先進制造技術的發展和傳統機械工業的振興

天氣 · 發表于 2006-7-8 22:33:47

先進制造技術的發展和傳統機械工業的振興

薄瑞峰，桂志國

摘要：簡要介紹了先進制造技術的形成、特點和發展趨勢，由此提出了振興傳統機械制造業的幾點對策。

　　關鍵詞：制造技術；機械工業；改進

　　1　先進制造技術的提出

　?當今世界各國經濟的競爭，主要是制造技術的競爭。在企業的生產力構成中，制造技術的作用一般占60％左右。美國現在正推行以微電子帶動的第三次產業革命，重點就是發展先進制造技術。當前，制造技術已經進入了計算機輔助制造的時代，它是通過一個計算機分級結構網絡來監測、控制和管理制造過程各個階段的工作，其中包括生產管理與控制、工程分析與設計、財務與銷售等方面。在制造系統中，存在著以生產對象為中心，由原材料—→毛坯—→零件—→成品構成的物質流，以生產管理和信息管理等管理技術為主體的信息流以及為了保證生產活動正常進行而必須的能量流。其中，信息流的引入是形成先進制造系統最關鍵的要素。
　?以機械制造為代表的先進制造技術，對一個國家的技術經濟發展起著至關重要的作用。它的水平高低在很大程度上反映了一個國家工業發展的水平，是現代企業最重要的看家本領，是企業競爭力的最重要因素，也是提高產品自主開發能力和技術創新能力、提高產品質量的技術基礎。

　　2　先進制造技術的特點

　?先進制造技術已經不是傳統意義上的機械制造技術，它是集機械、電子、光學、信息科學、材料科學、管理科學與許多領域最新成就于一體的新興技術與新興工業，是各種先進技術與制造技術的有機結合，具有以下六個特點。

　　2.1　先進性
　?作為先進技術的基礎——制造技術，必須是經過優化的先進工藝。因此，先進制造技術的核心和基礎必須是優質、高效、低耗、清潔的工藝。它從傳統工藝發展起來，并與新技術實現了局部或系統集成。

　　2.2　通用性
　?先進制造技術不是單獨分割在制造過程的某一環節，它覆蓋了產品設計、生產設備、加工制造、維修服務、甚至回收再生的整個過程。

　　2.3　系統性
　?隨著微電子、信息技術的引入，先進制造技術能駕馭信息生成、采集、傳遞、反饋、調整的信息流動過程。先進制造技術能駕馭生產過程的物質流、能源流和信息流的系統工程。

　　2.4　集成性
　?先進制造技術由于專業、學科間的不斷滲透、交叉、融合，界限逐漸淡化甚至消失，技術趨于系統化，已發展成為集機械、電子、信息、材料和管理技術于一體的新興交叉學科，因此有人稱其為制造工程。

　　2.5　技術與管理的更緊密結合
　?對市場變化做出更敏捷的反應及對最佳經濟效益的追求，使先進制造技術十分重視生產過程的合理化和最佳化。它是技術與管理、自然科學和社會科學緊密結合的產物。

　　2.6　重視人的因素和人的作用
　?在先進制造系統中，人的智能和技藝再次證明是難以替代的。在決策、管理和作業操作中，人機優化分工較之復雜的自動化系統更有競爭力。以裝配作業為例，人機混合裝配較之機器人裝配更為合理。

　　3　先進制造技術的發展進程

　　近二三十年來，先進制造技術的進展和未來的發展趨勢主要有如下幾個方面。

　　3.1　常規制造工藝的優化
　?常規工藝優化的方向是高效化、緊密化、清潔化、強韌化，以形成優質高效、低耗、少或無污染的制造技術為主要目標。在保持原有工藝原理不變的情況下，通過改善工藝條件，優化工藝參數來實現。由于常規工藝至今仍然是量大面廣、經濟實用的技術，因此對其進行優化有很大的技術經濟意義。

　　3.2　新興（非常規）加工方法的發展
　?由于產品更新換代的要求，常規工藝在某些方面（場合）已不能滿足要求，同時高新技術的發展有其產業化的要求，使新興加工方法成為必然趨勢。新能源（或能源載體）的引入，新型材料的應用，產品特殊功能的要求都促進了新型加工方法的形成和發展，如激光加工技術，電磁加工技術，超塑加工技術及復合加工技術等。

　　3.3　專業、學科間的局限逐漸淡化、消失
　?在制造技術內部，冷熱加工之間，加工過程、檢測過程、物流過程、裝配過程之間，設計、材料應用、加工制造之間，其局限均逐漸變化，逐步走向一體化。

　　3.4　工藝設計由經驗走向定量分析
　?應用計算機技術和模擬技術來確定工藝規范，優化工藝方案，預測加工過程中可能出現的缺陷及防止措施，控制和保證加工件的質量，使工藝設計由經驗判斷走向定量分析，加工工藝由技術發展成為工程科學。

　　3.5　信息技術、管理技術與工藝技術緊密結合
　?微電子學、計算機、自動化技術與傳統工藝及設備相結合，形成多項制造自動化單元技術，經局部或系統集成后，形成了從單元技術到復合技術、從剛性到柔性、從簡單到復雜等不同檔次的自動化制造技術系統，使傳統工藝產生顯著、本質的變化，極大地提高了生產效率及產品質量。
　?管理技術與制造進一步結合，要求在采用先進工藝方法的同時，不斷調整組織結構和管理模式，探索新型生產組織方式，以提高先進工藝方法的使用效果，提高企業的競爭力。

　　4　振興傳統機械制造業的對策

　?振興我國的機械制造業，最重要的一點是靠技術振興，提高我國的機械制造技術水平是根本出路。改革開放以來，通過技術改造和引進國外先進技術，我國機械制造技術水平不斷發展和提高，已經具有了相當的規模和實力。但是，從總體上看，我國制造生產水平依然比較落后，在質量、品種、成本、效率、效益、交貨期和售后服務等方面與國外先進水平相比都有很大差距，缺乏國際競爭力。為發展我國機械制造技術，振興傳統機械工業，在新的技術革命面前，我們應把握時機，超越某些階段，迎頭趕上世界先進水平。要使這種愿望成為現實，必須采取相應對策。

　　4.1　加強合作，共同開發
　?先進制造技術是集機械、電子、信息、材料和管理技術于一體的綜合技術，它的發展涉及到規劃與管理、資金保證、研究開發、生產與應用等各個方面。因此，必須把政策部門、科研單位、高等院校和企事業中各方面力量組織起來，加強合作、共同開發，走集團化、規模化的途徑。我們一方面要跟蹤國際上高新技術，同時必須花大力氣抓新技術、新工藝的推廣工作。目前更應抓好數控和計算機技術的應用和推廣，只有先普及后提高，才能使我國制造技術的發展具有穩固的基礎。

　　4.2　積極開展技術改造
　?制造技術的發展是通過技術改造的過程實現的，其中也包括人員培訓、技術更新。進行技術改造必須從經營戰略和生產系統整體出發，不能單純把技術改造局限于更新設備上，還要考慮到原始投資和日后生產管理的經濟性。因此，進行技術改造時應進行經濟分析與論證，以作出科學的決策和判斷，只有這樣，才能走出一條技術改造及經濟效益相結合的正確之路。

　　4.3　加強宣傳，提高人員素質
　?要使先進制造技術對傳統制造業的發展起作用，首先要做好宣傳工作，使上上下下，從領導到各級管理人員，特別是決策人員對其有較為清楚的了解，從而消除實施這項技術時來自各方的阻力。其次是要培養扎實過硬的技術隊伍。進入90年代后的機械制造業已不是傳統意義上的機械加工，因此，我國的機械制造技術人員知識要更新，技能要拓寬，其主要方向包括信息科學、材料科學、控制論、生物科學、管理科學、微電子技術、計算機技術等。只有熟練地掌握了以上高新技術，才能適應新世紀機械制造工業發展的需要。

　　4.4　結合國情，逐步發展
　?發展和應用先進制造技術一定要適合我國國情，不能把發達國家最先進的技術直接拿來，不問經濟效益，就跟著發展，跟著應用，甚至號召“推廣”。我國的情況是勞動力過剩，工資較低，人員素質低，企業管理落后，此外我們的企業有國有大中型企業、中小型集體企業、鄉鎮企業、私營和個體企業、合資和外資企業等多種形式，條件不同，組織管理方式不同，因此需要的機械制造技術和生產方式也是各不相同的。
　?當前我國各企業應根據不同情況，采取有效益的自動化和半自動化，如獨立制造島做法等。獨立制造島是上海同濟大學張曙教授所提倡的，它以成組技術為基礎，NC機床為核心，NC機床與普通機床并存，強調信息流的自動化，以“軟”取勝和以“人”為中心的生產方式。其特征是組織、人員和技術三者有機集成，面向車間，權、利下放，綜合治理，并以獲取經濟效益為主要目標，因此在實質上也是一種精良生產方式。企業應結合各自的情況，選用各種先進的制造生產模式。近年來，國外提出的并行工程和敏捷制造等方式應積極探討和嘗試。
　?我國現有機床370多萬臺，舊機床占有相當大的比重，不可能在短期內統統淘汰和更新。為了提高我國機械制造水平，用低檔和經濟型數控系統改造部分舊機床是一項適合我國國情的策略。

　　5　結束語

　?先進制造技術是傳統機械工業強盛的關鍵所在，沒有先進制造技術，就不可能有發達的制造業。我國市場經濟還處在初級階段，制造業還相當落后，雖然在制造技術許多領域都已有很高水平，但先進制造技術主要依靠引進和跟蹤的格局不會改變。我國是一個大國，應當使機械產品具有進入國際市場的競爭力，先進制造技術應以提高產品的市場競爭力為目標。相信隨著時間的推移，我國傳統制造業中應用先進制造技術的企業和產品會越來越多，產品的市場競爭也會越來越強。

Roccaliu · 發表于 2021-2-8 14:50:56

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