機(jī)械制造自動化技術(shù)特點(diǎn)與發(fā)展趨勢

張西平

(天水星火機(jī)床有限責(zé)任公司，甘肅 天水 741024)

機(jī)械制造技術(shù)是一門致力于研究機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計、加工制造、生產(chǎn)、使用、銷售、維修甚至回收再生的整個流程的工程學(xué)科。這門學(xué)科主要是以提高效益、質(zhì)量和競爭力為目標(biāo)。機(jī)械制造自動化技術(shù)是我國國民生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)的最重要基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)之一，也是機(jī)械工業(yè)不斷發(fā)展的動力和基礎(chǔ)。

一 機(jī)械制造技術(shù)的幾點(diǎn)特點(diǎn)

1.現(xiàn)代機(jī)械制造已經(jīng)成為一個系統(tǒng)工程

計算機(jī)技術(shù)、感應(yīng)技術(shù)、自動化技術(shù)、信息管理技術(shù)、新材料開發(fā)技術(shù)等逐漸運(yùn)用在現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)中。其中系統(tǒng)工程中的產(chǎn)品設(shè)計、組織管理、銷售網(wǎng)絡(luò)分布以及售后服務(wù)已經(jīng)具有相當(dāng)成熟的現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用。機(jī)械制造已經(jīng)從傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造業(yè)發(fā)展成了以高新技術(shù)為基礎(chǔ)，傳統(tǒng)技術(shù)與現(xiàn)代信息技術(shù)相結(jié)合的高新產(chǎn)業(yè)。新技術(shù)的使用使制造技術(shù)邁入全新的領(lǐng)域，使之可以貫穿整個制造業(yè)的生產(chǎn)過程。

2.現(xiàn)代機(jī)械制造是一項(xiàng)綜合技術(shù)

運(yùn)用先進(jìn)的制造技術(shù)是為了提高企業(yè)的行業(yè)競爭力以促進(jìn)整個國家的經(jīng)濟(jì)實(shí)力。所以，機(jī)械制造業(yè)已經(jīng)不僅僅是制造產(chǎn)品的過程本身，而它涉及到市場調(diào)查、產(chǎn)品設(shè)計和開發(fā)、生產(chǎn)加工、銷售手段和售后服務(wù)等各個環(huán)節(jié)，并將這些過程串聯(lián)成一個集合體，集中式開發(fā)。制造銷售一體化大大提高了制造企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3.現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)體現(xiàn)了市場競爭要素

提高產(chǎn)品生產(chǎn)率是市場競爭力的核心所在。隨著經(jīng)濟(jì)市場化的進(jìn)一步發(fā)展，全球經(jīng)濟(jì)一體化速度加快，在20世紀(jì)90年代之后，制造業(yè)要具有市場競爭力的主要矛盾已經(jīng)由提高勞動生產(chǎn)率轉(zhuǎn)變成了時間、成本和質(zhì)量三者綜合考慮的矛盾。而先進(jìn)制造業(yè)技術(shù)就是建立在高效地基礎(chǔ)上，同時兼顧產(chǎn)品的成本和質(zhì)量，將三者有機(jī)地結(jié)合了。

二 我國機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

改革開放以后，雖然我國的制造業(yè)一直是國家重點(diǎn)發(fā)展的行業(yè)，但由于起步較晚，基礎(chǔ)設(shè)施落后，與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比還有不小的差距。

其主要表現(xiàn)有:

(1)設(shè)計方案及制造工業(yè)落后。西方發(fā)達(dá)國家完整經(jīng)歷了蒸汽時代和電氣時代的改革，傳統(tǒng)制造工藝手法成熟，制造業(yè)的高速發(fā)展時期也高于我國。相比工業(yè)強(qiáng)國的制造業(yè)技術(shù)，我國的制造業(yè)工藝粗糙，現(xiàn)代化水平較低，尖端技術(shù)仍在開發(fā)中。比如工業(yè)發(fā)達(dá)國家已經(jīng)開始普及納米技術(shù)、微激光加工技術(shù)、復(fù)合型加工技術(shù)等，而我國大部門大部分的制造業(yè)仍是農(nóng)間作坊的模式，雖有一定的機(jī)械工藝雛形，但缺乏高新技術(shù)。

(2)制造行業(yè)制度落后。工業(yè)強(qiáng)國經(jīng)過原始資本的積累和發(fā)展已經(jīng)制定出一套科學(xué)的行業(yè)制度，在體制內(nèi)的所有制造業(yè)企業(yè)都具備相應(yīng)的準(zhǔn)則，而且企業(yè)的管理廣泛采用計算機(jī)管理，生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行精確高效，生產(chǎn)模式更新?lián)Q代的周期短。而我國的制造業(yè)企業(yè)大都還處在摸索階段，只有少數(shù)的企業(yè)運(yùn)用了計算機(jī)管理模式，而大部門小型企業(yè)仍然處于人工管理階段。

(3)自動化生產(chǎn)程度低。發(fā)達(dá)國家已經(jīng)普及了計算機(jī)集成管理系統(tǒng)、自動化數(shù)控機(jī)床、柔性制造系統(tǒng)等全自動機(jī)械，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)自動化、集成化以及智能化。而我國僅有極少的大型企業(yè)采用柔性制造系統(tǒng)，大部分民間的制造企業(yè)處在剛性自動化階段，非常依賴人工管理。

(4)企業(yè)管理方面。信息時代的帶來使得發(fā)達(dá)國家將計算機(jī)運(yùn)用到制造業(yè)管理中。國外的企業(yè)更加重視企業(yè)的生產(chǎn)模式和組織管理，提出了精益生產(chǎn)、準(zhǔn)時生產(chǎn)、高效生產(chǎn)都全新的管理思想。而我國進(jìn)入信息時代較晚。計算機(jī)管理模式運(yùn)用并不廣泛。

三 我國機(jī)械制造技術(shù)日后的發(fā)展趨勢

1.自動化技術(shù)性能的發(fā)展方向

自動化和智能化。機(jī)械制造業(yè)中早期的自動化系統(tǒng)通常只能對理想情況下進(jìn)行簡單的操作來調(diào)度任務(wù)，使任務(wù)可以順利完成。而智能系統(tǒng)則是基于計算機(jī)模型來模擬人類的思想行為然后得出最優(yōu)命令并執(zhí)行。隨著科學(xué)的發(fā)展，自動化和智能化系統(tǒng)已經(jīng)可以相互結(jié)合，智能化系統(tǒng)發(fā)出的指令通過機(jī)械自動化系統(tǒng)可以自動完成各種人類工作，智能自動化系統(tǒng)正朝著更復(fù)雜、更精確的方向發(fā)展。

精確高效化。衡量一個機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性指標(biāo)是精度和效率。隨著信息時代的來臨，機(jī)床硬件的發(fā)展日新月異，尤其是高頻CPU、多核CPU、RISC芯片迅速的更新?lián)Q代以及機(jī)床數(shù)字控制系統(tǒng)地不斷優(yōu)化改善，使得數(shù)控機(jī)床的效率和精確度都得到了質(zhì)的飛躍。

工藝多元化和復(fù)合化。復(fù)合加工是通過多軸控制來減少工序和輔助時間的一種科學(xué)制造業(yè)技術(shù)。工藝多元化指當(dāng)制造某一產(chǎn)品的時候可供選擇的方案不僅僅只有一種，可以擇優(yōu)而取。工藝多元化和復(fù)合化的結(jié)合是未來制造業(yè)改革的方向。

2.自動化技術(shù)功能的發(fā)展方向

多媒體技術(shù)的運(yùn)用。多媒體技術(shù)即指廣義上的計算機(jī)技術(shù)，也指通訊和聲像技術(shù)。將計算機(jī)、聲像和通訊技術(shù)有機(jī)結(jié)合后，可以直接在計算機(jī)上進(jìn)行圖像聲音的編輯或者是通訊功能。在數(shù)控領(lǐng)域，應(yīng)用多媒體技術(shù)可以高效地對信息進(jìn)行綜合處理以及通過通訊設(shè)備實(shí)時監(jiān)察生產(chǎn)現(xiàn)場的設(shè)備運(yùn)行參數(shù)及故障。而多媒體技術(shù)的運(yùn)用需要專業(yè)的數(shù)控人員，因此，尖端人才的培養(yǎng)顯得愈發(fā)重要。

操作界面簡單化。因?yàn)閿?shù)控系統(tǒng)軟件多如牛毛，而用戶界面的設(shè)計沒有統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。大量的系統(tǒng)軟件導(dǎo)致用戶客戶端操作界面差異很大，一方面加大了開發(fā)軟件者的工作量，同時也提高了對軟件操作者的要求。如果軟件開發(fā)行業(yè)能夠制定統(tǒng)一的用戶界面，并且將操作的界面簡化，不但可以減少軟件開發(fā)者的任務(wù)，也間接提高了企業(yè)運(yùn)行速度。簡單的操作界面以形象的圖形界面為主，用戶可以通過窗口中的菜單和工具欄的工具直接進(jìn)行操作，大大降低了操作人員的操作難度。所以軟件界面的簡化也是未來機(jī)械技術(shù)的發(fā)展方向。

科學(xué)計算直觀化。計算結(jié)果的直觀化可以更高效的對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和解釋。信息的交流通常是通過文字信息，而借用可視化技術(shù)可以將文字信息內(nèi)容轉(zhuǎn)化成更直接的圖像或者是動畫等可視信息。一般來說，可視化信息交流要借助于多媒體技術(shù)，從而誕生出如虛擬樣機(jī)技術(shù)、無紙設(shè)計等。采用這類技術(shù)可以有效地縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，并且提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

四 結(jié)語

總而言之，目前我國正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最關(guān)鍵時期，我們發(fā)展過程中的一個薄弱環(huán)節(jié)就是機(jī)械制造技術(shù)。唯有跟上先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的潮流，做好機(jī)械制造自動化技術(shù)的改革，并使其得到有力的實(shí)施，才能盡快將我們與發(fā)達(dá)國家的差距拉小，立足于激烈的市場競爭中。因此把握機(jī)械制造自動化技術(shù)的特點(diǎn)，掌握其在未來的發(fā)展趨勢，對于我國機(jī)械制造企業(yè)來說是十分重要的工作基礎(chǔ)。

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