論中國新時期機械制造技術發展的總趨向

錢錦 閆曉彤 王悅

摘 要：新時期“中國制造”需要從要素驅動轉變為創新驅動；從低成本競爭優勢轉變為質量效益競爭優勢；從資源消耗大、污染物排放多的粗放制造轉變為綠色制造；從生產型制造轉變為服務型制造。

關鍵詞：中國制造；綠色制造；市場需求；生產模式；智能化；知識經濟

德國工業4.0在全球產生重大影響，標志著全球加快全面進入以智能制造為核心的智能經濟時代。德國工業4.0與美國比較流行的第三次工業革命提法和一些學者說的第五次工業革命等，都是以信息技術革命性突破為基礎，反映了工業經濟數字化、信息化、智能化、網絡化的發展趨勢。

新時期機械制造呈現出全新的面貌。然而，在機械制造技術取得許多重要進步的同時，也面臨著許多新的挑戰。首先，“二戰”以后，隨著航空航天事業的發展，隨著機電一體化產品的出現，對機械精度的要求大為提高。200年來的工業文明給人類創造了富足生活的同時，也產生了巨大的副作用，它造成了兩大危機——資源、能源危機和生態環境危機。資源和能源問題帶來了機械的輕量化，以及用陶瓷等材料代替金屬的潮流。這不僅給設計，也給制造帶來了新的課題。造成全球污染物的排放物70%以上來自制造業。如何使制造業減少對環境的污染，是當今制造科學與技術所面臨的另一重大課題。面對資源和能源、生態環境兩大問題的挑戰，綠色制造技術發展起來。

隨著人們生活水平的普遍提高，對產品產量方面的需求大為增加，除此之外，人們還追求產品多樣化甚至個性化的追求。因此，在這樣的市場需求和社會需求的條件下，需要大幅度提高機械制造生產率和生產模式的轉變，即由延續了半個多世紀的大批量生產模式向“多品種，中小批量生產”模式的轉變。與生產模式的變化相適應，制造技術從單機自動化、剛性自動化向柔性自動化、智能自動化方向發展。

在信息技術的帶動下，從成組技術、CAD/CAM、計算機輔助工藝編程、數控機床、加工中心，到柔性制造系統和計算機集成制造系統、柔性和智能的自動化——這是先進制造技術發展的一條主線。它適應了新時代市場和生產模式的變化，極大地提高了生產率和加工質量，降低了工人的勞動強度。

先進的制造技術的其他重要方面包括切削技術向超高速、超精密的方向發展；特種加工和增量制造技術出現并取得極大的發展；面對資源能源、生態環境兩大問題的挑戰，綠色制造起步；網絡化給設計和制造技術帶來了新的機遇。

在知識經濟的時代，制造業的資源配置從勞動密集、設備密集向信息密集、知識密集方向發展。

先進制造技術是制造技術、信息技術、管理科學和其他科技領域交叉、融合、發展和應用的產物。基于這種交叉和融合，近三十年來，世界各國創造了CAD、CAM、CAE、FMS、CIMS等34種現代設計與制造模式；涉及的數學方法已有專家系統、模式識別、優化方法、模糊邏輯等39種。現代設計與制造已經從經驗的范疇上升為系統理論，機械制造已經不僅只是一個技術群，其中的一部分已經形成了與生產實踐緊密聯系的制造科學。

不可否認，新的工業革命浪潮正在興起，智能世界的前景正在展現，激烈競爭的號角已經吹響。中國制造發展戰略核心要義應該是：以加快新一代信息技術與制造業融合為主線，以提質增效為中心，以滿足經濟社會發展和國防建設對重大技術裝備需求為目標，以開放合作為手段，強化工業基礎能力，提高綜合集成水平，完善多層次人才體系，培育有中國特色的制造文化，促進產業轉型升級，實現制造業由大變強的歷史跨越。中國完全有可能成為新的工業革命的重要受益者，也為新的工業革命做出重要貢獻。

參考文獻

[1]張策《機械工程史》清華大學出版社