關于機械工業技術領域的思考與分析

王安銘

【摘要】機械工業的基礎技術主要包括設計和生產制造技術，可以說機械裝備制造業的研究范圍是圍繞兩條主線開展的，一條是機械裝備技術，或者叫產品技術，其中涵蓋了基礎共性的設計技術；另一條是制造技術，或者叫工藝技術，工藝技術中涵蓋了基礎共性的制造技術。在機械工業中，基礎共性的設計與制造技術是服務于機械產品的。目前，機械工業的基礎共性技術沒有一個嚴格的標準定義，但比較公認的說法是：基礎共性技術能對整個行業或產業技術水平、產品質量和生產效率發生根本改變，其在機械工業產品上具有顯著經濟和社會效益，并且研究成果可共享，是在機械工業中對一個產業或多個產業以及企業產生深刻影響的一門技術。

【關鍵詞】機械工業 基礎共性技術

一、機械工業基礎共性技術研究的范圍

機械行業的基礎技術主要包括數字化設計及制造技術、大型鑄鍛焊結構件制造技術、智能化傳感器技術、精確成型制造及超精密加工制造技術、重大工程中先進工程材料應用技術、關鍵基礎件和關鍵零件的設計與制造技術、發動機的節能減排技術、安全性和可靠性技術、防腐蝕表面處理技術、自動化儀表及自動檢測與控制技術等。從具體含義上，基礎共性技術研究的范疇是電流電壓等級和頻率、電氣信息結構文件編制和圖形符號、機械振動與沖擊、鑄造、焊接、無損檢測、金屬與非金屬覆蓋層、鍛壓、熱處理、螺紋、機器軸與附件、技術產品文件、篩網篩分和顆粒分檢方法、機械安全、電工術語、產品尺寸和幾何技術規范、激光修復技術、微機電技術、綠色制造等的總稱，它是機械工業產品設計、制造、檢驗、包裝、使用以及回收再利用等機械工業產品生命周期中的基礎共性支撐技術，在機械工業中起著非常重要的關鍵作用。

二、基礎共性技術在機械工業產品造型與設計中的作用

在機械工業產品的造型與設計中，設計工程師要根據產品的性能與功能要求、使用環境、材料性質等條件，正確選擇鑄造、焊接、涂層、鍛壓、熱處理；正確選用與產品相關功能要求的零部件；還要在造型與設計制圖時，合理正確選用尺寸公差、形位公差、表面粗糙度以及圖形符號、圖樣畫法與尺寸標注，來滿足機械工業產品造型與設計的要求。可以看出，基礎共性技術在機械設計中起到了非常大的作用。

三、基礎共性技術在產品制造中的作用

在機械工業產品的制造中，制造工程師要根據產品的設計要求，合理的采用相關產品的制造工藝方法，選用既能滿足制造要求，又能滿足經濟要求的刀具、卡具等；還要將工藝參數與影響制造功能的產品設計屬性聯系起來，采用先進的機加工工藝仿真、制造數據以及制造規劃、統計工藝模型等。所以說，基礎共性技術在機械工業產品的制造中發揮了更大的作用。

四、基礎共性技術在高新技術應用中的作用

由于高新技術的不斷發展，機械工業的基礎共性技術也得到了快速進步，基礎共性技術在CAD、CAM、CAPP、CAQ等的開發與應用中起到了巨大的作用。如在機械工業的產品設計中提高設計速度和質量；在機械工業產品的制造中提高制造工藝減少廢品，節約成本等。因此，基礎共性技術在機械產品全生命周期中起到了積極作用。

五、基礎共性技術在綠色制造中的作用

綠色制造是現代制造業的可持續發展模式，其目標是使得產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到循環再利用或報廢處理的整個生命周期中，資源消耗極少、生態環境負面影響極小、人體健康與安全危害極小，并最終實現企業經濟效益和社會效益的持續協調優化。基礎共性技術的范圍是機械工業產品的設計、制造、檢驗、包裝、使用以及回收再利用等機械工業產品生命周期中的共性支撐技術。基礎共性技術在綠色制造中的應用，將對綠色制造的發展起到很大的推動作用。

六、我國機械工業基礎共性技術發展現狀

基礎技術的落后，成為我國機械制造企業在國際競爭中難以開拓高端市場、打造知名品牌的根本原因之一。例如，在傳感器技術發展方面，由于國內的大電流傳感器技術相對不夠成熟，國內風電整機廠商在采購大電流傳感器時，大多數會選擇進口產品，由于進口產品的價格往往高于國內產品的價格，這在一定程度上增加了生產成本壓力；在發動機節能、減排技術方面的相對落后，給國產工程機械等裝備出口到歐美等發達國家帶來了較大影響。2009年5月，國務院發布的《裝備制造業調整和振興規劃》中，提到的重點工作之一，便是“增強自主創新能力，加大科研投入力度，集中攻克一批長期困擾產業發展的共性技術”，作為轉變產業發展方式的一個重要途徑。機械工業的基礎工藝主要包括鑄造、鍛造、焊接、表面處理、熱處理等。“十一五”期間，我國機械基礎工藝水平有了長足的進步，一定程度上支撐了機械工業的快速發展。但同發達國家相比，差距還是很大的。目前我國在鑄鍛領域的學術研究并不落后，很多研究成果居國際先進水平，但轉化為現實生產力的比例較少。根據相關規劃，“十二五”期間我國將加大鑄造共性基礎技術研究和先進鑄造技術的推廣力度，鑄造技術向大型化、輕量化、精確化、智能化、數字化、網絡化及清潔化的方向發展；未來鍛壓工藝將向提高鍛壓件的內在質量、發展精密鍛造和精密沖壓技術、發展柔性鍛壓成形系統、發展新型鍛壓材料和加工方法等方面發展。近幾年，我國表面處理行業發展迅速，國家產業政策鼓勵表面處理材料產業向高技術產品方向發展，國內企業新增投資項目逐漸增多。未來幾年，裝備制造、汽車行業、有色金屬、船舶行業、鋼鐵、家電等行業的發展將繼續推動表面處理業的快速發展。在熱處理領域方面，我國熱處理行業目前存在地區發展不均衡、生產技術落后、能源利用率偏低、產品質量分散度大、開發創新能力薄弱等問題。根據熱處理行業“十二五”發展規劃，未來我國熱處理行業將重點突破幾大技術難點，包括：（1）地鐵、城鐵、高速鐵路大功率機車關鍵零件熱處理；（2）10兆瓦以上風力發電機組大型關鍵零件熱處理；（3）100萬kW以上汽輪機轉子及超臨界轉子熱處理；（4）六米以上軋機支撐輥熱處理；（5）航空航天超大型零件真空熱處理。