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注意加強“雙師”結構教學團隊的建設,以確保高職《汽車制造與裝配技術》專業的專業教學能力;注意專業課程體系和教學模式的建設,有效利用校內、外實訓基地進行人才培養,通過“校企結合”的方式,讓學生真正到企業中實習,以提高學生的動手實踐能力。對于高職《汽車制造與裝配技術》專業人才培養目標的制定,首先應結合汽車相關企業的崗位就業現狀,制定與之對應的專業人才培養目標;然后通過搜集資料和對相關汽車企業的調研,了解相關汽車企業對人才的具體需求,即了解其對相關工種的需求量。如上所列的工種,裝配工對于企業來說很容易招聘到,且人才來源廣泛。對于企業來說,生產管理人才、專業技術人才是最缺乏的人才。生產管理人才,需要有一定的生產管理知識和能力,而專業技術人才,也是需要掌握一定的專業能力。對這些人才的能力要求比較高,直接從社會上招聘有一定困難的,因為普通社會招聘到的人才多數都缺少經驗,沒有能力勝任這樣的崗位。這就需要在一些有相應工作經驗,具有相應工作能力的“校企結合”的學校進行招聘。這樣的人才進入企業后很容易熟悉工作,由于能力較強,發展潛力自然比同等學歷的學生大一些,這正是企業所需要的。因此,企業所重視的并且需要的是具有一定能力的人才。
二、高職《汽車制造與裝配技術》專業人才培養目標的實現
高職《汽車制造與裝配技術》專業培養目標是建立在崗位能力分析的基礎之上,通過專業課程教學與校內外實訓來實現的。主要包括基礎課程的教學,核心課程的教學,校內實訓和校外實訓四個環節[4]。基礎課程主要包括:汽車機械基礎;工程制圖;汽車電工與電子技術基礎。核心課程包括:汽車裝配工藝;汽車制造技術;汽車性能檢測技術與設備汽車構造與使用;汽車構造與檢修;汽車總裝技術。校內實訓課程包括:鉗工實訓;車工實訓;機械加工實訓;汽車裝調基本技能實訓。校外實訓課程包括:汽車底盤裝調實訓;汽車發動機裝調實訓;整車維修與保養實訓;汽車總裝訓練等。
三、高職《汽車制造與裝配技術》專業人才主要培養項目簡介
1)汽車總成及分總成裝配、調試與檢測:利用掌握的汽車裝配基本知識,運用汽車裝配的基本技能(螺栓螺母拆裝能力、線束插接能力、膠管聯接能力、安裝膠堵能力、打自攻釘能力等),按工藝文件要求,進行一次內飾裝調(線束、頂棚、空調總成、儀表板)、底盤裝調(燃油箱、燃油管與制動管的裝配;前橋分裝與裝配;動力總成分裝與裝配;后橋分裝與裝配;擋泥板、排氣管裝配;車輪裝配)、二次內飾裝調(安全帶;座椅;扶手、門護板、護板、車門保護墊、裝飾蓋;安全氣囊;副儀表板;點煙器;繼電器蓋板;收放機;蓄電池;保險杠;空氣濾淸器;制動液、制冷劑、防凍液、洗滌液加注;前、后組合燈具裝配、車門裝調)、整車檢測與調整(整車綜合電氣系統檢查;車輪定位參數檢測與調整;前照燈的檢測與調整;制動與側滑性),完成汽車整車裝配,合格下線。2)汽車整車檢測:汽車進線;外觀檢查及前輪定位工位檢查、測量、分析、判斷、調試并記錄檢測結果;制動工位檢測、分析、判斷、調試并記錄檢測結果;底盤測功工位檢測、分析、判斷、模擬道路試驗并記錄檢測結果;需要去維修車間維修或調試的項目駛往維修車間,合格駛往停車場。3)汽車車身沖壓:汽車覆蓋件沖壓過程:卷料入庫,開卷,成型,修邊沖孔,翻邊,整形,檢驗,裝箱入庫;汽車車架縱梁沖壓過程:沖裁落料,成型,檢驗;汽車車架橫梁沖壓過程:剪切下料,修邊沖孔,壓彎成型。4)汽車車身焊接:使用熔化焊、壓力焊和釬焊等焊接方法,將沖壓零件在前結構線焊接成發動機艙總成,進入下部線焊接成白車身下部總成,進入車身主焊線;主焊分裝線焊接成頂蓋、圍板總成,也進入車身主焊線;在車身主焊線上,焊接成白車身骨架總成;在調整線上,焊接成白車身總成。5)汽車車身涂裝:白車身前處理,電泳,烘烤,PVC,中涂,烘烤,底色漆,晾干,清漆,烘烤,修飾。6)生產計劃編制:根據公司產品庫存情況及成品銷售發貨趨勢、各成品庫存上、下限結構,初步確需排產的生產品種及數量;了解公司目前所庫存的原料及包裝材料的狀態是否為完全可用狀態,確定可生產的品種及數量;車間設備運行狀況及人力配置是否可以滿足生產需求;結合市場部、銷售部信息及生產建議;各生產車間《標準產能表》。7)設備管理:對新購設備組織相關部門驗收,填寫驗收報告單,入庫;建立設備臺帳;制定設備維修計劃;編制年度設備維修檢驗更新改造計劃和月度設備購置計劃。
四、結語
1.1綠色制造技術的內容
綠色處理。綠色處理,即對機械制造過程中產生的廢氣、廢液等廢棄物運用一定的設備進行處理或回收利用,從而實現污染物質向無污染物質的轉化。
1.2綠色制造工藝的技術基本類型
1.2.1降低能耗工藝技術。降低能耗工藝技術是機械制造過程所采用的綠色制造工藝技術之一。它主要是通過減磨和采取低能耗的施工手段等技術手段,來實現能量損耗降低和加工水平提升的目的。機械制造的過程需要消耗大量的能量,而通過原材料或能源所產生的能力,只有一部分被轉化為有用能量,另一部分則被直接消耗或浪費掉能量。例如,在摩擦過程中,會損失一定的能量,這些能量很可能會對機械制造工藝造成一定的影響,降低加工工藝的可靠性。
1.2.2節約型工藝技術。節約強調的是對原料及能源的節約。其主要是通過適度簡化生產工藝來實現的。一方面,從設計角度,在設計產品時,通過精密的計算合理確定零件的重量和數量,從而提升對原材料的利用率。在工藝上能通過采用新的刀具,增強刀具的使用壽命以及降低刀具使用的能耗。采用干式加工技術,實現資源的節約使用,降低對環境的污染;通過運用先進的制造技術實現對毛坯的預先優化處理,盡可能減少制造過程對原材料的消耗。
1.2.3環境保護型工藝技術。環境保護型工藝技術是利用工藝技術,減少或消除制備過程中產生的對環境有污染的物質。該工藝技術是保護生態環境最直接、最有效的方法。在加工過程中將所需的要素輸入系統時,系統默認將和產品生產無關的物料進行輸出。通過該技術可以實現對機械生產末端無關物料的處理,從而減少廢液、廢氣對環境造成的污染。
1.3綠色機械制造工藝技術的重要意義
隨著資源節約型社會的提出以及全國各地節能環保、循環經濟工作的大力開展,綠色理念、低碳理念已經深入人心,這為我國建設資源節約型社會、友好社會創造了良好的發展環境。作為國民經濟的重要支柱產業,制造業也順應這一趨勢,積極推進工藝技術的研發和創新。在傳統制造業中,由于長期未考慮環境和資源浪費的問題,使得生產過程產生了許多廢氣、廢水,不僅資源沒有得到充分的利用,更對環境造成了嚴重的污染。隨著綠色機械制造工藝的提出和應用,傳統的加工模式正逐漸向清潔生產以及廢棄物循環利用的發展模式轉變。如今,社會需要的產品是高質量、低能耗的產品。因此,只有運用綠色機械制造工藝技術,充分考慮資源的利用和環境保護等相關因素,才能使資源得到優化配置和合理利用,實現環境效益與經濟效益的雙豐收。
2綠色制造技術在機械制造過程中的應用
2.1在產品設計中采用綠色設計結構
機械產品的綠色設計結構是在設計機械產品的時候就充分考慮機械對環境的影響以及對社會的作用,然后對機械產品的質量、壽命進行控制,設計出質量優等、使用壽命長、環境影響小的機械結構。最好的設計是機械能夠循環使用,且生產產品時能夠盡可能地減少產品的生產時間。
2.2選用低毒、無污染綠色原材料
綠色機械的首要條件是其制造機械的材料必須是綠色的。如今,材料科學經過幾十年的飛速發展,現在已經到了一個新的高度。很多以前使用的嚴重污染環境的材料,現在大多都有了環境污染小甚至無污染的材料替代,這就為綠色機械提供了新的發展基礎。企業在發展過程中,不能一味地注重經濟效益,而不注重環境的保護。應該在生產過程中使用低毒無污染的材料,走可持續發展的道路。
2.3采用綠色機械制造技術和工藝
在使用綠色材料制造機械的同時,我們應該改進原有的生產工藝,將過去高耗能、高污染的工藝進行改良和替換,提高生產效率,降低生產成本。對于那些已經有新的工藝替代的產品,應該堅決采用新工藝,淘汰舊的低效率、高污染的工藝。這樣在產品制造過程中最大限度地減少環境污染,降低能耗和原材料損耗。現在廣泛使用的大量的綠色制造的新工藝,從其實現綠色的途徑不同可以分為如下三類:
(1)降低能耗型綠色工藝。在機械制造過程中通過降級能源的消耗實現綠色制造的工藝;
(2)降低原材料消耗的工藝。將生產工藝進行改良,縮短工藝流程,改用新型的原材料等方式來降低原料消耗;
(3)降低污染的工藝。生產過程中產生的廢棄物進行回收再利用,減少對環境的污染。
2.4采用綠色的機械產品包裝技術
最終產品的包裝應該摒棄華而不實的包裝,采用能夠回收再利用的包裝或者對環境污染的綠色包裝技術。除了包裝采用綠色包裝外,還應該考慮包裝的生產成本,將包裝的成本降至最低。現今使用較多的包裝材料有木板、紙箱、泡沫塑料、氣泡墊等。這些包裝材料都屬于不可再生資源,且有些材料降解緩慢,會對環境產生很大的污染。因此,應該開發出一種無污染的能循環使用的包裝材料。
2.5采用綠色的機械產品回收技術
綠色結構設計中,設計環節就考慮廢棄的產品的回收利用,避免報廢的產品對環境造成的污染。這就要求采用綠色技術對報廢的產品進行最大程度的回收利用。這樣不但減少了污染,還能節約原料,進而節約了生產成本,產生非常良好的社會效益和經濟效益。在這其中,企業應該重視回收那些有毒有害的零部件,使之再利用,做到無污染處理。
3推進綠色制造技術路徑的思考
由于發達國家不斷加大對環境的保護力度,使得眾多的高污染企業轉入發展中國家。這些發展中國家為了得到一些經濟效益,提高本地就業率,不得不接受這些高污染的企業進入。這就導致一些地方成了高污染企業的天堂。我國由于機械制造也仍處在發展階段,因此在大量外資企業進入的同時夾雜著為數不少的高污染企業。我國應該拋棄這種先污染后治理的發展方式,拒絕高污染外資企業對我國的污染轉嫁,應該采用綠色制造的理念進行可持續發展。
3.1加強綠色制造技術研發進行技術創新
要將綠色制造的理念落實到機械制造的生產過程中,必須不斷發展新的技術,即實現技術創新。要在綜合考量社會發展需求、當前經濟狀況、現今行業生態狀況等因素后,結合影響綠色機械制造工藝的機械產品性能、壽命、環保等幾個重要因素,進行技術創新。具體要求要做到如下五個方面:
(1)廢棄物回收利用的技術創新。將廢棄物無公害化處理,最好是回收再利用;
(2)干式生產技術的創新。在舊的生產工藝中,由于使用冷卻液,產生了大量的廢液排放。新的工藝不適用冷卻液,且簡化了生產工藝,從而降低了生產成本;
(3)虛擬制造技術的創新。在實際生產中,大批量生產前生產一些工藝樣品,以發現其中的缺陷。若用虛擬制造技術,不用實際進行生產,這樣降低了原料損耗,降低了生產成本;
(4)工藝模擬技術的創新。通過該技術能夠調節工藝參數,優化工藝條件,提高產品質量;
(5)凈成形技術的創新。這種技術能夠降低毛坯制造時的能耗和原材料損耗,降低產品的生產周期,從而降低了成本。
3.2建立綠色生產監督體系,完善綠色監督機制
良好的機械綠色生產,離不開強有力的監督。這些監督包括企業內部自我監督、企業之間互相監督、政府職能部門監督、公眾監督等。通過這些監督方式對企業生產前、生產中、生產后進行監督。在對綠色生產進行監督時,應該盡可能地讓公眾參與進來,實現全民廣泛監督,這樣能對由政府部門主導的法律強制性的監督起到很好的補充作用。
3.3創新綠色制造技術激勵機制,提升企業綠色制造的動力
一、規模
按規模大小FMS可分為如下4類:
1.柔性制造單元(FMC)
FMC的問世并在生產中使用約比FMS晚6~8年,它是由1~2臺加工中心、工業機器人、數控機床及物料運送存貯設備構成,具有適應加工多品種產品的靈活性。FMC可視為一個規模最小的FMS,是FMS向廉價化及小型化方向發展和一種產物,其特點是實現單機柔性化及自動化,迄今已進入普及應用階段。
2.柔性制造系統(FMS)
通常包括4臺或更多臺全自動數控機床(加工中心與車削中心等),由集中的控制系統及物料搬運系統連接起來,可在不停機的情況下實現多品種、中小批量的加工及管理。
3.柔性制造線(FML)
它是處于單一或少品種大批量非柔性自動線與中小批量多品種FMS之間的生產線。其加工設備可以是通用的加工中心、CNC機床;亦可采用專用機床或NC專用機床,對物料搬運系統柔性的要求低于FMS,但生產率更高。它是以離散型生產中的柔性制造系統和連續生產過程中的分散型控制系統(DCS)為代表,其特點是實現生產線柔性化及自動化,其技術已日臻成熟,迄今已進入實用化階段。
4.柔性制造工廠(FMF)
FMF是將多條FMS連接起來,配以自動化立體倉庫,用計算機系統進行聯系,采用從訂貨、設計、加工、裝配、檢驗、運送至發貨的完整FMS。它包括了CAD/CAM,并使計算機集成制造系統(CIMS)投入實際,實現生產系統柔性化及自動化,進而實現全廠范圍的生產管理、產品加工及物料貯運進程的全盤化。FMF是自動化生產的最高水平,反映出世界上最先進的自動化應用技術。它是將制造、產品開發及經營管理的自動化連成一個整體,以信息流控制物質流的智能制造系統(IMS)為代表,其特點是實現工廠柔性化及自動化。
二、關鍵技術
1.計算機輔助設計
未來CAD技術發展將會引入專家系統,使之具有智能化,可處理各種復雜的問題。當前設計技術最新的一個突破是光敏立體成形技術,該項新技術是直接利用CAD數據,通過計算機控制的激光掃描系統,將三維數字模型分成若干層二維片狀圖形,并按二維片狀圖形對池內的光敏樹脂液面進行光學掃描,被掃描到的液面則變成固化塑料,如此循環操作,逐層掃描成形,并自動地將分層成形的各片狀固化塑料粘合在一起,僅需確定數據,數小時內便可制出精確的原型。它有助于加快開發新產品和研制新結構的速度。
2.模糊控制技術
模糊數學的實際應用是模糊控制器。最近開發出的高性能模糊控制器具有自學習功能,可在控制過程中不斷獲取新的信息并自動地對控制量作調整,使系統性能大為改善,其中尤其以基于人工神經網絡的自學方法更引起人們極大的關注。
3.人工智能、專家系統及智能傳感器技術
迄今,FMS中所采用的人工智能大多指基于規則的專家系統。專家系統利用專家知識和推理規則進行推理,求解各類問題(如解釋、預測、診斷、查找故障、設計、計劃、監視、修復、命令及控制等)。由于專家系統能簡便地將各種事實及經驗證過的理論與通過經驗獲得的知識相結合,因而專家系統為FMS的諸方面工作增強了柔性。展望未來,以知識密集為特征,以知識處理為手段的人工智能(包括專家系統)技術必將在FMS(尤其智能型)中起著關鍵性的作用。人工智能在未來FMS中將發揮日趨重要的作用。目前用于FMS中的各種技術,預計最有發展前途的仍是人工智能。預計到21世紀初,人工智能在FMS中的應用規模將要比目前大4倍。智能制造技術(IMT)旨在將人工智能融入制造過程的各個環節,借助模擬專家的智能活動,取代或延伸制造環境中人的部分腦力勞動。在制造過程,系統能自動監測其運行狀態,在受到外界或內部激勵時能自動調節其參數,以達到最佳工作狀態,具備自組織能力。故IMT被稱為未來21世紀的制造技術。對未來智能化FMS具有重要意義的一個正在急速發展的領域是智能傳感器技術。該項技術是伴隨計算機應用技術和人工智能而產生的,它使傳感器具有內在的“決策”功能。
4.人工神經網絡技術
人工神經網絡(ANN)是模擬智能生物的神經網絡對信息進行并行處理的一種方法。故人工神經網絡也就是一種人工智能工具。在自動控制領域,神經網絡不久將并列于專家系統和模糊控制系統,成為現代自支化系統中的一個組成部分。
三、發展趨勢
1.FMC將成為發展和應用的熱門技術
這是因為FMC的投資比FMS少得多而經濟效益相接近,更適用于財力有限的中小型企業。目前國外眾多廠家將FMC列為發展之重。
2.發展效率更高的FML
多品種大批量的生產企業如汽車及拖拉機等工廠對FML的需求引起了FMS制造廠的極大關注。采用價格低廉的專用數控機床替代通用的加工中心將是FML的發展趨勢。
3.朝多功能方向發展