于 勇

我國機(jī)械制造技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展方向

于 勇①

(西山煤電集團(tuán)萬隆實業(yè)公司)

在全球經(jīng)濟(jì)一體化的發(fā)展趨勢下,機(jī)械制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn),只有跟上先進(jìn)制造技術(shù)的世界潮流,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。本文基于對先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀的闡述,結(jié)合先進(jìn)制造技術(shù)的特點,提出了我國機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展方向。

機(jī)械制造技術(shù);發(fā)展現(xiàn)狀;特點;發(fā)展方向

機(jī)械制造技術(shù)是研究產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、加工制造、銷售使用、維修服務(wù)乃至回收再生整個過程的工程學(xué)科,是以提高質(zhì)量、效益、競爭力為目標(biāo),包含物質(zhì)流、信息流和能量流的完整的系統(tǒng)工程。

1 先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

近年來,我國的制造業(yè)不斷采用先進(jìn)制造技術(shù),但與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比,仍然存在一個階段性的整體上的差距。

1)管理方面。工業(yè)發(fā)達(dá)國家廣泛采用計算機(jī)管理,重視組織和管理體制、生產(chǎn)模式的更新發(fā)展,推出了準(zhǔn)時生產(chǎn)(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生產(chǎn)(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技術(shù)。我國只有少數(shù)大型企業(yè)局部采用了計算機(jī)輔助管理,多數(shù)小型企業(yè)仍處于經(jīng)驗管理階段。

2)設(shè)計方面。工業(yè)發(fā)達(dá)國家不斷更新設(shè)計數(shù)據(jù)和準(zhǔn)則,采用新的設(shè)計方法,廣泛采用計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)(CAD/CAM),大型企業(yè)開始無圖紙的設(shè)計和生產(chǎn)。我國采用CAD/CAM技術(shù)的比例較低。

3)制造工藝方面。工業(yè)發(fā)達(dá)國家較廣泛的采用高精密加工、精細(xì)加工、微細(xì)加工、微型機(jī)械和微米/納米技術(shù)、激光加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)、超塑加工技術(shù)以及復(fù)合加工技術(shù)等新型加工方法。我國普及率不高,尚在開發(fā)、掌握之中。

4)自動化技術(shù)方面。工業(yè)發(fā)達(dá)國家普遍采用數(shù)控機(jī)床、加工中心及柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)、計算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS),實現(xiàn)了柔性自動化、知識智能化、集成化。我國尚處在單機(jī)自動化、剛性自動化階段,柔性制造單元和系統(tǒng)僅在少數(shù)企業(yè)使用。

2 先進(jìn)制造技術(shù)的特點

先進(jìn)制造技術(shù)是傳統(tǒng)制造技術(shù)不斷吸收機(jī)械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理等方面的成果,并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務(wù)的制造全過程,以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn),并取得理想技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的制造技術(shù)的總稱。它具有如下一些特點：

a)從以技術(shù)為中心向以人為中心轉(zhuǎn)變,使技術(shù)的發(fā)展更加符合人類社會的需要。

b)從強(qiáng)調(diào)專業(yè)化分工向模糊分工、一專多能轉(zhuǎn)變,使勞動者的聰明才智能夠得到充分發(fā)揮。

c)從金字塔的多層管理結(jié)構(gòu)向扁平的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,減少層次和中間環(huán)節(jié)。

d)從傳統(tǒng)的順序工作方式向并行工作方式轉(zhuǎn)變,縮短工作周期,提高工作質(zhì)量。

e)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢可以概括為：機(jī)械制造自動化和精密工程。

3 我國機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展方向

先進(jìn)制造技術(shù)是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段,是由傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展起來的,既保持了過去制造技術(shù)中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術(shù)成果,并滲透到產(chǎn)品生產(chǎn)的所有領(lǐng)域及其全部過程。

20世紀(jì)80年代,隨著掃描顯微鏡的發(fā)明和使用,人類認(rèn)識世界和改造世界的能力進(jìn)入納米尺度,納米技術(shù)是指實現(xiàn)納米級精度,是一種在納米尺度上研究原子和分子結(jié)構(gòu),物質(zhì)特性及相互作用與運動,并運用這種技術(shù)為人類服務(wù)的高新技術(shù),納米技術(shù)對制造業(yè)產(chǎn)生了很大的影響,其應(yīng)用范圍將非常廣泛,包括納米材料技術(shù)、納米加工技術(shù)、納米裝配技術(shù)和納米測量技術(shù)等。

超精密加工的加工精度在2000年已達(dá)到納米級,在21世紀(jì)初開發(fā)的分子束生長技術(shù)、離子注入技術(shù)和材料合成、掃描隧道工程(STE)可使加工精度達(dá)到0.000 3～0.000 1μm,現(xiàn)在精密工程正向其終極目標(biāo) —原子級精度的加工逼近,也就是說,可以做到移動原子級別的加工。

現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在兩個方向上：一是精密工程技術(shù),以超精密加工的前沿部分、微細(xì)加工、納米技術(shù)為代表,將進(jìn)入微型機(jī)械電子技術(shù)和微型機(jī)器人的時代;二是機(jī)械制造的高度自動化,以CIMS和敏捷制造等的進(jìn)一步發(fā)展為代表。

1)精密成形技術(shù)。成形制造技術(shù)包括鑄造、焊接、塑性加工等。精密成形技術(shù)包括：精密鑄造(濕膜精密成形鑄造、剛型精密成形鑄造、高精度造芯)、精密鍛壓(冷濕精密成形、精密沖裁)、精密熱塑性成形、精密焊接與切割等。

2)無切削液加工。無切削液加工的主要應(yīng)用領(lǐng)域是機(jī)械加工行業(yè),無切削液加工簡化了工藝、減少了成本并消除了冷卻液帶來的一系列問題,如廢液排放和回收等等。

3)快速成形技術(shù)?？焖僭土慵圃旒夹g(shù)(RPM),其設(shè)計突破了傳統(tǒng)加工技術(shù)所采用的材料去除的原則,而采用添加、累積的原理。其代表性技術(shù)有分層實體制造(LOM),熔化沉積制造(FDM)等。

由于以上工藝和技術(shù)不僅減少了原材料和能源的耗用量或縮短了開發(fā)周期、減少了成本,而且有些工藝的改進(jìn)對環(huán)境起到保護(hù)作用,因此,被稱為綠色制造工藝。綠色制造是人類社會可持續(xù)發(fā)展在制造業(yè)中的體現(xiàn)。這一切除了工藝革新外,還必須依靠信息技術(shù),通過計算機(jī)的模擬、仿真,才能實現(xiàn)。

機(jī)械制造技術(shù)不僅是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志,也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵時期,制造技術(shù)是我國的薄弱環(huán)節(jié)。只有跟上發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的世界潮流,將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發(fā)達(dá)國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。

[1] 馬曉春.我國現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢[J].森林工程,2003(3)：23-24.

[2] 王世敬,溫 筠.現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)及其發(fā)展趨勢[J].石油機(jī)械,2004(11)：18-19.

[3] 武永利.機(jī)械制造技術(shù)新發(fā)展及其在我國的研究和應(yīng)用[J].機(jī)械制造與自動化,2006(1)：20-22.

Present Situation and Development Direction of Machinery Manufacture Technology in China

Yu Yong

Under development trend of global economic integration,the machine manufacture industry is facing the huge challenge,only keep up with the world trend of advanced manufacturing technology,can be in an impregnable position in the intense market competition.This article based on the advanced machine manufacture technological development present situation’s elaboration,combines with the characteristics of advanced manufacturing technology,puts forward China’s machinery manufacturing technology development direction.

Machine manufacture technology;Develop ment present situation;Characteristic;Development direction

TD401

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1672-0652(2010)增刊 -0075-02

于 勇 男 1972年出生 1996年畢業(yè)于遼寧工程技術(shù)大學(xué) 助理工程師 太原 030053

2010-03-24