【摘 要】:隨著科學技術的進步以及新的管理思想和管理模式的引進,制造技術在機械加工領域中的應用越來越廣泛,越來越深入,機械制造的趨勢將向著高精度、高效率、柔性化、集成化、智能化、綠色化的方向發(fā)展。
【關鍵詞】:機械制造 發(fā)展 趨勢
機械制造業(yè)是國民經濟最重要的基礎產業(yè),而機械制造技術的不斷創(chuàng)新是機械工業(yè)發(fā)展的技術基礎和動力。自建國以來,尤其是改革開放以來,我國機械制造業(yè)得到了迅速地發(fā)展。機械工業(yè)是我國工業(yè)中發(fā)展最快的行業(yè)之一。但因大部分大型機械制造企業(yè)和絕大部分中小型機械制造企業(yè)主要限于CAD和管理信息系統,底層基礎自動化還十分薄弱,數控機床由于編程復雜,還沒有真正發(fā)揮作用。因此,與工業(yè)發(fā)達國家相比,我國的制造業(yè)仍然存在一個階段性的整體上的差距。
近年來,隨著科學技術的進步以及新的管理思想和管理模式的引進,制造技術在機械加工領域中的應用越來越廣泛,越來越深入。再加上計算機技術的進一步發(fā)展,促使傳統的機械制造技術、電氣數控技術、精密檢測技術相互結合,并向著高精度、高效率、柔性化、集成化、智能化、綠色化的方向發(fā)展,使生產效率和質量大幅度提高。
1、 高效率
金屬切削機床結構設計與制造水平的提高和新型刀具材料的應用,使切削加工效率大為提高。目前,數控機床的主軸轉速已達到5 000 r/min,(工業(yè)發(fā)達國家有的加工中心的主軸轉速已達到70 000r/min,高速銑床的主軸轉速已經達到100 000 r/min);機床進給系統采用直流或交流伺服電動機驅動、大導程滾珠絲杠螺母傳動,其快進速度最高可達60 m/min,當采用直線電動機傳動裝置時,快進速度可達150-210 m/min,而在國外車削鋼通常為200m/min,最高可達915m/min;采用新型刀具材料如涂層硬質合金、陶瓷、立方氮化硼等,使常規(guī)切削速度提高了5-10倍。
2、 高精度
各種精密、超精密加工技術,細微加工與納米加工技術在微電子芯片、光電子芯片、微機電系統(MEMS)等尖端技術及國防裝備領域中將大顯身手。機械加工精度已從20世紀初的1um,提高到0.001um,最近已達到0.001--0.1nm,即超精密加工。超精密加工的發(fā)展有力地推動了各種新技術的發(fā)展,已成為在國際競爭中立于不敗之地的關鍵技術。
科學家們預言,10~15年內納米技術的開發(fā)將成為僅次于芯片制造的世界第二大制造業(yè)。目前,已研制成功納米管、極小的微電機系統、微型機器人等。在精密制造技術中,納米技術是目前最先進的技術。納米技術是單個原子、分子制造物質的科學技術。它對于21世紀科學的發(fā)展提供了一個新的技術基礎。
3、 智能化
智能化是制造技術的發(fā)展趨勢之一。智能制造技術(IMT)是將人工智能融入制造過程的各個環(huán)節(jié),在整個制造過程中貫徹智力活動,使系統以柔性的方式集成起來,通過模擬人類專家的智能活動,取代或延伸制造系統中的部分腦力勞動,在制造過程中系統能自動監(jiān)測其運行狀態(tài),在受到外界干擾或內部激勵能自動調整其參數,以達到最佳狀態(tài)和具備自組織能力。
CAD/CAPP/CAE/CAM(計算機輔助設計/計算機輔助工藝規(guī)程/計算機輔助分析/計算機輔助制造)等技術進一步地完善,提高了多品種、中小批量產品的質量、加工效率。精益制造(LP),敏捷制造(AM)等先進制造管理模式將主導21世紀的制造業(yè)。
4、 集成化
集成是綜合自動化的一個重要特征。集成化的目的是實現制造企業(yè)的功能集成,功能集成要借助現代管理技術、計算機技術、自動化技術和信息技術實現技術集成,同時還要強調人的集成,由于系統中不可能沒有人,系統運行的效果與企業(yè)經營思想、運行機制、管理模式都與人有關。因此在技術上集成的同時,還應強調管理與人的集成。
5、 柔性化
為適應市場的不斷變化,機電產品更新換代的頻率在加快,多品種、中小批量的生產將成為今后一種主要生產類型,這就要求現代企業(yè)必須具備一定的生產柔性來滿足市場多變的需要。
6、 綠色化
人類社會的發(fā)展必將走向與自然界的和諧。制造必須充分保護自然環(huán)境,保護社會環(huán)境、生產環(huán)境和生產者的身心健康。制造必然要走“綠色”之路,這是實現國民經濟可持續(xù)發(fā)展的重要條件。綜合考慮社會、環(huán)境、資源等可持續(xù)發(fā)展因素的綠色制造(無浪費制造)技術,將朝著能源與原材料消耗最少,所產生的廢棄物最少并盡可能回收利用,在產品的整個生命周期中對環(huán)境無害等方向發(fā)展,它是精益生產、柔性生產、敏捷制造的延伸和發(fā)展。
總而言之,我國機械制造業(yè)發(fā)展應用自動化技術, 不但要起點高, 瞄準世界先進水準, 包括國際領域內已展露鋒芒的某些新技術,而且必須包括各種靈活的低成本、見效快的自動化技術。雖然我國的機械制造技術已經取得了長足的發(fā)展。但與世界先進水平相比,我國的機械制造業(yè)的產品在功能、質量等方面還有較大的差距。因此,我國機械制造業(yè)必須不斷增強技術力量,培養(yǎng)高水平的人才和提高現有人員的素質,學習和引進國外先進科學技術,使我國的機械制造工業(yè)早日趕上世界先進水平。
參考文獻
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