先进制造技术与机械制造业
摘要 论述了先进制造技术与机械制造业的相互关系，并提出了我国机械工业发展先进制造技术应采取的对策。
关键词：先进制造技术机械制造业关系对策
先进制造技术是当今议论较多的一个专用词语。近年来，先进制造技术在机械加工领域中的应用越来越广泛，越来越深入，并取得了很大的成绩。然而，如何看待先进制造技术与机械制造业之间的相互关系、如何面对市场的竞争和新技术的挑战， 采取相应的对策，这是我们机械行业必须认真思考的一个重要问题。
1先进制造技术的提出与体系什么是先进制造技术对此，目前尚没有一个明确的、一致的定义。但普遍公认的含义是：先进制造技术是制造业不断吸收信息技术和现代管理技术的成果，并将其综合应用于产品设计、加工、检测、生产管理、产品销售、使用、回收等制造全过程的制造技术的总称。
纵观历史，现代制造技术与制造业的形成和发展至今也只有而先进制造技术的提出更只是近十年间的事。上世纪年代，美国的一批学者不断鼓吹美国已进入“后工业化社会”，力图将经济发展的重点由制造业转向服务业等第三产业，把传统的制造业视为“夕阳工业”，因而制造技术的发展受到极大的阻碍。从开始，美国根据本国面临的挑战与机遇，对其制造业存在的问题进行了深刻反省，重新认识到制造业在国民经济中的地位和作用。同时，以计算机为中心的新一代信息技术的发展，也全面推动了制造技术的飞跃发展。此时， 先进制造技术的概念逐步形成。先进制造技术作为一个专用名词正是在这种情况下提出来的，并得到世界各工业强国的普遍认可和响应，纷纷制定了多种发展计划，以支持发展先进制造技术。我国近年来也十分重视先进制造技术的发展。
先进制造技术是制造业为了提高竞争力以适应时代的要求而形成的一个高新技术群，经过发展，已形成了完整的体系结构。但在不同的国家、不同的发展阶段，先进制造技术有不同的内容及组成方式。在我国，机械科学研究院提出了如附图所示的由多层次技术群构成的先进制造技术体系图。在图中，第一个层次是优质、高效、低耗、清洁基础制造技术，它是先进制造技术的核心。它在铸造、锻压、焊接、热处理、表面保护、机械加工等基础工艺中大量采用。第二个层次是新型的制造单元技术。这是在市场需求及新兴产业的带动下，制造技术与电子、信息、新材料、新能源、环境科学、系统工 程、现代管理等高新技术结合而形成的崭新制造技术，如数控技术、清洁生产技术、机器人技术等等。第三个层次是先进制造集成技术。这是应用信息技术和系统管理技术，通过网络与数据库对上述两个层次的技术集成而形成的。如以及虚拟技术等。
2 先进制造技术与机械制造业的关系制造业领域十分广泛，它包括机械、电子、食品、化工、轻工、纺织等，但机械制造业是制造业的根本。据统计，工业发达国家的机械制造业占整个国家制造业的 以上。一方面先进制造技术广泛应用于机械制造业，推动着机械制造业的发展，并带动其他制造业的进步；另一方面，机械制造技术的更新、发展又集中体现着先进制造技术，并补充、丰富了先进制造技术。因此，先进制造技术与机械制造业的关系是相辅相成的，不能忽视甚至废弃任何一方的发展。
3 先进制造技术在机械制造业中的应用如前所述，先进制造技术是一个庞大的技术群，在机械制造的整个过程中，无论是在产品的设计开发、还是在产品生产制造或是经营管理中都能充分利用先进制造技术。近几年，机械制造业发生了一系列重大变化，主要表现在以下几个方面。
4企业生产方式发生重大变革。由于先进制造技术的应用，现代机械制造企业逐步改变了传统观念，在生产组织方式上发生了五个转变： 从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变； 从金字塔式的多层次生产管理结构向扁平的网络结构转变； 从按功能划分部门的固定组织形式向动态、自主管理的小组工作组织形式转变；从质量第一的竞争策略向快速响应市场的竞争策略转变；从以技术为中心向以人为中心转变。
5产品设计开发应用了现代设计技术的最新成果。现代设计的方法和技术主要有：5绿色设计。绿色技术就是为了减轻环境污染或减少原材料、自然资源使用的技术、工艺或产品的总称。绿色设计的目的是克服传统设计的不足，使产品满足环保的要求。它包括产品从概念形成到生产制造、使用乃至废弃后的回收、重用及处理等各个阶段。绿色设计从根本上防止了污染，节约了资源和能源。因此， 绿色设计也是现代机械制造业进行产品设计开发的一个重要原则。 并行工程。并行工程是现代设计的一个重要方法。传统的顺序工程设计，是先进行需求分析，然后进行产品设计，再进行生产制造， 最后是产品上市。这种设计方法，信息是单向依次地传递。采用并行工程方法，则将各个工程设计过程与其后续过程并行进行设计，而且上下过程之间的信息交流是双向的，并据此作出决策。这意味着，采用并行工程方法，从一开始就要考虑产品整个生命周期中的所有因素，如用户要求概念形成、成本质量、报废处理等。这就利于提高产品质量、降低成本、缩短研制周期。 计算机辅助设计。计算机辅助设计是以计算机为工具，帮助设计人员进行设计的适用技术的总称。在设计过程中，人们可以进行创造性思维活动，完成设计方案构思、工作原理拟定，并将设计思想和设计方法经过综合、分析，转换成计算机可以处理的数学模型和解析这些模型的程序。在程序运行过程中，人们可以评价设计结果，控制设计过程，计算机则可以发挥其分析和存储信息的能力，完成信息管理、绘图、模拟、优化和其他数值分析任务。计算机辅助设计包括的内容很多，如概念设计、优化设计、有限元分析、计算机仿真、计算机绘图等。 $虚拟技术得到广泛应用。虚拟技术是以计算机支持的仿真技术为前提，对设计、加工、装配等工序统一建模，形成虚拟的环境、虚拟的过程、虚拟的产品以及虚拟的企业。面对新的挑战和竞争，过去那种大而全的企业已越来越没有优势，各种开放式的合作开发、生产与销售与日俱增。用户订货、产品创意设计、零部件生产、总成装配、销售及售后服务等各个环节都可分别由不同地域的企业按某种契约进行互利合作。通过国际互联网、区域网和企业网，世界上任何地方的用户都可订货，还能进行异地设计、异地制造，然后在最接近用户的地方交货。
机械制造业的先进制造工艺以及自动化技术在整个机械制造的过程中，工艺过程是最主要的过程。由于机械制造业本身的需要，形成和发展了许多先进的制造工艺及自动化技术，从而充实、发展了整个先进制造技术群，带动了其他制造业的发展。这些先进制造工艺及自动化技术主要包括以下几个方面。
6毛坯制造工艺。毛坯制造是机械制造工艺的基础和前提。近几年，出现了许多先进的制造工艺及技术。铸造方面出现了一套精密洁净铸造成形工艺，例如，外热风冲天炉熔炼、处理、保护成套技术；钢液精炼与保护技术；高效金属型铸造工艺及设备；气化模铸造工艺与设备等。锻压方面出现了精确高效塑性成型技术，主要有热精锻生产线成套技术；冷温成型成套技术；辊锻和楔横轧成形技术；精密冲裁工艺及设备等。焊接与切割方面出现了新型焊接电源及控制技术；激光焊接技术；微连接技术；数控切割技术等。
7机械加工工艺。机械加工是机械制造工艺过程的主要组成部分， 在这方面的趋势是向高效、高精度方向发展。主要有精密加工和超精密加工；高速切削与高速磨削；复杂型面的数控加工；游离磨料的高效加工等。
8表面处理。随着机械产品表面质量的要求越来越高，出现了许多表面处理工程新技术，包括化学镀非晶态合金技术；新型节能表面涂装技术；高速燃气喷涂技术；等离子体化学气相沉积技术；离子束辅助镀膜技术等。
9热处理。热处理工艺近几年出现了可控气氛热处理、真空热处理、离子化学热处理、激光表面合金化等先进技术。
10自动化技术。在机械制造过程中，除了发展应用先进制造工艺以外，自动化技术的发展与应用是另一大特征。这些自动化技术包括机床数控技术、工业机器人、柔性制造技术、传感技术、集成制造技术、自动检测及信号识别技术等。
11我国机械工业发展先进制造技术的对策我国是一个制造业基础薄弱的国家，而机械制造业占的比重又较大。尽管近十年来，我国机械制造业不断引进国外的先进制造技术，但与发达国家相比仍有较大的差距。主要表现为：技改投入相对不足，技术装备、生产工艺、生产管理、市场观念、人员素质相对落后。面对新世纪国际机械制造业的竞争和高新技术发展的挑战，我国机械制造业应采取以下对策。
12加强先进制造技术的应用与自身制造技术的开发相结合据前论述可知，加强先进制造技术在机械制造业的应用，对发展机械制造业、增强机械制造业的生命力十分必要。但同时，我们也应注重机械制造技术自身的开发，这对于丰富先进制造技术、促进其他制造业的发展至关重要。
13发挥企业主体作用与政府引导、扶助相结合机械制造企业是应用先进制造技术的主体，也是技术开发、投资的主体。因此，企业应改变观念，眼光放远，在这两方面舍得花人力、物力和财力。与此同时，政府也应承担相应的责任，特别是在当前我国企业技术开发能力薄弱、资金投入严重不足的情况下， 政府应更好地发挥其宏观管理职能，制订、运用政策积极引导、扶持技术较强的企业，加大投资力度，强 14立足实际先行试点，然后推广应用先进制造技术在机械制造业的应用与推广要立足于实际， 循序渐进，要结合中国实际，因地制宜，滚动式发展。应选择一些重点行业、重点地区、重点企业进行试点，待成熟后再广泛推广，不可搞“一刀切”。 15 加强人才培训人才是技术发展的关键。要加强先进制造技术的应用和开发，必须提高人员素质，加强人才培训。应培养一批德才兼备、既懂科学技术，又懂管理的优秀企业家，还要造就一支具有较高职业素质的技术工人队伍。
16 加强国际交流与合作世界各国的机械制造技术的发展都有自己的特色和侧重点。通过加强国际交流与合作，可迅速吸收应用先进制造技术，并结合本国国情来发展机械制造技术。
