機械制造中的現代制造技術

武利為

(石家莊海山實業發展總公司，河北 石家莊 050000)

1 現代制造技術概述

20世紀80年代末出現先進技術制造的概念，隨后技術經濟發展中，美國政府將先進技術制造列入重點支持科技領域，美國學者對制造業面臨困難，制造技術存在的諸多問題作出深刻思考，認識到制造技術在國民經濟發展中的重要作用，給予先進制造技術新的定義。先進制造技術是全面結合能源等其它的管理技術，進行生產管理全過程[1]。

現代制造技術發展到新的階段，從基礎功能到改造升級發展為囊括電子信息、自動化技術等高科技產物，各學科相互融合，形成全方位綜合性技術，現代制造技術跨越行業范圍大，包括柔性制造體系、自動化控制、計算機輔助設計等。現代制造技術是衡量國家發展水平的重要因素，當下主流現代制造技術包括數字化技術與數控機床技術。數字化技術是通過計算機集成系統將制造業相關音視頻等信息轉換為二進制字符，對字符編碼等操作實現信息加工傳播。數控機床技術是通過程序控制自動化設備，能邏輯性地處理相關指令，嚴格按相關尺寸要求批量生產零部件。

2 機械制造業發展現狀

我國制造業取得了明顯進步，在機械技術水平上有明顯提高，能適應我國現代工業發展。但我國工業機械生產力水平不高，技術應用上與發達國家存在一定差距，機械生產制造較為落后，設計方面具有依賴性。隨著信息產業的發展，計算機在各領域普及，機械制造企業通過計算機軟件設計機械，通過圖表對機械設備綜合管理[2]。

調查顯示，我國大部分機械制造企業對機械設計停留于圖紙，未充分發揮計算機輔助設計作用。機械設計制造效率較低，缺少靈活性。科技的發展使得機械制造業呈現出與工業技術緊密相連，具有鮮明時代性的特點。機械設計制造的目的是為工業生產服務，以機械工程為依托，經過改造升級生產適合工業技術的機械。機械制造技術與工業發展有密切關系，當下開發許多適應工業需要的設施。

機械制造是復雜的技術，借鑒其它高端機械技術，使機械制造更加可靠，促進現代工業的發展。機械制造展現鮮明時代特征，隨著我國科技進步，引入現代化生產技術，機械制造經過現代化提高了生產效率，代表先進生產力發展水平。科技迅猛發展使工業機械制造業向現代化復雜設備過渡，其功能逐步完善，為工業發展增加了時代特色。根據國家大力發展現代工業的政策，機械制造方面展現我國科技興農水平，機械制造業要跟進社會生產力發展[3]。

工業機械制造業具有區域特點，我國各地經濟發展有明顯差異，工業生產類型制造業具有區域性特點。表現為設備應用對象不同，輔助生產中機械功能不同，根據當地實際情況進行機械制造。我國機械工業距實現現代化存在一定差距，一些機械受到環境因素影響，機械制造要確保發揮機械優勢適應當地工業生產情況。

3 現代制造技術在機械制造業中的應用

3.1 數控機床技術

國內供應商缺乏機械零部件制造工藝開發能力，為使國產數控機床進入機械制造業，數控機床制造商應提高自身能力，形成數控機床系列化數控機床產品。現代機械零部件制造進入敏捷生產時代，自動化信息系統設計是高科技在機械零部件制造中的應用，正式機床可靠性設計，保證制造過程一致性非常重要，國產數控機床制造可制造滿足機械制造生產要求高的高質量標準數控機床。國內機械制造商滿足數控機床制造機械指日可待。隨著工藝技術的發展，產品更新速度加快，現代CAD技術沿著信息集成—企業集成的道路發展，傳統CAD技術處理符號推理工作困難。

3.2 數字化技術

機械設計工作中符號推理具有重要作用，必須引入人工智能方法，發展智能技術適應創造設計要求。ICAD是多個智能體集成的支持產品設計復雜系統，主要研究設計知識表示與建模方法，支持變型設計裝配建模是技術重要環節，引入ICAD技術可解決機械企業重復性設計多難題，具有巨大的經濟效益。機械設計具有結構類型多，功能結構穩定等特點。結構穩定性便于采用模塊化變型設計。采用ICAD技術能縮短產品研發周期[4]。

20世紀40年代末數字計算機誕生，應用于控制加工機床加工運動，歷經多年發展應用，數控機床技術水平成為國家制造力的重要標志。隨著信息技術與制造技術融合，加快制造技術發展。發達國家大型企業中廣泛使用CAD/CAM，制造技術在快速成型等整機方面與直線電機等單元技術方面有所突破，為數字化制造技術發展創造條件。數字化制造技術在我國得到發展，但機械生產企業應用滯后，一些企業采用CAD/CAM技術，提高機械產品設計制造自動化水平。

3.3 虛擬技術的應用

利用虛擬樣機技術在產品開發階段進行裝配評價，可為后期生產定型提供方便。采用二維圖紙進行設計，無法預先發現設計造成裝配干擾等問題，需在零件加工制造后在裝配時發現，發現裝配干擾問題只得重新設計，多次成功制造浪費很大時間資金成本。通過使用裝配過程模擬軟件，在產品原型加工前可檢查零部件裝配間隙，模擬針對金屬材料成形特點，預測不同環境下成形后材料組織性能，實現輕量化與材料化設計。

計算機集成制造系統是以計算機為基礎，綜合現代管理技術、自動化技術統籌技術管理要素，使生產過程完整。其特點是數字化，是信息時代催生的新型制造模式。通過在計算機中對機械零部件數字化主題模擬加工仿真，可對加工產品加工工序進行仿真優化設計，對不可加工模型可進行修改模擬。通過對產品生產過程模擬，可檢查產品生產線布局是否合理，各種資源配置是否最優，人機環境是否協調等，對提高企業產品變型適應能力與降低成本具有重要作用。

4 機械制造業中現代制造技術的應用發展

現代制造技術在機械制造業應用發展趨勢表現為信息化、智能化、技術含量高、管理模式先進。現代化制造技術在機械中的應用向信息化發展，引入更多信息技術，在設計制造中體現計算機的優勢，通過數字化提高機械科技含量，現代制造技術中虛擬技術能豐富機械制造內容，改善機械制造中存在的問題，現代工業生產中人工作業占很大比例，現代制造技術應用能促進機械制造改革。未來現代機械制造技術水平更高，我國工業機械制造較為粗糙，導致我國工業生產水平較低。隨著科技的進步，拙劣的機械逐步淘汰，通過現代制造技術和制造機械技術含量的提高，采用高新技術如精密零件等提高制造精細度，保證機械質量達到新的水平。

我國工業發展定位是以裝備制造業為重點，以高新技術改造提升傳統產業為動力，加速形成優勢產業集群。工業機械制造業在我國裝備制造業發展戰略中具有重要地位，為使我國機械制造水平提升，必須改變傳統機械生產管理模式，使其向平行式綜合模式轉變，充分整合機械生產各環節。傳統機械生產管理模式單一，現代化機械生產制造管理模式向綜合性模式轉變，將機械制造各環節整合，將技術創新置于首位，實現機械設計制造管理一體化模式，革新機械制造經營模式。

制造業是我國第二產業，是我國國民經濟的支柱產業，能提供社會各種物質財富，帶給國民經濟各部門先進的工具。綠色制造是環保節能，實現生態工業可持續發展的途徑，要求產品設計制造中考慮產品生命周期，實現對環境影響最小，為實現綠色制造目的，必須解決傳統制造技術中資源能耗大，環境污染嚴重的問題，傳統制造工藝中部分裝備技術與綠色制造工藝不適應，要研究新型綠色制造技術，機械制造業中現代綠色制造技術理念應用是社會可持續發展的重要方向。

5 結語

現代制造業是我國各行業生產力發展的核心，工業機械化水平是現代化發展的核心要素，我國工業機械化程度不高，隨著信息產業發展，將現代化技術引入機械制造中，將工業發展向智能化方向發展，現代制造技術提高我國機械的應用效率，將工業生產推向高效率生產時代。當下科技快速發展時代，相關部門應將機械設計生產等環節與制造技術結合，利用數字化技術等新興手段使工業機械功能更加強大，促進我國工業現代化發展。