【正文】 程建模和仿真等,生產設施、裝備和工具,甚至整個制造企業(yè)都可以采用先進技術更有效地進行設計。AMT是制造業(yè)企業(yè)取得競爭優(yōu)勢的必要條件之一，但并非充分條件，其優(yōu)勢還有賴于能充分發(fā)揮技術威力的組管理，有賴于技術、管理和人力資源的有機協(xié)調和融合。AMT是制造業(yè)企業(yè)取得競爭優(yōu)勢的必要條件之一，但并非充分條件，其優(yōu)勢還有賴于能充分發(fā)揮技術威力的組織管理，有賴于技術、管理和人力資源的有機協(xié)調和融合。常常是大部分，甚至90%的單機由國內企業(yè)制造，但大部分利潤卻被外商拿走。據統(tǒng)計，光纖制造裝備的100%、集成電路芯片制造裝備的85%、大型成套石油化工裝備的80%、轎車工業(yè)裝備、數控機床、紡織機械和膠印設備的70%由進口產品占領。其嚴重滯后有兩個突出的表現： 　　（1）國民經濟和高技術產業(yè)發(fā)展所需要的裝備已形成依賴進口的局面。 　　主要機械產品的大部分技術依靠從國外引進，原創(chuàng)性產品和技術極少；而企業(yè)又不能處理好引進、消化、吸收和自主創(chuàng)新的關系，缺乏消化吸收及創(chuàng)新的資金和優(yōu)秀人才，基本停留在仿制、實現國產化的低層次階段，尚未形成自主開發(fā)的良性循環(huán)，有些技術經過一段時間后還要重復引進。2000年，% 、% 、%；%。比如在寶鋼，設備都是國內生產的，但整個系統(tǒng)卻標著SMS（德國西馬克）。比如彩色電視機，我們的顯像管都是買進的，雖然對買進的技術作了改進，不會在知識產權方面產生糾紛，但是我們沒有原創(chuàng)技術； 　?。?）產品缺乏世界品牌； 　?。?）機械化程度不高，效率低下。改革開放20多年來，我國制造業(yè)的發(fā)展取得了舉世矚目的成就，作為國民經濟的主體和支柱性產業(yè)，制造業(yè)為今后我國國民經濟的發(fā)展奠定了堅實的基礎。 二、優(yōu)勢及劣勢優(yōu)勢　?。?）我國勞動力成本低，在勞動密集型產業(yè)、產品領域占優(yōu)勢，競爭力強。 　　2008年，我國建筑業(yè)實現增加值17071億元，%。分輕重工業(yè)看，%，%。 　　根據在生產中使用的物質形態(tài)，制造業(yè)可劃分為離散制造業(yè)和流程制造業(yè)。制造業(yè)包括：產品制造、設計、原料采購、倉儲運輸、訂單處理、批發(fā)經營、零售。 2008年規(guī)模以上工業(yè)中，%，%，%，%，%，%，%，通信設備、%，%，%。全國具有資質等級的總承包和專業(yè)承包建筑業(yè)企業(yè)實現利潤1756億元，%，其中國有及國有控股企業(yè)509億元，%；上繳稅金2058億元，%，其中國有及國有控股企業(yè)771億元，%。而且中國的勞動力素質也比較高，比如，在廣東、浙江一帶的勞動力都是農村出來的高中生，這些人的素質相當不錯； 　?。?）我國潛在消費市場大，能夠容納這些產品，促進這些產品很快地形成規(guī)模經濟。進入二十一世紀，我國制造業(yè)的發(fā)展面臨的國際和國內環(huán)境發(fā)生了深刻變化，加入世貿組織，使我國的經濟體制改革和對外開放進入到一個更加廣闊和深層次的階段； 　　（4）制造業(yè)生產比較集中，大部分分布在相關資源較為豐富的地區(qū)。 三、國內外的差距結構不合理　　我國裝備制造業(yè)普通產品總量過剩，而體現競爭力的重大技術裝備卻不能滿足要求。這種整個系統(tǒng)的成套所攝取的附加值一般是20%以上，也就是說，我們有20%以上的這種高附加值都被國外的公司白白拿走了。自動化和生產率的提高和就業(yè)率沒有關系。 　　第二，裝備制造業(yè)發(fā)展嚴重滯后。2001年，全國進口裝備制造業(yè)產品額1100億美元左右，占全國外貿進口總額的48%左右，出口為1000億美元左右，占全國外貿出口總額的38%左右，進出口逆差為100億美元左右。 　?。?）系統(tǒng)設計，成套能力薄弱。就中國制造業(yè)的現狀，你有什么想法？舉例導入舉例分析說明結合實例分析討論法分析結合實際舉例舉例分析提問學生總結教學環(huán)節(jié)教 學 內 容備 注組織教學提問導言檢查學生出勤同學們，你們了解的先進制造技術有哪些？任務二 先進制造技術的內涵與特征　先進制造技術(Advanced Manufacturing Technology，簡稱為AMT）是指微電子技術、自動化技術、信息技術等先進技術給傳統(tǒng)制造技術帶來的種種變化與新型系統(tǒng)。一、什么是先進制造技術(AMT)　　先進制造技術(Advanced Manufacturing Technology),人們往往用AMT來概括由于微電子技術、自動化技術、信息技術等給傳統(tǒng)制造技術帶來的種種變化與新型系統(tǒng)。 二、主體技術群　　它包括兩個基本部分:有關產品設計技術和工藝技術。近幾年發(fā)展起來的產品和工藝的并行設計具有雙重目的,一是縮短新產品上市的周期,二是可以將生產過程中產生的廢物減少到最低程度,使最終產品成為可回收、可再利用的,因此對實現面向保護環(huán)境的制造而言是必不可少的。制造工藝技術群是有關加工和裝配的技術,也是制造技術或稱生產技術的傳統(tǒng)領域。 　　AMT發(fā)展歷程: 　　人類漫長的歷史發(fā)展中，使用工具、制造工具進行產品制造是基本生產活動之一。其主要生產方式是機械化加電氣化的批量生產。 　　在計算機誕生2年后，由于飛機制造（飛機蒙皮壁板、梁架）的需要，在美國發(fā)明了數字控制（NC）機床。 三、支撐技術群　　支撐技術群是指支持設計和制造工藝兩方面取得進步的基礎性的核心技術。 　　(2)標準和框架：數據標準、產品定義標準、工藝標準、檢驗標準、接口框架。由于技術只有應用適當地會產生效用,所以其技術基礎設施的各要素和基本技術本身同樣重要。 五、先進制造技術的提出及背景　　1993年，美國政府批準了由聯邦科學、工程與技術協(xié)調委員會（FCCSET）主持實施的先進制造技術計劃（Advanced Manufacturing Technology－AMT）計劃 　　先進制造技術計劃（Advanced Manufacturing Technology－AMT)是美國根據本國制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和機遇,為增強制造業(yè)的競爭力和促進國家經濟增長,首先提出了先進制造技術(Advanced Manufacturing Technology)的概念。但隨著高新技術的滲入和制造環(huán)境的變化,已經產生了質的變化,先進制造技術是制造技術與現代高新技術結合而產生的一個完整的技術群,是一類具有明確范疇的新的技術領域,是面向21世紀的技術。一個國家的先進制造技術是支持該國制造業(yè)在全球范圍市場的競爭力。 七、其先進制造技術發(fā)展中的關鍵技術　　1 成組技術(GT) 成組技術(GT)揭示和利用事物間的相似性，按照一定的準則分類成組，同組事物采用同一方法進行處理，以便提高效益的技術，稱為成組技術。 　　2 敏捷制造(AM) 　　敏捷制造(AM)是指企業(yè)實現敏捷生產經營的一種制造哲理和生產模式。在傳統(tǒng)的串行開發(fā)過程中，設計中的問題或不足，要分別在加工、裝配或售后服務中才能被發(fā)現，然后再修改設計，改進加工、裝配或售后服務(包括維修服務)。它利用所要制造零件的三維CAD模型數據直接生成產品原型，并且可以方便地修改CAD模型后重新制造產品原型。 　　5 虛擬制造技術(VMT) 　　虛擬制造技術(VMT)以計算機支持的建模、仿真技術為前提，對設計、加工制造、裝配等全過程進行統(tǒng)一建模，在產品設計階段，實時并行模擬出產品未來制造全過程及其對產品設計的影響，預測出產品的性能、產品的制造技術、產品的可制造性與可裝配性，從而更有效地、更經濟地靈活組織生產，使工廠和車間的設計布局更合理、有效，以達到產品開發(fā)周期和成本最小化、產品設計質量的最優(yōu)化、生產效率的最高化。 　　6 智能制造(IM) 　　智能制造(IM)是制造技術、自動化技術、系統(tǒng)工程與人工智能等學科互相滲透、互相交織而形成的一門綜合技術。因此，智能制造技術的研究開發(fā)對于提高生產效率與產品品質、降低成本，提高制造業(yè)市場應變能力、國家經濟實力和國民生活水準，具有重要意義。與之相適應，制造技術的生產方式沿著“手工→機械化→單機自動化。 　　工程力學（虛擬仿真方向），隸屬于遼寧工程技術大學力學與工程科學院現有3個本科專業(yè)之一，本專業(yè)是國內首創(chuàng)專業(yè)，注重力學與計算機兩大領域的交叉與結合，重點培養(yǎng)方向是工程中力學問題的數值計算與仿真。VR技術是計算機技術、計算機圖形學、計算機視覺、視覺生理學、視覺心理學、仿真技術、微電子技術、多媒體技術、信息技術、立體顯示技術、傳感與測量技術、軟件工程、語音識別與合成技術、人機接口技術、網絡技術及人工智能技術等多種高新技術集成之結晶。從此可以清楚地看到，這個領域與計算機有著不可分離的密切關系，信息科學是合成虛擬現實的基本前提。觀察者怎樣積極和能動地操作虛擬現實，以實現不同的視點景象和更高層次的感覺信息。在這里，觀察者、傳感器、計算機仿真系統(tǒng)與顯示系統(tǒng)構成了一個相互作用的閉環(huán)流程。權威人士斷言，虛擬現實技術將是21世紀信息技術的代表。 　　在喧鬧都市的辦公室中忙碌了一天的人們，多么希望自己能一步跨入一個熱帶天堂?，F在，基于虛擬現實技術的“休息機”可以為人們提供這種跨越空間的手段。平臺系統(tǒng)表現為一個視景和聲音開發(fā)支撐平臺和多個開發(fā)支持工具（幾何對象干涉檢查工具包、通用虛擬手開發(fā)工具包、粒子生成與控制工具、不規(guī)則幾何體構造工具、流場可視化工具包）。而“虛擬”是指用計算機生成的意思。用戶在三維場景中任意漫游，人機交互，這樣很多不易察覺的設計缺陷能夠輕易地被發(fā)現，減少由于事先規(guī)劃不周全而造成的無可挽回的損失與遺憾，大大提高了項目的評估質量。給客戶提供一種嶄新的方式展示、宣傳樓盤；完美體現了客戶的設計方案，通過第一人稱角色切換，給予購房者以真實在場，親臨其景的感受；在同一角度，對同一戶型嘗試不同的裝潢設計；實時變換房間的裝修材料，使購房者體驗不同的裝修風格設計。 　　虛擬仿真在旅游業(yè)的應用 　　隨著科技的高速發(fā)展虛擬旅游逐漸走入人們的生活，凡拓公司利用虛擬現技術可以通過互聯網和制作的仿真場景到達自己想去的地方。由于在娛樂方面對VR的真實感要求不是太高，故近些年來VR在該方面發(fā)展最為迅猛。 　　本專業(yè)是國內首創(chuàng)專業(yè)，注重力學與計算機兩大領域的交叉與結合，重點培養(yǎng)方向是工程中力學問題的數值計算與仿真。 　　培養(yǎng)目標：培養(yǎng)適應我國社會主義現代化建設需要，德、智、體全面發(fā)展，獲得工程師或科學研究基本訓練，基礎扎實、知識面寬、能力強、素質高，具有較強的英語語言能力、創(chuàng)新精神和實踐能力，較全面地具備工程力學基礎理論知識，掌握計算力學與虛擬設計方法，具有對工程中相關力學計算問題綜合分析和研究的初步能力，并具有虛擬仿真工程設計、研究、開發(fā)能力的應用型高級專門人才。虛擬現實技術的引入,將使工業(yè)設計的手段和思想發(fā)生質的飛躍,更加符合社會發(fā)展的需要,可以說在工業(yè)設計中應用虛擬現實技術是可行且必要的。下面僅僅列舉一些工業(yè)仿真的教培與模擬方面的應用： 　　舉例導入舉例分析說明結合實例分析討論法分析結合實際舉例舉例分析提問學生總結教學環(huán)節(jié)教 學 內 容備 注組織教學提問導言小結作業(yè)檢查學生出勤中國制造業(yè)的現狀？任務四 虛擬加工技術　 在當今經濟全球化、貿易自由化和社會信息化的形勢下，制造業(yè)的經營戰(zhàn)略發(fā)生了很大變化，在30～60年代企業(yè)追求的是規(guī)模效益，如：美國福特汽車公司、通用汽車公司相繼采用剛性流水線進行大批量生產；70年代更加重視降低生產成本，如：日本豐田公司采用準時化生產；80年代提高產品質量成為主要目標；進入90年代新產品開發(fā)及交貨期成為競爭的焦點?；谔摂M現實技術的虛擬制造（Virtual Manufacturing）技術是在一個統(tǒng)一模型之下對設計和制造等過程進行集成，它將與產品制造相關的各種過程與技術集成在三維的、動態(tài)的仿真真實過程的實體數字模型之上。虛擬制造技術的應用將會對未來制造業(yè)的發(fā)展產生深遠影響，它的重大作用主要表現為： 　　●運用軟件對制造系統(tǒng)中的五大要素（人、組織管理、物流、信息流、能量流）進行 　　●在虛擬制造與現實制造的相互影響和作用過程中，可以全面改進企業(yè)的組織管理工作，而且對正確作出決策有不可估量的影響。例如：可以對生產人員進行操作訓練、異常工藝的應急處理等。 虛擬制造在復雜曲面五軸聯動加工中的應用容？這些至今仍然是人們討論的問題。 　　美國空軍Wright實驗室的定義是： 　　“虛擬制造是仿真、建模和分析技術及工具的綜合應用，以增強各層