論中國新時期機械制造技術(shù)發(fā)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(qū)動轉(zhuǎn)變?yōu)閯?chuàng)新驅(qū)動；從低成本競爭優(yōu)勢轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)量效益競爭優(yōu)勢；從資源消耗大、污染物排放多的粗放制造轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色制造；從生產(chǎn)型制造轉(zhuǎn)變?yōu)榉?wù)型制造。

關(guān)鍵詞：中國制造；綠色制造；市場需求；生產(chǎn)模式；智能化；知識經(jīng)濟

德國工業(yè)4.0在全球產(chǎn)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(jīng)濟時代。德國工業(yè)4.0與美國比較流行的第三次工業(yè)革命提法和一些學(xué)者說的第五次工業(yè)革命等，都是以信息技術(shù)革命性突破為基礎(chǔ)，反映了工業(yè)經(jīng)濟數(shù)字化、信息化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢。

新時期機械制造呈現(xiàn)出全新的面貌。然而，在機械制造技術(shù)取得許多重要進步的同時，也面臨著許多新的挑戰(zhàn)。首先，“二戰(zhàn)”以后，隨著航空航天事業(yè)的發(fā)展，隨著機電一體化產(chǎn)品的出現(xiàn)，對機械精度的要求大為提高。200年來的工業(yè)文明給人類創(chuàng)造了富足生活的同時，也產(chǎn)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(tài)環(huán)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(shè)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(yè)。如何使制造業(yè)減少對環(huán)境的污染，是當今制造科學(xué)與技術(shù)所面臨的另一重大課題。面對資源和能源、生態(tài)環(huán)境兩大問題的挑戰(zhàn)，綠色制造技術(shù)發(fā)展起來。

隨著人們生活水平的普遍提高，對產(chǎn)品產(chǎn)量方面的需求大為增加，除此之外，人們還追求產(chǎn)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(chǎn)率和生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變，即由延續(xù)了半個多世紀的大批量生產(chǎn)模式向“多品種，中小批量生產(chǎn)”模式的轉(zhuǎn)變。與生產(chǎn)模式的變化相適應(yīng)，制造技術(shù)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(fā)展。

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

先進的制造技術(shù)的其他重要方面包括切削技術(shù)向超高速、超精密的方向發(fā)展；特種加工和增量制造技術(shù)出現(xiàn)并取得極大的發(fā)展；面對資源能源、生態(tài)環(huán)境兩大問題的挑戰(zhàn)，綠色制造起步；網(wǎng)絡(luò)化給設(shè)計和制造技術(shù)帶來了新的機遇。

在知識經(jīng)濟的時代，制造業(yè)的資源配置從勞動密集、設(shè)備密集向信息密集、知識密集方向發(fā)展。

先進制造技術(shù)是制造技術(shù)、信息技術(shù)、管理科學(xué)和其他科技領(lǐng)域交叉、融合、發(fā)展和應(yīng)用的產(chǎn)物。基于這種交叉和融合，近三十年來，世界各國創(chuàng)造了CAD、CAM、CAE、FMS、CIMS等34種現(xiàn)代設(shè)計與制造模式；涉及的數(shù)學(xué)方法已有專家系統(tǒng)、模式識別、優(yōu)化方法、模糊邏輯等39種。現(xiàn)代設(shè)計與制造已經(jīng)從經(jīng)驗的范疇上升為系統(tǒng)理論，機械制造已經(jīng)不僅只是一個技術(shù)群，其中的一部分已經(jīng)形成了與生產(chǎn)實踐緊密聯(lián)系的制造科學(xué)。

不可否認，新的工業(yè)革命浪潮正在興起，智能世界的前景正在展現(xiàn)，激烈競爭的號角已經(jīng)吹響。中國制造發(fā)展戰(zhàn)略核心要義應(yīng)該是：以加快新一代信息技術(shù)與制造業(yè)融合為主線，以提質(zhì)增效為中心，以滿足經(jīng)濟社會發(fā)展和國防建設(shè)對重大技術(shù)裝備需求為目標，以開放合作為手段，強化工業(yè)基礎(chǔ)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(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，實現(xiàn)制造業(yè)由大變強的歷史跨越。中國完全有可能成為新的工業(yè)革命的重要受益者，也為新的工業(yè)革命做出重要貢獻。

參考文獻

[1]張策《機械工程史》清華大學(xué)出版社