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制造业数控技术范文1
Abstract: The numerical control technology is the key to realize the automation of mechanical manufacture, directly affects the development of national industry and the improvement of comprehensive national strength. Production and application of the NC technology as the core of mechanical equipment has become an important standard to measure a national technology level and strategic position. Therefore widely used in NC technology application in manufacturing industry, the strategic and development strategy, it is our country realizes industry economic power must be vigorously promoted and widely development.
Key words: machinery manufacturing; NC technology ;application development
中图分类号:TG519.1 文献标识码:文章编号:
0 引言 在机械制造业中,数控加工技术已经越来越受到重视。随着计算机技术为主流的现代科技技术发展和市场产品竞争的加剧,传统的机械制造技术很难满足现代产品多样化的发展和日新月异的换代速度。面对多品种小批量生产比重的加大,产品交货质量和成本要求的提高,要求现代的制造技术具有很高的柔性。如何能增强机械制造业对外界因素的适应能力以及产品适应市场的变化能力,就需要我们能利用现代数控技术的灵活性,最大限度的应用于机械制造行业。将机械设备的功能、效率、可靠性和产品质量提高到一个新的水平,从而满足现代市场的竞争需求。
1 技术特点 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。
机械制造技术智能化发展装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度,数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业(如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业)的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过,“各种经济时代的区别,不在于生产什么,而在于怎样生产,用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料,而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资,不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业,而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。
制造业数控技术范文2
关键词:机械制造 数控技术 技术研究
前言
在机械制造业中,数控加工技术已经越来越受到重视。随着计算机技术为主流的现代科技技术发展和市场产品竞争的加剧,传统的机械制造技术很难满足现代产品多样化的发展和日新月异的换代速度。
1、 机械制造业现状
机械制造是指从原材料开始,经过热、冷加工,装配成产品,对产品进行调试和检测,包装和发运的全过程。现阶段,我国机械制造业的生产能力和规模都不小,处于世界前列,但是我们机械产品大部分都是中、低档的,技术水平含量比较低,且缺乏独立自主的知识产权品牌。人们在潜移默化中,承认了只要是进口的外国产品,质量就一定好于我国制造的产品。正因为这样,提高机械设备的功能、效率、可靠性和产品质量成为我国机械制造业的目标,从而满足现代化市场的竞争需求。
2 、数控技术的原理
所谓数控技术是现代数控系统综合运用了计算机、自动控制、电气传动、精密测量、机械制造等多门技术而发展来的,它是自动化机械系统、机器人、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)等高技术的基础。
3 、 现代数控系统(CNC)系统的结构
现代数控系统,即CNC系统,主要是靠存储程序来实现各种机床的不同控制要求。由图1可知,整个数控系统是由程序、输入、输出设备、计算机数控(CNC)装置、可编程控制单元、主轴控制单元和速度控制单元等部分组成,习惯上简称为CNC系统。CNC系统能自动阅读输入载体上事先给定的数字值并将其译码,从而使机床动作并加工出符合要求的零件。
(1) CNC装置的工作原理
CNC装置的工作原理是通过输入设备输入机床加工所需的各种数据信息,经过译码、计算机的处理、运算,将每个坐标轴的移动分量送到其相应的驱动电路,经过转换、放大,驱动伺服电机,带动坐标轴运动,同时进行实时位置反馈控制,使每个坐标轴都能精确移动到指令所需求的位置。
(2)CNC装置的插补原理
对于连续切削的CNC机床,不仅要求工作台准确定位,还必须控制刀具相对于工件给定速度沿着指定的路径运动,进行切削运动,并保证切削过程中每一点的精度和粗糙度,这取决于CNC装置的插补功能。数控机床加工曲线时,用一小段折线逼近要加工的曲线。“插补”实质是数控系统根据零件轮廓线型的有限信息,计算出刀具的一系列加工点、完成所谓的数据“密化”工作。
4、 数控技术装备
(1)自动控制及智能化的数字化技术
自动控制理论和伺服驱动技术对数控机床的功能、动态特性和控制品质具有决定性影响。在对一个具体的控制装置或系统的设计、仿真和现场调试中,自动控制理论具有重要的理论指导作用。在伺服速度环控制中采用的前馈控制,使传统的位置环偏差控制的跟踪滞后现象得到了很大的改善,而且增加了系统的稳定性和伺服精度。
交流驱动系统发展迅速,交流传动系统已由模拟化向数字化方向发展,而且向智能化的数字伺服技术发展。以运算放大器等模拟器件为主的控制器正在被以微处理器为主的数字集成元件所取代,从而克服了零点漂移、温度漂移等弱点。与交流伺服电动机驱动技术相配套的是电力电子技术,它提供了瞬时输出很大的峰值电流和完善的保护功能。
(2)精密机械技术
精密机械技术是数控机床的基础,它包括精密机械设计和精密机械加工两大方面。精密机械技术,当今正面临着重大的挑战。机械系统自身在结构及传动精度、刚度、体积、质量和寿命等方面对数控机床仍具有举足轻重的影响。在制造过程所使用的机电一体化系统中,(如:Computer Aided Deigning,简称CAD;Computer AidedManufacturing ,简称CAM;Computer Aided Process Planning,简称CAPP等)、人工智能和专家系统,形成新一代的机械制造技术。但传统的以知识和技能形式存在的机械技术是任何其它技术所无法取代的。因此对一台数控机床而言,机械结构和传动占了很大比例,不断发展各种新的设计计算方法和新型结构,采用新材料和新工艺,使新一代数控机床的主机具有高精度、高速度、高可靠性、体积小、质量小、维护方便和价格低廉的机械结构。
(3)精密检测和智能化的传感技术
精密检测和传感技术一直是闭环和半闭环控制的系统中的关键技术,检测和传感装置则是实现自动化控制的关键环节之一。精密检测和传感的精度与功能直接影响自动控制的品质,在精度补偿方面发挥重要作用。精密检测的关键元件是传感器,数控系统要求传感器能快速、精确地获取信息,并在各种各样的工作环境下能够可靠地运行。
5、 数控技术在机械制造中的应用
(1)数控技术在机床上的应用
数控机床的工作过程是将加工零件的几何信息和工艺信息进行数字化处理,即对所有的操作步骤(如机床的启动或停止、主轴的变速、工件的夹紧或松夹、刀具的选择和交换、切削液的开或关等)和刀具与工件间的相对位移以及进给速度等都用数字化的代码表示。在加工前由编程人员按规定的代码将零件的图纸编制成程序,然后通过程序载体(如穿孔带、磁带、磁盘、光盘和半导体存储器等)或手工直接输入(MDI)方式将数字信息送入数控系统的计算机中进行处理,最后通过驱动电路又伺服装置控制机床实现自动加工。数控机床的最
大特点是当改变加工零件时,一般只需要向数控系统输入新的加工程序,而不需要对机床进行人工的调整和直接参与操作,就可以自动地完成整个加工过程。
(2)数控技术在汽车工业中的应用
近些年来,汽车工业发展突飞猛进,在如此快速的发展过程中,汽车配件的加工技术也同步在飞速发展,而数控技术的应用,在一定程度上更大的加快了汽车配件的生产制造。将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,不仅满足了产品更新换代频率越来越快的要求,做到一次投资,长期受益,又有不逊于组合机床刚性自动线的制造效率,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。其中复杂的零部件加工制造能够运用现代数控加工技术中的快速成形制造技术轻易实现,不但如此,还有一些其他方面的技术,如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有了更加广泛的应用。
(3)数控技术在机械设备中的应用
机械设备在机械制造中占有着极其重要的作用,基于现代机械制造业的要求,拥有着控制能力的机床设备在现代机电一体化产品中发挥着不可取代的作用。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,即在机床上应用计算机控制技术,也就是用数控技术对机床的加工进行指挥控制,这就是我们现在所熟悉的数控机床。这种新一代机电一体化产品是以代码来实现机床控制的,它把刀具和工件之间的相对位置、主轴变速、刀具的选择、冷却泵的工作等各种操作储存在控制介质内,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,以控制机床使其加工出我们所需的工件。
6、 数控技术的发展趋势
随着科学技术的不断发展,数控技术的发展越来越快,数控机床朝着高性能、高精度、高速度、高柔性化和模块化方向发展。但最主要的发展趋势就是采用“PC+运动控制器”的开放式数控系统,它不仅具有信息处理能力强、开放程度高、运动轨迹控制精确、通用性好等特点,而且还从很大程度上提高了现有加工制造的精度、柔性和应付市场需求的能力。美国将其称为新一代的工业控制器,日本称其将带来第三次工业革命。
制造业数控技术范文3
关键词:数控技术 机械设计制造 自动化 人才培养
中图分类号:G718 文献标识码: C 文章编号:1672-1578(2013)09-0245-01
1 前言
随着我国经济的发展,也带动了我国科技的迅速发展,这就使我国从原来的机械大国逐步转变成为了机械强国,但是从目前高等院校的人才培养模式来看,仍然存在着很多问题,具体表现在虽然每年毕业生的人数都在不断增加,但是个人素质却没有显著提高,很难达到企业的要求。追溯这个原因,主要体现在大部分高校在现阶段的教育仅仅是注重单纯的给学生传授专业方面的知识,但是却忽视了培养学生的个人能力、综合能力以及创新意识。高校应该尽快完成对教学模式和教学体系的调整与改革,不仅重视理论的培养,还更应该做好学生实践能力的培养工作。
2 当前的人才培养目标与定位
由于当今科学技术的迅速发展,使得传统机械方面的学科和人文科学、材料以及信息等方面的其他专业的边界变得越来越模糊,几个专业之间的联系也变得越来越紧密。因此,机械设计制造及其自动化专业为了适应新形势教学要求的需要,就需要对该专业的人才培养模式做出全面的改革。第一,改革的目的主要是为了给一些事业单位及企业提供具有高素质的人才,以满足现代社会对于人才的能力、个人素养以及专业知识等方面日益增长的需求。在人才类型上主要可以分成工程应用型以及工程研究型两类,这两种类型的人才在培养时所需要的专业知识、操作能力以及个人素质的方式既有共同点也有区别。第二,为了满足新时代下的现代化需求,应该培养出德智体美劳各个方面全面发展,具备专业的基础知识、基本技能以及创新能力的优秀人才,这样才能够满足制造行业一线生产的要求。第三,在现代化的培养目标中,能够充分地体现出当今社会的发展与社会的进步。培养的人才主要应该具备机电结合与工程应用两个方面的特征,人才培养视为了服务制造行业的一线生产;其业务范围具体规定了需要设计制造、管理销售和技术运用及改造等方面的人才。而在该专业的人才培养目标中,并不包含开发型人才。
3 人才培养结构的基本框架
当前该专业的应用型人才培养框架大致可以概括为以下几点:以工程应用为一条主线;以机与电为两根支柱;以设计、制造、测控和传动三个方面为三个模块;以数学物理、人文科学、计算机技术、外语四个方面为四块基石;以专业技术、工程素质、人文修养、道德品质、身心健康五个方面为五种素质。
4 应用型人才培养的主要措施
4.1加强高校师资队伍建设
要想实现教学改革,高校就需要建立起一支具有高素质、专兼结合的已经优化配置的师资队伍。在一所高校中,师资队伍的教学质量、学术水平以及具体实践能力,都会直接影响到学生的水平和质量。首先,需要对该专业的专职教师进行培训,提高基础课教师对专业课的了解,掌握该课程的基础理论与实际应用的技能;使专业课教师明确教学的目标和方向,充分了解专业发展的动态与前言的信息,学习最新的加工工艺,从而保证学生能够学到更好的机械制造技能。
4.2加强高校实验基地建设
高校应该加大对机械制造实验室的投资力度,提高实验室的硬件条件与软件设施。与此同时,还需要修建一些机械拆装实验室,为学生提供机械拆装的设备,使该装业的学生能够通过对这些机械设备的拆装与测绘等技术提高自己的专业技能,之后还需要学生通过三维软件对这些机械拆装的部件做好建模,这样就能够进一步强化学生对于这些机械拆装结构、原理等的掌握。
除此之外,学校还应该积极联系校外的实习基地,组织学生去实习基地参观、实习。在这个基础上们不仅能够提高教师的实践能力与科研能力,还能够实现真正的资源共享与优势互补,是高校都能共同进步。
4.3加强高校学风制度建设
高校不仅需要抓好教学的质量,还需要规范教学过程,要同时充分调动教师与学生的积极性。教师应该做好理论教学与课堂教学,同时还不应该忽视学生的课余时间。可以在学校成立与该专业相关的协会,为学生在课余时间提供学生与实践的场所,而教师也应该积极参与到实训中,给学生做出及时、专业、正确的指导。该实训基地应该全天为学生开放,避免挫伤学生的学习积极性。通过课下的实践,既能够提高教师的教学水平与实践技能,还能够培养学生的动手能力与实践能力。
5 结语
总而言之,在新的时代要求下,国内的各大高校都应该积极研究、探索并改革当前对机械设计制造及其自动化专业的人才培养策略,高校应该转变教育的思想,进一步明确高校培养人才的目的与特色,从而为今后提供高质量的应用型人才做好保证。
参考文献:
[1]明哲.基于数控技术的机械设计制造及其自动化专业应用型本科人才培养模式的研究与实践[J].制造业自动化,2012,03.
[2]熊志卿.人才培养目标以及知识、能力、素质结构研究――以机械设计制造及其自动化专业为研究对象[J].南京工程学院学报(社会科学版),2005,01.
制造业数控技术范文4
关键词:数控切削,智能制造,新材料工具
一、数控切削工具行业发展
自1994年德国公司生产出世界第一台高速加工中心以来,2013年我国企业也制造出了五轴数控机床。国内企业要培育核心竞争力、自主创新、抓住智能化、物联网融合机遇,在品牌建设等方面提升能力,特别是今后在新材料切削方面的应用,积极参与国际竞争。
二、宏观经济形势及相关政策分析
我国是世界制造业第一大国,国产高效切削工具从无到有,取得了长足进步。目前,在制造业高端切削工具市场上,国产品的比重已经上升到30%左右。但大而不强始终是制约制造业进一步发展的最大障碍。加快从制造大国转向制造强国,在这一过程中,智能制造是关键内容,也是从制造大国转向制造强国的根本路径。
数控切削工具行业在当前的经济增长换挡期、结构调整形势下,今后一定阶段时期的发展趋势和业务模式特点。第一,传统标准刀具需求下降,部分行业产能过剩。第二,要靠创新驱动,为数控机械制造业提供新的高效产品解决方案来增长。第三,产业模式要向互联网+制造业融合的智能制造方向变革。第四,拓展所有细分制造业领域。规模化的个性定制成为业务新增长点。
三、中国企业面临的挑战与发展机遇
中国相关机械切削工具行业目前是中小企业居多。整体研发能力,加工手段与国外企业相比还有不小差距。主要产品种类,也是适用于国内低端产品的加工。企业国际化战略也几乎没有。
随着《中国制造2025发展纲要》及供给侧改革政策的提出,我们企业要站在全球的高度,应对挑战,抓住发展机遇,增强核心竞争力。在包括数控切削工具制造这些细分行业,通过资本投入、资源整合、提升产品能力和档次、做大做强。我们欣喜地了解到在长三角、珠三角已经有多个国内企业经过多年坚持与投入,在一些相关细分数控机械加工工具领域做到了国际水平。
四、切削工具行业主要核心竞争力
(一)机械设备制造的竞争力
目前世界上主要的数控机械制造是在欧洲。有些欧洲企业还禁止对中国销售高端数控机械;或者报出几倍高的价格。所以,我们首先就是打破这些工具加工用的数控机械被国外公司的垄断,特别是多轴联动机床。
从国内有关企业的一些数据测算,如果产品功能、品质一样或相似,当加工机械成本投资减少一半,则产品的市场竞争力约可增加30%。开发、研制成功运用磁悬浮技术的多轴多联动万用数控工具磨床,这种无级控制行程、距离是最新技术。这一成果,是我国数控机床制造能力达到世界先进水平一个标志。
(二)相关应用软件的开发能力
电子计算机的数控应用,除了硬件性能外,相关OS操作系统、App应用两大类软件也是缺一不可的。在这一领域,我国部分高校也有相关专业开发、研究,打破了国外企业的垄断。但是,另一类工具研发、生产App应用软件,国内的产品与国外相比还是有不小差距。我们在市场上也没有看到成套相关应用软件。这需要有非常强的实际切削工具研发能力作为后盾。
(三)新型产品的设计、开发能力
随着各行业对产品要求的提高,对新材料产品应用的增加,对这类切削加工工具的总体要求为:最具加工效率、最佳经济效益。
从高速切削工具的研发方面考虑,高速切削的速度是一个有界限关键参数,超过该速度后离心力将成为工具的主要负荷。从高速切削工具的安全失效形式来说,主要有是磨损变形、扭断爆裂。所以,选取适合的工具材料,设计好不同形状,涂镀增加工具硬度、耐磨的表面涂层,调整实际使用参数,同时,通过精密制造,使得工具各项尺寸达到非常高的精度,从而克服高速动平衡问题,减少离心力,达到切削工具最佳效率、最好经济性及符合安全性要求。
五、产业投入与市场风险
高精度的数控精密切削工具这一细分工具制造业,最大的投入是高精度
多轴联动机械加工设备。只有采用这些数控多轴联动设备,才能保证产品的精确度、3D空间不同曲线造型及切削刃口角度等。对国内参与企业来说的有产品提升空间、有产品出口机会,有投资收购兼并机会。同时也会有除地域政治、调控政策外的市场风险,诸如:技术壁垒、品牌认可度及其它贸易门槛等风险。
六、市场供需分析
中国与欧美是两大市场。在机加工制造及关联的机械模具、军工、航天、高铁等行业都有巨大的需求。在电子产品制造行业、现代医疗行业、时尚行业也有较多的应用。特别是高端产品。我国目前的工具制造企业,也随着30年改革开放不断发展,取得很大成就。机加工工具有较全面的成套产品;电子产品制造工具已占60%出货量;医疗行业工具也取得了突破,使得德国著名医疗工具企业产品不断降价。时尚行业工具更是申请了许多专利,产品种类、出货量全球领先。
七、结语
调整结构、掌握关键核心技术、升级转型、提质增效、智能制造是数控机械切削工具产业方向。我们企业和企业家们应以从容淡定的心态和前瞻睿智的视野来面对国内外经济环境、行业竞争,以坚忍不拔的毅力、无所畏惧的创新,为中国经济的发展增添活力,使得中国制造屹立在世界之巅。
参考文献:
1、邓武:《机械技术在机械制造业中的应用和发展趋势》,《企业技术开发月刊》,2013,32(9):133-134;
2、王立平:《关于国产数控机床发展的几点思考》,《航天制造技术》,2010(4):51-52;
制造业数控技术范文5
关键词:航空航天器;技术创新;回归分析
中图分类号:F426.5 文献标志码:A 文章编号:1673-291X(2016)11-0180-02
引言
技术创新在当今世界性竞争中起着越来越关键的作用,是一个国家竞争力的主要源泉,航空航天器制造业作为高技术产业,技术创新的能力与作用更加重要。我国航空航天器制造业无论是用于技术创新投入的资金或是受过良好教育的研发人员,均十分稀缺。这就要求在对航空航天器制造业技术创新投入进行决策时,必须有坚实的科学根据,以使有限的技术创新资源得到充分利用。但是,长期以来,由于科技数据的限制,有关中国航空航天器制造业技术创新投入产出的定量分析相对匮乏。笔者通过对航空航天器制造业技术创新投入产出的定量分析,得出这一高技术产业技术创新的能力与作用,为相关政策制定者提供依据,使决策更为科学客观。
(一)指标选择
技术创新的衡量涉及到创新过程的三个主要方面:创新投入,如资金和人力资源;创新的中间产出,如新发明和新知识;创新的最终产出,如不断提高的收入和利润。在考察技术创新过程时,采用R&D费用和从事研究的科学家和工程师数量这两项指标作为技术创新投入指标,专利申请量作为技术创新中间产出指标,产品销售收入作为技术创新的最终产出指标。
(二)数据说明
表1数据由《中国统计年鉴》整理得到,为我国航空航天器制造业大中型企业科技活动有关情况。由于中国航空航天器制造业基本属于国有大中型企业,因此,航空航天器制造业大中型企业科技活动有关数据可以代表这一产业的技术创新能力。
(一)技术创新投入与中间产出之间的关系分析
以专利申请量为因变量,R&D经费、科学家和工程师数量为自变量分析技术创新投入与中间产出之间的关系。首先,用Excel做因变量对于每一个解释变量的一元回归分析。其次,以专利申请量为因变量,R&D经费、科学家和工程师数量为自变量,对数据用Eviews5.0进行二元回归分析。
F-统计量与T-统计量的值均不大,说明模型的总显著性水平不高,参数也不显著,模型从总体上无效,专利申请量与科学家和工程师数量两变量之间不存在明显的相关关系。这也许是因为科学家和工程师数量对专利申请量的影响有些时滞,在后面的分析中将会考虑这一点。
虽然F-统计量的值较大,模型的总显著性水平比较高,但X2的T-统计量较小,参数并不显著。由此回归分析也可推测,科学家和工程师数量对专利申请量的影响可能存在时滞,导致了Y与X2的关系不那么有效。然而模型从总体上是有效的,这从F-统计量可以看出。
由上述分析和经济理论可知,专利申请量和R&D经费、科学家和工程师数量之间可能并不是简单的线性相关关系,它们之间是技术创新投入和中间产出的关系,因此可以考虑用道格拉斯生产函数模型进行估计:
模型从总体上是有效的,这从F-统计量可以看出。但X2的T-统计量依然较小,参数并不显著,可能仍然是科学家和工程师数量对专利申请量影响的时滞导致。
那么,将滞后变量引入模型进行修正,得到的比较理想的结果是将R&D经费、科学家和工程师数量同时滞后一期的模型:
不管是参数有效性的T-检验还是总显著性水平的F-检验,都是十分满意的。由以上模型可知,专利申请量对于R&D经费投入的弹性系数为β1=1.798999,说明我国航空航天器制造业R&D经费投入每增加1%,专利申请就增加1.798999%,对于科学家和工程师投入的弹性系数为β2 =1.562005,说明我国航空航天器制造业科学家和工程师投入每增加1%,专利申请就增加1.562005%。β2反映的是专利申请量的规模报酬情况,β1+β2 >1,专利申请量为递增规模报酬。这里,β1+β2=3.361004远大于1,说明技术创新投入R&D经费、科学家和工程师数量每同时增加1%,会带来中间产出专利申请量3.361004%的增长。也就是说,技术创新投入R&D经费、科学家和工程师数量增加的比例会带来中间产出专利申请量更大比例的增长。
(二)技术创新中间产出与最终产出之间的关系分析
以产品销售收入为因变量,专利申请量为自变量分析技术创新中间产出与最终产出之间的关系。用Excel对其进行回归分析,得到如下两行表达式:
F-统计量与T-统计量的值均较大,变量产品销售收入与专利申请量之间存在明显的正相关关系。从解释变量的系数7 085.639可以看出,专利申请量稍有提高,产品销售收入就会有很大的增长。因此,专利申请这一技术创新中间产出对最终产出产品销售收入有相当大的促进作用。
以上通过实证分析论证了在我国航空航天器制造业技术创新过程中,技术创新投入R&D经费、科学家和工程师数量的增加会带来中间产出专利申请量更大比例的增长,而专利申请这一技术创新中间产出又对最终产出产品销售收入有相当大的促进作用。首先,R&D投入(包括R&D经费、科学家和工程师数量)对专利产出具有正的、显著的影响,说明增加研发投入确实可以极大提高我国的技术创新能力(专利申请)。专利申请量对于R&D经费投入的弹性系数为β1=1.798999,对于科学家和工程师投入的弹性系数为β2=1.562005,β1+β2=3.361004,这些数据都明显高于发达国家。出现这种情况的原因主要是由于我国航空航天器制造业起步较晚,技术创新起点较低,因此稍有技术创新投入就会带来较大的专利产出;而发达国家这一产业起步早,技术创新能力已经很强,再要进行原始创新难度很大。其次,技术创新中间产出专利申请对最终产出产品销售收入有相当大的促进作用。回归系数为7 085.639,说明专利申请量稍有提高,产品销售收入就会有很大的增长。这主要是由于我国地广人密,企业数量较多,一旦专利申请增加,技术创新能力有所提高,新技术就会得到广泛应用,从而使产出获得较大增长,产品销售收入随即增长。再次,我国航空航天器制造业从研发投入到最终取得产品销售收入是通过技术创新中间产出专利申请这一中间变量联系起来的,中间产出对投入反映较敏感,最终产出对中间产出反映较敏感,那么投入对最终产出的间接影响更是非常可观。因此,政府应制定国家航空航天器制造业总体发展战略和相应的产业政策,支持航空航天器制造业进行产业结构调整与优化,加快我国航空航天器制造业的高技术产业化进程,使其成为国民经济支柱产业。
参考文献:
[1] 王国顺,张涵,邓路.R&D存量、所有制结构与技术创新效率――高技术产业面板数据的实证研究[J].湘潭大学学报,2013,(3).
制造业数控技术范文6
一、平衡积分卡理论概述
平衡计分卡是由美国学者较先提出,作为一种较为先进、较为全面的绩效评价机制,改变了传统绩效管理中财务为中心的管理模式,充分同企业绩效和未来战略目标相结合,在实际管理中,将管理内容详细分为财务、客户、内部过程、以及学习创新等四个方面。平衡计分卡能够有效的改变传统的,利用财务指标进行绩效评价的状况,同时能够对企业财务和非财务衡量方法、主客观评价、以及未来发展战略进行合理完成[1]。
二、平衡记分卡下的制造业绩效评价体系的建立
根据制造企业的特异性特点,将平衡积分卡的基本原理作为基础,可以对制造业的绩效评价系统进行研究,研究主要体现在以下4个方面。
2.1体现在财务指标的评价
如今各类企业以及制造业都是以最终利润作为企业目标,而财务指标能够直接体现出该企业的目标是否得以实现,并能将企业的经营业绩综合直观的体现出来,将企业的战略和实施成果显示出来。因此,企业的绩效考核就要从下面两个方面来加以改进:一是内部流程的改进,将运行效率提高,以支持财务指标的顺利完成;二是对企业的社会知名度、在社会中的形象和社会责任进行全面改善,因为这些都直接与财务目标的实现有着直接关系,都是可以影响财务目标完成的有关因素。
2.2体现在客户评价
企业生存的基础就是客户,在客户评价层面主要体现在以下两点:第一点是客户对企业的满意度评价;第二点是客户对企业所开发产品的数量和质量方面的评价[2]。企业提高产品质量,客户就会对企业增加满意程度,这样企业知名度就会得到提高,如此一来客户就会随之增加,直接影响企业财务指标的实现。因此,企业要锁定客户群体,明确了解客户所需,开发客户需要的优秀产品,以达到客户的满意,提升满意度;并不断开发新产品,以达成新市场的开拓。
2.3体现在内部业务的评价
一个企业生存的重要依据就是企业内部的业务,为了达成企业的财务目标,提升客户满意度,企业的内部业务必须要不断地加以完善和提高,企业内部的业绩主要体现在如何让市场占有率能领先于市场并长久保持[3]。企业内部只有学习和不断创新才能改善企业的业务流程,只有在完美的达客户要求的同时,不断开发新产品,开拓新市场,迎合更多客户的要求,并对售后服务也一并加以提高,才能得到客户的信赖。
2.4体现在学习成长的评价
这一方面是其他方面的基础,企业不断地学习成长,员工不断的提升能力,只有这样才能迅速有效地保持市场的领先位置,只有不断的创新研发新产品,才能占据更大的市场空间。企业的长期成功离不开员工的学习与成长。
三、平衡计分卡在某企业技术管理体系中的实施
3.1某企业现状分析
此次研究分析,可以将某航空业制造企业作为实例分析,简称X企业。X企业现阶段,正在努力筹建具有先进技术支持的航空技术管理体系,以此促进企业的未来发展。X企业管理人员、以及基层工作人员,在战略目标方面早已达成一致性,创建先进一流的国际化民用航空制造企业。因此,建立科学完善的技术管理体系,对于目标的实现具有重要意义。现阶段,X企业在技术管理方面,缺乏有效的方式进行绩效考核,同时奖惩制度不够完善,无法实施有效的职能促进部门高效运作和实施有效的监督管理[4]-[5]。由于现阶段的企业技术管理不够完善,很多方面不够令人满意,以此无法进行强有力的行为约束,绩效考核缺乏有效措施。此外,企业总体规划同各部门之间缺乏有效结合,进而导致技术管理体系不够理想,缺乏连续性,对企业未来战略的实现带来困难。
3.2平衡计分卡设计实施的过程
首先应该明确X企业的未来发展战略,此次研究将X企业技术管理部门作为平衡计分卡的开展对象。技术管理部门的目标设定是加强管理工作的规划化、高效性、以及科学性进展,进而保证企业战略规划的有力实施。在实际的执行阶段,技术管理部门具体流程包括计划准备、会议商讨、课题管理、以及实施标准化管理等几个方面。同时针对技术管理部门的相关业务、以及技术管理特点,又将技术管理部门的目标分为以下四个方面:分解企业指标体系,初步获取部门指标体系分析部门内部利益关注点,对指标进行补充进行部门职能分析,推到部门职能指标将分解的部门指标体系与职能标准对比,最终确认部门指标。
(1)建立价值树模型
企业利用价值树模型,能够将企业具体战略规划、以及核心组成逐一分解到各个部门中,是一种战略考核体系分解工具。在分解平衡计分卡的战略指标阶段,可以充分发挥价值树的重要作用。在价值树模型中,需要对以下内容充分列出,包括关键驱动流程、战略主题、关键绩效、关键绩效指标、以及其他内容。利用价值树模型,能够重点表明X企业的技术管理体系中的内部流程,而且能够充分表明技术管理体系财务、客户、以及学习之间的关系[6]。
(2)业绩衡量指标体系的分解
根据X企业技术管理部门的职能、以及相关业务,可以进一步明确战略目标在4个层面分解得到的部门指标体系,部门职能对于企业指标体系的驱动力,是分解的具体依据。分解部门层面的4个维度指标,主要是对企业层面指标的有效分解。通常情况下,需要采用研讨会的方式进行探讨部门的指标分解,该项会议需要是部门成员所组成,同时需要邀请上级部门、以及其他部门经理共同参与,以此在开展平衡计分卡方式时,能够创造和谐的上下级沟通环境。在会议中,上级可以对下级设立目标,而下级也可以向上级放映情况。指标分解阶段,务必针对部门职能,科学分解源头指标的驱动力,防止在技术管理部门中出现不应该有的、不具有驱动力的指标。
在设计好业绩衡量指标体系之后,注重确认指标同具体目标的对应关系,可以将目标进行合理分解,以此防止企业战略目标、部门目标、以及个人绩效考核三者之间出现矛盾。指标分解阶段,技术管理部门需要及时表达自身意见,针对部门之间利益关系进行详细分析,目标分解的主要依据在于部门对指标的驱动力。作为考核指标设计的关键来源,部门职能推导可以采取五因素分析法,进行部门指标的确定。
(3)权重的设计
可以利用层次分析法,对平衡计分卡在绩效管理中指标的权重进行设计,以此确定计分卡简表得到的指标。第一应当建立层次机构图,第一层是目标准则层,也就是平衡计分卡各项指标的权重分析;第二层主要包括客户层、准则层、内部流程层、财务层、以及学习成长层;第三层作为二次准则层,也就是4个层面的相关指标[7]。第二构建矩阵,同时对其进行判断,主要包括矩阵的标度、一致性指标计算公式、以及权重等内容。通过对相关数据进行计算,能够发现CR值不超过0.1,满足要求,权重有效,能够开展实施流程。
四、制造业实施平衡记分卡应注意的问题
(一)制造业要考虑结合自身实际情况,决定是否采用平衡积分卡来评价员工绩效,而不是直接模仿甚至照搬,毕竟记分卡不是万能的。是否采用,应该怎么用,企业要根据自身需要定制适用于自己单位的平衡积分卡体系。
(二)如何使用平衡记分卡需要在公司内部多多宣传,对企业内部领导阶层需要开设关于记分卡的培训课程,并通过多种方式向公司员工宣传,使各个员工都明白平衡记分卡体系的内容,了解其使用方法。并清楚自身绩效指标与公司运营战略的关系。
(三)公司各个部门都要落实平衡记分卡的体系。让其真正是现在公司内部,而不只是理论层面。先将平衡记分卡应用于部分层面,再推向个人水平。从而实现将绩效评价体系从企业,到部门,再推广到个人层面。