刍议机械制造技术及趋势

1现代机械制造技术的特点及发展现状

①机械制造是一种综合性、一体化的技术，提高制造业的整体水平，为企业带来更高的经济效益和社会效益，促进机械制造业的发展，为机械制造业带来更高的综合效益；②机械制造技术能够提高机械产品的市场竞争力。提高生产率是在市场竞争中取得优势地位的关键，现代机械制造技术是时间、成本、质量三要素的统一；③现代机械制造技术结合了多种高新技术，是一种完善的系统工程，能够便利地进行信息、能量和物质的交换。④现代机械制造技术是提高国家竞争力的关键技术。虽然我国在近年来不断研发与引进先进的制造技术，但是与国外发达国家相比仍有很大的差距。工业发达国家已经实现了机械制造系统的自动化，并研制出了敏捷制造、并行工程和计算机集成制造等一系列的制造系统。我国的机械制造水平远远落后于发达国家，表现在：一是体制和机制落后。发达国家的机械制造已经实现了自动化和智能化，通过计算机进行管理，摆脱了传统的生产模式，在组织管理、技术发展等方面取得了很大地进步。但我国的计算机技术仅仅是在一些规模较大的企业中运用，只是起到了辅助管理的作用，很多中小企业仍然沿用传统的管理模式，生产效率较低。二是设计方法落后。很多发达国家不断运用新的设计方法、设计数据和准则，计算机技术得到了普遍的推广，在现代机械制造领域实现了无图纸设计生产。我国的设计方法仍然比较落后，虽然CAD/CAM等技术得到了一定程度的推广，但也仅仅是在一些大型的机械制造企业中得到了运用。

2现代机械制造技术的发展趋势

（1）虚拟化。现代机械制造技术发展的虚拟化表现在两个方面，即设计中的拟实技术和制造中的虚拟技术。现代机械制造技术朝着虚拟化的方向发展可以加快产品开发速度，降低在开发过程中的风险。具体说来，拟实技术通过对产品结构和性能进行分析，实现产品性能的优化，降低成本。拟实技术的应用过程包括产品干涉检验、运动仿真、动力学分析、人机工程学分析等方面。制造中的虚拟技术是在产品生产过程中对产品的可加工性、加工的合理性进行模拟和检验，为制造工艺的优化奠定基础，同时也可以保证产品的质量与生产周期。对机械制造的生产环节进行建模和仿真。（2）全球化。全球化是目前机械制造技术的主要发展方向，也是二十一世纪制造业的必然发展趋势。随着市场竞争环境的日趋激烈，很多知名度很高的企业在竞争中倒闭或者被兼并，但是也有很多企业在激烈的市场竞争环境下取得了成功，国际化经营是这些企业取得成功的因素之一。现代机械制造技术全球化发展的技术基础是网络技术和集成化、标准化技术。随着网络技术的不断发展与普及，给现代机械制造业带来了革命性的变革。网络技术为企业提供了信息交流的平台，同时也成为企业开发产品与经营管理的重要手段，实现了经营管理的国际化，使机械制造企业的国际市场竞争更为激烈。网络技术成为企业发展的动力，使企业的生产经营活动国际化，成为现代机械制造技术的国际化发展的重要技术支持。现代机械制造技术全球化发展的第二个技术支持是机械制造的标准化与集成化。异地制造是实现机械制造全球化发展的重要因素，要实现机械制造技术的异地制造必须实现产品信息、产品功能、生产过程集成化。标准化是集成化的基础，同时也是集成化的关键，只有实现了机械制造的标准化才可能实现全球化。（3）绿色化。近年来，随着环保理念日益深入人心，现代机械制造也面临着环境保护这一崭新的课题。现代机械制造技术需要考虑到工业生产的环境效益，实现生产过程的绿色化。要实现生产过程的绿色化，必须在生产过程中贯彻环保理念，实现绿色设计、绿色设备、绿色材料、绿色工艺和绿色包装。同时，现代机械制造业的生产管理也要绿色化，这样才能够最大限度地降低现代机械制造工业对环境造成的危害，提高能源和原材料的利用效率。如何充分利用资源，实现生产过程的绿色化是现代机械制造业面临的重大课题。只有发展绿色制造技术才能够促进人类社会的可持续发展，为子孙后代谋福祉。绿色制造技术主要包括以下3个方面：①精密成形技术。精密成形技术包括精密铸造、精密锻压、精密热塑成形、精密焊接和切割等方面。②无切削液加工。在现代机械制造技术中，无切削液加工可以简化机械加工工艺，建设生产成本，并能够解决废液排放和回收等问题。③快速成形技术。RPM(快速原型零件制造技术)能够运用添加和累计的原理，对传统加工技术是一个重大的突破。通过上述技术的运用，能够提高能源和原材料的利用效率，同时也能够降低制造成本，实现生产过程的绿色化。

3结语

我国目前正处于经济发展的关键时期，提高现代机械技术水平能够促进我国制造业的发展，加快经济的发展速度。在发展的过程中，要认识到我国与国外发达国家的差距，积极引进与研发先进的机械制造技术，充分认识到现代机械制造技术发展的全球化和虚拟化特点，优化制造工艺，并利用网络技术和集成化、标准化技术实现生产经营的国际化。同时，要充分利用资源，减少对环境的危害，发展绿色制造技术。

本文作者:张春林余毅工作单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所