我國機械制造技術的現狀及發展方向

于 勇

我國機械制造技術的現狀及發展方向

于 勇①

(西山煤電集團萬隆實業公司)

在全球經濟一體化的發展趨勢下,機械制造業面臨著巨大的挑戰,只有跟上先進制造技術的世界潮流,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。本文基于對先進機械制造技術發展現狀的闡述,結合先進制造技術的特點,提出了我國機械制造技術的發展方向。

機械制造技術;發展現狀;特點;發展方向

機械制造技術是研究產品設計、生產、加工制造、銷售使用、維修服務乃至回收再生整個過程的工程學科,是以提高質量、效益、競爭力為目標,包含物質流、信息流和能量流的完整的系統工程。

1 先進機械制造技術的發展現狀

近年來,我國的制造業不斷采用先進制造技術,但與工業發達國家相比,仍然存在一個階段性的整體上的差距。

1)管理方面。工業發達國家廣泛采用計算機管理,重視組織和管理體制、生產模式的更新發展,推出了準時生產(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生產(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技術。我國只有少數大型企業局部采用了計算機輔助管理,多數小型企業仍處于經驗管理階段。

2)設計方面。工業發達國家不斷更新設計數據和準則,采用新的設計方法,廣泛采用計算機輔助設計技術(CAD/CAM),大型企業開始無圖紙的設計和生產。我國采用CAD/CAM技術的比例較低。

3)制造工藝方面。工業發達國家較廣泛的采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米/納米技術、激光加工技術、電磁加工技術、超塑加工技術以及復合加工技術等新型加工方法。我國普及率不高,尚在開發、掌握之中。

4)自動化技術方面。工業發達國家普遍采用數控機床、加工中心及柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(FMS)、計算機集成制造系統(CIMS),實現了柔性自動化、知識智能化、集成化。我國尚處在單機自動化、剛性自動化階段,柔性制造單元和系統僅在少數企業使用。

2 先進制造技術的特點

先進制造技術是傳統制造技術不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現代管理等方面的成果,并將其綜合應用于產品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務的制造全過程,以實現優質、高效、低耗、清潔、靈活的生產,并取得理想技術經濟效果的制造技術的總稱。它具有如下一些特點：

a)從以技術為中心向以人為中心轉變,使技術的發展更加符合人類社會的需要。

b)從強調專業化分工向模糊分工、一專多能轉變,使勞動者的聰明才智能夠得到充分發揮。

c)從金字塔的多層管理結構向扁平的網絡化結構轉變,減少層次和中間環節。

d)從傳統的順序工作方式向并行工作方式轉變,縮短工作周期,提高工作質量。

e)機械制造技術的發展趨勢可以概括為：機械制造自動化和精密工程。

3 我國機械制造技術的發展方向

先進制造技術是制造技術的最新發展階段,是由傳統的制造技術發展起來的,既保持了過去制造技術中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術成果,并滲透到產品生產的所有領域及其全部過程。

20世紀80年代,隨著掃描顯微鏡的發明和使用,人類認識世界和改造世界的能力進入納米尺度,納米技術是指實現納米級精度,是一種在納米尺度上研究原子和分子結構,物質特性及相互作用與運動,并運用這種技術為人類服務的高新技術,納米技術對制造業產生了很大的影響,其應用范圍將非常廣泛,包括納米材料技術、納米加工技術、納米裝配技術和納米測量技術等。

超精密加工的加工精度在2000年已達到納米級,在21世紀初開發的分子束生長技術、離子注入技術和材料合成、掃描隧道工程(STE)可使加工精度達到0.000 3～0.000 1μm,現在精密工程正向其終極目標 —原子級精度的加工逼近,也就是說,可以做到移動原子級別的加工。

現代機械制造技術的發展主要表現在兩個方向上：一是精密工程技術,以超精密加工的前沿部分、微細加工、納米技術為代表,將進入微型機械電子技術和微型機器人的時代;二是機械制造的高度自動化,以CIMS和敏捷制造等的進一步發展為代表。

1)精密成形技術。成形制造技術包括鑄造、焊接、塑性加工等。精密成形技術包括：精密鑄造(濕膜精密成形鑄造、剛型精密成形鑄造、高精度造芯)、精密鍛壓(冷濕精密成形、精密沖裁)、精密熱塑性成形、精密焊接與切割等。

2)無切削液加工。無切削液加工的主要應用領域是機械加工行業,無切削液加工簡化了工藝、減少了成本并消除了冷卻液帶來的一系列問題,如廢液排放和回收等等。

3)快速成形技術。快速原型零件制造技術(RPM),其設計突破了傳統加工技術所采用的材料去除的原則,而采用添加、累積的原理。其代表性技術有分層實體制造(LOM),熔化沉積制造(FDM)等。

由于以上工藝和技術不僅減少了原材料和能源的耗用量或縮短了開發周期、減少了成本,而且有些工藝的改進對環境起到保護作用,因此,被稱為綠色制造工藝。綠色制造是人類社會可持續發展在制造業中的體現。這一切除了工藝革新外,還必須依靠信息技術,通過計算機的模擬、仿真,才能實現。

機械制造技術不僅是衡量一個國家科技發展水平的重要標志,也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經濟發展的關鍵時期,制造技術是我國的薄弱環節。只有跟上發展先進制造技術的世界潮流,將其放在戰略優先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發達國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。

[1] 馬曉春.我國現代機械制造技術的發展趨勢[J].森林工程,2003(3)：23-24.

[2] 王世敬,溫 筠.現代機械制造技術及其發展趨勢[J].石油機械,2004(11)：18-19.

[3] 武永利.機械制造技術新發展及其在我國的研究和應用[J].機械制造與自動化,2006(1)：20-22.

Present Situation and Development Direction of Machinery Manufacture Technology in China

Yu Yong

Under development trend of global economic integration,the machine manufacture industry is facing the huge challenge,only keep up with the world trend of advanced manufacturing technology,can be in an impregnable position in the intense market competition.This article based on the advanced machine manufacture technological development present situation’s elaboration,combines with the characteristics of advanced manufacturing technology,puts forward China’s machinery manufacturing technology development direction.

Machine manufacture technology;Develop ment present situation;Characteristic;Development direction

TD401

B

1672-0652(2010)增刊 -0075-02

于 勇 男 1972年出生 1996年畢業于遼寧工程技術大學 助理工程師 太原 030053

2010-03-24