现代机械制造技术改变着人类的生活方式、生产方式、经营管理模式和社会组织机构和文化。随着信息和电子等高新科学技术的不断发展和市场的多样化和个性化, 世界各国都开始将机械制造技术的开发和研究工作作为技术发展的关键。
国民经济的重要基础是机械制造业, 而机械制造技术的基础和动力则是机械制造技术的创新。从机械制造业发展至今, 按照生产方式的变化, 可以将其分为五种类型:第一, 劳动密集型制造业。这主要指的是手工制造业及其早期的工业生产。第二, 设备密集型制造业。这主要指的是随着工业化和生产社会化所衍发的汽车制造业和轴承等这样的大批量流水线生产业。第三, 信息密集型制造业。这主要指的是新型机电一体化设备的加工生产。第四, 知识密集型制造业, 这主要指的是诸如计算机集成制造和柔性制造在内的较少信息参与的加工。第五, 智能密集型, 这主要包括的是敏捷制造、智能制造等。
现在机械制造技术是计算机技术、传统机械制造技术、自动控制技术和信息技术等等现代高新科技相互交叉融合的产物, 是一个集电子、机械、信息、管理技术和材料为一体的交叉学科。在这样的概念下, 机械制造业已经在内涵和发展水平上发生了“质”的变化, 这给传统的机械制造业发展带来了生机。
第一, 机械制造技术是一项系统工程。现今的制造技术不断的吸收各种已经存在的高新科技成果, 使其成为物质、能量、信息交换的系统工程。特别是那些强调各种传感技术、计算机技术、自动化技术、现代管理技术等在产品的生产、销售直至售后服务等上运用的机械制造技术。第二, 机械制造技术是一门综合性技术。制造技术的运用是为了促进国民经济综合实力的增长, 提高企业竞争力。所以说, 现今的技术并不只是存在于产品制造这一环节, 而是渗透在产品研发、设计、售后等等一系列的关节中。第三, 机械制造技术史产品获得市场竞争力的要素之一。市场竞争的核心就是通过怎样的方式才能提高生产率。随着市场逐渐的全球化, 制造业赢得市场的条件已经从生产效率的提升转换为了成本质量和时间的竞争。现如今的制造技术就是既能保证产品质量和低成本, 又能够缩短从研发到制造的时间。
自20世纪80年代以来, 随着市场全球化的加剧, 发达国家通过经济、金融、科技等等手段倾销产品、争夺市场使得市场竞争日益激烈。一个国家的制造水平达到怎样的程度直接关系着我国经济发展在全球化市场中竞争力的高低程度。
纵观现代机械制造技术的发展状况, 其主要特征都体现在柔性制造技术、集成制造技术、敏捷制造技术、绿色制造技术等等方面。
柔性制造的应为名称为flexible manufacturing system, 简称为FMS, 指的是在成组技术的基础上, 以多台 (种) 数控机床或数组柔性知道单元为核心, 通过自动化物流系统将其联接, 统一由主控计算机和相关软件进行管理, 组成多种变批量方式生产的自动化制造系统。
柔性制造技术是使用产品迅速更新和动态市场需求的主要手段。柔性制造系统工艺的基础是成组技术, 它能够根据出现的成组对象来确定工艺过程, 并且选择与其相适应的数控加工工具和加工设备, 根据变化自动调整并实现一定范围内的多种工件的成批生产, 这种生产方式能够及时的改变产品的生产以满足市场需求。所以, 随着数控技术的不断发展, 大多数的发达国家都开始对相关的柔性制造系统研究。
柔性制造系统兼有生产管理和加工制造两种功能, 因此, 能够综合地提高生产效益。随着柔性制造系统工艺范围的不断扩大, 主要包括毛坯制造、装配、机械加工和质量检验等等方面。柔性制造系统, 大都用于切削加工、冲压、焊接。
虚拟制造技术的英文为Virtual manufacturing technology, 简称VMT, 指的是以显示和仿真技术为基础, 对产品的设计、生产过程统一建模, 在计算机上实现产品从设计、加工到装配、检验整个生命周期的模拟和仿真, 通过这一过程实现生产资源配置和管理, 降低生产成本, 缩短生命周期从而使企业获得最大的竞争优势。
敏捷制造的重要途径是虚拟制造, 从根本上讲, 虚拟制造改变了产品的设计、试制、修改乃至生产等传统生产制造模式。首先, 虚拟制造技术提供关键技术和管理决策。一方面能够降低生产成本、缩短周期;另一方面能够正确处理产品性能与制造成本、生产进度和风险之间的平衡, 作出正确的决策。第二, 提高生产过程开发的效率可以按照产品的特点优化生产系统的设计。第三, 采用虚拟制造技术可以根据客户的需要来随时修改产品, 并及时的为客户作出报价, 保证在规定时间内完成工作。
敏捷制造是美国国防部为了制定21世纪制造业发展而支持的一项研究计划。敏捷制造在具有创新精神和管理结构、先进制造技术、专业技术管理人员三大资源支撑下实现的。敏捷制造能够通过建立起的共同基础结构对市场需求作出迅速的变化。敏捷制造相比较于传统的制造业而言生产速度更快, 成本会更低, 机器生产率更快, 劳动生产率更高, 这种技术能够提高生产系统的可靠性, 以免造成产品库存。但是敏捷制造也具有必不可少的缺点, 比如实施这项技术所需要的费用较高。
并行工程的英文为Concurrent Engineering指的是对产品及其相关的制造过程和支持过程进行并行、集成化处理的系统方法和综合技术。并行工程并不只是仅仅发生在产品的设计阶段, 他能监测到产品制造、装配、使用和售后等等环节可能出现的问题及时的处理和修改方案, 以达到优化。并行工程的主要目的就是避免产品开发中出现的反复制造浪费时间。从这个层面来说, 并行工程能够缩短产品的开发和制造周期如果并行机制够严密, 甚至会出现一次性产品开发的成功。总之并行工程将产品的从设计到工艺制造直至产品售后等各个环节都用互联网连接起来进行并行操作, 这就大大的缩短了产品的生产周期。
总之, 现代机械制造技术正在与高新技术结合, 使制造技术成为一个整体, 并且使产品从设计到制造直至进入市场以及售后的各个环节都形成一个大的系统, 这是制造技术的一个重大突破。总之, 现代制造系统正在向集成化、柔性化、智能化的方向迈进。
制造技术的最新发展阶段是以传统制造技术作为基础的, 这样一方面保证了传统制造技术中有效因素在新科技中的运用, 另一方面又将最新成果渗透到机械生产的全过程。从20世纪80年代以来, 扫描显微镜的广泛使用, 人类开始以原子和分子结构作为基础研究人类的高新技术, 随之出现了纳米加工技术、纳米材料技术、纳米测量技术等等。现代机械制造技术主要朝以下两个方向发展:第一, 以精密加工为基础的精密工程技术, 这主要包括微细加工、纳米技术等, 这将使现代机械制造技术进入到微型电子技术时代。第二, 高度自动化机械制造。这主要是以敏捷制造和CIMS为代表。第三, 可持续发展的制造技术。这种技术在产品生产中能够承担起节约资源和保护环境的双重职责。可持续发展的制造技术以便保证产品对环境所造成的负面影响最小化, 资源利用率最大化。第四, 制造业信息化。在知识经济时代, 制造业的发展已经不再依靠加大投资来获得收益, 反而是信息起到了巨大的作用。信息化的只能引进项目能够从每一个环节规范和完善机械制造过程。第五, 设计与工艺一体化。随着科学技术的不断发展以及市场竞争的不断加剧, 企业对于产品的需求也出现了个性化和多样化, 大规模的批量生产已经逐渐被小批量生产所取代。并行工程具有适应市场需求的变化的特性, 这样就使得产品的设计和工艺生产逐渐走向一体化趋势。网络技术的不断发展正在使一体化进程加速发展。
正在使用和未来发展中的现代机械制造技术不仅减少了在产品生产制造中所耗费的原料, 而且也缩短了生产周期, 减少了生产成本, 同时还对环境起到了一定的保护作用。从这个意义上来说, 未来机械制造技术的总发展趋向是绿色制造。
现代机械制造技术是一个国家制造业水平的重要标志, 是现代技术和工业创新的集成, 是一个国家工业的支柱和基础。
随着社会的不断发展, 人们对于产品的要求也越来越高, 不仅仅要快捷还要使用方便, 价格合理, 质量高档。要满足消费者如此种种的要求, 就必须采用最前沿的机械制造技术。
我国是一个制造大国, 却并不是制造强国, 这主要反映在我国的现代制造技术基础薄弱、重大装备缺少自主创新和研发的能力。展望未来制造业的发展, 其必须与人类和社会的进步同步, 但是无论怎样发展都必须与自然界相和谐。因为“绿色”机械制造才能保证国民经济的可持续发展。
因此作为我国的机械制造业而言, 应该抓住发展机遇, 了解我国机械制造技术的发展现状, 把握现代机械制造技术的发展动向, 不断的更新理念, 使我国的机械制造业能够有效利用发达国家的成果与发达国家的机械制造业一起腾飞。
摘要：现代机械制造技术是一个国家制造业水平的重要标志, 是现代技术和工业创新的集成, 是一个国家工业的支柱和基础。各个国家之间科技竞争力的重点是机械制造业。本文对机械制造技术的发展历程进行回顾, 分析机械制造技术的现状和特点, 探究未来机械制造技术的发展方向。
关键词：机械制造,特点,发展方向
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