淺析我國現代機械制造技術的發展趨勢

鄒忠余

摘 要：隨著我國現代化水平的提高，機械制造業已經和各行各業聯系起來，運用先進的CAD/CAM一體化技術、互換性、CAPP等工具已經實現了高效率生產的目標。

關鍵詞：中國；現代；機械制造；發展趨勢

引言

隨著我國現代化水平的不斷提高，在機械制造業中，其表現出的現代化程度逐步在加強。機械制造業已經和其它各行各業聯系起來，已經成為我國國民經濟發展的基石。在這樣的時代背景下，我國的機械制造業在滿足國內需求的同時，還有待提高，以達到世界工業強國的標準。

1 我國現代機械制造技術的發展特征

1.1 應用性

現代機械制造業是面向21世紀的應用型行業，新中國成立以來，我國大力發展機械制造業，包括建筑業、食品制造業，醫療，紡織、汽車等眾多行業都已和機械制造業掛鉤。進入21世紀，我國正在突破關鍵技術，打破傳統的機械制造方式，尋求并應用先進加工技術及特種加工技術，實現傳統與新型制造技術的完美融合，互換性原理的使用，大大提高了機械制造的效率，為機械產品的大批量生產提供了保障。在當今中國，物資供應極其之快，這就提出了高效率的要求，在機械制造業中，標準件的使用，縮短了設計周期，間接性地加快了產品的生產。CAD/CAM一體化的廣泛應用，實現了計算機輔助設計與計算機輔助制造同時利用的目的。

1.2 綜合性

現代機械制造技術的發展已經進入了一個全新的時代，在機械制造業中，在機床加工方面，在用普通機床進行車鉗銑刨磨加工的同時，大量運用數控機床進行大批量的產品生產，大大節約了產品的生產時間，節省了大量的人力和物力，提高了產品的生產效益。與此同時，也提高了機械零件的精度，大大提高了機械零件的可靠性。當今的工業生產，不單純是一方面就能完成的，而是需要多個方面才能完成，各個工種的綜合應用，最終才能完成一臺機器的生產，其綜合性程度是很高的。機械制造業作為一個生產機器設備及相關工具的行業，在國民經濟的發展中擔負著十分重要的任務，起著非常重要的作用。首先，機械制造業是國民經濟的裝備行業。無論農業、重工業、輕工業、交通運輸業、郵電業、商業以及國防建設和科學文教衛生事業的發展，都需要機械工業提供多樣的、符合需要的裝備。其次，機械制造業是國民經濟的“改造行業”。一個國家要使整個國民經濟建立在現代化的基礎上，就需要依靠技術進步，不斷地對國民經濟各個部門進行技術改造。這就要求機械工業不斷向國民經濟各個部門提供先進的現代化技術裝備，以保證國民經濟技術改造的需要。第三，機械制造業是國民經濟的服務行業。它不僅要為重工業服務，而且要為農業、輕工業和國民經濟其他部門服務；不僅要為基本建設服務，而且要為現有企業的挖潛、革新、改造服務；不僅要為滿足國內需要服務，而且要為擴大出口服務；不僅要為生產建設提供勞動手段，而且要為滿足人民生活的需要，向市場提供堅固耐用，物美價廉的消費品。

1.3 環保性

對于機械制造業，從傳統的機械制造業到現代比較發達的機械制造業，隨著時代的發展，機械操作噪聲大，粉塵多，密封不好等問題已經逐步在改進。但是在現代機械制造業中，這些問題依然是廣泛存在的，中國重工業發展帶動了中國經濟的發展，重工業發展水平成為衡量一個國家綜合國力水平的一方面，國家大力發展重型工業，這就給環境帶來了不良的影響。機械工作時的噪聲大，這個問題需要解決，噪聲大主要是機械在工作時，內部零件運轉所產生的聲音，優化機床內部零件的設計，使機床內部零件傳動平穩性加強，從而起到控制噪聲的目的。在重工業基地，機械操作所產生的粉塵也會一定程度地對人的健康產生不良的影響，加強機械傳動的平穩性，減少機械運轉所產生的振動效應，在提高安全性能的同時也避免了金屬渣，粉塵等的飛濺。機械系統密封不好，這個問題在液壓機械中尤為突出。液壓機械在工作的過程中會吸入一定量的液壓油，液壓油隨后會被送至液壓系統的各個位置，液壓系統密封不好，易造成漏油現象，個別還出現漏油嚴重的情況，液壓油的漏出會破壞生態環境，同時浪費石油資源。所以現代機械在設計制造的過程中，要優化機械系統密封裝置的設計。從環保性的角度來看，現代機械需要在優化機械零件設計，加強機械傳動的平穩性以及優化機械系統密封裝置等方面進行努力，才能做好環境友好型工業。

2 我國現代機械制造技術的發展趨勢

2.1 虛擬技術化

虛擬制造技術是以虛擬現實和仿真技術為基礎，對產品的設計、生產過程統一建模，在計算機上實現產品從設計、加工和裝配、檢驗、使用整個生命周期的模擬和仿真。在現代機械制造業，有向制造虛擬技術化的方向發展的趨勢。

虛擬企業是指分布在不同地區的多個企業利用電子手段，為快速響應市場需求而組成的動態聯盟，是組織、人力、技術、信息等資源在完善的網絡組織結構基礎上的有效集成。對于虛擬企業而言，其最主要的還是充分利用了電子手段。在當今世界的發展趨勢來看，計算機手段在機械制造業上的作用會越來越明顯，電子手段也是以計算機網絡為基礎的一種交流手段，其在機械制造業中的應用會成為一種發展趨勢。

虛擬產品設計和制造也將成為未來機械設計的發展方向。對于像汽車，飛機等現代產品的外形設計，考慮的因素有很多，比如其外形是否符合空氣動力學原理、運動過程的阻力、其內部結構布局的合理性等。在復雜系統的設計中，采用虛擬技術，可以進行設計結果的檢查，以便提早發現問題，一旦發現問題，便可以及時解決，避免了后顧之憂。廣泛采用虛擬產品設計技術的突出特點便是節省了科研經費，同時還縮短了研制周期，直接加快了產品的設計和制造過程。應用計算機仿真技術，對零件的加工方法、工序順序、工裝的選用、工藝參數的選用，加工工藝性、裝配工藝性、配合件之間的配合性、運行物件的運動性等均可建模仿真，提前發現加工缺陷和裝配時出現的問題，從而優化制造過程、提高加工效率。

對于機械制造過程，運用計算機仿真進行優化的項目有產品生產過程的合理制定，人力資源、制造資源、物料庫存、生產調度、生產系統的規劃設計等。與此同時，可靠性作為一項非常重要的分析內容，運用計算機仿真可以對生產系統進行可靠性分析。計算機仿真在生產過程中的運用，對縮短生產周期、降低生產成本有著不同尋常的意義。

2.2 綠色環保化

現代機械制造技術的發展，環保在我國是一個永恒的主題，各行各業都需要力爭做到綠色環保化的要求，當然機械制造業也不例外。一個產品從設計到制造出來，到最后投入使用，我們的最終目的是要使產品服務大眾，要盡可能地做好環保。在設計過程中應使零件的結構易于加工，以最節省加工原材料為標準，避免鋪張浪費；在制造的過程中應注意邊加工邊測量，力爭做到節約材料，將報廢件數量降至最低，同時回收加工過程中產生的切屑材料，使之二次加工成為加工原材料，這樣就大大降低了成本，同時也提高了企業的收益。針對重工業生產所產生的廢氣、廢液和廢渣，要做好凈化工作，同時企業也應對這些污染物進行限量排放。尤其是對于化工機械，要從優化機械結構、制造材料的選擇和加強密封性能等方面做好環保。化工機械制造材料的選擇應具有耐腐蝕的性能，選擇耐腐蝕的材料會增加機器設備的使用壽命。對于密封性，化工機械的要求非常高，在密封裝置上一定要做好設計和制造。同時化工企業生產所產生的廢棄物質也是比較多的，廢棄物質必須經過除雜才能排放到外界。

現代重工業的飛速發展，無疑是提高了綜合國力水平，但是環保依然是一個永恒的主題，如何在提高經濟效益的前提下做好環保，這依然是我國重工業發展所需面臨的主要問題。現在我國也在采取環保措施，正逐步改善我國重工業發展所帶來的環境問題，相信在未來的產品設計制造上，中國會更注重其在服務大眾的同時，更趨向于綠色環保化的目標。機械產品綠色環保化的實現，間接地節約了自然資源，同時有利于人類和自然的和諧發展。

2.3 信息化和網絡化

在新時代的發展背景下，制造信息化和網絡化技術正在逐步走向成熟。網絡技術在機械制造業上的應用解決了機械制造在時間和空間上的諸多限制，計算機網絡的普及，將給企業的生產和銷售帶來不同凡響的變革。從產品的設計、零部件的制造、市場情況的分析都可以依據網絡技術更便于經營管理，并可以在異地操作控制。另外，網絡信息技術的快速發展，勢必給機械制造業帶來新的機遇和挑戰，我國機械制造業應該緊跟網絡信息技術的快速發展勢頭，并把它作為新時代制造業的機遇和挑戰，并推動企業向著既競爭又合作的方向和諧發展。

2.4 全球化

針對機械制造業全球化的問題，制造全球化是當今機械制造業的發展趨勢。首先需要指出的是，在全球機械制造業市場上的競爭正在不斷加劇，從機械制造業來看，國內外已經有很多企業都已經因競爭力不夠，在這種激烈競爭的壓力下面臨倒閉或已經倒閉，這其中包括中小型企業和一些知名企業。在新形勢下，那些在國內市場還勉強能經營的企業，不得不考慮擴展新的制造業市場，包括擴展到國外市場，從而擴大經營范圍；其次，計算機網絡技術的快速發展，推動了企業在競爭的同時進行合作，這種合作會給雙方帶來新的希望和市場，但由于是建立在競爭的基礎上，必然會影響到雙方進一步加大國際間的制造業市場競爭。合作與競爭這兩者之間的相互作用，已成為全球化制造業發展的動力，網絡化是全球化先進制造技術的首要前提條件，只有網絡化通訊技術成功地融入機械制造業，才能保證制造業全球化的更好更快發展。

2.5 自動化

在當今的機械制造業中，機械制造業自動化的研究主要集中體現在制造系統中的集成技術和系統技術、人機一體化制造系統、制造單元技術、制造過程的計劃和調度、柔性制造技術和適應現代化生產模式的制造環境等方面。制造自動化技術的發展趨勢是制造全球化、制造敏捷化、制造網絡化、制造虛擬化、制造智能化和制造綠色環保化。

3 結束語

我國現代機械制造技術的發展，在保持傳統制造技術優點的同時，應大膽創新，在綠色環保的前提下大力發展先進制造技術。先進制造技術是適合當今社會的新技術，它在新的機械制造領域已經形成了新的范疇，它緊跟時代步伐，隨著人民物質水平要求的提高，不斷開發出具有時代特征的產品。

展望中國機械制造業未來的發展趨勢，有必要相信，中國未來的機械制造業會隨著時代的發展不斷開發出新技術，形成具有真正意義上的現代機械制造產業。

參考文獻

[1]王世敬，溫筠.現代機械制造技術及其發展趨勢[J].石油機械，2002（11）.

[2]馬曉春.我國現代機械制造技術的發展趨勢[J].森林工程，2002（3）.

[3]武永利.機械制造技術新發展及其在我國的研究和應用[J].機械制造與自動化，2003（1）.

[4]李凱嶺.機械制造技術基礎[M].清華大學出版社.

[5]張根寶，何俊，王世耕.綠色設計與制造[J].機械制造，1999（5）：9-11.