试论机械制造业的发展前景gdej.docx
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1、生活需要要游戏,但但不能游游戏人生生;生活活需要歌歌舞,但但不需醉醉生梦死;生活活需要艺艺术,但但不能投投机取巧巧;生活活需要勇勇气,但但不能鲁鲁莽蛮干干;生活活需要重重复,但但不能重重蹈覆辙辙。 -无无名机械制造造业的发发展前景景机械制制造业作作为一个个传统的的领域已已经发展展了很多多年,积积累了不不少理论论和实践践经验,但但随着社社会的发发展,人人们的生生活水平平日益提提高,各各个方面面的个性性化需求求越加强强烈。作作为已经经深入到到各行各各业并已已成为基基础工业业的机械械制造业业面临着着严峻的的挑战。先进制造技术这个概念的提出为机械制造业的发展指明了方向。虽然这个名词没有确定的定义,但目
2、前公认的认识是:先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产,并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。它具有如下一些特点:1从以技术为中心向以人为中心转变,使技术的发展更加符合人类社会的需要。2从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变,使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥。3从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变,减少层次和中间环节。4从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变,缩短工作周期,提高工作质量。5从按照功能划分部门的固定组织形式
3、向动态的自主管理的小组工作方式转变。6机械制造技术的发展趋势可以概括为:(1)机械制造自动化。(2)精密工程。(3)传统加工方法的改进与非传统加工方法的发展。下面对自动化技术给予论述和展望。机械制造自动化技术始终是机械制造中最活跃的一个研究领域。也是制造企业提高生产率和赢得市场竞争的主要手段。机械制造自动化技术自本世纪20年代出现以来,经历了三个阶段,即刚性自动化、柔性自动化和综合自动化。综合自动化常常与计算机辅助制造、计算集成制造等概念相联系,它是制造技术、控制技术、现代管理技术和信息技术的综合,旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。一、集成化计算机集成制造(CIMS)被认为是
4、21世纪制造企业的主要生产方式。CIMS作为一个由若干个相互联系的部分(分系统)组成,通常可划分为5部分:1工程技术信息分系统包括计算机辅助设计(CAD),计算机辅助工程分析(CAE),计算机辅助工艺过程设计(CAPP),计算机辅助工装设计(CATD)数控程序编制(NCP)等。2管理信息分系统(MIS)包括经营管理(BM),生产管理(PM),物料管理(MM),人事管理(LM),财务管理(FM)等。3制造自动化分系统(MAS)包括各种自动化设备和系统,如计算机数控(CNC),加工中心(MC),柔性制造单元(FMS),工业机器人(Robot),自动装配(AA)等。4质量信息分系统包括计算机辅助检测
5、(CAI),计算机辅助测试(CAT),计算机辅助质量控制(CAQC),三坐标测量机(CMM)等。5计算机网络和数据库分系统(Network&DB)它是一个支持系统,用于将上述几个分系统联系起来,以实现各分系统的集成。二、智能化智能制造系统可被理解为由智能机械和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,该系统在制造过程中能进行智能活动,如分析、推理、判断、构思、决策等。在智能系统中,“智能”主要体现在系统具有极好的“软”特性(适应性和友好性)。在设计和制造过程中,采用模块化方法,使之具有较大的柔性;对于人,智能制造强调安全性和友好性;对于环境,要求作到无污染,省能源和资源充分回收;对于社会,提倡合理
6、协作与竞争。三、敏捷化敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础,选择合作者组成虚拟公司,分工合作,为同一目标共同努力来增强整体竞争能力,对用户需求作出快速反应,以满足用户的需要。为了达到快速应变能力,虚拟企业的建立是关键技术,其核心是虚拟制造技术,即敏捷制造是以虚拟制造技术为基础的。敏捷制造是现代集成制造系统从信息集成发展到企业集成的必由之路,它的发展水平代表了现代集成制造系统的发展水平,是现代集成制造系统的发展方向。实现敏捷制造的技术基础包括:1大范围的通讯基础结构,要求在全国范围内建立工厂信息网络和准时信息系统(Just-In-Time-Information)。2柔性化、模块化的产品设计方法。3
7、高柔性、模块化、可伸缩的制造系统。4为定单而设计、制造的生产方式。5基于任务的组织与管理。6基于信任的雇佣关系。四、虚拟化“虚拟制造”的概念于20世纪90年代初期提出。虚拟制造以系统建模和计算机仿真技术为基础,集现代制造工艺、计算机图形学、信息技术、并行工程、人工智能、多媒体技术等高新技术为一体,是一项由多学科知识形成的综合系统技术。虚拟制造利用信息技术、仿真计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真,以发现制造中可能出现的问题,在产品实际生产前就采取预防的措施,从而达到产品一次性制造成功,来达到降低成本、缩短产品开发周期,增强产品竞争力的目的。五、清洁化清洁生产是指:将
8、综合预防的环境战略,持续应用于生产过程和产品中,以便减少对人类和环境的风险。清洁生产的两个基本目标是资源的综合利用和环境保护。对生产过程而言,清洁生产要求渗透到从原材料投入到产出成品的全过程,包括节约原材料和能源,替代有毒的原材料和短缺资源,二次能源和再生资源的利用,改进工艺及设备,并将一切排放物的数量与毒性削减在离开生产过程之前。对于产品而言,清洁生产覆盖构成产品整个生命周期的各个阶段,即从原材料的提取到产品的最终处理,包括产品的设计、生产、包装、运输、流通、销售及报废等,合理利用资源,并最大限度地减少对人类和环境的不利影响。综上所述,机械制造业的发展方向是将传统的制造技术与现代信息技术、管
9、理技术、自动化技术、系统工程技术进行有机的结合,通过计算机技术是企业产品在全生命周期中有关的组织、经营、管理和技术有机集成和优化运行,在企业产品全生命周期中实现信息化、智能化、集成优化达到产品上市快、服务好、质量优成本低的目的,进而提高企业的柔性、健壮性和敏捷性,是企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。从目前国国民经济济发展的的总体态态势和机机械工业业的增长长潜力看看,机械械工业发发展既面面临挑,又又有许多多机遇。据据分析,主主要行业业走势大大体如下下:农机行业业:由于于国家继继续加强强对农业业的投入入和农产产品收购购的顺价价政策实实行,预预计大型型农机产产品生产产降幅将将明显降降低,农农业运输
10、输机械将将保持适适度增长长,一些些小型、专用农农机具市市场需求求将保持持平稳。但但受农民民收入增增长减慢慢和收入入分流等等因素的的影响,预预计农机机生产低低速增长长的状态态不可能能扭转。工程机机械行业业:预计计随着国国家对铁铁道、公公路、机机场、码码头和城城市公用用基础设设施等项项目投资资力度的的加强,国国内市场场对工程程机械产产品的市市场需求求会有所所改善。虽虽然今年年企业生生产涨幅幅会比去去年有所所降低,但但全年工工程机械械行业仍仍将保持持适度增增长。仪器仪表表行业:从目前前主要仪仪表产品品的发展展前景看看,预计计投资类类仪表的的市场需需求会有有所好转转,受住住房制度度改革的的推动,预预计
11、各种种水表、电电表需求求将逐渐渐趋稳,光光学仪器器和消费费类仪表表将能够够继续保保持目前前的增长长态势,全全年生产产增长将将在5%左右。石化通用用行业:由于石石油化工工通用设备备行业的的产品多多系量大大面广的的辅机制制造,尽尽管今年年以来这这个行业业生产增增幅逐月月回落,但但与其它它机械制制造行业业比仍是是基本适适度的。从从主要产产品情况况看,受受海上石石油发展展的影响响,石油油钻采、炼炼油化工工设备保保持一定定增长;气体压压缩机、高高中压阀阀门生产产与化肥肥行业生生产不景景气有关关,降幅幅都较大大。从目目前相关关行业发发展前景景看,今今后石化化通用行行业情况况会有转转机,生生产增长长会有所所
12、恢复,尤尤其是国国家加大大对年产产30万吨及及以上合合成氨、48万吨及及以上尿尿素、30万吨及及以上乙乙烯成套套设备等等的技术术改造会会促进需需求的平平稳增长长。电工电器器行业:从目前前电工行行业经济济运行状状况看,行行业经济形势将将进一步步趋好,尤尤其是国国家决定定新建电电厂和改改造老厂厂所需的的60万千瓦瓦以下的的火电机机组将采采用国产产设备。加加强中低低压凝汽汽式机组组、老机机组和重重点主力力机组,3年内停停运和报报废10000万千瓦瓦中低压压小火电电机组。集集中资金金加快电电网特别别是城市市电网和和农村电电网的建建设与改改造等措措施,无无疑会促促进电工工行业的的发展。同同时,也也应看到
13、到,由于于电工行行业一些些大型主主机厂资资金供应应受三角角债困扰扰特别严严重,这这对下一一步电工工企业的的正常生生产运行行会造成成不利影影响本文介介绍了21世纪的的先进制制造模式式,阐述述了机械械制造发发展的精精密化、自自动化、信信患化、柔柔性化、集集成化和和智能化化趋势,在在分析了了我国机械械制造发发展存在在的差距距的基础础上,提提出了我我国机械械制造发发展发展展策略。随随着科学学技术的的飞速发发展和市市场竞争争日益激激烈,越越来越多多的制造造食业开开始将大大量的人人力、财财力和物物力投入入剑先进进的制造造技术和和先进的的制造模模式的研研究和实实施策略略之中。改改革开放30年,我我国制造造科
14、学技技术有日日新月异异的变化化和发展展,确立立了社会会主义市市场经济济体制,但但与先进进的国家家相比仍仍有一定定差距,为为了迎接接21世纪的的挑战,必必须认清清制造技技术的发发展趋势势,缩短短与先进进国家的的差距,使使我国的的产品上上质量、上上效率、上上品种和和上水平平。1先进的的制造模模式机机械制造造业发展展趋势表表明,只只有采用用先进的的制造技术术并能实实施在相相匹配的的制造模模式中才才能符合合上述的的趋势。制制造模式式足指企企业体制制、经营营、管理理、生产产组织和和技术系系统的形形态和运运作模式式。1.11敏捷制制造与虚虚拟制造造美国通通用汽车车公司与与里海大大学于19888年提出出了敏
15、捷捷制造(AMM),AM是在不不可预测测的持续续变化的的竞争环环境中取取得繁荣荣成长,并并具有能能对客户户需求的的产品和和服务驱驱动市场场作出迅迅速响应应的生产产模式。AM的特征是:企业间联作集成。充分发挥各企业的长处,针对限定市场的目标要求共同合作完成任务。具有高度的制造柔性。制造柔性是指制造企业对市场要求迅速转产和能实现产品多品种变批量的快速制造。充分发挥人的作用,不断提高企业职工素质和教育水平,优化人机功能分配。虚拟制造(VM)是国际上提出的新概念。VM与AM联系密切。VM的特征是:当市场新的机遇出现时,组织几个有关公司联作,把不同的公司,不同地点的工厂或车间重新组织协调工作。在运行之前
16、必须分析组合是否最优,能否协调运行,以及投产后的效益和风险进行评估,这种联作公司称虚拟公司。虚拟公司通过虚拟制造系统运行。因此研究开发虚拟制造技术(VMT)和虚拟制造系统(VMS)意义重大,美国称AM为2l世纪制造业发展战略。1.2集成制造与智能制造美国哈林顿博士在计算机和集成制造一书中提出计算机和集成制造(CIM)的概念。集成制造的核心内容是:制造企业从市场预测、产品设计、加工制造、经营管理克至售后服务是一个不可分割的整体,需要统筹考虑。整个制造过程的实质是信息采集、传递和加工过程,最终生产的产品可看作是信息的物质表现。集成是 CIM的核心,这种集成不仅是物的集成,更主要的是以信息集成为特征
17、的技术集成和功能集成,计算机是集成的工具,计算机和辅助各单元技术是集成的基础,信息交换是桥梁,信息共享是关键。集成的目的在于制造企业组织结构和运行方式的合理化和最优化,以提高今业对市场变化的动态响应速度,并追求最高整体效益和长期效益。智能制造(IM)是美国出版研究IM和IMS书籍中首先提出的。它的特征是:在制造工业的各个环节的高度柔性与高度集成的方式,通过计算机和模拟人类专家的智能活动,进行分析、判断、推理、构思和决策,旨在取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动,并对人类专家的制造智能进行收集、存储、完善、共享、继承与发展。制造智能的目的是:通过集成知识工程、制造软件系统、机器人视觉和机器人控制
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