我國機械製造技術現狀特點及發展方向

我國機械製造技術現狀、特點及發展方向

1 我國機械製造技術發展的現狀

機械製造技術是研究產品設計、生產、加工製造、銷售使用、維修服務乃至回收再生的整個過程的工程學科，是以提高質量、效益、競爭力為目標，包含物質流、信息流和能量流的完整的系統工程。

20 世紀 70 年代以前，產品的技術相對比較簡單，一個新產品上市，很快就會有相同功能的產品跟着上市。20 世紀 80 年代以後，隨着市場全球化的進一步發展，市場競爭變得越來越激烈。20 世紀 90 年代初，隨着 CIMS 技術的大力推廣應用，包括有 CIMS 實驗工程中心和 7 個開放實驗室的研究環境已建成。在全國範圍內，部署了 CIMS 的若干研究項目，諸如 CIMS 軟件工程與標準化、開放式系統結構與發展戰略，CIMS總體與集成技術、產品設計自動化、工藝設計自動化、柔性製造技術、管理與決策信息系統、質量保證技術、網絡與數據庫技術以及系統理論和方法等均取得了豐碩成果，獲得不同程度的進展。但因大部分大型機械製造企業和絕大部分中小型機械製造企業主要限於 CAD 和管理信息系統，底層基礎自動化還十分薄弱，數控機牀由於編程複雜，還沒有真正發揮作用。因此，與工業發達國家相比，我國的製造業仍然存在一個階段性的整體上的差距。主要表現在以下四個方面：

1.1 管理方面

工業發達國家廣泛採用計算機，重視組織和管理體制、生產模式的更新發展，推出了準時生產、敏捷製造、精益生產、並行工程等新的管理思想和技術。我國只有少數大型企業局部採用了計算機輔助管理，多數小型企業仍處於經驗管理階段。

1.2 設計方面

工業發達國家不斷更新設計數據和準則，採用新的設計方法，廣泛採用計算機輔助設計技術，大型企業開始無圖紙的設計和生產。我國採用 CAD/CAM 技術比例較低。

1.3 製造工藝方面

工業發達國家較廣泛的採用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米/納米技術、激光加工技術、電磁加工技術以及複合加工技術等新型加工方法。我國普及率不高，尚在開發之中。

1.4 自動化技術方面

工業發達國家普遍採用數控機牀、加工中心及柔性製造單元、柔性製造系統、計算機集成製造系統。實現了柔性自動化、知識智能化、集成化。我國柔性製造單元和系統僅在少數企業中使用。

目前，機械製造業面臨着巨大的.挑戰與新的機遇。因此，我國機械製造業不能單純的沿着 20世紀凸輪及其機構為基礎採用專用機牀、專用夾具、專用刀具組成的流水式生產線--剛性自動化發展。而是要全面拓展，面向五化發展，即全球化、網絡化、虛擬化、自動化、綠色化。

2 機械製造技術的特點

做好基礎自動化的工作仍是我國製造企業一項十分緊迫而艱鉅的任務。但加工中心無論是數量還是利用率都很低。可編程控制器的使用並不普及，工業機器人的應用還很有限。因此，我們要立足於我國的實際情況，在看到國際上製造業發展趨勢的同時紮紮實實地做好基礎工作。

2.1 機械製造技術是一個系統工程

先進製造技術特別強調計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術和現代系統管理技術在產品設計、製造和生產組織管理、銷售及售後服務等方面的應用。它要不斷吸收各種高新技術成果與傳統制造技術相結合，使製造技術成為能駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流的系統工程。

2.2 機械製造技術是一個綜合性技術

先進製造技術應用的目標是為了提高企業競爭和促進國家經濟和綜合實力的增長。因此，它並不限於製造過程本身，它涉及產品從市場調研、產品開發及工藝設計、生產準備、加工製造、售後服務等產品壽命週期的所有內容，並將它們結合成一個有機的整體。以便提高製造業的綜合經濟效益和社會效益。

2.3 機械製造技術是市場競爭要素的統一體

市場競爭的核心是如何提高生產率。隨着市場全球化的進一步發展，20 世紀 80 年代以後，製造業要贏得市場競爭的主要矛盾已經從提高勞動生產率轉變為以時間為核心的時間、成本和質量的三要素的矛盾。先進製造技術把這三個矛盾有機結合起來，使三者達到了統一。

2.4 機械製造技術是一個世界性技術

20 世紀 80 年代以來，隨着全球市場的形成，發達國家通過金融、經濟、科技手段爭奪市場，傾銷產品，輸出資本，使得市場競爭變得越來越激烈，為適應這種激烈的市場競爭，一個國家的先進製造技術應具有世界先進水平，應能支持該國製造業在全球市場的競爭力。同時，機械製造技術是面向 21 世紀的技術，應與現代高新技術相結合，應是有明確範疇的新的技術領域。

3 我國機械製造技術的發展方向

先進製造技術是製造技術的最新發展階段，是由傳統的製造技術發展起來的，既保持了過去製造技術中的有效要素，又要不斷吸收各種高新技術成果，並滲透到產品生產的所有領域及其全部過程。

20 世紀 80 年代，隨着掃描顯微鏡的發明和使用，人類認識世界和改造世界的能力進入納米尺度，納米技術是指實現納米級精度，是一種在納米尺度上研究原子和分子結構，物質特性及相互作用與運動，並運用這種技術為人類服務的高新技術，納米技術對製造業產生了很大的影響，其應用範圍將非常廣泛，包括納米材料技術、納米加工技術、納米裝配技術和納米測量技術等。

超精密加工的加工精度在 2000 年已達到納米級，在 21 世紀初開發的分子束生長技術、離子注入技術和材料合成、掃描隧道工程（STE）可使加工精度達到 0.0003~0.0001μm,現在精密工程正向其終極目標--原子級精度的加工逼近，也就是説，可以做到移動原子級別的加工。

現代機械製造技術的發展主要表現在兩個方向上：一是精密工程技術，以超精密加工的前沿部分、微細加工、納米技術為代表，將進入微型機械電子技術和微型機器人的時代；二是機械製造的高度自動化，以 CIMS 和敏捷製造等的進一步發展為代表。

1）精密成形技術成形制造技術包括鑄造、焊接、塑性加工等。精密成形技術包括：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、精密衝裁）、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用領域是機械加工行業，無切削液加工簡化了工藝、減少了成本並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）快速成形技術快速原型零件製造技術（RPM），其設計突破了傳統加工技術所採用的材料去除的原則，而採用添加、累積的原理。其代表性技術有分層實體制造（LOM），熔化沉積製造（FDM）等等。

由於以上工藝和技術不僅減少了原材料和能源的耗用量或縮短了開發週期、減少了成本，而且有些工藝的改進對環境起到保護作用，因此被稱為綠色製造工藝。綠色製造是人類社會可持續發展在製造業中的體現。這一切除了工藝革新外，還必須依靠信息技術，通過計算機的模擬、仿真，才能實現。

4 結論

現代製造技術是現代技術和工業創新的集成，是國家制造業的水平的主要標誌，也是國家工業的基礎和支柱。隨着社會的發展，人們對產品的要求也發生了很大變化，要求品種要多樣、更新要快捷、質量要高檔、使用要方便、價格要合理、外形要美觀、自動化程度要高、售後服務要好、要滿足人們越來越高的要求，就必須採用先進的機械製造技術。因此，我們應抓住機遇，瞭解我國機械製造技術的發展現狀，把握現代機械製造技術的發展趨勢，使我國現代製造業與世界發達國家站在同一起跑線上。

參考文獻

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