虚拟制造技术论文精品(七篇)

序论：写作是一种深度的自我表达。它要求我们深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隐藏在内心深处的真相，好投稿为您带来了七篇虚拟制造技术论文范文，愿它们成为您写作过程中的灵感催化剂，助力您的创作。

篇(1)

关键词：虚拟制造；表面组装技术SMT；可视化仿真

中图分类号：TP311 文献标识码：A DoI: 10.3969/j.issn.1003-6970.2012.03.025

The SMT Virtual Manufacturing Training System

PENG Zhi-cong1, LoNG Xu-ming2 Huang Ho2 Dan Mington2 Cui Xiaolu2

(1.Guangdong Electronic Academy, Guangzhou 510055, China; Southwest Jiatong University, Chengdu 610031, China)

【Abstract】 This paper discusses the advance SMT Virtual Manufacturing Training System. The SMT Manufacturing is visual simulated in a computer. the PCB design, the SMT technology, the editting of equipment soft and the visual simulation of SMT equipment are integrated by the system.

【Key words】Virtual Manufacturing; Surface Mounting Technology; Visualization Simulation

1 SMT虚拟制造

1.1 虚拟制造

虚拟制造（Virtual Manufacturing，VM）是实际制造在计算机上的本质实现，即采用计算机建模与仿真技术，在高性能计算机及高速网络的支持下，在计算机上群组协同工作，通过三维模型及动画或虚拟现实，实现产品的设计、工艺规划、加工制造、性能分析、质量检验及企业各级过程的管理与控制等产品制造的本质过程，以增强制造过程各级的决策与控制能力。虚拟制造是对已有或未来的制造活动进行仿真，它基本上不消耗现实物质资源，所进行的过程是虚拟过程，所生产的产品也是虚拟的。

VM技术是一个庞大、复杂的新兴学科领域，其中涉及到计算机软件技术、动态数据库技术、虚拟现实技术、工厂的建模与仿真技术、并行工程等领域，如图1所示。从提出到现在的几十年间，VM技术的研究取得了很多成果。在国外，VM单一目标技术和系统已经开始应用于几十家顶级的汽车制造、航空、重工业和消费电子产品生产公司的某些部门，而且已经发挥了巨大的作用，表明了VM技术的潜力。

在国内，虚拟制造技术方面的研究只是刚刚起步，其研究也多数是在原先的CAD/CAE/CAM和仿真等基础上进行的，目前主要集中在虚拟制造技术的理论研究和实施技术准备阶段，系统地研究尚处于国外虚拟制造技术的消化和国内环境的结合上。清华大学CIMS工程研究中心虚拟制造研究室是国内最早开展虚拟制造研究的机构之一，主要进行了虚拟设计环境软件、虚拟现实、虚拟机床、虚拟汽车训练系统等方面的研究；浙江大学进行了分布式虚拟现实技术、VR工作台、虚拟产品装配等研究；西安交大和北航进行了远程智能协同设计研究；西北工业大学进行了虚拟样机的研究。国内在虚拟现实技术、建模技术、仿真技术、信息技术、应用网络技术等单元技术方面的研究都很活跃，但研究的进展和研究的深度还属于初期阶段，与国际的研究水平尚有很大的差距。我国的研究多集中于高等院校和少量的研究所，企业和公司介入的较少。

图1 虚拟制造

Fig.1 Virtual Manufacturing

1.2 SMT虚拟制造系统

在微电子组装和制造业，元器件不断的向微型化和密集化方向发展。表面贴装技术（Surface Mounting Technology，SMT）是应用最为广泛的新一代的电子组装技术，它直接将元件无导线的贴装在PCB基板上，取代了传统的插孔元件安装、导线连接。表面贴装技术可以使元器件体积更小、安装密度更大、提高可靠性和生产自动化程度。贴片元件的体积和重量只有传统插装元件的1/10左右，一般采用SMT之后，电子产品体积缩小40%～60%，重量减轻60%～80%。

在电子产品组装生产的传统模式中，设计一般是由设计工程师在计算机上利用多种计算机辅助设计工具来完成，生产制造则在各种数控设备(如贴装机等)上完成。每一种产品在加工之前，制造工程师首先必须对数控设备编程并反复试验，以确保操作规程的可行性和正确性，然后进行试生产，反复修改直到最后定型，再投入实际的批量生产。生产准备时间很长，投入资金很大。事实上，SMT生产线中数控设备编程所需的大多数数据完全可以从CAD系统的相关数据文件中获取，例如元件在PCB上的坐标位置、角度、物理特征参数等。这些数据量很大，也比较零乱，有些特征数据是不同数控设备都需要的，如贴装机、点胶机、在线测试设备均需要元件在PCB上的坐标位置，而实际中设计部门和制造部门却很少相互了解需求，许多信息不能共享，在企业间往往形成了两个“自动化孤岛”。随着市场竞争的加剧，产品交货周期必须缩短，生产成本必须控制，因此迫切需要在这两个“孤岛”间建立联系，虚拟制造被认为是其最好的解决方案。

2000年之后一部分高校开始在电子实践教学中增加SMT教学内容，大部分专职院校设立SMT电子制造工程专业，但无实验设备和条件，即使己购买SMT生产线的，也无资金或产品开动生产线。SMT虚拟制造系统中关健设备的虚拟样机，便于教学，同时便于企业员工职业培训。

SMT虚拟制造系统就是在计算机支持下，以仿真技术为前提，建立功能强大的虚拟制造环境，对PCB设计、组装等生产过程进行统一建模。在PCB设计阶段或组装之前，就能实时、并行地模拟出其未来组装全过程及对设计的影响，预测PCB组装的性能、成本和可制造性，从而有助于更有效、更经济灵活地组织生产，使工厂和车间的资源得到合理配置，使生产布局更合理、更有效，以达到开发周期和成本的最优化、生产效率的最高化之目的。

2 SMT虚拟制造系统设计

采用虚拟制造技术，开发出“先进电子SMT虚拟制造系统SMT-VM2011”，在电子SMT设计和制造“孤岛”间建立联系，将PCB设计、SMT生产线工艺设计、关健SMT设备编程、加工过程可视化仿真和可制造性评价系统集成，在计算机上以直观、生动、精确的方式模拟出先进电子SMT制造技术。

2.1 系统设计

根据组装对象不同，SMT有多种工艺流程，一般单面组装的典型工艺流程为：上料涂布(上焊膏或点胶)贴片再流焊清洗测试下料。SMT生产线如图2所示，主要由自动上板机、自动丝网印刷机或自动点胶机、自动贴片(装)机、自动焊接炉、自动清洗机、在线测试机和AOI测试机、自动下板机等自动化组装和测试设备组成。

图2 SMT生产线

Fig.2 SMT Production Line

2.1.1系统组成

SMT虚拟制造系统组成如图3所示，主界面如图4所示，将两个“孤岛” ――SMT设计和制造集成, 主要包括:

图3 SMT虚拟制造系统组成

Fig.3 SMT VM System

图4 主界面

Fig.4 Main window

1）PCB设计虚拟制造系统

2）SMT生产线工艺流程设计

3）关健SMT设备虚拟编程，主要包括：丝网印刷机、点胶机、贴片机、回流炉、波峰焊、AOI测试机。

4）关健SMT设备加工过程可视化仿真，主要包括：丝网印刷机、点胶机、贴片机、回流炉、波峰焊、AOI测试机。

5）可制造性评价

（1）电子产品PCB设计与制造

根椐用户设计的EDA（Protel、Mentor、OrCAD…）电路PCB文件，自动检测出用户设计的EDA电路的错误；

能3D可视化直观显示EDA设计的PCB板组装后的情况（基板、器件、焊膏、焊点、胶点），如图5所示；

图5 PCB设计静态仿真Fig.5 PCB Static simulation

模拟PCB标号Mark点示教和PCB贴片过程，并进行贴片程序顺序优化；

根据所设计的PCB板的结构，设计SMT生产线工艺流程和参数，3D动画显示SMT生产线工艺流程；

在PCB设计和制造“孤岛”间建立联系，在最短时间内为EDA最优设计提供直观依据，效率高， 成本低。

（2）电子SMT设计与制造

SMT关键设备包括：丝印机、点胶机、贴片机、回流炉、波峰

2.1.2 系统主要技术功能

SMT-VM2011系统主要技术指标如表1所示，非常适合高校高职教学和企业培训，不仅使用户进一步掌握EDA电路设计技术，更使用户掌握SMT组装技术和各种世界著名公司SMT关键设备技术。SMT-VM2011性能优，功能强，交互性强，操作性好，兴趣性高，彻底改变了传统的一把烙铁学电子的局面。焊，件机，AOI测试机，API测试机；

读入EDA设计的PCB文件，进行国际市场上主流SMT机型的摸拟编程（Yamaha、Fuji、Seimens、Panasonic、MPM、DEK、GKG、Heller、EASA、ANDA、Aleader、VATA……）；

SMT关键设备静态仿真，可缩放、旋转、平移；

按照摸拟编程CAM程序，自动进行SMT关键设备工作过程3D模拟仿真；

可进行制造性分析，在3D仿真过程中对模拟编程的错误进行检测；

在SMT关键设备编程设计和制造之间建立联系，将SMT关键设备的贴片过程在计算机上以直观、生动、精确的方式呈现出来，取代传统的试机过程，缩短开发周期、降低成本、提高生产效率。

2.2 贴片机虚拟制造系统

贴片机虚拟制造编程系统的主界面如图6所示，自动进行贴片机工作过程3D模拟仿真如图7所示。贴片机软件体系结构如图8所示，包括：模拟编程模块、贴片机3D仿真模块、贴片程序优化模块和贴装数据库模块，系统先对贴片机机型进行模拟编程，读入EDA设计文件，自动生成贴装顺序程序文件，并将数据输入到贴装数据库中；再在VC++6.0环境下采用面向对象技术和OpenGL技术，按贴片机类型自动进行3D机构组装3D仿真；最后设计生成最优化程序。

3 SMT教学培训课程和实验室建设

SMT教学培训课程教学培训大纲如表2所示。

（1）电子产品EDA设计的PCB虚拟制造实验，学时20 h。

图6 贴片机虚拟制造编程系统Fig.6 The placing VM system

图7 贴片机工作过程3D模拟仿真Fig.7 The placing 3D simulation

目的：该实验在电子设计和制造“孤岛”间建立联系，在最短时间内为EDA最优设计的数据修改提供直观依据，以达到开发周期和成本的最优化、生产效率的最高化之目的。不仅使学生进一步掌握EDA电路设计技术，更使学生了解电子产品PCB电路板是如何制造出来的。

图8 贴片机软件体系结构

Fig.6 The frame of placing softwere

内容：根椐学生设计的EDA电路PCB板图，能自动检测出学生设计的EDA电路的错误，包括电路设计错误和可制造性错误，能3D可视化直观显示EDA设计的PCB板的布局和SMT组装生产后的PCB情况；并且，模拟PCB板的SMT制造过程，设计SMT生产线工艺流程和参数，3D动画显示SMT生产线工艺流程。

（2）电子SMT制造生产线虚拟制造实验，学时30小时。

目的：让学生根据自己设计的EDA电路PCB板，设计SMT关键设备的CAM程序，并且自动3D动画模拟所设计的CAM程序驱动的设备工作过程，能实时、并行地模拟出其未来组装全过程及对设计的影响，预测PCB组装的性能、成本和可制造性。使学生掌握SMT组装技术和各种世界著名公司SMT关键设备技术。使学生了解和掌握现代先进电子大制造技术，彻底改变了传统的一把烙铁学电子的局面。

内容：首先读入EDA设计的PCB文件，进行国际市场上主流机型的SMT关键设备的摸拟编程，SMT关键设备包括：丝印机、点胶机、贴片机、回流炉、波峰焊和AOI测试机；最后按照摸拟编程CAM程序，自动进行SMT关键设备机构工作过程3D模拟仿真，并可进行制造性分析。

（3）先进电子制造创新开发实验，学时30小时。

目的：在“电子SMT虚拟制造系统SMT-VM2011” 平台上，进行针对个性化实验、SRTP（科研创新实验）、国家创新实验、电子竞赛、本科生毕业设计、研究生毕业论文等的开发实验。使学生了解和掌握国际现代电子制造的软件、控制和电子等最先进技术。

内容：开发世界著名公司SMT关键设备CAM编程软件和3D仿真软件、世界著名公司IC关键设备CAM编程软件和3D仿真软件、轨道交通电气自动化虚拟制造系统等。

4 结论

SMT-VM2011非常适合高校高职教学和企业培训，不仅使用户进一步掌握EDA电路设计技术，更使用户掌握SMT组装技术和各种世界著名公司SMT关键设备技术。SMTVM2012性能优，功能强，交互性强，操作性好，兴趣性高，彻底改变了传统的一把烙铁学电子的局面。

参考文献

[1] 龙绪明主编. 电子表面组装技术-SMT[M]. 北京：电子工业出版社，2008.11.

[2] 袁鹏，胡跃明，吴祈生等. 基于视觉的高速高精度贴片机系统的程序实现[J].计算机集成制造系统，2004，10（12）.

[3] 龙绪明主编. 先进电子制造技术[M]. 机械工业出版社，2010.10.

篇(2)

关键词：自动化发展前景；智能化；集成化；虚拟化

现今，自动化已经深深扎根于各个领域。从机械行业发展来看，印刷机械、数控机床、发电设备、工程机械等重头产品前景仍看好。除了这些传统工业领域，该行业将进一步向机光电一体化发展，向光加工、环保这样的新兴领域拓展。本论文主要讲述机械自动化及其应用前景。

1 机械自动化的发展历程

在20世纪初，机械自动化的概念就早早被提出，当时主要只是应用于制冷领域，经过人们更加广泛地使用和推广，渐渐在整个机械制造行业普及开来。20世纪60年代，市场经济以飞快的速度发展，为适应市场的变化和满足市场各方面的需求，可变的自动化的生产加工系统应运而生了，通过计算机技术的应用，实现了机械制造的可变性，因此提高了机械制造的灵活性和可操作性。这种自动化的软件系统基本上不改变制造过程，自动的经验和自动的信息处理与判断分析是通过一定的机械生产设备实现的，不仅如此，还可以通过在管理过程中对这些自动实现进行预期操作。在生产过程中可以实现生产制造的自动化，还极大地方便了生产材料的更换。然而，当时的自动化系统并不能很好地适应现代化企业的生产需求。当前，自动化技术大部分都是在操作过程中的自动化，随着市场竞争越来越激烈，要想在激烈的竞争中站稳脚跟，必须要坚持不懈的努力，持续的创新，抓住机遇，推动自动化技术的发展。

2 机械自动化在机械制造中的应用

2.1 智能化应用

为了跟上经济与科学发展的脚步，机械制造工业对相应的制造技术也提出了要求。在这种技术需求的推动下，机械制造技术得到了相应的改进和提高，并且使机械制造自动化得以应用到实际生产中。机械制造技术在原有基础上不断改进，对于落后的制造加工理念要坚决摒弃，对于旧的技术，要不断开发出新的技术进行更新换代，简而言之，就是取其精华，去其糟粕。同时，对于商品的概念，要有深刻的理解，从而使制造加工方案更加合理，更加完善，制造出精益求精的商品。智能化应用到机械制造中，即将机械制造技术、自动化技术、人工智能技术以及计算机应用技术等多种技术进行结合，通过这些技术的有机融合，渗透，形成一种全新的，综合性的制造技术，从而达到全方位提高机械制造工艺性能的目的。在实际应用中，智能化制造技术不仅可以实现人工智能，还能够对专家或技术人员的思维活动进行模拟。由于智能化技术的特殊性，对于自身行为监控等专家无法完成的工作，利用智能化技术就可以轻松实现。智能化系统具有与专家相同的智慧、逻辑思考能力，可以把专家从繁重的脑力劳动中解脱出来，改变了以前的只能模拟和减轻体力劳动的局面，具有划时代的意义。

2.2 集成化应用

集成化应用在机械制造中是一项全新的技术。集成化技术主要用于实现机械产品制造速度的提升。通过信息化技术的应用，集成化技术实现了机械制造过程的优化，让机械制造过程向着精简化和集成化的方向发展。在机械制造过程中，往往会应用到各个领域的先进技术，如微电子技术、通讯技术等，而这些技术并不是孤立存在的，而是彼此之间相互作用、紧密结合的，于是，新的高新技术也在融合的过程中应运而生，比如目前被广泛应用的计算机辅助技术、柔性制造技术等。想要为了推动这些高新技术的发展与产生，必须充分利用现有的技术和设备，并且进行合理的整合与集成，产生出新的管理应用技术。通过集成化技术的应用，不仅可将生产制造企业内部所有的生产工作、经营管理活动进行整合，使之形成一个完整、统一的整体，还可从原有的机械制造基础上实现柔性生产模式的变革，以人为活动主体，保证企业产品的生产质量，并实现产品生产质量与服务质量的和谐统一。

2.3 虚拟化应用

虚拟制造技术是由多学科相互配合的综合技术系统。包括现代机械制造工艺、计算机图形学、并行工程、人工智能、多媒体技术、信息技术等多种技术。虚拟制造技术以仿真技术和系统建模为基础，利用信息技术、仿真计算机技术对现实机械制造活动过程进行仿真。通过对机械制造过程进行仿真，可以及时发现机械制造中可能出现的问题，制订出相应的解决方案。旧的生产方式下，产品研发和产品试制，必须通过设计和实际的生产试验才能达到试制新产品的目的，开发过程中有很多不确定性，遇到技术难题就要修改设计方案，重新试制新产品，不仅加大了产品的生产周期，还浪费了资源，提高设计成本。而采用虚拟制造技术就可以避免这些现象的发生，仅仅通过计算机来进行模拟和仿真，缩短机械产品开发周期的同时还降低了成本，提高机械产品竞争力。

3 自动化技术在我国的发展趋势

网络虚拟化的制造方式：

网络虚拟制造技术依靠计算机技术、其他交互设备和强大的软硬件功能，通过计算机工作平台，相互协调构建出一个虚拟环境。在这个虚拟的环境中，把人类的知识、人类的技术和人类的感知能力参与其中，从而形成一种全新的人机界面互动形式，对生产活动进行全面的建模和仿真。通过与虚拟世界中的对象进行交互作用，对于产品从设计开发到生产制造的每一个环节进行仿真和模拟。除此之外，还可以对产品性能进行全面模拟试验，对产品的设计和制造合理性、制造周期进行预测。在产品没有生产之前，就对设计的可行性、经济性、合理性进行全面的考核，有效避免不合理的设计和资金投入，从而达到资源的最优化配置。

参考文献：

[1] 陆宁，樊江玲.机械原理[M].清华大学出版社，2012：2.

[2] 何用辉.自动化生产线安装与调试[M].机械工业出版社，2011：12.

作者简介：益聪（1994―），男，陕西西安人，沈阳理工大学本科在读。

篇(3)

营运资本的性质和特征等基础理论研究，虽然可浸润财务管理思想，拓展财务活动领域，开阔财务经理视野，但基础研究确实是一件十分困难和复杂的工作，即使历经长时间艰苦奋斗和努力劳作，也难以有新的发现。尤其在我国社会主义市场经济制度背景下，学术研究也已由学校和学术组织下达计划改为研究者自主开发，于是，财务管理基础理论研究者依靠企业和政府资助经费，其基础研究近乎难以为继。然而，我国营运资本管理实践却极为丰富，一些公司利用技术创新与组织创新，以及经营方式和商业模式的重大变化，完全颠覆了传统流动资金管理的做法。如松下公司、GE公司、戴尔公司和海尔公司等一些知名企业，在生产经营中实现了零库存和零净营运资本，与客户实现零距离。苏宁电器因其巨额的负营运资本而备受关注。企业以订单为中心，在拿到订单之后再组织生产，可极大地减少存货及其高额成本。企业之间的竞争，已从直接市场竞争转向客户竞争。很多企业通过实施JIT采购、JIT送料、JIT配送，实现零库存目标。显然，在现代化生产方式下，营运资本开始成为公司日常财务管理的核心内容。基于此，人们不仅要问：既然营运资本可以为零，那么，还需要对营运资本进行财务管理吗？学术界还有必要继续研究营运资本理论吗？仅有实践的发展和应用研究的进步，是否还需要基础研究呢？对此，由中国会计学会和中国海洋大学联合创建的中国企业营运资金管理研究中心，给出了部分答案。该研究中心每年出版《营运资金管理发展报告》和“中国上市公司营运资金管理绩效排行榜”，持续举办“营运资金管理论坛”，并开通了“中国上市公司营运资金管理数据库”， 描述、再现、解释和指导企业的营运资本管理实践，为推进企业营运资本管理创新做出了重要贡献。但该研究中心的工作主要涵盖学术和实务两个方面，并非纯粹的学术理论研究，因而至今难以平息人们对“营运资本为零”的理论追问。

营运资本是公司关于短期资产投资所形成的货币财务资本，它体现着企业周转性资产的规模大小及其配置和优化程度。企业零距离管理实际就是企业与市场零距离，生产人员根据用户需求拿到订单，以最快的速度满足需求。一些员工的工作地点不在企业而在市场，直接面对客户，以用户为服务对象。这种因服务时间极度压缩而使企业产品不会积压，从而减少产成品的库存，同时也节约了商品时滞成本。公司财务不再仅关注生产过程，而更关心市场流通领域。零营运资本管理不仅是公司财务部门的工作，也是一种全方位、多角度、突破企业边界的运营管理工作，并且已成为公司CFO的重要工作之一。那么，企业营运资本除了出现零库存、零净营运资本，以及变为公司的重要财务战略之外，还有哪些变化？笔者认为，科技革命引发了生产方式变迁和企业组织的重大变化，而生产方式演进与营运资本运行方式之间，存在某种内在联系。长期以来，学界研究营运资本，仅限于现金、应收账款和存货等个别项目的研究，很少从生产过程考察营运资本投入、占用、流动和回收的规律性。事实上，科学技术在企业的应用程度、生产方式网络信息化和模块化进程，与营运资本占有量存在密切联系。因此，研究营运资本管理，离不开技术进步和生产方式的变化。技术资产作为比人力资产更重要的企业新资产，与营运资本是否存在联系，确实需要给出解释。

二、营运资本文献综述

我国对营运资本问题的研究，可以追溯到20世纪50至70年代，著名财政学家许毅先生和黄菊波先生等前辈对流动资金运行规律的探索性研究。那时的研究主要基于计划经济的制度和实践。市场经济下的营运资本管理，则始于毛付根教授的《论营运资金管理的基本原理》（1995）一文。该文对营运资本存在的必要性、营运资本的盈利性和风险性，以及营运资本管理与资产管理的协同问题，进行了深入广泛论述。在毛教授看来，由于企业对偿付流动负债所形成的现金流出易于预测，而对流动资产转化为现金流入的预测则比较困难，因此，企业现金流入的不确定性与流出的确定性，及净现金流量难于预测和非协调一致性，将使企业必须保持一个适量的净营运资本水平。从盈利性看，与净营运资本相对应的净流动资产是以长期资本为其资本来源。基于流动资产与固定资产盈利能力上的差别，以及短期资本与长期资本筹资成本上的差别，净营运资本越多，意味着企业是以更大份额的筹资成本较高的长期资本投入到盈利能力较低的流动资产上，从而使企业整体的盈利水平相应地降低；反之亦然。从风险性看，企业陷入无力偿付到期债务而导致技术性无力清偿的可能性越大，净营运资本需求量就越大。显然，流动资产与流动负债之间的差额越大，则企业陷入技术性无力清偿的可能性也就越小。可以看出，毛付根教授研究该问题的前提是大机器工业背景。随着信息技术的出现和电子商务网络的形成，会计分期假设形同虚设，上述营运资本运行机制就受到挑战和破坏。不过，人们对此并未予以足够认识。如杨雄胜（2000）、汪平（2007）等学者，曾就营运资本基本原理、营运资本与企业价值之间的联系，以及营运资本与现金流量管理的关系等方面，做过深入有益的探讨，但均未涉及技术进步、供应链和生产方式变革引发营运资本需求和占用的变化。王竹泉（2005、2007、2010、2011）是近年来研究营运资本较多的学者，他提出“基于渠道管理的营运资本管理”思路，主张企业应根据采购渠道、生产渠道和营销渠道配置营运资本，测算营运资本指数，改进公司内部治理结构。该研究的原创新、前瞻性和实用性比较强，有力推进了公司财务管理工作的改善。

可以看出，虽然学界从未中断过对营运资本的研究，如Harry G. Guthmann（1933）对营运资本影响因素的论述，Charles. Cortez. Abbott（1944）对战争时期与和平时期营运资本占有量的差别分析，William Beranek（1966）对营运资本占用模式的归纳，Keith V. Smith（1973）建立了营运资本的多种管理方法，Kenneth P. Nunn（1981）将营运资本与企业战略相结合提出“部分性永久性营运资本”，以及Hyun Hanshin（1998）、Matthew D. Hill（2010）等学者将营运资本同股东价值最大化联系起来的研究，还有余绪樱教授上世纪七十年代在《工业企业财务管理》教材中对营运资本的阐述，王庆成等教授上世纪八十年代对“流动资金”的论述，但这些研究实际上都是建立在大机器工业化时代的生产方式基础之上。在现代高新技术快速发展和网络信息化生产方式下的营运资本性质及其作用，就成为财务学亟待研究的问题。以往，人们总认为营运资本是低收益资本，而流动资产是低收益或非收益性资产。但进入21世纪以来，西方很多学者将企业收益能力与营运资本占有额联系起来，并得出营运资本管理对企业盈利能力具有重要影响的结论（Trivedi Savtia，2011；Vivek U. Pimplapur， Pushparaj P. Kulkarni，2011；Hernan Etiennot， Lorenzo A. Preve， and Virginia Sarria Allende， 2012； etc.）

实际上，财务组织机构、财务功能与营运资本管理效率也存在密切联系。财务功能是财务系统对其他经济系统发生关系时的做功能力。公司财务具有维护经营过程、发现价值和创造现金流量等功能。生产方式和财务系统的存在，以及财务组织机构的设置，成为财务功能得到发挥的前提（罗福凯，2007）。而财务系统对企业其他系统做功，又是通过财务结构的工作来完成，财务结构是借助企业财务组织机构作桥梁，实现财务系统的功效和能力。财务组织机构设计的依据是企业组织和财务结构的实际情况。目前，很多企业财务组织的设计充分运用了团队工作原理，公司财务组织的性质发生了很大变化，财务机构成为公司价值链的重要节点，营运资本则成为财务机构的日常管理重心。

三、营运资本的物质承担者及其特征

从公司财务视角看，资产是资本的物质承担者，资本则是资产的价值形态。在不考虑无形资产的情况下， 劳动资料是固定资产的物质承担者， 劳动对象是流动资产的物质承担者。同理， 固定资产和流动资产的价值形式就是固定资本和流动资本，又称固定资金和流动资金。 而流动资产的价值又称为营运资本，流动资产与流动负债的差额则称为净营运资本。 那么， 营运资本就是企业的流动资金或流动资本了。显然， 研究营运资本离不开流动资产的探索。

判断一个物品是不是流动资产，不能从其自然形态出发给出定义，而要根据它在生产和经营过程中的作用加以确定。不是从自然形态上看可以成为劳动资料的所有物品都属于固定资产，只有当它们参与生产过程并在生产过程中发挥劳动手段的作用，或者保证生产过程的正常进行而作为储备的劳动手段时，才是固定资产。同样，不是从自然形态上看可以成为劳动对象的所有物品都属于流动资产，只有当它们参与生产过程并在生产过程中成为劳动者利用机器设备进行加工的劳动对象时，或者保证生产过程的正常进行而作为储备的劳动对象时，才是流动定资产。机械制造公司为了销售制造出来的机器尚未出售时，不是固定资产，而是劳动产品——流动资产；从机械制造公司运出来的机器还没有抵达购买企业时，也不是固定资产，而是库存产成品——流动资产。处在装配、安装和调试阶段的机器设备及其所有的劳动工具，还没有成为员工生产产品的工具，依然是作为劳动对象的流动资产而非固定资产。农民饲养的牛和驴，当它们被用于耕地、运输物资和繁殖牲畜的工具时，它们是固定资产；而当它们被作为加工肉制品的原材料时，它们又是流动资产。所以，一个实物究竟表现为原材料、劳动对象还是产品，完全取决于它在经营过程中发挥的特定作用和所处的地位，随着特定作用和地位的改变，其资产的性质也在改变。因此，要研究营运资本，就需要研究作为营运资本物质承担者主要成分的流动资产的特征和属性。

流动资产是相对于固定资产的一种经营性资产，其特征和属性与固定资产有别。固定资产的根本特征在于：实物形态上是整体一次性投入、退废和替换，而价值形态则是部分地渐次性转移、收回和补偿。固定资产的实物形态长期地固定在生产过程，成为生产过程中稳定的要素，它在一个或长或短的期间内，不断地反复地执行相同的职能。它一经进入生产过程就不再离开，而在执行职能时把消耗的一部分价值转移到它生产的产品之中，另一部分则仍旧固定在自身之中。固定资产的实物不流通而只是价值形式的流通。流动资产则相反或更为复杂，其基本特征是：实物形态和价值形态合而为一，当一个生产周期开始其实物和价值一次性地进入生产过程，而在生产周期结束时又一次性地离开生产过程；其实物和价值全部构成新产品的实物和价值。企业的流动资产一经进入生产过程，就很快离开生产过程而进入市场或机构及个人消费领域，其价值也一同离开生产进入市场或消费领域并同时得到补偿和收回。即流动资产及其价值是同时进入生产过程，又一同离开生产过程而进入市场的。显然，只有那些与一种产品的生产周期完全一致、在较短的时间内作为经营对象经过生产和交易过程并很快收回其全部价值的资产， 才是流动资产。所以，流动资产的支出，不仅包括原料、主要材料、辅助材料、燃料、在制半成品，以及尚未出售的产成品的资本垫支，还包括产品的市场调研费和客户订单开发费， 以及必要经营信息获取的支出。在市场经济下，如果没有市场调研获取订单和必要信息的支出， 那么，原材料购置和投入生产就会产生浪费， 生产过程难以为继。 当然， 产品研发设计支出、计件工资和加班费支出， 以及应付日常经营急需的现金储备等，也属于此类营业性资产性质。这说明， 企业的流动资产，实际上由部分实物资产、部 分货币资产， 少量客户资产和信息资产，以及部分短期人力资产等方面构成。可见，营运资本的物质承担者，包括存货和设备、货币现金、知识资产、信息资产、技术资产和人力资产等。

从价值形式和流动性的视角看，流动资本与固定资本的产生或区别，在于其经营过程中执行资本职能的资本周转方式的不同。流动资本是于产品生产过程的开始，经过原材料的投入、加工和产成品的出售，完成货币资本、生产资本、商业资本和货币资本等形态的一次循环和周转。其循环周转时间与产品生产时间基本一致，时间较短，一般地，在一个会计年度内会完成多个循环周转。而固定资本的循环和周转，则是少量收回的价值与产品生产时间基本一致，这少量收回的价值作为货币资本形成营运资本的一部分，其大量的价值仍然束缚在生产过程中的固定资产实物形式上；固定资本的循环周转时间也比较长，其循环周转一次的时间相当于流动资本周转数次或数十次的时间。即固定资本需要经过多个会计年度才能完成一次循环周转。可见，营运资本不仅包含流动资产价值、无形资产价值和人力资产价值，还包括少量固定资产损耗价值。而且，营运资本的基本特征之一就是它的循环周转时间较短，与一个产品的生产时间基本吻合。而从生产要素的视角看，人力资产的价值形成企业人力资本，现金、应收账款和短期证券形成企业的货币资本，存货、机器设备和厂房则构成物质资本，而技术、信息和知识等新兴资产则形成企业的技术资本、信息资本和知识资本。显然，营运资本是企业多种实时性要素资本的集合。

四、营运资本属性演进与存量的决定因素：科学技术的应用程度和生产方式的改进

由于固定资本是逐渐分次回流，并且通过流动资产作载体或中介，才能从产出价值中收回和实现，所以，一旦物质产品生产周期延滞或加长，固定资产周期所垫支的资本就会被占用较长时间，而且新的要素资本诸如人力资本、物质资本、财务资本等还要不断地垫付下去，从而增加资本投入。显然，营运资本存量的多少与固定资产的技术含量、固定资产与流动资产之间的比例有关。而固定资本的配置结构和效率决定着其单位时间内消耗流动资本的数量多少。固定资本实物形态的固定资产，其最积极部分是机器设备。机器的发展过程主要是人类科学技术发展的产物，机器设备作为生产工具，最初是简单的工具如石器、木器和和铁器，经过人们改进产生了人手开动的复合工具，如制造了发动机或由风力水力等自然力开动这些工具。随后，由复合工具改造为一些简单的机器，由简单的单一机器又改进为比较先进的复杂的机器体系。此时，手工业开始进入机器大工业阶段。再后来，就是电力和电器自动化，以及计算机应用的智能高端机器装备。当以机器替代手工劳动为主的技术进步阶段，即在简单工具、复合工具和简单机器设备的生产发展时期，企业开采和加工每一单位普通原料要求有更多和更复杂的机器设备，而且，加工的原料需要经过连续的多环节工艺过程才能生产出产品，这就增加了固定资产的投资比例。相应地，流动资产的数量变化不是很多。但当科学技术迅猛发展和广泛深入地应用于生产活动，复杂精密的机器设备、计算机信息网络化，以及高端机械装备智能化的逐渐实现，单位时间单位固定资产所加工的劳动对象数量急剧增加，企业的流动资产存量（含有形和无形资产）开始大幅度增加。此时，营运资本存量占企业资本总额的比重迅速提升。显然，企业营运资本存量的多少，不仅与其自身循环周转特点和固定资产工作状态有关，而且与科学技术发展及其应用密切相关。

科学技术的发展及其在生产中的应用，不仅改变和调节营运资本存量与固定资本周转速度，也改变和调节着人们的生产方式与生活方式，使得生产组织和社会活动方式发生重大变化。如，电脑整合制造系统（CIMS）的创建，企业生产自动化制造程度的提高，企业库存量大幅降低，不仅通过电脑辅助设计系统（CAD）设计产品，而且使用电脑辅助工程系统（CAE）测试产品设计，利用电脑辅助制造系统（CAM）生产产品，即使用电脑控制机器及机器人生产产品。整个企业生产系统的所有活动，从市场供应、设计、制造到市场销售，均借用计算机技术而使整个生产业务流程自动化，并予以整合而成为一个信息系统。企业的原材料和产成品库存量趋近于零。在CAM系统中，弹性制造系统（FMS）是一种在电脑控制下，利用一组机器人和其他自动化设备，生产一批少量而多品种的产品制造系统。假如生产汽车且某一种类型的汽车有四门和两门之分，FMS可按客户需要混合生产该类汽车，不需要划分个别生产。企业生产车间不再是边角料堆撒满地，而是生产完全电子自动化或半自动化，材料浪费趋近于零，生产现场一尘不染，直接成本的降低特别是原材料成本的降低幅度和潜力几乎等于零。与此同时，管理工作也实现了办公自动化。技术和信息已成为企业必要的基础性资产，并成为营运资本新的物质承担者。生产方式和商业模式的改变，使得企业营运资本占有量急剧下降。

特别是新一代信息技术和计算机的普遍使用，企业虚拟研发、虚拟生产和虚拟销售的实行，传统基于流动资产价值的营运资本开始趋近于零。由于研发活动包括团队构建、产品和生产过程设计、结果评价、修改完善等环节，传统企业研发活动的所有环节都由自己完成，而现代企业借助外部力量，研发工作的部分甚至所有环节以虚拟化的方式运作。以美国公司为例，首先是研发团队虚拟化。该公司的T恤研发团队是由隐匿在互联网中的无数设计爱好者自发组成，这些设计者包括专业的T恤设计师，也包括非专业的T恤设计爱好者，他们成为研发团队的成员主要受两个因素驱动：一是对T恤的热爱，二是希望获取大家的关注和认同，并因此取得奖金或其他荣誉。其次，过程设计的虚拟化。传统研发活动需要研发企业自己进行过程设计，对研发目标、步骤、进程等都做统一、细致的计划和安排。在网站上，大家看到都是已经设计成形的T恤，其整个设计过程都是由隐匿在互联网中的设计师们在私下完成的，不需要做任何参与。再次，虚拟制造生产方式普遍化。企业的制造活动包括厂房的建立、员工的组建、设备的购置、生产工艺的设计、加工过程的开展，以及生产组织和协调等。传统企业制造活动的所有环节都以机器设备为重心，集中在企业自己的车间里完成。现代企业虚拟制造包含两种方式：一是公司所有的人力、物力和财力主攻产品设计、市场营销和品牌培植，产品的具体制造环节全部外包。如果生产过程分为产品设计、加工和销售等阶段，那么，虚拟制造就是企业自身负责设计和销售，中间环节的加工制造实行外包。如果一个行业整条产业链由产品设计、原料采购、仓储运输、定单处理、批发经营、终端零售，以及加工制造等7个环节构成，其中前6个环节是整条产业链中最有价值、能够创造出最多盈余的环节，目前基本上均由西方人控制。我国企业仅处于加工制造业最底层粗放型的制造环节，属于最低价值环节。以广东制造的芭比娃娃为例，出厂价是一美元，到美国终端沃尔玛超市售价是9.99美元。我国企业在国际分工中进行的是价值最低、浪费资源、破坏环境和剥削劳动的环节，即制造环节。当我国在破坏环境、浪费资源、剥削劳动的前提下创造出1美元的产品时，同时替美国制造出了9美元的价值。因此，我国企业应尽力进入国际产业分工中的高端环节。著名的波音公司777型大型客机的生产也是采取虚拟制造方式。波音公司对设计、研发、生产、总装和试飞的整个过程，采用了装配仿真、并行工程等先进的虚拟制造技术，通过CAD软件先设计出飞机的各部件模型，然后组装成一个三维飞机模型。接着对其进行反复修改和完善，在整个设计过程中，并行进行结构的详细设计、系统布置、制定工艺计划和进行工装设计及跟踪服务等工作，使设计者和客户在虚拟的环境中完成飞机的组装过程。随后，对飞机各个部分进行检测，一并提出修改意见。通过数字化预装配等虚拟制造技术，事先发现可能出现的各种问题并予以解决，波音公司再按照仿真的优化方案进行实物零部件组装。通过虚拟制造过程，波音公司实现了在没有制作原型机的情况下，一次试飞成功。在生产过程虚拟化、生产方式智能网络化和商业模式集聚模块化的情况下，企业营运资本的形式、性质、特征发生了哪些变化，亟待给出解释和答案。

企业生产过程的虚拟化、生产方式的智能网络化，以及商业模式的集聚模块化，其根源在于现代科学技术在企业经营过程的普遍深度应用。在人类经济发展史上，每一次生产方式的变革和经济腾飞，都是源于技术革命引发新兴产业革命的结果。我国战略性新兴产业，如节能环保、新一代信息技术、生物、高端装备制造、新能源、新材料、新能源汽车等产业，实质是以原子能技术、计算机技术和空间技术为主要内容的第三次世界技术革命的衍生品，技术的先进性及其发展依靠信息和资源给予支持。因此，信息技术是当代技术中的基础性技术，技术和信息已成为当代企业资产的重要组成部分。企业是由传统的人力资产、货币资产和实物资产，以及新型的技术资产、信息资产和知识资产等要素所有者结合在一起的合约组织，各种资产相互配合，共同创造价值。在企业的人力资产、货币资产和实物资产，以及技术资产、信息资产和知识资产中，货币资产是显著的流动性资产，其价值形成企业的营运资本。从营运资本周转时间小于一个会计年度的特征看，企业的小部分人力资产、大部分信息资产的价值具有营运资本特征，重要的是，营运资本是完成一件或一个生产单位（一批订单或一种产品计划）的产品生产所必需垫支的资本，这是营运资本的基本性质。营运资本是企业维持日常经营的会计年度资本，主要由现金、应收账款和短期证券等货币资本、少量存货等实物资本，以及与货币资本同时存在的短期要素资本构成。由于生产过程的虚拟化，企业的很多资产开始成为流动性资产，如虚拟技术研发、产品设计垫支和样品、订单开发和网络信息，以及短期人力资产聘用等，都变成企业的流动资产且在企业边界内，而其固定资产数额则相对稳定甚至下降。相应地，企业的技术资产、信息资产和知识资产（企业的信仰、理念和意志等文化资产）开始大幅度增加，人力资产和机器设备及存货等实物资产则显著减少，存货趋近于零。当然，那些处于产业链分工低端的加工装配企业，其人力资产与机器设备及存货等实物资产仍然会占企业资产总额的较高比重。可见，科学技术在企业的深度应用和生产方式的智能网络化，使得企业资产呈现多样化趋势。在此情况下，营运资本属于流动性资产价值的性质没有改变，其周转时间等于一个产品生产周期或少于一个会计年度的特征也没有改变，但又增加了新的特征：其构成内容主要是多种短期实时性生产要素价值，其形式呈现多样化现象。

五、结论

营运资本是企业的必要资本方式之一。企业的货币资本主要来自营运资本。营运资本的产生源于企业日常经营活动对货币资本的需求。科学技术快速发展和企业技术资产的日益增加，将对营运资本存量产生重要影响。营运资本的实物载体实际上由部分实物资产、部分货币资产，客户资产和信息资产，以及部分短期人力资产等项目构成。营运资本是企业实时性多种要素资本的集合，其主要构成内容有货币资本和短期生产要素资本，其特征是周转期短并与产品生产周期基本吻合。所以，研究营运资本必须联系企业技术进步和研发强度。企业营运资本的管理与企业技术资产的占有量及其配置比例密切相关，营运资本存量多少将在一定程度上制约着企业经营战略和商业模式的选择。

参考文献：

[1]毛付根：《论营运资金管理的基本原理》，《会计研究》1995年第1期。

[2]王竹泉、逄咏梅、孙建强：《国内外营运资金管理研究的回顾与展望》，《会计研究》2007年第2期。

[3]王竹泉、刘文静等：《中国上市公司营运资金管理调查：2007

-2008》，《会计研究》2009年第9期。

[4]杨雄胜：《营运资金与现金流量基本原理的初步研究》，《南京大学学报（社科）》2000年第5期。

[5]汪平、闫甜：《营运资本、营运资本政策与企业价值研究——

基于中国上市公司报告数据的分析》，《经济与管理研究》2007年第3期。

[6]罗福凯：《论要素资本——由一则故事谈起》，《财经理论与实践》2009年第2期。

[7]罗福凯、袁龙龙、邵云：《中国会计学会2011年学术年会营运资金管理论坛2011论文集》。

[8]李海舰、陈小勇：《企业无边界发展研究》，《中国工业经济》2011年第6期。

[9]孙莹：《营运资金概念重构与管理创新》，中国海洋大学2011年博士学位论文。

[10]Hernan Etiennot， Lorenzo A. Preve， and Virginia Sarria Allende. Working Capital Management：An Exploratory Study. Journal of Applied Finance. 2012. No. 1， 162～175.

[11]Trivedi Savtia. Impact of Working Capital Management on the Profitability of Limited Companies. Advances In Management. 2011. Vol.4（10） Oct. 48～59.

[12]Vivek U. Pimplapur， Pushparaj P. Kulkarni. Working Capital Management： Impact of Profitability. SCMS Journal of Indian Management. 2011. October-December， 53～59.

篇(4)

关键词：模块化设计 瓷片自动包装线 陶瓷装备制造业

0 引言

目前陶瓷企业瓷砖的包装已经有了自动包装生产线，然而对于瓷片（相对与瓷砖尺寸规格较小，材质特性易碎、易吸水）的包装仍然以手工包装为主，我国瓷片包装行业的人工包装，劳动强度大，生产效率低，包装成本高。

为了使陶瓷装备企业在市场竞争中处于有利地位，提高产品竞争能力，缩短研发周期与制造周期，减少制造成本，抢占市场。传统的包装机械设计方法已经不能适应多品种、小批量、高柔性、低成本的要求。模块化设计可以很好地解决产品品种、规格与设计制造周期以及生产成本之间的矛盾[1]。

1 模块化设计思想、步骤及关键技术

1.1 模块化设计思想

模块化设计是20世纪80年代初开始在我国受到重视，并逐步得到应用，形成了一种现代设计方法，它是在对一定范围内的不同功能或相同功能不同性能、不同规格的产品进行功能分析的基础上，划分并设计出一系列功能模块，通过模块的选择和组合构成不同的产品，以满足市场的不同需求的一种设计和制造方法。

1.2 设计步骤

模块化设计以功能分析和模块划分为核心，根据市场调研结果对整个系列进行系列型谱制定，本质上是系列产品的研制过程，再根据用户的具体要求对模块进行选择和组合，并加以必要的设计计算和校核计算。总的说来，模块化设计的一般过程如图1所示。

1.3 关键技术

1.3.1 模块标准化

它是指模块结构标准化，尤其是模块接口标准化。模块化设计所依赖的是模块的组合。为了保证不同功能模块的组合和相同功能模块的互换，模块应具有可组合性和可互换性两个特征，而这两个特征主要体现在接口上。据统计，整机阻尼的70%，刚度的60%决定于接口[2]，但是对于大部分包装机械来说，因为进行包装作业时的工艺力一般较小，所以对阻尼和刚度上的考虑不占重要位置，而更加注重提高其标准化、通用化、规格化的程度。

1.3.2 模块划分

模块化设计的原则是力求以较少的模块组成较多的产品，并在满足要求的基础上使产品精度高、性能稳定、结构简单、成本低廉，且模块结构应尽量简单、规范，模块间的联系尽可能简单。因此，如何科学地划分模块是很有讲究的。模块划分太少不能体现模块化设计的优势；模块划分越细，通用化程度越高，同时由于模块数量的剧增，装配成本也在增加[3]。模块数量与成本和工作量的关系如图2。

从图中可以看出模块划分过粗或过细都会使成本和工作量增加，只有模块划分数为M时，产品开发的总成本最小。模块划分既要照顾制造管理方便，具有较大的灵活性，避免组合时产生混乱，又要考虑到该模块系列将来的扩展和面向专用、变型产品的演变。

2 设计实例

下面是模块设计应用于瓷片包装线的设计实例。

通过广泛的市场调研，最终以规格为300X450X10的瓷片作研究对象，用模块化设计方法设计瓷片自动打包线。首先了解人工瓷片包装线的组成部分，分析研究其各个部分的工作过程，将人工包装的各个工序进行功能分析，较全面的概括瓷片包装线所应具备的各项功能，并通过查阅大量资料，从产品外观

形态、功能分组、生产制造等诸多因素的情况下对瓷片自动包装线进行分解、合并，最终将瓷片自动包装线划分为前输送模块、对齐及包角模块、放隔板模块、水平捆扎模块、对齐及旋转模块、推箱模块、套袋模块、四工位假箱模块、套箱模块、接箱模块、封箱等组成部分。图3表示的是一条瓷片自动包装线的示意图。其工序过程就可由已划分的功能模块组合完成。这条生产线具有自动进行对齐，放包角，放隔板，套袋，套箱，封箱等功能，设备结构简单、紧凑，可靠、平稳，方便检修、维护，减轻劳动强度。

上述瓷片自动包装线划分的基本模块，还可以根据客户的不同需要，选择不同模块组合成不同功能的瓷片自动包装线。然后再设计传动系统，将机、电、光、气等技术进行功能组合，用PLC（可编程逻辑控制器）进行整线控制。

最后对划分的模块进行编码，编成图册，利用solidworks软件将所有模块输入计算机，建立瓷片自动打包线模块库。设计新产品时，可借助零件编码图册检索，避免重新设计已有或相似零件，提高产品的系列化、 通用化和标准化水平。

模块化设计在电子设备中应用广泛，其在计算机中的应用已趋于成熟，在汽车、飞机、造船、工业汽轮机等众多行业也有广泛应用。但在国内陶瓷装备行业，设计以着眼于单一产品为主，模块化设计尚不成熟，瓷片自动打包线在新型模块的研制，模块的科学划分、模块与模块间部件的标准化等方面还需要经一步研究。

3 前景展望

在设计时应大量采用标准的模块相互组合进行新产品的开发工作，再集中力量快速完成非标部分的设计，要充分利用三维设计技术来进行模块化设计，用产品数据管理（PDM）技术将这些模块合理有序的储存到数据库中。随着电子技术和计算机仿真设计的技术发展 ，采用虚拟设计、 虚拟制造 ，根据市场需求以及客户的实际要求尽量采用模块库中的模块 ，进行产品的模块化设计，再按照实际生产时的数据指标和可能发生的故障输入电脑 ，通过电脑模拟生产过程，估算出生产能力及次品率，以及各工作环节的匹配情况，生产瓶颈等，对生产全过程进行仿真。并可根据客户的意见作出调整直到满意为止。

虚拟化设计技术与模块化设计技术的融合将产生一种新的设计方法体系即：虚拟模块化设计。

4 结语

采用模块化设计方法设计瓷片自动打包线，缩短了研发周期，节约了设计和制造成本，实现了瓷片自动打包线功能多样性的要求，提高了企业竞争力，满足了复杂多变的市场需要。模块化设计可使设计人员集中精力设计新型模块，避免同样功能模块的重复开发。

参考文献：

[1]张兴国，刘明. 工业机器人组合式模块化结构设计研究[J].制造业自动化，2008（7）：30-32，74.

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关键词：虚拟企业;人力资源;管理

目前,虚拟企业这种组织结构在中国的企业中还比较陌生,不像其他各类组织结构那样有着较为丰富的应用经历和经验。但是国外虚拟企业成功的典型有很多,如世界知名的康柏电脑公司、以高品质运动鞋闻名的耐克公司、饮料巨商可口可乐公司等企业在生产经营活动中应用虚拟企业这种组织结构都获得了巨大的成功。虚拟企业已成为企业成功的秘密武器。

1虚拟企业的概念

虚拟企业是随着现代通讯技术的迅猛发展和社会化分工程度的日益提高而产生的。日益激烈的国际市场竞争迫使人们对企业如何以最小的投入获取最大的收益进行广泛而深入的探索和研究。1989年美国国家工程院和国家科学院联合发起对当前制造业面临的挑战和对策的研讨会,并在美国国防部的资助下成立了以美国13家大型制造企业为核心的领导组,带领百多家企业对如何建立“灵活型制造企业”进行了研究,要求企业内部以及企业之间具有既灵活又密切的大联合管理机制,以适应目前市场需求的快速变化问题。由此开创了虚拟企业与虚拟经营的新模式。[1]

虚拟企业就是在具体的商业目标的趋动下,由生产商与供应商暂时组成的网络企业或者说是他们之间较为松散的联合体,目标达到,即告解散。其生命周期视其既定目标及产品或服务的类型不同而异。在虚拟企业中,接受业务的企业本身不具备完成任务(或者是出色完成任务)的全部技术和资源,但却可以高效且出色的完成任务。这是由于虚拟企业的运作是以计算机网络通信设备为基础,通过把与某项服务、产品相关的企业相连,利用虚拟,各个企业从事自己最善于从事的工作,整个虚拟企业中的各个合作企业都能高效的运作,从而为顾客提供最满意的服务或产品。从戴尔公司的运作过程中可以更清楚地理解虚拟企业的运作,每当戴尔公司接到用户订单后,其所有相关信息立刻被分解成具体零部件生产信息,并随即通过其巨大的计算机网络传递到各地合作企业的信息库,在那里零部件通过批量生产被迅速制造出来。生产一旦完成,产品立刻通过联邦快运被传递到离用户最近的戴尔公司分部所在地。于是来自世界各地的飞机携带着不同厂家生产的零部件,经重新组合一齐送往戴尔公司装配流水线,这样完全由用户自己定制的计算机便问世了,整个过程历时5日或更短。[2]

综上所述,虚拟企业的优势有:

(1)虚拟企业属于强-强组合,它注重各合作企业的核心竞争力,同时各合作企业的收益也会成倍增长。

(2)虚拟企业可以降低各合作企业在人力资源、厂房、设备等方面的投资,可以降低单位产品成本和对新产品的投资。

(3)虚拟企业是由各伙伴企业的核心竞争力融合而成,因而可以生产出最佳的产品或服务。

(4)虚拟企业具有制造与设计的灵活性,它能对瞬息万变的生产环境产生迅速的反应,可以在短时间内生产出新的产品。

(5)由于合作企业可轻易地改变,虚拟企业具有操作上的灵活性。一家企业可以同时参与多个虚拟企业。[3]

2虚拟企业人力资源的特点

(1)人力集成化

虚拟企业的核心企业根据市场信息,一旦产生一种产品方案,即开始虚拟制造过程,首先是人力资源的虚拟集成,根据企业自身的人才资源优劣,和外部企业进行人才资源优势互补——“借鸡生蛋”,通过信息网络把来自不同企业的人员集成在一起,为一个共同的目标而协同工作,一旦虚拟企业解体,这些来自不同企业、职位和法律关系互不归属的人员的合作关系即告结束,这种“集智”是虚拟企业成败的关键。

(2)文化多元化

虚拟企业的伙伴更可能有不同的文化和不同的生活方式,这可能引起冲突。随着信息通讯的增多,不同文化间将有更多交流和理解,从而减少冲突,故应提倡允许不同文化和不同生活方式的共存。

(3)组织动态化

虚拟企业由组建、生产、解体三个过程组成,其存在的时间完全取决于项目或产品,因此虚拟企业是动态的、暂时的,一旦项目或产品完成,虚拟企业宣告结束或组建另一形式的虚拟企业。

(4)结构虚拟化

虚拟企业的优点是“用最大的组织来实现最大的权能”,由于企业自身资源有限,组织结构功能有限,为实现某一市场战略而组成的虚拟企业其结构功能也是虚拟的集成结构,在整个企业虚拟联合体中,每个成员只充当其中某部份结构功能,是分布式动态虚拟联合结构,通过信息网络,支持着为虚拟企业依空间分布的生产而设立的复杂的后勤保障工作,这样的企业结构和传统的组织结构相比,有较大的结构成本优势,大大提高了企业的竞争力。

3虚拟企业人力资源管理中急需重视的问题及对策

目前国内外学者对虚拟企业中的人力资源管理与开发研究的论文较少,有的学者甚至认为该问题不存在或没有研究的必要。对此,笔者不敢苟同。因为,人不是机器。在虚拟企业中,“集智”是关键,协调是核心,信任是基础,沟通是手段,可以说,不重视人力资源的虚拟企业,其巨大的优势将难以发挥。甚至可能因为内部的文化冲突、互不信任、协调不畅而进入困境。笔者认为,当前虚拟企业人力资源中急需重视的问题有:(1)文化冲突;(2)信任度低;(3)协调不畅;(4)沟通困难;(5)整合乏力。

美国未来学家奈斯比特在《大趋势》一书中指出:“在日常生活中,随着愈来愈互相依赖的全球经济的发展,我认为语言和文化特点的复兴即将来临。简而言之,瑞典人会更瑞典化,中国人会更中国化,而法国人也会更法国化。”也就是说,在当代全球化的世界里,同时存在两种不同的趋势:一是人类愈来愈具有全球化的共性;二是在全球一体化的世界中,人类却愈来愈坚持保留各自原有文明的特色或个性。由此而带来了走向国际的虚拟企业将面临多种民族文化互相磨合、冲突的挑战。正确地对不同文化以及在这种文化环境中发展起来的管理理论进行研究,不仅有助于我们客观地认识和理解他人的文化和管理理论,而且能更好地学习与借鉴其他文化环境中产生的管理理论。[4]。按照荷兰学者霍夫斯蒂德的文化维度理论,文化差异可用五维来描述和比较。这五个维度是个人/集体主义、权力距离、非确定性避免、刚性/柔性倾向和短期/长远取向。它们对跨文化冲突的产生都有一定程度的影响。

因此,处理好虚拟企业的人力资源问题必须重视以下几点:

第一,分析把握文化冲突对虚拟企业的影响,创造文化协同效应。我们一定要认识到文化冲突对虚拟企业的负面影响不容忽视,因为会使虚拟企业全球化战略失败。因此,创造文化协同效应尤为重要。文化协同,作为一种管理文化冲突影响的办法,是指管理人员根据组织成员和顾客个人的文化倾向,而不是限定文化差异,来形成组织的战略、策略、结构和管理的过程。这就涉及到了虚拟企业的人力资源管理问题。虚拟企业的管理人员要具备跨文化管理的能力,不但要具备必要的跨国经营知识,而且要具有语言知识和沟通技能。

第二,开创管理沟通创新研究,开创虚拟企业内部沟通新模式。虚拟企业是一种新型的企业组织形式,面对着不确定的,不断变化的合作伙伴,如何进行有效的沟通将成为重要的研究课题,如何避免沟通中信息的缺失,进行跨文化、跨背景、跨地域的沟通将对虚拟企业的成败起到非常关键的作用。跨文化的沟通是在具有文化敏感性的基础上,尊重和领悟虚拟企业内部的多元文化,使虚拟企业内部交往人员的双方能够理解彼此的意图的行为。有了良好的跨文化的沟通,跨文化的领导、激励和决策也就易如反掌。基于国际互联网的在不确定环境下的柔性沟通将成为未来发展的方向。

第三,建立学习型组织,树立共同愿景,进行广泛的团队学习。在虚拟企业中广泛地创建学习性组织的活动,使各协助单位能够树立共同愿景,共同学习,共同发展,应该用超越自我、改善心智模式、团队学习、系统思考等方法在虚拟企业中创造良好的氛围和解决发展中遇到的困难,并且在学习中建立互相信任的关系,不断创新,以适应快速变化环境的要求。

这就涉及到了虚拟企业的人力资源管理问题。虚拟企业的管理人员要具备跨文化管理的能力,不但要具备必要的跨国经营知识,而且要具有语言知识和沟通技能。

第四,虚拟企业需要新型的领导者。虚拟企业从传统的权力直线制变成了平等协调制,从传统的上下级关系变成了平等的协调关系。虚拟企业的经理不再是命令者,而是彼此的协调者,这种新的角色需要新型的领导者。新型的领导者应该具备全方位的协调能力、系统的思考能力和全球化的视野。

第五,虚拟企业需要新型员工。虚拟企业是各合作企业核心竞争力基于信息网的联姻,需要自我导向型、知识型、技术型且充分可靠的员工,同时能运用计算机。另外,虚拟企业的产品或服务是由各合作企业合作而完成,这要求员工具有持续的学习能力和团队精神。而且,面对快速变化的市场环境,传统的决策层与操作层分开的做法已经不再适应市场的要求。新型的员工应具有一定的分析能力与决策能力。

第六,开展知识管理,整合资源。知识经济时代,知识已经取代了自然资源,成为最为活跃和最有创造力的因素,虚拟企业要想发挥它的优势,必须进行知识管理(KM),进行整个虚拟企业及相关合作单位之间的知识的挖掘、开发、保值、分享等业务,使个人的知识变为组织的知识,最大限度地整合资源。

参考文献:

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[2]计维斌.论企业再造中的一种新模式——敏捷企业及虚拟公司[J].经济体制改革,1998,(4).

[3]泽聪,翁君奕.虚拟企业协调的任务、障碍与策略[J].企业管理,1999,(4).

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关键词：机械工程；实践教学体系；构建

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）19-0205-02

为了适应创新型国家和人力资源强国建设的要求，要全面实施高等教育质量工程，加强对学生创新精神和实践能力的培养，加快实践教学改革与建设，充分发挥实践教学在人才培养中的重要作用，提高人才培养质量。实践教学是本科教育教学的重要组成部分，在促进学生全面掌握理论知识、增强实践能力、学习科学研究方法、培养创新精神和提高学生综合素质等方面具有十分重要的作用；加强实践教学，要以转变观念为先导，以教学改革为核心，以队伍建设为根本，以完善条件为基础，以制度建设为保障，以创新型人才培养为目标，积极探索人才培养的新模式，不断提高实践教学水平；同时要处理好理论教学与实践教学的关系，改变重理论教学建设轻实践教学建设的状况，克服重分数轻能力的倾向。

一、机械工程专业实践教学的总体发展目标

具有行业或地域特色的高校，从机械工程专业的定位上应该是立足本行业或区域，面向全国，培养适应国家和地方经济发展和技术进步需要，掌握系统的机械学科基础理论和基本技能，在机械工程领域内从事机械设计、制造、控制、检测等技术开发、应用研究等科技及管理工作的创新型应用型高级人才。实践教学的总体发展目标是以培养具有“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的应用型创新型人才为目标；以深化实验课程体系改革、合理设置实验教学内容为核心；以建设一支观念新、素质高、能力强的教师团队为保障；以实施教学、竞赛、科研相结合的发展为导向；实现实验教学“设计、制造、控制、检测”四位一体的教学平台；形成立体化、模块化实验教学体系；建立信息化、网络化、多方位、开放式实验中心。

二、实践教学体系的构成

实践教学体系的建立要以能力培养为核心，坚持知识、能力、素质全面发展，按照办学定位和人才培养目标，统筹规划理论教学与实践教学。科学设计教学实验、课程设计、教学实习、实训、工程（社会）实践、毕业设计（论文）和学生科技创新活动等实践教学环节。对专业核心理论与技术，要加强学生综合利用相关知识的能力训练，增加必要的课程设计、专业综合实验和独立设置的实验课程比例。机械工程专业实践教学体系以“课内外”结合作为实践教学体系的总体构成；分基础学习和专业学习两个阶段；专业技术实践能力培养贯穿始终。如图1所示。

三、实践教学体系的特色

1.传统专业现代化。应用现代技术改造传统机械专业。控制、信息、测试、网络与制造技术的不断融合、发展，贯穿于机械产品从设计、制造到应用整个过程，成为现代企业不可或缺的支撑技术，实验中心设备紧跟科技的发展，培养出符合时展的高质量人才。

2.实践教学体系立体化。在机械工程及自动化平台上进行各个实验课程的整合、改造、提高，以四个实验类别为层次，以提高学生的工程实践能力为主线，构成实验教学新体系。新体系打破原有机、电分离的实践教学模式，将单一的训练项目整合为4个层次10个模块。如图2所示。

3.实验内容模块化。以学生为主自主选择训练模块的机械工程实践教学新体系。新体系把基础型、综合设计型与研究创新型实践有机地整合在一起，针对不同专业方向的学生，不同阶段训练的需要，按照模块化的方式，开设不同层次的训练项目。

4.实验教学网络化。（1）实验内容的网络化：实现由单机向网络的综合实验发展，现已建有CAD/CAM局域网，虚拟制造网络平台，与学校网络平台互通，有效地促进了机电工程实验教学由单机技能教学向部分实现局域网的集成技术教学的转化。（2）实验管理的网络化：中心将建设实验教学示范中心网站，将实验教学课件、网上预约实验、各种仪器的使用方法等内容都放在网上，使学生能通过信息平台进行网上学习、与实验教学互动。目前部分实验室的计算机已联网运行，供学生预习。

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关键词：远程机械设计计算模式

一、机械设计发展概述

传统设计方法是经验、类比式的设计方法。主要采用封闭的收敛设计思维，进行经验类比设计。在计算方面只进行静态分析，并将载荷、应力进行集中处理，对于计算数据的误差采用增加安全系数的做法。传统设计方法以手工设计为主，使用简单的工具，进行人工计算画图。另外，传统设计是一种串行设计，即一个零件从设计到生产是一个阶段的工作完成之后才进行下一个阶段的工作。如：首先进行初期的规划设计，接着进入总体方案设计，然后由结构设计人员设计出零件的结构，之后完成工艺文件的编制，最后将图纸及工艺规程交给生产工人，加工出零件的原型。如需改进的话再返回零件的改进信息。这样，一种产品从设计到正式投产往往要花很多时间，因此开发周期长，并且串行设计过程中，各个环节之间缺乏信息沟通，常导致设计人员之间的合作不协调。

自二战结束以来，世界各发达国家逐渐重视设计理论和设计方法的研究，先后产生了许多新概念、新思想、新理论和新技术。从设计方法来看，国内外先后提出了并行设计、虚拟设计、协同设计，相似性设计、智能设计等新概念；从设计准则来看，出现了优化设计、可靠性设计、有限元等概念，从设计的手段来看，出现了计算机辅助设计，不仅普及了二维设计CAD软件，而且功能全面的三维造型软件也进入了实用阶段。

近年来，计算机网络技术、Web技术和数据库技术的出现和飞速发展，给现代机械设计注入了新的生机和活力，机械设计逐渐向数字化、网络化方向发展。基于Web的远程设计正是在这种条件下产生的。它的出现，使得各制造企业可以充分利用Internet和Web的国际互联性和资源共享性，组建企业间的动态联盟或虚拟设计小组，通过组合分散在各个地域企业的技术优势，发挥各个企业的局部特长，同时不同专业的技术人员可以不受地域的限制，在一个统一且易于访问的平台下进行异地的合作与设计，实现信息的交流和共享，进而快速开发出所需产品，提高产品设计的一次成功率。

作为现代设计的一个重要组成部分，远程机械设计是一个综合了多学科、多技术的研究领域，涉及到机械工程及计算机技术等诸多知识领域。从机械设计的角度来说，主要研究设计过程的建模、设计优化理论等。从计算机技术方面来说，应研究如何对现有的设计资源进行组织和，使得这些资源能方便异地的设计人员进行查询和调用。这些资源包括各种专业化的计算、分析程序，供设计使用的数据库和知识库等，所以要研究网络环境下设计资源的获取与调用，设计过程中设计人员之间信息的交流和反馈等，为远程设计中分布式资源的获取和调用提供基础和借鉴。

二、国内外远程机械设计发展

2.1远程设计的概念和意义

远程设计即让设计人员通过客户端浏览器输入设计参数，服务器自动进行计算和选择，并根据确定的参数返回产品的规格或设计图形。远程设计技术是现代计算机技术、网络技术和机械设计技术在工程设计上的应用，它缩短了产品的设计周期和节省了设计成本，真正意义上地释放了工程技术人员。与传统的机械设计相比，远程设计具有以下优点：

1、缩短产品的开发周期。

2、避免重复开发。目前企业或个人进行的机械产品设计，大部分是自己根据需要来开发设计软件，而不考虑是否有同类软件在市场中存在或者将自己的研究成果在允许的情况下租赁或免费为他人使用等。这就形成了重复开发，浪费了大量的人力和物力。

3、降低了企业资金和人员的投入。特别是近年来三层B/S网络计算模式的出现，极大地降低了客户端软硬件的配置要求。远程设计可以为用户建立一个统一的设计平台，所有的设计都在高性能的服务器上运行，客户端只需完成设计任务的输入以及设计中某些参数的选择和结果显示即可。

4、由于远程设计一般都有提供给用户进行交流和讨论的平台，这就不仅加强了各领域专家之间信息的共享和交换，而且大大提高了一次产品设计的成功率。

2.2远程设计的国内外研究现状

2.2.1在国外，有关远程协同设计的研究和应用起步较早，主要有：

（1）早在上世纪80年代中期，麻省理工学院学者就从事了这方面的研究，并首次提出T计算机支持的协同工作的概念。

（2）20世纪90年代中期，美国伯克利加州大学的集成制造实验室在美国国家科学基金、美国国防先进制造计划福特汽车公司的资助下开展了一个名为Cybercut的研究项目，建立了世界上第一个基于WWW的设计和制造系统。

（3）英国建立的EdinburghEngineeringVirtualLibrary网站，提供工程设计、制造需要的各种信息，在英国建立了基于Web的虚拟制造中心，为企业设计、分析、制造等提供服务，提高了企业特别是中小企业的市场竞争能力。

（4）美国Microsoft公司和UnigraphicsSolutions公司联合研究面向产品全生命周期的基于知识的协同设计支持网络环境“DesignKnowledgeNetwork"，减少了实际时间，降低了设计成本，在快速获取全球设计知识的基础上，进行产品创新设计。

（5）英国Liverpool等大学研究并应用人工智能和Internet提供滚动轴承的网络化设计服务。

2.2.2在国内，有关这方面的研究主要集中在高等院校和科研院所，其中主要有：

（1）以西安交通大学理论与轴承研究所为主、国内多家企业和研究机构共同参与建立了国内第一个支持产品协同设计的网站-现代产品设计与研究开发网络（），旨在推进现代设计，主要提供设计知识的获取，参加的单位还有清华大学、华中理工大学、机械科学研究院、上海交通大学、重庆大学等国内许多著名的高校和科研院所。

（2）清华大学精密仪器及机械系摩擦学国家重点实验室开发出了基于Web的异地合作设计系统Cdesign，该系统采用了Client/Serveer构架，客户与服务器之间通过VAW来完成。

（3）上海先进制造工程技术研究中心和上海飞机制造公司开发了一个基于Intemet/web的异地设计与制造系统，利用其进行跨企业、跨地域的协同产品设计与制造。

另外，国内也有一些相关的网站，如：中国机械网（china-）、材料与制造综合信息服务平台等，它们提供机械设计技术数据、制造工艺技术数据等，并把机械设计技术、制造工艺技术、远程设计技术、产品数据库、计算机辅助设计都实现了网络化。在其中的机械设计技术模块中，用户只须选取自己要使用的设计模块，输入适当的参数就可自动设计出自己所需的零部件；在远程分析模块中，实现了常用机构的参数化仿真与分析。

可是远程设计由于刚刚起步，像其它新兴技术一样还不够完善。随着CAD技术、计算机网络技术、数据库技术及人工智能技术的不断发展，远程设计的内容必将越来越丰富，功能越来越强大，所提供的服务也将越来越完善。

三、远程设计系统的技术研究

系统的总体结构模式的确定是系统在初步设计阶段要完成的一项重要任务。系统的总体结构模式是系统的基础，只有确定了系统的结构模式之后才能进行下一步的设计和开发。而应用软件的架构是建立在计算模式基础之上的，因此，有必要先对网络计算模式进行分析。

在计算机网络技术的发展过程中，先后出现了以大型机为中心的计算模式、以服务器为中心的计算模式、客户机/服务器(Client/Server)计算模式，以及随着Web技术的成熟而发展起来的浏览器/服务器(Browse/Server)计算模式。

（1）通过对两种计算模式的研究和分析，B/S模式较US模式，具有以下优点:

1、界面风格统一、可移植

US模式的客户端往往采用不同的开发工具开发，因此界面不统一，一般来说也互不兼容，难以移植到其它的平台上运行，而B/S模式的客户端使用统一的Web浏览器，根本就不存在移植性的问题，而且使用非常简单。

2、跨平台性

B/S模式的系统较US模式的系统有更好的跨平台性，客户端可位于任意的软、硬件平台，因此跨平台的问题得到解决。

3、易于管理和维护。

C/S模式的系统针对不同的客户端需要开发不同的应用程序，完成的工作量较大。一旦系统要进行修改或升级，则要修改所有客户端上的应用程序，工作重复，管理和维护成本较高。反观B/S模式，由于应用软件集中在服务器端的开发和管理，因此应用系统进行升级时，只需更新服务器端的软件即可，无需客户端的参与，因此大大减少了系统维护与升级的成本与工作量。

（2）远程设计系统的支撑技术

基于Web的远程设计是一项涉及多学科多功能的综合活动，其中包括现代机械设计技术、Web技术、数据库技术等。

1、机械科学技术

机械科学的理论与知识是进行远程设计的前提。没有这些理论知识作根基，远程设计无从谈起。

2、计算机网络技术

远程设计是以计算机网络为基础的，计算机网络是远程设计系统的运行平台。所有的设计过程中的信息都要通过网络来传递，网络基础的好坏直接影响到远程设计系统的质量，是实现远程设计的关键技术之一。

3、标准化技术

远程设计的过程中离不开信息的交流，交流的前提就要有一个统一的交流规则，即标准化工作。

4、数据库、知识库技术

基于Web的远程设计过程中需要用到数据库中的许多信息，如设计过程中用到的参数、图表数据等。这些信息的存储和管理均要数据库作为支持。数据库技术是远程设计系统的核心技术。同时，知识库可以实现知识复杂问题的求解评价和建议，可有效地进行智能推理来进行优化设计。

5、计算机编程技术

计算机编程为远程设计系统提供一系列的应用服务和平台建设。主要是程序设计语言和存取数据库，如、C#等编程语言和关系数据库的标准语言—结构化查询语言SQL等。

6、多媒体技术和图形浏览技术

多媒体技术和图形浏览技术为在线交流、图形浏览提供辅助工具。

参考文献：