务至今远未完成。可以说，要完成这项任务，就必须大力发展如此定位的技术哲学研究。而且由于在中外哲学史上，“自然改造”或“造物”的主题始终是缺失的，所以技术哲学研究如此定位就更有价值。另一方面，如马克思所说，改造自然的物质生产实践是人的第一个历史活动，也是人类社会最基本的、决定其它一切活动的实践活动。“这种活动、这种连续不断的感性劳动和创造、这种生产是整个现存感性世界的非常深刻的基础。”所以，以这种实践活动为研究对象的技术哲学必然能真正切近社会现实。
笔者不赞同，技术哲学研究应“以技术认识论为中心”的主张。这种观点的理论预设是，把技术化约为一种“知识体系”，把技术问题归之于认识问题，把技术哲学归结为“技术认识论”。这种观点，究其实质是那种“重视超然的理论思考，轻视实践活动”的哲学传统在今日技术哲学中的继续。如上所论，现在真正需要的是“自然改造论”。“自然改造论”，首要的是指向“自然改造”活动本身，研究其本质、要素、结构和形态，但并不排斥“技术认识论”。技术实践活动中需要知识，有独特的认识现象，技术认识论问题当然有必要研究，但它不足以构成技术哲学研究的中心。
研究“自然改造论”，应该从更好的哲学开始。在这里，“更好的哲学”就是马克思实践哲学。人们通常把马克思在哲学史上所实现的哲学革命称作“实践转向”。马克思实践哲学聚焦于“人的”“实践的”“感性的”“现实世界”，以实践活动作为其世界观的支撑点，从人的实践活动及其历史发展出发去寻求人类解放道路。比较不同的生活世界观，马克思实践哲学突出强调物质生活、实在的对象化活动之于生活世界的基础性，而其他现代哲学则都不同程度地把人的生活归结为日常生活或日常语言交往，都将物质生活、人的对象化活动排除于生活世界之外。所以，只有马克思实践哲学才有一个科学的实践观，才能为“自然改造论”研究提供全面的科学的理论框架。其实，由于其突出的“实践转向”，马克思实践哲学内在地包含了极其丰富的“自然改造论”思想。在这些思想的指导下，进行“自然改造论”研究，不仅能使技术哲学作为一个哲学学科得以成长，而且也会推进马克思实践哲学的发展。如陈昌曙先生所言，“离开自然改造论，实践唯物主义就会被架空。”
综上所述，技术哲学要融入现代哲学的主流必须定位于“马克思实践哲学的自然改造论”。事实上，当前欧美技术哲学的发展已经有走向这一定位的端倪。与经典技术哲学家相比，美国当代技术哲学家伯格曼、伊德和费恩伯格都更加走向现实的感性的生活世界。伯格曼发现当代生活中存在着“装置范式”(deviceparadigm)，伊德揭示了技术制品与人的中介联系(relationsofmediation)、他性联系(alterityrelations)和背景联系(backgroundrelations)。两人都专注于日常生活，但都没有关注产生技术装置或技术制品的技术实践活动。比较而言，费恩伯格更关注技术实践领域，他的“工具化理论”(instrumentalizationtheory)就是描述技术制品成为社会的适用工具的实践过程。当前，这种向现实的感性的生活世界的回归，在欧美技术哲学界已发展成为一场“经验转向”运动。它主张，技术哲学研究必须立足于对技术“内部”的认识，“必须基于对技术实践本身的理解，即技术制品是如何被设计、开发和生产的。”目前，“技术哲学的经验转向”还是初步的，可以预见，其进一步的发展必将指向技术实践论本身，必将使技术实践论研究凸显出来。因为只有这样，技术哲学才能从“关注技术制品使用者阶段(theuserphase)转移到关注其设计、开发和生产阶段”，[]才能真正打开“全新的研究领域”。这也意味着，这场在欧美兴起的“技术哲学经验转向”只有彻底地走上“马克思实践哲学的自然改造论”之途，方能实现其目标。
二、技术哲学研究的关键：技术创新哲学研究
一旦把技术哲学研究定位于“马克思实践哲学的自然改造论”，那么在技术哲学研究的众多主题中，技术创新哲学研究就显得特别关键和紧迫。它不再仅仅是属于“技术哲学的应用研究”或“技术方法论研究”领域，而是属于整个技术哲学研究的基础。可以说，没有深入的技术创新哲学研究，作为“马克思实践哲学的自然改造论”的技术哲学就难以真正确立。从建设“马克思实践哲学的自然改造论”的角度来看技术创新哲学研究的重要性突出表现在以下几点：
其一，从理论逻辑来看，技术创新是技术成为技术的实践过程，技术哲学研究只有牢牢抓住这一技术形成的实践过程，才能向技术“敞开”，揭示技术的内在本质。历史上通常认为，技术是发明家的创造，而创造本身是一种无结构、无过程的心理顿悟，似乎是“来无踪迹”、“带有魔幻色彩”。这种技术创造的“恩赐说”L29J已先行地限制了人们对“技术内部的认识。现在人们则认为，技术从构思到社会的实际应用是一个复杂的创造性的技术与社会相互建构的过程。其中，技术的、经济的、政治的、社会文化的和自然地理的诸多因素相互作用，最终产生与社会相适应的技术、与技术相适应的社会。这个技术产生的实践过程，这个技术成其所是的实践过程，被称之为“技术创新”。可见，“技术创新”概念本身就意含着使技术创造过程“祛魅”，使其“物质化”而纳入实践范畴的意思，已经内在地向“技术内部”的认识敞开。所以。只有研究技术创新，才可能切实知晓技术是什么，它何以可能、何以产生。实质上，德韶尔早就明确地指出了这一点他认为，技术哲学惟有研究技术创造活动，才能发现“技术是如何可能的”。他正确地指出：“为了遇见技术的本质，我们必须到新形式首次被创造的地方去寻找。大规模工业生产只是类似于诗和音乐作品的复制和再生产，而只有在艺术家的创造活动那里我们才更接近于诗和音乐的本质。技术的核心是发明。只可惜，他把技术创造活动主要归之于发明家的“内在的作出”(innerworkingout)，而未能正确地把它视为物质性的社会实践活动。德韶尔这种原本正确的技术哲学研究思想，在后来的技术哲学研究中没有被实行。从整体上看，实际的技术哲学研究“最惊人的共同特征就是技术的外部化方法”。目前，在那些打算“认真对待技术”的哲学家那里，德韶尔的这个思想才逐渐成为技术哲学研究的一个根本性的指导思想。
其二，从历史实践来看，技术创新始终是人类社会发展的轴心，技术哲学研究只有牢牢抓住这一社会发展轴心，才能向现实社会“敞开”，指导和推动现实社会的发展。在古代，这个社会发展轴心是隐含着的，可以从史前各种先王从事创造的传说中窥其踪迹，如《易·系辞》讲中国先王伏羲作八卦、网罟，神农作耜耒，黄帝尧舜作舟楫、杵臼、弧矢等；在现代，这个社会发展轴心是显在的，种种事实显示，技术创新是现代企业和社会的活力之源，是经济发展、生产率增长和人民生活水平提高的基本驱动力。技术创新正作为第一生产力、第一竞争力、第一战斗力，成为世界各国企业家、政治家、军事家头等关切的主题。从历史深处看，从宏观上说，技术创新的体制化始于19世纪末，经过一个世纪的发展，技术创新已经发展成为当代社会物质生产实践的创造性本体，越来越成为解放和发展社会生产力的基础和标志。从微观上说，技术创新恰恰就是一个新的“制作社会”的形成过程。所以，研究技术创新，必将密切技术哲学研究与社会实际的联系，从而促进实际社会问题的解决和发展。如果不“下沉”到“技术创新”层面，则技术哲学研究就不可能实现其重在“改造世界”哲学旨趣。譬如，芒福德、马尔库塞、弗洛姆提出的技术人性化的思想，若要真正作用于现实社会的生活，则必须发展出相应的较为具体的人性化技术创新理论。
其三，从技术哲学自身发展看，技术哲学研究之所以分裂为工程的和人文的两个对立的流派，主要是因为各自偏执于一端：工程的技术哲学，以技术发明为主要研究对象，只关心纯粹技术是如何可能的，而忽视了技术与整个社会的复杂关系；人文的技术哲学，以技术的社会影响为主要研究对象，只关心从人文社会的角度评价技术，往往对技术持敌对态度，而忽视了对技术自身的全面认识。由前所述，技术创新是技术成其所是的技术一社会过程，技术哲学研究技术创新，既能向技术“敞开”，又能向社会“敞开”。由此，研究技术创新可以在工程的技术哲学与人文的技术哲学之间架起桥梁，实现两者的融通，从而为建立一种健全的、连贯的、一致的技术哲学奠定基础。譬如，基于马克思实践哲学，研究技术创新实践活动至少要包括“实践结构论”和“实践形态论”，而要研究这两方面的内容就必须把“工程的”和“人文的”研究视角结合起来，工程技术哲学视野中的“技术创新实践结构论”必须有人文的透视，而人文技术哲学视野中的“技术创新实践形态论”必须有工程的基础。
另外，进行技术创新研究于我国技术哲学研究有特殊的意义。一方面，研究技术创新是我国技术哲学研究积极面向社会主义实践的需要。我国企业搞活、民族复兴最终要落实到技术创新上来。面对全球化、生态化、信息化、知识化的严峻挑战和人口多、底子薄、人均资源相对短缺的国情，如何依靠技术创新求发展是我国社会主义实践中的一个关键性难题。为解决这个问题而提供哲学智慧是当代中国技术哲学家的责无旁贷的任务。另一方面，研究技术创新是我国技术哲学研究创特色的可能之所在。我国的技术哲学研究不能再走一味的引进一述评的学科跟随战略。鉴于国际上技术哲学研究尚处于前范式时期，我国技术哲学研究，只要立足中国现实，视野开阔，在通晓思维的历史和成就的基础上，是有可能创出中国特色的技术哲学理论的。与发达国家相比较，作为“晚发外生型”现代化的国家，面对前述的严峻挑战和国情，我国技术创新涉及因素尤为复杂，进行得尤为艰难，因而构成突出的社会实践问题。牢牢抓住当代中国技术创新实践，以马克思实践哲学为指导，我国技术哲学研究或许能创出自己的特色。
关键词:DEA 山西装备制造业 技术创新效率
中图分类号:F207 文献标识码:A
文章编号:1004-4914(2010)10-220-02
一、引言
装备制造业是为国民经济进行简单再生产和扩大再生产提供生产技术装备的工业的总称,即“生产机器的机器制造业”。装备制造业的发展水平,直接关系到国民经济的控制力和影响力,集中体现国家的综合竞争力和工业发展的技术水平。装备制造业对于一个国家,特别是大国的重要性不言而喻。以机械制造为代表的装备制造业肩负着为国民经济各部门提供装备的重任,它的发达和先进程度,是一个国家、一个地区工业化的标志。
按照国民经济行业分类,装备制造业的产品范围包括机械、电子和兵器工业中的投资类制成品,分属于金属制品业、通用设备制造业、专用设备制造业、交通运输设备制造业、电气机械及器材制造业、电子及通信设备制造业、仪器仪表及文化办公用机械制造业7个大类185个小类。
自1912年熊彼特首次提出创新理论以来,西方经济学家对技术创新作了大量深入的研究。萨缪尔森等经济学家对美1900―1996年间的经济增长进行研究后发现,在人均产出每年118%的增长中,大约115%(约占83%)来源于技术创新,而产业的技术创新是推动技术进步的主要动力,技术进步又是产业发展的最主要因素。因此,技术创新对产业发展至关重要,在产业的技术创新中,技术创新效率又是值得重点关注的一个方面。本文以山西省为例对装备制造业技术创新效率进行测度。
二、DEA模型
(一)模型简介
DEA方法是美国著名运筹学家查恩斯(A.Charnes)和库伯(W.W.Cooper)教授以相对效率概念为基础而发展起来的。继1978年第一个DEA模型提出后,新的模型不断出现,模型的实际应用也日益广泛。DEA在评价多投入和多产出的系统运作的相对有效性方面优势明显,多集合DEA模型可对不同行业、不同地区或不同国家的某一类系统进行综合评价和比较。因此,本文选择了多集合DEA模型进行山西省装备制造业技术创新效率的测度、评价。
多集合DEA模型评价的每一个对象称为一个决策单元,评价的依据是决策单元的一组投入指标数据和一组产出指标数据。为了方便地判定决策单元DEA有效,查恩斯和库伯引用了非阿基米德无穷小量的概念。从而,可以利用单纯形方法求解线性规划问题,来判定决策单元的DEA有效性。
带有非阿基米德无穷小量ε的C2R模型的对偶模型为Dε:
MinVDε=θ-ε(e^T.s-+eT.s+)
指标个数,q为产出指标个数。
线性规划(Dε)的最优解为λ0,s0-,s0+,θ0,有
①若θ0=1,则决策单元k0为弱DEA有效;
②若θ0=1,并且s0-=s0+=0,则决策单元k0为DEA有效。
(二)模型判定
设模型(De)的最优解为λ0、s0-、s0+、θ0,则
(1)θ0=1,且s0-=0、s0+=0:决策单元k0为DEA有效。
其经济意义是:决策单元k0的生产活动(X0,Y0)同时为技术有效和规模有效。
所谓技术有效,是指对于生产活动(X0,Y0),从技术角度来看,资源获得了有效利用,投入要素组合得到了优化,取得了好的产出效果。
所谓规模有效,是指边际产出等于边际投入时的规模,即规模收益不变。在这种规模下,行业的各类资源能够得到很好的配置。当规模无效时又分为规模收益递增与规模收益递减两种情况。
(2)θ0=1,但至少有某个si0->0或者至少有某个sj0+>0:决策单元k0为弱DEA有效。
其经济意义是:决策单元k0不是同时技术有效和规模有效。
若某个si0->0,表示第i种投入指标有si0-没有充分利用;
若某个sj0+>0,表示第j种产出指标与最大产出值尚有sj0+的不足。
(3)θ0
三、指标的选取
效率即为投入产出比,以上DEA模型也是基于此思想建立的。技术创新投入,是一切技术创新活动的源泉,只有投入了才可能有产出效应,创新投入包括有形要素投入和无形要素投入,可以量化为人、财、物的投入。其中人员的投入我们用该行业技术研发人员数量来衡量,财的投入用该行业技术经费开支(R&D经费)来衡量,物的投入用购置的技术开发仪器设备原值来衡量。技术创新产出主要说明技术创新的效果,可以从收益性产出、技术性产出、出口竞争力三方面设计指标。其中,收益性产出指标用新产品销售收入、新产品产值来衡量;技术性产出指标用发明专利数量、新产品开发项目数来衡量;出口竞争力用新产品出口额来衡量。
四、山西装备制造业技术创新效率测度
(一)原始数据的收集
由于一般情况下,投入和产出间都有一定的时滞,本文将滞后期定为一年。投入指标采用2007年的数据,产出指标采用2008年的数据。
(二)测算/运算结果
利用构建的指标体系和相关原始数据,运用lindo6.1软件进行运算,得到以下结果:
五、结论
H7中的Y5缺少原始数据,本着一个数据对计算结果影响不会很大的原则,认为计算结果基本可靠。但H1金属制品业的数据缺少得太多,特别是没有投入指标,显然是不能计算的,计算结果是不能说明问题的。根据测算结果,除金属制品业外,通用设备制造业、专用设备制造业、交通运输设备制造业、电气机械及器材制造业、电子及通信设备制造业、仪器仪表及文化办公用机械制造业θ值都为1,为DEA有效,即这六个行业技术有效,同时规模也有效。
[软科学项目:山西省软科学研究项目《山西装备制造业振兴政策研究》,项目编号:2010041017-02]
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