機(jī)械制造及自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展方向研究

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摘要：機(jī)械制造是一個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用使得機(jī)械制造大大提高了效率、降低了危險(xiǎn)系數(shù)、效率更高、實(shí)現(xiàn)回路反饋系統(tǒng)，使得機(jī)械制造不那么機(jī)械，呈現(xiàn)微智能化。然而，在未來的技術(shù)發(fā)展中，機(jī)械制造及其自動(dòng)化技術(shù)將實(shí)現(xiàn)真正的智能化。本文就機(jī)械制造及其自動(dòng)化技術(shù)的背景及未來發(fā)展方向加以介紹。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造；自動(dòng)化技術(shù)；發(fā)展方向

一、國(guó)內(nèi)外背景及現(xiàn)狀

1.國(guó)內(nèi)背景與現(xiàn)狀。

改革開放30多年來，我國(guó)機(jī)械制造及其自動(dòng)化技術(shù)得到了迅速發(fā)展。這些年來，國(guó)家通過有計(jì)劃地部署國(guó)家級(jí)重點(diǎn)科技項(xiàng)目，強(qiáng)力推動(dòng)了我國(guó)機(jī)械制造及其自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新科研與應(yīng)用。例如，科技部組織實(shí)施的863計(jì)劃以CIMS和智能機(jī)器人研究作為主題；“九五”國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃著眼于CAD應(yīng)用工程、精密制造技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用、數(shù)控技術(shù)與裝備應(yīng)用、現(xiàn)場(chǎng)總線控制技術(shù)開發(fā)與應(yīng)用、工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用、激光技術(shù)應(yīng)用等方面。經(jīng)過這些年的發(fā)展，我國(guó)的機(jī)械制造行業(yè)已基本上掌握了關(guān)鍵技術(shù)，建立了自己的數(shù)控開發(fā)、生產(chǎn)基地。通過這些重點(diǎn)科技項(xiàng)目的扶持，我國(guó)成功培養(yǎng)了一大批專業(yè)人才，初步形成了自己的機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)。但與此同時(shí)，我國(guó)的底層基礎(chǔ)機(jī)械制造自動(dòng)化應(yīng)用還處于非常薄弱的階段。由于數(shù)控機(jī)床具有編程復(fù)雜的特點(diǎn)，因而還沒有在底層基礎(chǔ)機(jī)械制造方面真正發(fā)揮出應(yīng)有的作用。不可否認(rèn)的是，我國(guó)的機(jī)械制造自動(dòng)化與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家之間仍然存在階段性的整體差距。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)差距：目前我國(guó)的機(jī)械制造行業(yè)所生產(chǎn)的主要是勞動(dòng)密集型產(chǎn)品，而工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的產(chǎn)品多為擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高、精、尖產(chǎn)品。生產(chǎn)投入結(jié)構(gòu)的差距：發(fā)達(dá)國(guó)家為了保持機(jī)械制造業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，投入了大量財(cái)力進(jìn)行科技開發(fā)，一些大企業(yè)投入其銷售額的4%～8%的資金用于科研開發(fā)經(jīng)費(fèi)。與之形成鮮明對(duì)比的是，中國(guó)一些機(jī)械制造業(yè)企業(yè)依然沿用落后的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)方法，不重視自主開發(fā)，新產(chǎn)品的開發(fā)周期長(zhǎng)、更新慢、產(chǎn)值率低，產(chǎn)品質(zhì)量沒有保證。

2.國(guó)外背景與現(xiàn)狀。

由于國(guó)外工業(yè)化進(jìn)行的比較早，又實(shí)施了比較完善的專利法案，于是在經(jīng)歷了第一次工業(yè)革命和第二次工業(yè)革命之后，基本實(shí)現(xiàn)了電氣化。有了兩次工業(yè)革命的鋪墊，在第三次科技革命到來時(shí)，計(jì)算機(jī)、微電子技術(shù)的發(fā)展，使國(guó)外特別是美國(guó)、日本、德國(guó)等一些工業(yè)強(qiáng)國(guó)在機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)方面擁有得天獨(dú)厚的發(fā)展優(yōu)勢(shì)。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面，國(guó)外對(duì)計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)（CAD）的應(yīng)用較為普及，計(jì)算機(jī)輔助工程分析（CAE）和計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)也在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中得到了充分應(yīng)用。在加工技術(shù)方面，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)在底層（車間層）得到了普遍應(yīng)用，加工中心（或數(shù)控技術(shù)）、自動(dòng)引導(dǎo)小車（AGV）等技術(shù)在底層的生產(chǎn)實(shí)際中得到了廣泛使用。近十余年，發(fā)達(dá)國(guó)家從全新的制造理念出發(fā)，對(duì)制造系統(tǒng)自動(dòng)化方面進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐，設(shè)計(jì)了一系列新的自動(dòng)化制造系統(tǒng)。智能制造系統(tǒng)（IMS）：該系統(tǒng)能夠以人工智能的應(yīng)用代替熟練工人的技藝。人工智能系統(tǒng)能夠?qū)こ碳夹g(shù)人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和操作知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)，并具體應(yīng)用這些知識(shí)，解決生產(chǎn)過程中的實(shí)際問題。并行工程（CE）：這一工程是針對(duì)傳統(tǒng)的產(chǎn)品串行開發(fā)過程提出的概念和方法。作為一種能夠集成地、并行地設(shè)計(jì)產(chǎn)品及其相關(guān)各種過程的系統(tǒng)方法，并行工程能夠有效縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，提高產(chǎn)品質(zhì)量。并行工程的應(yīng)用能夠降低生產(chǎn)成本從而增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

二、未來發(fā)展方向

結(jié)合當(dāng)前國(guó)內(nèi)外機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，可以推測(cè)將來機(jī)械制造與自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展將具有以下趨勢(shì)。

1.精密工程技術(shù)。

微細(xì)加工與納米技術(shù)作為超精密加工的前沿部分，是這一技術(shù)的代表。精密工程技術(shù)的研發(fā)與普及將推動(dòng)人類社會(huì)進(jìn)入微型機(jī)械電子技術(shù)和微型機(jī)器人的時(shí)代。

2.集成化與標(biāo)準(zhǔn)化。

機(jī)械制造集成化要求實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品信息、功能、過程的集成和企業(yè)集成。標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)是實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造集成化的基礎(chǔ)與關(guān)鍵。

3.創(chuàng)制新一代數(shù)控機(jī)床。

根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合，分別設(shè)計(jì)制造能夠滿足自動(dòng)化需求的簡(jiǎn)約型高速數(shù)控機(jī)床和適合進(jìn)行模具加工的超高速精密加工中心。

三、結(jié)語

機(jī)械制造及其自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展能夠提高傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率、提高企業(yè)整體素質(zhì)。核心技術(shù)的掌握和自主研發(fā)能力的提升對(duì)提高國(guó)家實(shí)力、工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整具有極為重要的意義。機(jī)械制造及其自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展將提高傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過程自動(dòng)化、控制智能化和管理信息化水平。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展應(yīng)用，制造業(yè)領(lǐng)域?qū)⒂瓉砣聲r(shí)代。

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作者：李悰 單位：內(nèi)蒙古中榮工程招標(biāo)咨詢有限責(zé)任公司