机械制造及自动化技术发展方向研究

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摘要：机械制造是一个国家经济发展的基础产业，自动化技术的应用使得机械制造大大提高了效率、降低了危险系数、效率更高、实现回路反馈系统，使得机械制造不那么机械，呈现微智能化。然而，在未来的技术发展中，机械制造及其自动化技术将实现真正的智能化。本文就机械制造及其自动化技术的背景及未来发展方向加以介绍。

关键词：机械制造；自动化技术；发展方向

一、国内外背景及现状

1.国内背景与现状。

改革开放30多年来，我国机械制造及其自动化技术得到了迅速发展。这些年来，国家通过有计划地部署国家级重点科技项目，强力推动了我国机械制造及其自动化技术的创新科研与应用。例如，科技部组织实施的863计划以CIMS和智能机器人研究作为主题；“九五”国家科技攻关计划着眼于CAD应用工程、精密制造技术开发与应用、数控技术与装备应用、现场总线控制技术开发与应用、工业机器人应用、激光技术应用等方面。经过这些年的发展，我国的机械制造行业已基本上掌握了关键技术，建立了自己的数控开发、生产基地。通过这些重点科技项目的扶持，我国成功培养了一大批专业人才，初步形成了自己的机械制造产业。但与此同时，我国的底层基础机械制造自动化应用还处于非常薄弱的阶段。由于数控机床具有编程复杂的特点，因而还没有在底层基础机械制造方面真正发挥出应有的作用。不可否认的是，我国的机械制造自动化与工业发达国家之间仍然存在阶段性的整体差距。产品结构差距：目前我国的机械制造行业所生产的主要是劳动密集型产品，而工业发达国家的产品多为拥有自主知识产权的高、精、尖产品。生产投入结构的差距：发达国家为了保持机械制造业的市场竞争力，投入了大量财力进行科技开发，一些大企业投入其销售额的4%～8%的资金用于科研开发经费。与之形成鲜明对比的是，中国一些机械制造业企业依然沿用落后的设计与生产方法，不重视自主开发，新产品的开发周期长、更新慢、产值率低，产品质量没有保证。

2.国外背景与现状。

由于国外工业化进行的比较早，又实施了比较完善的专利法案，于是在经历了第一次工业革命和第二次工业革命之后，基本实现了电气化。有了两次工业革命的铺垫，在第三次科技革命到来时，计算机、微电子技术的发展，使国外特别是美国、日本、德国等一些工业强国在机械制造自动化技术方面拥有得天独厚的发展优势。在产品设计方面，国外对计算机辅助产品设计（CAD）的应用较为普及，计算机辅助工程分析（CAE）和计算机仿真技术也在产品设计过程中得到了充分应用。在加工技术方面，自动化技术的应用已经在底层（车间层）得到了普遍应用，加工中心（或数控技术）、自动引导小车（AGV）等技术在底层的生产实际中得到了广泛使用。近十余年，发达国家从全新的制造理念出发，对制造系统自动化方面进行创新实践，设计了一系列新的自动化制造系统。智能制造系统（IMS）：该系统能够以人工智能的应用代替熟练工人的技艺。人工智能系统能够对工程技术人员的实践经验和操作知识进行学习，并具体应用这些知识，解决生产过程中的实际问题。并行工程（CE）：这一工程是针对传统的产品串行开发过程提出的概念和方法。作为一种能够集成地、并行地设计产品及其相关各种过程的系统方法，并行工程能够有效缩短产品开发周期，提高产品质量。并行工程的应用能够降低生产成本从而增强企业竞争力。

二、未来发展方向

结合当前国内外机械制造行业的发展趋势，可以推测将来机械制造与自动化技术的发展将具有以下趋势。

1.精密工程技术。

微细加工与纳米技术作为超精密加工的前沿部分，是这一技术的代表。精密工程技术的研发与普及将推动人类社会进入微型机械电子技术和微型机器人的时代。

2.集成化与标准化。

机械制造集成化要求实现产品信息、功能、过程的集成和企业集成。标准化生产是实现机械制造集成化的基础与关键。

3.创制新一代数控机床。

根据应用场合，分别设计制造能够满足自动化需求的简约型高速数控机床和适合进行模具加工的超高速精密加工中心。

三、结语

机械制造及其自动化技术的发展能够提高传统产业的生产效率、提高企业整体素质。核心技术的掌握和自主研发能力的提升对提高国家实力、工业结构调整具有极为重要的意义。机械制造及其自动化技术的发展将提高传统产业生产过程自动化、控制智能化和管理信息化水平。随着技术的不断发展应用，制造业领域将迎来全新时代。

参考文献：

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[3]戴红军.我国机械制造业的发展研究[D].天津:河北工业大学,2010.

[4]农应斌.机械设计制造及其自动化发展方向的研究[J].科技传播,2013(2):65.

作者：李悰 单位：内蒙古中荣工程招标咨询有限责任公司