我國機械制造業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展前景

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我國機械制造業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展前景


    機械制造業(yè)作為一個傳統(tǒng)的領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)展了很多年,，積累了不少理論和實踐經(jīng)驗，但隨著社會的發(fā)展,，人們的生活水平日益提高，各個方面的個性化需求越加強烈。作為已經(jīng)深入到各行各業(yè)并已成為基礎(chǔ)工業(yè)的機械制造業(yè)面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。

    先進制造技術(shù)這個概念的提出為機械制造業(yè)的發(fā)展指明了方向,。雖然這個名詞沒有確定的定義，但目前公認的認識是：先進制造技術(shù)是傳統(tǒng)制造技術(shù)不斷吸收機械,、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)濟效果的制造技術(shù)的總稱,。它具有以下6個特點：

    1．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。

    2．從強調(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。

    3．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),。

    4．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,。

    5．從按照功能劃分部門的固定組織形式向動態(tài)的自主管理的小組工作方式轉(zhuǎn)變。

    6．機械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢可以概括為：(1)機械制造自動化,。(2)精密工程,。(3)傳統(tǒng)加工方法的改進與非傳統(tǒng)加工方法的發(fā)展。

    下面對自動化技術(shù)給予論述和展望,。

    機械制造自動化技術(shù)始終是機械制造中最活躍的一個研究領(lǐng)域,，也是制造企業(yè)提高生產(chǎn)率和贏得市場競爭力的主要手段,。機械制造自動化技術(shù)自20世紀20年代出現(xiàn)以來，經(jīng)歷了三個階段,，即剛性自動化,、柔性自動化和綜合自動化。綜合自動化常常與計算機輔助制造,，計算機集成制造等概念相聯(lián)系,，它是制造技術(shù)、控制技術(shù),、現(xiàn)代管理技術(shù)和信息技術(shù)的綜合,，旨在全面提高制造企業(yè)的勞動生產(chǎn)率和對市場的響應(yīng)速度。

    (一)集成化

    計算機集成制造(CIMS)是2l世紀制造企業(yè)的主要生產(chǎn)方式,。CIMS是由若干個相互聯(lián)系的分系統(tǒng)組成,，通常劃分為以下5個分系統(tǒng)：

    1．工程技術(shù)信息分系統(tǒng)

    包括計算機輔助設(shè)計(CAD)，計算機輔助工程分析(CAE),，計算機輔助工藝過程設(shè)計(CAPP),，計算機輔助工裝設(shè)計(CATD)數(shù)控程序編制(NCP)等。

    2．管理信息分系統(tǒng)(MIS)

    包括經(jīng)營管理(BM),，生產(chǎn)管理(PM),，物料管理(MM)，人事管理(LM),，財務(wù)管理(FM)等,。

    3．制造自動化分系統(tǒng)(MAS)

    包括各種自動化設(shè)備和系統(tǒng)，如計算機數(shù)控(CNC),，加工中心(MC),，柔性制造單元(FMs)，工業(yè)機器人(Robot),，自動裝配(AA)等,。

    4．質(zhì)量信息分系統(tǒng)

    包括計算機輔助檢測(CAI)，計算機輔助測試(CAT),，計算機輔助質(zhì)量控制(CAQC),，三維坐標測量機構(gòu)(CMM)等。

    5．計算機網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫分系統(tǒng)(Network&DB)

    它是一個支持系統(tǒng),，將上述幾個分系統(tǒng)聯(lián)系起來,，以實現(xiàn)各分系統(tǒng)的集成化。

    (二)智能化

    智能化制造系統(tǒng)可理解為由智能機械和人類專家共同組成的人機一體化智能系統(tǒng),，智能系統(tǒng)在制造過程中能進行智能活動,，如分析、推理,、判斷,、構(gòu)思,、決策等。

    在智能系統(tǒng)中,，“智能”主要體現(xiàn)在系統(tǒng)具有極好的“軟”特性(適應(yīng)性和友好性),。在設(shè)計和制造過程中，采用模塊化方法,，使之具有較大的柔性,；對于人，智能制造強調(diào)安全性和友好性,；對于環(huán)境,，要求做到無污染，且能源和資源充分回收,，對于社會,，提倡合理協(xié)作與競爭。

    計算機集成制造(CIMS)在中國的進展：清華大學CIMS研究中心獲美國SME大學領(lǐng)先獎,；北京第一機床廠的CIMS系統(tǒng)獲美國SME企業(yè)領(lǐng)先獎

    應(yīng)用有明顯進展的企業(yè)：

    西安飛機制造公司,、成都飛機制造公司、杭州汽輪機廠,、沈陽鼓分機廠、山西經(jīng)緯紡織機械廠,、廣東華寶空調(diào)器廠等,。西安航空動力在CAD/CAPP/CAM的應(yīng)用方面處于領(lǐng)先地位，2000年9月被國家列為CIMS應(yīng)用示范企業(yè),。

    (三)敏捷化

    敏捷制造是以競爭力和信譽度為基礎(chǔ),，選擇合作者組成虛擬公司，分工合作,，為同一目標共同努力來增強整體競爭能力,，對用戶需求作出快速反應(yīng)，以滿足用戶的需要,。為了達到快速應(yīng)變能力,，虛擬企業(yè)的建立是關(guān)鍵技術(shù)，其核心是虛擬制造技術(shù),，敏捷制造是以虛擬制造技術(shù)為基礎(chǔ)的,。敏捷制造是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)從信息集成發(fā)展到企業(yè)集成的必由之路，它的發(fā)展水平代表了現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展水平,，是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展方向,。

    實現(xiàn)敏捷制造的技術(shù)基礎(chǔ)包括：

    1．大范圍的通訊基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，要求在全國范圍內(nèi)建立工廠信息網(wǎng)絡(luò)和準時信息系統(tǒng)(Just-In—Time-lnformation),。

    2．柔性化,、模塊化的產(chǎn)品沒計方法,。

    3．高柔性、模塊化,、可伸縮的制造系統(tǒng),。

    4．為訂單而設(shè)計、制造的生產(chǎn)方式,。

    5．基于任務(wù)的組織與管理,。

    6．基于信任的雇傭關(guān)系。

    (四)虛擬化

    “虛擬制造”的概念是20世紀90年代初提出的,。虛擬制造是以系統(tǒng)建模和計算機仿真技術(shù)為基礎(chǔ),，集現(xiàn)代制造工藝、計算機圖形學,、信息技術(shù),、并行工程、人工智能,、多媒體技術(shù)等高新技術(shù)為一體,，是一項由多學科知識形成的綜合系統(tǒng)技術(shù)。

    虛擬制造利用信息技術(shù),，仿真計算機技術(shù)對現(xiàn)實制造活動中的人,、物、信息及制造過程進行全面的仿真,，以發(fā)現(xiàn)制造中可能出現(xiàn)的問題,，在產(chǎn)品實際生產(chǎn)前就采取預(yù)防的措施，從而達到產(chǎn)品一次性制造成功,，來達到降低成本,、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，增強產(chǎn)品競爭力的目的,。

    (五)清潔化

    清潔生產(chǎn)是指：將綜合預(yù)防的環(huán)境戰(zhàn)略,，持續(xù)應(yīng)用于生產(chǎn)過程和產(chǎn)品中，以便減少對人類和環(huán)境的風險,。清潔生產(chǎn)的兩個基本目標是：資源的綜合利用和環(huán)境保護,。

    對生產(chǎn)過程而言：清潔生產(chǎn)要求滲透到從原材料投入到產(chǎn)出成品的全過程，包括節(jié)約原材料和能源,，替代有毒的原材料和短缺資源,，二次能源和再生資源的利用，改進工藝及設(shè)備,，并將一切排放物的數(shù)量與毒性削減在離開生產(chǎn)過程之前,。

    對于產(chǎn)品而言：清潔生產(chǎn)覆蓋構(gòu)成產(chǎn)品整個生命周期的各個階段，即從原材料的提取到產(chǎn)品的最終處理，包括產(chǎn)品的設(shè)計,、生產(chǎn),、包裝、運輸,、流通,、銷售及報廢等，合理利用資源,，并最大限度地減少對人類和環(huán)境的不利影響,。

    綜上所述，機械制造業(yè)的發(fā)展方向是將傳統(tǒng)的制造技術(shù)與現(xiàn)代信息技術(shù),、管理技術(shù),、自動化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)進行有機的結(jié)合,，通過計算機技術(shù)是企業(yè)產(chǎn)品在全生命周期中有關(guān)的組織,、經(jīng)營、管理和技術(shù)有機集成和優(yōu)化運行,，在企業(yè)產(chǎn)品全生命周期中實現(xiàn)信息化,、智能化、集成優(yōu)化,，以達到產(chǎn)品上市快,、服務(wù)好、質(zhì)量優(yōu),、成本低的目的,，進而提高企業(yè)的柔性，健壯性和敏捷性,，使企業(yè)在激烈的市場競爭中立于不敗之地。