機械制造技術的發展和創新探討

摘 要:全球經濟一體化的今天，世界各國間加強經濟、文化交流合作的同時，競爭也愈來愈激烈。政治、軍事、經濟等為主的綜合國力的較量歸根結底是科技實力與經濟基礎的較量，而最能展現一個國家科技實力和經濟發展繁榮的標準之一就是工業制造技術的創新能力，因此，本文就機械制造技術的發展和創新加以分析探討以期理性思索。

關鍵詞:機械制造技術發展創新能力

中圖分類號:TU7文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)06(b)-0074-01

工業作為國民經濟的基礎，為農業和第三產業的發展提供科技資料，關乎國家的綜合發展成敗。而機械制造作為工業的重要組成部分，是為國民經濟提供技術裝備和為人民生活提供耐用消費品的裝備產業。同時機械制造工業的發展也離不開國家其它產業的支持，是經濟發展的中樞環節，因此，機械制造工業的發展和創新問題也一直是各國深刻研究的課題。

1 機械制造工業發展歷程

建國之初毛主席曾說過，我們除了能造紙造桌子外，不能造一架飛機一架大炮，連火柴都造不出來。解放戰爭后的中國是一個“一窮二白”的農業大國，工業基礎脆弱，技術水平很低，機械工業技術引進是中國技術引進的主體和縮影。中國的機械工業是在引進和利用國外技術的基礎上逐步發展起來的。

我國機械制造工業經過多年的發展，按照發展方式劃分大概可分為以下五個階段:

(1)勞動密集發展階段。傳統的手工制作以及早期的工業生產均采用大量的勞動力進行小規模生產。

(2)設備密集型發展階段。隨著運輸機械、施工機械和機床等大規模工業化生產的出現而產生的。飛機、汽車等重型機械規模化大批量生產采用剛性生產流水線，嚴重依賴先進設備。

(3)信息密集型發展新階段。自上個世紀初，開始出現了數控機床、加工中心等新型機電一體化加工設備。它實現了人與機器設備之間的信息交流，機器設備可通過獲得的信息，快速、準確地實現加工。

(4)知識密集型發展新時期。制造理念的創新，將單向的產品制造鏈組成為有機的制造系統，其中的物流系統、信息流系統、能量流系統等相互依賴、相互作用、相互協調。不但能進行信息交流，而且系統本身具有專家系統、數據庫等必要的解決問題的知識，使其能在獲取較少信息的情況下完成加工要求。柔性制造系統(FMS)、計算機集成制造系統(CIMS)是此階段的典型代表。

(5)智能密集型發展階段。目前，我國正在研究和實施的一種全新的生產模式。試圖使用制造系統本身具有的人工智能，并引入了新的制造哲理和組織形式，因此，這種制造技術能夠快速響應市場的變化，超前地開發產品，實現多品種產品的全過程管理。這種制造技術的實施，將使人們夢寐以求的“無圖紙加工”、“無人化加工”、“無害化加工”成為可能。正在研究的智能制造系統(IMS)、智能型計算機集成制造系統(I-CIMS)、敏捷制造等都是該模式的創新研究。

2 機械制造工業現狀分析

(1)國外機械制造業現狀。在制造業自動化發展方面，發達國家機械制造技術已經達到相當水平，實現了機械制造系統自動化。產品設計普遍采用計算機輔助設計(CAD)計算機輔助產品工程(CAE)和計算機仿真等手段，企業管理采用了科學的規范化的管理方法和手段，在加工技術方面也已實現了底層的自動化，包括廣泛地采用加工中心(或數控技術)、自動引導小車(AGV)等。在這個基礎上再提高制造系統的自動化水平，對于改善企業的TQCS(T—盡量縮短產品的交貨時間或提早新產品上市時間、Q—提高產品質量、C—降低產品成本、S—提高服務水平)已無明顯的作用，因此，近10余年來發達國家主要從具有全新制造理念的制造系統自動化方面尋找出路，提出了一系列新的制造系統，如計算機集成制造系統、智能制造系統、敏捷制造并行工程等。(2)我國機械制造業現狀。我國機械制造技術水平與發達國家相比還非常低，大約落后于發達國家20年。近十幾年來，我國大力推廣應用技術，20世紀90年代初期已建成研究環境，包括有CIMS實驗工程中心和7個開放實驗室。在全國范圍內，部署了CIMS的若干研究項目，諸如CIMS軟件工程與標準化、開放式系統結構與發展戰略，CIMS總體與集成技術、產品設計自動化、工藝設計自動化、柔性制造技術、管理與決策信息系統、質量保證技術、網絡與數據庫技術以及系統理論和方法等專題。各項研究均取得了豐碩成果，獲得不同程度的進展。但大部分大型機械制造企業和絕大部分中小型機械制造企業主要限于CAD和管理信息系統，因底層(車間層)基礎自動化還十分薄弱，還沒有真正發揮作用。加工中心無論是數量還是利用率都很低。可編程控制器的使用并不普及，工業機器人的應用還很有限，因此，做好基礎自動化的工作仍是我國制造企業一項十分緊迫而艱巨的任務。

3 我國機械制造技術創新之路

從總體上看，目前國內科技進步對機械工業增長的貢獻率目前僅為34％，而先進國家高達70％以上。機械工業技術開發能力和技術基礎薄弱，發展后勁不足;作為我國工業之本的機械制造業必須與時俱進，務實創新。加強理論和實踐的不斷更新，由原來的引進和模仿要不斷激勵創造擁有我們自主知識產權的技術與市場發展需求結合分析。

因此，本文從以下4個方面加以探討:

(1)經營管理。歐美、日韓等工業發達國家普遍采用計算機進行智能化管理。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，因此，經營管理體制的改革創新和系統化管理體系的建立勢在必行。

(2)生產設計。目前國外在進行生產設計方面廣泛采用計算機輔助設計技術(CAD、CAM)，而在國內只有大型企業開始無圖紙的設計和生產。整體采用CAD、CAM技術的比例不高，因而采用世界先進輔助設計技術并進行自主創新研究的道路任重道遠。

(3)制造工藝。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在機械制造業已成為行業趨勢，國內在制造工藝方面尚未完全掌握或者在思想觀念上對新型加工方法的接受需要一個較長的過程，加快對新技術應用水平有待進一步提高。

(4)產品市場化。目前，國內不少企業存在產品市場定位不明確，甚至沒有市場營銷的意識。如何將產品與市場需求緊密聯系，或者進行定制化生產的營銷創新模式的運用也是機械制造業的嚴峻問題。形成訂單化的生產流程方式，有針對性地進行工業與市場的資源整合。

4 結語

現代機械制造技術的未來發展逐漸集中:以超精密加工的前沿部分、微細加工、納米技術為代表的精密工程技術和以和敏捷制造等的進一步發展為代表的機械制造的高度自動化，因此，我國機械制造工業的發展要適應全球化、網絡化、虛擬化、自動智能化的行業發展趨勢。

參考文獻

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