浅析我国现代机械制造技术的发展趋势

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摘 要：随着我国现代化水平的提高，机械制造业已经和各行各业联系起来，运用先进的CAD/CAM一体化技术、互换性、CAPP等工具已经实现了高效率生产的目标。
关键词：中国；现代；机械制造；发展趋势
引言
随着我国现代化水平的不断提高，在机械制造业中，其表现出的现代化程度逐步在加强。机械制造业已经和其它各行各业联系起来，已经成为我国国民经济发展的基石。在这样的时代背景下，我国的机械制造業在满足国内需求的同时，还有待提高，以达到世界工业强国的标准。
1 我国现代机械制造技术的发展特征
1.1 应用性
现代机械制造业是面向21世纪的应用型行业，新中国成立以来，我国大力发展机械制造业，包括建筑业、食品制造业，医疗，纺织、汽车等众多行业都已和机械制造业挂钩。进入21世纪，我国正在突破关键技术，打破传统的机械制造方式，寻求并应用先进加工技术及特种加工技术，实现传统与新型制造技术的完美融合，互换性原理的使用，大大提高了机械制造的效率，为机械产品的大批量生产提供了保障。在当今中国，物资供应极其之快，这就提出了高效率的要求，在机械制造业中，标准件的使用，缩短了设计周期，间接性地加快了产品的生产。CAD/CAM一体化的广泛应用，实现了计算机辅助设计与计算机辅助制造同时利用的目的。
1.2 综合性
现代机械制造技术的发展已经进入了一个全新的时代，在机械制造业中，在机床加工方面，在用普通机床进行车钳铣刨磨加工的同时，大量运用数控机床进行大批量的产品生产，大大节约了产品的生产时间，节省了大量的人力和物力，提高了产品的生产效益。与此同时，也提高了机械零件的精度，大大提高了机械零件的可靠性。当今的工业生产，不单纯是一方面就能完成的，而是需要多个方面才能完成，各个工种的综合应用，最终才能完成一台机器的生产，其综合性程度是很高的。机械制造业作为一个生产机器设备及相关工具的行业，在国民经济的发展中担负着十分重要的任务，起着非常重要的作用。首先，机械制造业是国民经济的装备行业。无论农业、重工业、轻工业、交通运输业、邮电业、商业以及国防建设和科学文教卫生事业的发展，都需要机械工业提供多样的、符合需要的装备。其次，机械制造业是国民经济的“改造行业”。一个国家要使整个国民经济建立在现代化的基础上，就需要依靠技术进步，不断地对国民经济各个部门进行技术改造。这就要求机械工业不断向国民经济各个部门提供先进的现代化技术装备，以保证国民经济技术改造的需要。第三，机械制造业是国民经济的服务行业。它不仅要为重工业服务，而且要为农业、轻工业和国民经济其他部门服务；不仅要为基本建设服务，而且要为现有企业的挖潜、革新、改造服务；不仅要为满足国内需要服务，而且要为扩大出口服务；不仅要为生产建设提供劳动手段，而且要为满足人民生活的需要，向市场提供坚固耐用，物美价廉的消费品。
1.3 环保性
对于机械制造业，从传统的机械制造业到现代比较发达的机械制造业，随着时代的发展，机械操作噪声大，粉尘多，密封不好等问题已经逐步在改进。但是在现代机械制造业中，这些问题依然是广泛存在的，中国重工业发展带动了中国经济的发展，重工业发展水平成为衡量一个国家综合国力水平的一方面，国家大力发展重型工业，这就给环境带来了不良的影响。机械工作时的噪声大，这个问题需要解决，噪声大主要是机械在工作时，内部零件运转所产生的声音，优化机床内部零件的设计，使机床内部零件传动平稳性加强，从而起到控制噪声的目的。在重工业基地，机械操作所产生的粉尘也会一定程度地对人的健康产生不良的影响，加强机械传动的平稳性，减少机械运转所产生的振动效应，在提高安全性能的同时也避免了金属渣，粉尘等的飞溅。机械系统密封不好，这个问题在液压机械中尤为突出。液压机械在工作的过程中会吸入一定量的液压油，液压油随后会被送至液压系统的各个位置，液压系统密封不好，易造成漏油现象，个别还出现漏油严重的情况，液压油的漏出会破坏生态环境，同时浪费石油资源。所以现代机械在设计制造的过程中，要优化机械系统密封装置的设计。从环保性的角度来看，现代机械需要在优化机械零件设计，加强机械传动的平稳性以及优化机械系统密封装置等方面进行努力，才能做好环境友好型工业。
2 我国现代机械制造技术的发展趋势
2.1 虚拟技术化
虚拟制造技术是以虚拟现实和仿真技术为基础，对产品的设计、生产过程统一建模，在计算机上实现产品从设计、加工和装配、检验、使用整个生命周期的模拟和仿真。在现代机械制造业，有向制造虚拟技术化的方向发展的趋势。
虚拟企业是指分布在不同地区的多个企业利用电子手段，为快速响应市场需求而组成的动态联盟，是组织、人力、技术、信息等资源在完善的网络组织结构基础上的有效集成。对于虚拟企业而言，其最主要的还是充分利用了电子手段。在当今世界的发展趋势来看，计算机手段在机械制造业上的作用会越来越明显，电子手段也是以计算机网络为基础的一种交流手段，其在机械制造业中的应用会成为一种发展趋势。
虚拟产品设计和制造也将成为未来机械设计的发展方向。对于像汽车，飞机等现代产品的外形设计，考虑的因素有很多，比如其外形是否符合空气动力学原理、运动过程的阻力、其内部结构布局的合理性等。在复杂系统的设计中，采用虚拟技术，可以进行设计结果的检查，以便提早发现问题，一旦发现问题，便可以及时解决，避免了后顾之忧。广泛采用虚拟产品设计技术的突出特点便是节省了科研经费，同时还缩短了研制周期，直接加快了产品的设计和制造过程。应用计算机仿真技术，对零件的加工方法、工序顺序、工装的选用、工艺参数的选用，加工工艺性、装配工艺性、配合件之间的配合性、运行物件的运动性等均可建模仿真，提前发现加工缺陷和装配时出现的问题，从而优化制造过程、提高加工效率。
对于机械制造过程，运用计算机仿真进行优化的项目有产品生产过程的合理制定，人力资源、制造资源、物料库存、生产调度、生产系统的规划设计等。与此同时，可靠性作为一项非常重要的分析内容，运用计算机仿真可以对生产系统进行可靠性分析。计算机仿真在生产过程中的运用，对缩短生产周期、降低生产成本有着不同寻常的意义。
2.2 绿色环保化
现代机械制造技术的发展，环保在我国是一个永恒的主题，各行各业都需要力争做到绿色环保化的要求，当然机械制造业也不例外。一个产品从设计到制造出来，到最后投入使用，我们的最终目的是要使产品服务大众，要尽可能地做好环保。在设计过程中应使零件的结构易于加工，以最节省加工原材料为标准，避免铺张浪费；在制造的过程中应注意边加工边测量，力争做到节约材料，将报废件数量降至最低，同时回收加工过程中产生的切屑材料，使之二次加工成为加工原材料，这样就大大降低了成本，同时也提高了企业的收益。针对重工业生产所产生的废气、废液和废渣，要做好净化工作，同时企业也应对这些污染物进行限量排放。尤其是对于化工机械，要从优化机械结构、制造材料的选择和加强密封性能等方面做好环保。化工机械制造材料的选择应具有耐腐蚀的性能，选择耐腐蚀的材料会增加机器设备的使用寿命。对于密封性，化工机械的要求非常高，在密封装置上一定要做好设计和制造。同时化工企业生产所产生的废弃物质也是比较多的，废弃物质必须经过除杂才能排放到外界。
现代重工业的飞速发展，无疑是提高了综合国力水平，但是环保依然是一个永恒的主题，如何在提高经济效益的前提下做好环保，这依然是我国重工业发展所需面临的主要问题。现在我国也在采取环保措施，正逐步改善我国重工业发展所带来的环境问题，相信在未来的产品设计制造上，中国会更注重其在服务大众的同时，更趋向于绿色环保化的目标。机械产品绿色环保化的实现，间接地节约了自然资源，同时有利于人类和自然的和谐发展。
2.3 信息化和网络化
在新时代的发展背景下，制造信息化和网络化技术正在逐步走向成熟。网络技术在机械制造业上的应用解决了机械制造在时间和空间上的诸多限制，计算机网络的普及，将给企业的生产和销售带来不同凡响的变革。从产品的设计、零部件的制造、市场情况的分析都可以依据网络技术更便于经营管理，并可以在异地操作控制。另外，网络信息技术的快速发展，势必给机械制造业带来新的机遇和挑战，我国机械制造业应该紧跟网络信息技术的快速发展势头，并把它作为新时代制造业的机遇和挑战，并推动企业向着既竞争又合作的方向和谐发展。
2.4 全球化
针对机械制造业全球化的问题，制造全球化是当今机械制造业的发展趋势。首先需要指出的是，在全球机械制造业市场上的竞争正在不断加剧，从机械制造业来看，国内外已经有很多企业都已经因竞争力不够，在这种激烈竞争的压力下面临倒闭或已经倒闭，这其中包括中小型企业和一些知名企业。在新形势下，那些在国内市场还勉强能经营的企业，不得不考虑扩展新的制造业市场，包括扩展到国外市场，从而扩大经营范围；其次，计算机网络技术的快速发展，推动了企业在竞争的同时进行合作，这种合作会给双方带来新的希望和市场，但由于是建立在竞争的基础上，必然会影响到双方进一步加大国际间的制造业市场竞争。合作与竞争这两者之间的相互作用，已成为全球化制造业发展的动力，网络化是全球化先进制造技术的首要前提条件，只有网络化通讯技术成功地融入机械制造业，才能保证制造业全球化的更好更快发展。
2.5 自动化
在当今的机械制造业中，机械制造业自动化的研究主要集中体现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现代化生产模式的制造環境等方面。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色环保化。
3 结束语
我国现代机械制造技术的发展，在保持传统制造技术优点的同时，应大胆创新，在绿色环保的前提下大力发展先进制造技术。先进制造技术是适合当今社会的新技术，它在新的机械制造领域已经形成了新的范畴，它紧跟时代步伐，随着人民物质水平要求的提高，不断开发出具有时代特征的产品。
展望中国机械制造业未来的发展趋势，有必要相信，中国未来的机械制造业会随着时代的发展不断开发出新技术，形成具有真正意义上的现代机械制造产业。
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