機械制造及自動化技術發展方向研究

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摘要：機械制造是一個國家經濟發展的基礎產業，自動化技術的應用使得機械制造大大提高了效率、降低了危險系數、效率更高、實現回路反饋系統，使得機械制造不那么機械，呈現微智能化。然而，在未來的技術發展中，機械制造及其自動化技術將實現真正的智能化。本文就機械制造及其自動化技術的背景及未來發展方向加以介紹。

關鍵詞：機械制造；自動化技術；發展方向

一、國內外背景及現狀

1.國內背景與現狀。

改革開放30多年來，我國機械制造及其自動化技術得到了迅速發展。這些年來，國家通過有計劃地部署國家級重點科技項目，強力推動了我國機械制造及其自動化技術的創新科研與應用。例如，科技部組織實施的863計劃以CIMS和智能機器人研究作為主題；“九五”國家科技攻關計劃著眼于CAD應用工程、精密制造技術開發與應用、數控技術與裝備應用、現場總線控制技術開發與應用、工業機器人應用、激光技術應用等方面。經過這些年的發展，我國的機械制造行業已基本上掌握了關鍵技術，建立了自己的數控開發、生產基地。通過這些重點科技項目的扶持，我國成功培養了一大批專業人才，初步形成了自己的機械制造產業。但與此同時，我國的底層基礎機械制造自動化應用還處于非常薄弱的階段。由于數控機床具有編程復雜的特點，因而還沒有在底層基礎機械制造方面真正發揮出應有的作用。不可否認的是，我國的機械制造自動化與工業發達國家之間仍然存在階段性的整體差距。產品結構差距：目前我國的機械制造行業所生產的主要是勞動密集型產品，而工業發達國家的產品多為擁有自主知識產權的高、精、尖產品。生產投入結構的差距：發達國家為了保持機械制造業的市場競爭力，投入了大量財力進行科技開發，一些大企業投入其銷售額的4%～8%的資金用于科研開發經費。與之形成鮮明對比的是，中國一些機械制造業企業依然沿用落后的設計與生產方法，不重視自主開發，新產品的開發周期長、更新慢、產值率低，產品質量沒有保證。

2.國外背景與現狀。

由于國外工業化進行的比較早，又實施了比較完善的專利法案，于是在經歷了第一次工業革命和第二次工業革命之后，基本實現了電氣化。有了兩次工業革命的鋪墊，在第三次科技革命到來時，計算機、微電子技術的發展，使國外特別是美國、日本、德國等一些工業強國在機械制造自動化技術方面擁有得天獨厚的發展優勢。在產品設計方面，國外對計算機輔助產品設計（CAD）的應用較為普及，計算機輔助工程分析（CAE）和計算機仿真技術也在產品設計過程中得到了充分應用。在加工技術方面，自動化技術的應用已經在底層（車間層）得到了普遍應用，加工中心（或數控技術）、自動引導小車（AGV）等技術在底層的生產實際中得到了廣泛使用。近十余年，發達國家從全新的制造理念出發，對制造系統自動化方面進行創新實踐，設計了一系列新的自動化制造系統。智能制造系統（IMS）：該系統能夠以人工智能的應用代替熟練工人的技藝。人工智能系統能夠對工程技術人員的實踐經驗和操作知識進行學習，并具體應用這些知識，解決生產過程中的實際問題。并行工程（CE）：這一工程是針對傳統的產品串行開發過程提出的概念和方法。作為一種能夠集成地、并行地設計產品及其相關各種過程的系統方法，并行工程能夠有效縮短產品開發周期，提高產品質量。并行工程的應用能夠降低生產成本從而增強企業競爭力。

二、未來發展方向

結合當前國內外機械制造行業的發展趨勢，可以推測將來機械制造與自動化技術的發展將具有以下趨勢。

1.精密工程技術。

微細加工與納米技術作為超精密加工的前沿部分，是這一技術的代表。精密工程技術的研發與普及將推動人類社會進入微型機械電子技術和微型機器人的時代。

2.集成化與標準化。

機械制造集成化要求實現產品信息、功能、過程的集成和企業集成。標準化生產是實現機械制造集成化的基礎與關鍵。

3.創制新一代數控機床。

根據應用場合，分別設計制造能夠滿足自動化需求的簡約型高速數控機床和適合進行模具加工的超高速精密加工中心。

三、結語

機械制造及其自動化技術的發展能夠提高傳統產業的生產效率、提高企業整體素質。核心技術的掌握和自主研發能力的提升對提高國家實力、工業結構調整具有極為重要的意義。機械制造及其自動化技術的發展將提高傳統產業生產過程自動化、控制智能化和管理信息化水平。隨著技術的不斷發展應用，制造業領域將迎來全新時代。

參考文獻：

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作者：李悰 單位：內蒙古中榮工程招標咨詢有限責任公司