機(jī)械設(shè)計與機(jī)械制造技術(shù)研究

王玉強(qiáng) 杭蕭鋼構(gòu)（河北）建設(shè)有限公司

為增強(qiáng)我國智能制造在國際上的競爭力，促進(jìn)我國智能制造產(chǎn)業(yè)鏈科學(xué)健康高速發(fā)展，自北京召開了中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會智能制造分會成立大會后，堅定了我國機(jī)械制造邁向高智能化、信息化、高質(zhì)量、高精度時代的步伐，努力打造從研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)制造、集成應(yīng)用、與信息共享、大數(shù)據(jù)分析測算、精準(zhǔn)優(yōu)質(zhì)服務(wù)為一體的智能云物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)鏈。為了更快與國際接軌，邁入工業(yè)制造4.0世界圈，機(jī)械制造企業(yè)需要革新和超越自我，研發(fā)設(shè)計與產(chǎn)品開發(fā)。

一、創(chuàng)新驅(qū)動引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)升級

（一）創(chuàng)新型高精密制造

高精度機(jī)械設(shè)計轉(zhuǎn)型與匹配超高精度制造能力對于企業(yè)來說成為需要重點關(guān)注的重點。就目前我國機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展密集的背景下，如何適應(yīng)國際科技發(fā)展潮流，打響中國自主品牌，企業(yè)需要從密集型工廠轉(zhuǎn)型至信息化創(chuàng)新型高尖端設(shè)計與制造型。目前高質(zhì)量創(chuàng)新型制造產(chǎn)品才能匹配高速發(fā)展的科技產(chǎn)業(yè)鏈與行業(yè)的發(fā)展。高精密制造技術(shù)體現(xiàn)在多學(xué)科交叉指引的創(chuàng)新材料、信息技術(shù)、交互技術(shù)、功能集成化的自動化生產(chǎn)、技術(shù)指導(dǎo)型的機(jī)械加工相融合的創(chuàng)新型機(jī)械設(shè)計與智能化機(jī)械制造。目前高精密加工已從亞納米級攻破至納米級，特別是對于芯片加工行業(yè)，鑒于目前國際形勢，手機(jī)、電子產(chǎn)品等國產(chǎn)通訊行業(yè)若要穩(wěn)定發(fā)展，與其相應(yīng)的芯片設(shè)計加工制造行業(yè)需要突破外圍封閉的市場情景，從百納米技術(shù)升級至十級納米，這不僅是一種國家工信部行業(yè)發(fā)展規(guī)劃與戰(zhàn)略設(shè)想，已成為目前國內(nèi)企業(yè)迫不及待自主奮發(fā)需要攻堅的一個挫折和挑戰(zhàn)了。納米級加工技術(shù)分為磨料加工、切削加工、復(fù)合加工和特種加工四類，目前在機(jī)械產(chǎn)業(yè)、光學(xué)產(chǎn)業(yè)和測量產(chǎn)業(yè)得到高速發(fā)展，進(jìn)入精密切削加工、微細(xì)加工等高精度加工制造領(lǐng)域中[1]。

（二）系統(tǒng)化設(shè)計與制造管理

系統(tǒng)化設(shè)計不僅是設(shè)計概念更是一種實際指導(dǎo)方法，科學(xué)的設(shè)計理念能節(jié)約更多的材料成本和制造消耗，以便獲得質(zhì)量優(yōu)且效益高的機(jī)械制造產(chǎn)品。因此現(xiàn)在的機(jī)械制造企業(yè)逐步引入IATF 16949、ISO 9001、ISO 14001 等質(zhì)量管理體系規(guī)范化、系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)械設(shè)計與產(chǎn)品制造，并利用DFMA、DOE、FMEA、SPC和精益生產(chǎn)管理理念管控實際生產(chǎn)制造中的風(fēng)險，保證產(chǎn)品質(zhì)量，減少不合格產(chǎn)品的產(chǎn)出率。系統(tǒng)化的管理模式有利于掌控產(chǎn)品全生命周期內(nèi)的任何情況，以便在可控的風(fēng)險范圍內(nèi)把握產(chǎn)品制造的能力，有利于企業(yè)向高技術(shù)型和創(chuàng)新型企業(yè)轉(zhuǎn)型升級。利用系統(tǒng)化的管理工具，優(yōu)化前期原材料復(fù)雜采購流程、保證后期有效的生產(chǎn)質(zhì)量控制、提高產(chǎn)品質(zhì)量滿分率，確保企業(yè)品牌和企業(yè)形象能成為“質(zhì)量和品質(zhì)的保證”，擴(kuò)大國際行業(yè)競爭力。

二、高信息化交互的智能制造

（一）數(shù)字信息化智能制造

數(shù)字化生產(chǎn)制造控制成為目前發(fā)展的熱詞，數(shù)字化控制系統(tǒng)能夠提高制造精度并保證穩(wěn)定的質(zhì)量，提高制造線的效率和產(chǎn)率。通過數(shù)據(jù)建模和數(shù)顯自動化控制確保機(jī)械設(shè)計與智能制造的多體系和多功能應(yīng)用，能夠解決傳統(tǒng)機(jī)械制造人力切換和控制方面轉(zhuǎn)化失誤和不可控的制造因素。數(shù)據(jù)化模擬建造最優(yōu)的制造工藝和制造與控制流程，輕量化設(shè)備的控制方式，確保實現(xiàn)最優(yōu)材料成本下高收益的產(chǎn)品制造[2]。歷史的數(shù)據(jù)能成為未來成功的經(jīng)驗，而數(shù)據(jù)化交互的信息化控制能自動抓捕和分析相關(guān)的風(fēng)險因子，確保不浪費任何可能成為制造偏差的機(jī)會轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)遇的過程。高速發(fā)展的產(chǎn)業(yè)時代，需要在有限的時間內(nèi)管控制造質(zhì)量風(fēng)險，保證產(chǎn)品優(yōu)化率。

（二）更綠色科學(xué)的智能制造

目前國際趨向環(huán)保和綠色型產(chǎn)業(yè)發(fā)展，對機(jī)械設(shè)計與制造行業(yè)也提出了挑戰(zhàn)。由工信部、發(fā)改委、商務(wù)部、國管部、能源局、銀監(jiān)會六部開展了2020年國家綠色數(shù)據(jù)中心推薦工作，數(shù)據(jù)中心是數(shù)據(jù)經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)設(shè)施，節(jié)能與綠色發(fā)展受到社會廣泛關(guān)注，對于用能和資源投入大戶——機(jī)械行業(yè)來說，綠色化發(fā)展成為重點關(guān)注的對象，其要求原料采購、機(jī)械設(shè)計、機(jī)械制造、運(yùn)輸交付的全過程中保證減少對環(huán)境的污染和可優(yōu)化的資源浪費。提供更科學(xué)、更綠色的制造方案和使用方案，確保行業(yè)生態(tài)的綠色發(fā)展。按照國家要求，需要對相關(guān)制造情況進(jìn)行綠色制造評價和過程數(shù)據(jù)監(jiān)管，可進(jìn)行第三方驗證和評價。

例如，國家為鼓勵市場新能源汽車產(chǎn)業(yè)的市場活力，對《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準(zhǔn)入管理規(guī)定》進(jìn)行了修訂，降低了企業(yè)準(zhǔn)入門檻，延長了新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)停產(chǎn)時間，修改了相關(guān)企業(yè)申請過渡期的臨時條款，這對于我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展和高需求的市場發(fā)展圈都有極其重要的意義。因此針對目前的市場發(fā)展情況，國家會愈加規(guī)范化產(chǎn)品的綠色化生產(chǎn)制造，且以愈加開放的態(tài)度讓企業(yè)自主參與到政策變革和產(chǎn)業(yè)變革會議中，真正發(fā)揮企業(yè)主題效應(yīng)的作用，引領(lǐng)更加科學(xué)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展。因此對于機(jī)械設(shè)計與機(jī)械制造行業(yè)相關(guān)企業(yè)來說應(yīng)以更加積極的態(tài)度參與到綠色產(chǎn)業(yè)研究和產(chǎn)品研發(fā)技術(shù)升級中來，打造更加高質(zhì)量的“綠色產(chǎn)品”。

三、結(jié)束語

機(jī)械設(shè)計與機(jī)械制造行業(yè)需要進(jìn)行轉(zhuǎn)型升級，這已成為市場發(fā)展必然與行業(yè)進(jìn)步所需，高精密機(jī)械加工技術(shù)與高精技術(shù)發(fā)展的行業(yè)相適應(yīng)，為了確保市場供應(yīng)產(chǎn)業(yè)鏈的穩(wěn)定供給，只有不斷技術(shù)升級，進(jìn)行技術(shù)和制造控制革新，才能以匹配的速度一同高質(zhì)量發(fā)展，才能使我國在國際市場占有更高的份額，才能引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)進(jìn)步和科學(xué)進(jìn)步。其與社會發(fā)展一直緊密聯(lián)系著，因此可借鑒市場的特點進(jìn)行合作共贏的產(chǎn)業(yè)幫扶和技術(shù)研討。