陳國(guó)海

【摘 要】現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)性很強(qiáng)的綜合性技術(shù)，是一個(gè)國(guó)家制造水平的重要標(biāo)志，是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵內(nèi)容。機(jī)械制造要與社會(huì)發(fā)展相互促進(jìn)，了解機(jī)械制造技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)，敢于創(chuàng)新，才能把握機(jī)遇。本文就這話題展開(kāi)探討，以增進(jìn)對(duì)現(xiàn)代機(jī)械制造的了解，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計(jì)；產(chǎn)品制造；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢(shì)

不論是發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家，都在大力發(fā)展機(jī)械制造技術(shù)。機(jī)械制造成為了衡量一國(guó)工業(yè)水平的重要標(biāo)準(zhǔn)，也成為了各個(gè)國(guó)家之間科技競(jìng)爭(zhēng)力的重大內(nèi)容。現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)在傳統(tǒng)制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，與計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等完美結(jié)合，是集機(jī)械、電子、信息、材料與管理技術(shù)于一體的綜合性技術(shù)。一個(gè)國(guó)家的制造水平是一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)支柱，是工業(yè)得以發(fā)展的基礎(chǔ)，是影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵性因素。目前，我國(guó)正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，作為一個(gè)發(fā)展中的工業(yè)大國(guó)，我們最薄弱環(huán)節(jié)是機(jī)械制造技術(shù)。展望未來(lái)制造業(yè)的發(fā)展，必須與人類和社會(huì)的進(jìn)步同步，但是無(wú)論怎樣發(fā)展都必須與自然界保持和諧，這樣才可以保證國(guó)民經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。對(duì)于我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)而言，了解我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，把握現(xiàn)代機(jī)械制造的發(fā)展趨勢(shì)，抓住發(fā)展機(jī)遇，不斷的更新理念，把機(jī)械制造技術(shù)放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位，并以足夠的力度予以實(shí)施，才能盡快縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，才能在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地，我國(guó)由制造業(yè)大國(guó)向制造業(yè)強(qiáng)國(guó)過(guò)渡的偉大目標(biāo)才有可能盡早實(shí)現(xiàn)。

1.現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展歷程

自從我國(guó)工業(yè)時(shí)代的興起到現(xiàn)在，機(jī)械制造業(yè)不斷在發(fā)生變化。從手工到機(jī)械，機(jī)械手工相結(jié)合，到自動(dòng)化、智能化等等，并且隨著科學(xué)技術(shù)的更新進(jìn)步不斷的發(fā)展新的機(jī)械制造技術(shù)。根據(jù)生產(chǎn)方式的變化，可以分為五種類型：第一類是勞動(dòng)密集型生產(chǎn)方式，這包括早期的工業(yè)生產(chǎn)和手工制造業(yè)。第二類是隨著工業(yè)化的發(fā)展，生產(chǎn)社會(huì)化的不斷加快，設(shè)備密集型的生產(chǎn)方式出現(xiàn)，汽車制造業(yè)和軸承等這樣的大批量流水線生產(chǎn)業(yè)被研發(fā)，這些均屬于設(shè)備密集型。第三類是信息密集型生產(chǎn)方式，這類生產(chǎn)方式是指新型機(jī)電一體化設(shè)備的加工生產(chǎn)，它實(shí)現(xiàn)了人與機(jī)器設(shè)備之間的信息交流，機(jī)器能夠通過(guò)獲得的信息實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確的加工。第四類是知識(shí)密集型生產(chǎn)方式，制造理念的飛躍即屬于此類生產(chǎn)方式，其典型代表有計(jì)算機(jī)集成制造和柔性制造在內(nèi)的較少信息參與的加工，柔性制造系統(tǒng)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)。第五類是智能密集型生產(chǎn)方式，敏捷制造和智能制造是這類生產(chǎn)的主要內(nèi)容，它是一種全新的生產(chǎn)方式，目前正在被研究和實(shí)施智能密集型生產(chǎn)方式的技術(shù)可以快速響應(yīng)市場(chǎng)的變化，超前地開(kāi)發(fā)產(chǎn)品，從而實(shí)現(xiàn)多品種產(chǎn)品的全過(guò)程管理。

2.現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的現(xiàn)狀及其特點(diǎn)

近年來(lái)，我國(guó)雖然不斷采用先進(jìn)的制造技術(shù)，并且積極引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，但是制造業(yè)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍然存在著很大的差距在制造業(yè)自動(dòng)化發(fā)展方面發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)達(dá)到了相當(dāng)高的水平，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械制造系統(tǒng)自動(dòng)化最近十年來(lái)，發(fā)達(dá)國(guó)家致力于新型自動(dòng)化制造系統(tǒng)，并且研制出一系列的制造系統(tǒng)，比如敏捷制造計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)和并行工程等然而我國(guó)的機(jī)械制造技術(shù)水平還處在一個(gè)非常低的水平，大約落后發(fā)達(dá)國(guó)家20年這主要表現(xiàn)在，第一，制度落后發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)計(jì)算機(jī)管理制造，擺脫了人的因素，生產(chǎn)模式得到了很大的發(fā)展，組織管理得到了重視，推動(dòng)了新的管理思想的發(fā)展，新的技術(shù)的發(fā)展，這些新的思想和技術(shù)包括準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)精益生產(chǎn)敏捷制造并行工程等。而我國(guó)，計(jì)算機(jī)輔助管理只有在少數(shù)大型企業(yè)局部被采用，大多數(shù)的小型企業(yè)依然處于經(jīng)驗(yàn)管理較低的階段，這些都充分顯示了我們?cè)谶@方面存在著不足。第二，設(shè)計(jì)方法落后不斷更新設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和準(zhǔn)則，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的廣泛采用，新的設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用，不僅如此，無(wú)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)生產(chǎn)早已經(jīng)在發(fā)達(dá)國(guó)家的大型企業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，然而我國(guó)企業(yè)采用CAD/CAM技術(shù)的的比率都比較低。未來(lái)的日子里應(yīng)該向發(fā)達(dá)國(guó)家學(xué)習(xí)，新型的技術(shù)和方法的應(yīng)用已經(jīng)是迫在眉睫了。第三，制造工業(yè)落后。納米技術(shù)、電磁加工技術(shù)、激光加工技術(shù)、復(fù)合加工技術(shù)以及超塑加工技術(shù)等這些高精度加工的細(xì)微加工技術(shù)在發(fā)達(dá)國(guó)家制造業(yè)中得到廣泛的使用，而我國(guó)尚在開(kāi)發(fā)之中，不論是大型企業(yè)還是小型企業(yè)都很少使用，普及率不高，差距很大。第四，自動(dòng)化程度相對(duì)較低。已經(jīng)達(dá)到知識(shí)智能化和柔性自動(dòng)化的制造系統(tǒng)在發(fā)達(dá)國(guó)家制造業(yè)得到應(yīng)用，比如先進(jìn)的數(shù)控機(jī)床、加工中心，柔性制造單元等等。然而我國(guó)的單機(jī)自動(dòng)化、剛性自動(dòng)化仍在初級(jí)階段徘徊，僅在少數(shù)大型企業(yè)中使用柔性制造單元和系統(tǒng)?，F(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)已經(jīng)不再是傳統(tǒng)意義上的技術(shù)了，而是發(fā)生了質(zhì)的變化，主要特征有：第一，對(duì)于機(jī)械執(zhí)照這樣一種綜合性的制造技術(shù)，為了提高企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力、促進(jìn)企業(yè)整體健康發(fā)展，必須大力推進(jìn)因此，這項(xiàng)技術(shù)的意義并不僅僅限于制造過(guò)程本身，更為重要的是提高制造業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，達(dá)到綜合效益的最大化才是最終的目標(biāo)。第二，機(jī)械制造技術(shù)是產(chǎn)品獲得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的要素之一如今，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的核心是如何提高生產(chǎn)率制造技術(shù)是以時(shí)間為核心的時(shí)間成本和質(zhì)量的三要素矛盾的統(tǒng)一。第三，先進(jìn)的制造技術(shù)經(jīng)過(guò)不斷吸收各種高新技術(shù)，已經(jīng)成為了完善的系統(tǒng)工程，它能方便的進(jìn)行物質(zhì)能量信息交換第四，世界各國(guó)都在大力發(fā)展機(jī)械制造技術(shù)，將其作為提高國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的一項(xiàng)關(guān)鍵性技術(shù)。

3.現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

新興的制造技術(shù)以傳統(tǒng)制造技術(shù)為基礎(chǔ)，這保證了對(duì)傳統(tǒng)的傳承，同時(shí)又將最新的成功運(yùn)用到了機(jī)械生產(chǎn)的過(guò)程中。現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)主要朝以下兩個(gè)方向發(fā)展：第一，機(jī)械制造的高度自動(dòng)化，這方面的代表是敏捷制造和CIMS等的進(jìn)一步發(fā)展第二，精密工程技術(shù)以精密加工為基礎(chǔ)，它使得現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)進(jìn)入到微型電子技術(shù)時(shí)代，這主要包括細(xì)微加工、納米技術(shù)等。當(dāng)今，隨著技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、信息、營(yíng)銷的全球化，21世紀(jì)的制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)又可以概括如下：第一，虛擬化，虛擬化的核心是計(jì)算機(jī)仿真。虛擬化技術(shù)在設(shè)計(jì)過(guò)程和制造技術(shù)過(guò)程中的擬實(shí)技術(shù)和虛擬技術(shù)，它能夠大幅度的加快產(chǎn)品開(kāi)發(fā)速度，而且能夠降低開(kāi)發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。第二，綠色化是指可持續(xù)發(fā)展的制造技術(shù)。該技術(shù)主要承擔(dān)雙重職責(zé)，包括承擔(dān)產(chǎn)品生產(chǎn)中節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境。綠色制造能夠最大限度的減少對(duì)環(huán)境的影響，同時(shí)保證能源最高的利用率。第三，全球化。網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化和集成化這些因素構(gòu)成了全球化的技術(shù)基礎(chǔ)。第四，制造業(yè)信息化。知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，制造業(yè)的發(fā)展依賴于信息，不再需要依靠加大投資來(lái)獲取利益，通過(guò)項(xiàng)目的引進(jìn)，規(guī)范每一個(gè)環(huán)節(jié)，完善機(jī)械制造過(guò)程，他們的大力發(fā)展快速的促進(jìn)了機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。第五，設(shè)計(jì)與工藝一體化。科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力不斷發(fā)展，企業(yè)對(duì)產(chǎn)品的需求不再和傳統(tǒng)相同，更加注重產(chǎn)品的個(gè)性化和多樣化，如今小批量生產(chǎn)已經(jīng)取代了大規(guī)模的批量生產(chǎn)，現(xiàn)代制造技術(shù)縮短生產(chǎn)周期，減少了產(chǎn)品生產(chǎn)制造中原料的耗費(fèi)，同時(shí)降低了生產(chǎn)成本。

4.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)貫穿在生產(chǎn)加工過(guò)程中的一種綜合計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)、人工智能的先進(jìn)技術(shù)，對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量，生產(chǎn)效益以及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力有著重大影響，我們要把機(jī)械制造擺在戰(zhàn)略的高度，將技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵放在機(jī)械制造技術(shù)的開(kāi)發(fā)和研究工作上。不斷研究新的機(jī)械制造技術(shù)，讓生產(chǎn)制造更具效益性，讓產(chǎn)品質(zhì)量有更大的提高，增進(jìn)產(chǎn)品的人性化，綠色環(huán)?；?，讓人們的生活更加舒適、健康。