淺析機械制造技術發(fā)展
先進制造技術并不限于制造過程本身,它涉及到產(chǎn)品從市場調(diào)研、產(chǎn)品開發(fā)及工藝設計、生產(chǎn)準備、加工制造、售后服務等產(chǎn)品壽命周期的所有內(nèi)容,并將它們結(jié)合成一個有機的整體。下面是yjbys小編為您搜集整理的淺析機械制造技術發(fā)展論文,希望能對您有所幫助。
摘要:機械制造技術不僅是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標志,也是國際間科技競爭的重點。本文對機械制造技術在我國及世界歷史上的發(fā)展作了簡要陳述,對先進機械制造技術的現(xiàn)狀及技術特點進行概括介紹,并簡述了未來機械制造技術的發(fā)展方向。
關鍵詞:機械制造簡史 先進機械制造技術 發(fā)展現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢
中國是世界上機械制造技術發(fā)展最早的國家之一。中國的機械制造技術歷史悠久,成就輝煌,不僅對中國的社會經(jīng)濟發(fā)展起到了重要的促進作用,而且對世界技術文明的進步做出了重大貢獻。傳統(tǒng)機械制造方面,我國在很長一段時期內(nèi)都領先于世界,到了近代特別是從18世紀初到19世紀40年代,由于諸多原因,我國的機械行業(yè)發(fā)展停滯不前,這100多年的時間正是西方資產(chǎn)階級政治革命和產(chǎn)業(yè)革命時期,機械制造技術飛速發(fā)展,遠遠超過了中國的水平,中國機械制造技術的水平與西方的差距急劇拉大,到十九世紀中期已經(jīng)落后西方一百多年。
1.機械制造簡史。
石器時代人類制造和使用的各種石斧、石錘和木質(zhì)、皮質(zhì)的簡單工具是后來出現(xiàn)的機械的先驅(qū)。幾千年前,人類創(chuàng)制了用于谷物脫殼和粉碎的臼和磨,用于提水的桔槔和轆轤,裝有輪子的車,航行于江河的船及槳、櫓、舵等。所用的動力由人力發(fā)展到畜力、風力和水力。所用材料由天然的石、木、土、皮革等發(fā)展到人造材料。最早的人造材料是陶瓷。制造陶瓷器皿的陶車,已是具有動力、傳動和工作三個部分的完整機械。鼓風器對人類社會發(fā)展起了重要作用。強大的鼓風器使冶金爐獲得足夠高的爐溫,得從礦石中煉取金屬。西周時期,中國就已有了冶鑄用的鼓風器。
19世紀末,電力供應系統(tǒng)和電動機開始發(fā)展和推廣。20世紀初,電動機已在工業(yè)生產(chǎn)中取代了蒸汽機,成為驅(qū)動各種工作機械的基本動力。發(fā)電站初期應用蒸汽機為原動機;20世紀初,出現(xiàn)了高效率、高轉(zhuǎn)速、大功率的汽輪機,也出現(xiàn)了適應各種水力資源的大、小功率的水輪機。19世紀后期發(fā)明的內(nèi)燃機經(jīng)過逐年改進,成為輕而小、效率高、易于操縱并可隨時啟動的原動機。內(nèi)燃機最初用于驅(qū)動沒有電力供應的陸上工作機械,以后又用于汽車、移動機械(如拖拉機、挖掘機械等)和輪船,20世紀中期開始用于鐵路機車。內(nèi)燃機和以后發(fā)明的燃氣輪機和噴氣發(fā)動機,還是飛機、航天器等成功發(fā)展的基礎技術因素之一。
2.機械制造技術的發(fā)展。
工業(yè)革命以前,機械大都是由木工手工制成的木結(jié)構,金屬(主要是鋼和鐵)僅用以制造儀器、鐘表、鎖、泵和木結(jié)構機械上的小型零件。金屬加工主要靠機匠的精工細作以達到需要的精度。隨著蒸汽機的廣泛使用以及隨之出現(xiàn)的礦山、冶金、輪船和機車等大型機械的發(fā)展,需要成形加工和切削加工的金屬零件越來越多,所用金屬材料由銅、鐵發(fā)展到以鋼為主。機械加工(包括鑄造、鍛壓、焊接、熱處理等技術及其設備以及切削加工技術和機床、刀具、量具等)迅速發(fā)展,從而保證了發(fā)展生產(chǎn)所需要的各種機械裝備供應。
3.先進機械制造技術的特點。
3.1 面向工業(yè)應用的技術。先進制造技術并不限于制造過程本身,它涉及到產(chǎn)品從市場調(diào)研、產(chǎn)品開發(fā)及工藝設計、生產(chǎn)準備、加工制造、售后服務等產(chǎn)品壽命周期的所有內(nèi)容,并將它們結(jié)合成一個有機的整體。先進制造技術的應用特別注意產(chǎn)生最好的實際效果,其目標是為了提高企業(yè)競爭和促進國家經(jīng)濟和綜合實力的增長,目的是要提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟效益和社會效益。
3.2 駕馭生產(chǎn)過程的系統(tǒng)工程。先進制造技術特別強調(diào)計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術和現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術在產(chǎn)品設計、制造和生產(chǎn)組織管理、銷售及售后服務等方面的應用。它要不斷吸收各種高新技術成果與傳統(tǒng)制造技術相結(jié)合,使制造技術成為能駕馭生產(chǎn)過程的物質(zhì)流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。
3.3 面向全球競爭的技術。20世紀80年代以來,市場的全球化有了進一步的發(fā)展,發(fā)達國家通過金融、經(jīng)濟、科技手段爭奪市場,傾銷產(chǎn)品,輸出資本。隨著全球市場的形成,使得市場競爭變得越來越激烈,先進制造技術正是為適應這種激烈的市場競爭而出現(xiàn)的。因此,一個國家的先進制造技術,它的主體應該具有世界先進水平,應能支持該國制造業(yè)在全球市場的競爭力。
4.先進機械制造技術的發(fā)展現(xiàn)狀。
近年來,我國的制造業(yè)不斷采用先進制造技術,但與工業(yè)發(fā)達國家相比,仍然存在一個階段性的整體上的差距。
4.1 管理方面。工業(yè)發(fā)達國家廣泛采用計算機管理,重視組織和管理體制、生產(chǎn)模式的更新發(fā)展,推出了準時生產(chǎn)(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生產(chǎn)(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技術。我國只有少數(shù)大型企業(yè)局部采用了計算機輔助管理,多數(shù)小型企業(yè)仍處于經(jīng)驗管理階段。
4.2 設計方面。工業(yè)發(fā)達國家不斷更新設計數(shù)據(jù)和準則,采用新的設計方法,廣泛采用計算機輔助設計技術(CAD/CAM),大型企業(yè)開始無圖紙的設計和生產(chǎn)。我國采用CAD/CAM技術的比例較低。
4.3 制造工藝方面。工業(yè)發(fā)達國家較廣泛的采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米/納米技術、激光加工技術、電磁加工技術、超塑加工技術以及復合加工技術等新型加工方法。我國普及率不高,尚在開發(fā)、掌握之中。
5.我國先進機械制造技術的發(fā)展趨勢。
5.1 全球化。一方面由于國際和國內(nèi)市場上的競爭越來越激烈。例如在機械制造業(yè)中,國內(nèi)外已有不少企業(yè),甚至是知名度很高的企業(yè),在這種無情的競爭中紛紛落敗,有的倒閉,有的被兼并,不少暫時還在國內(nèi)市場上占有份額的企業(yè),不得不擴展新的市場;另一方面,網(wǎng)絡通訊技術的快速發(fā)展推動了企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展,這種發(fā)展進一步激化了國際間市場的競爭。這兩個原因的相互作用,已成為全球化制造業(yè)發(fā)展的動力,全球化制造的第一個技術基礎是網(wǎng)絡化,網(wǎng)絡通訊技術使制造的全球化得以實現(xiàn)。
5.2 網(wǎng)絡化。網(wǎng)絡通訊技術的迅速發(fā)展和普及,給企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營活動帶來了革命性的變革。產(chǎn)品設計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產(chǎn)品銷售都可以異地或跨越國界進行。此外,網(wǎng)絡通訊技術的快速發(fā)展,加速技術信息的交流、加強產(chǎn)品開發(fā)的合作和經(jīng)營管理的學習,推動了企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展。
5.3 虛擬化。制造過程中的虛擬技術是指面向產(chǎn)品生產(chǎn)過程的模擬和檢驗。檢驗產(chǎn)品的可加工性、加工方法和工藝的合理性,以優(yōu)化產(chǎn)品的制造工藝、保證產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)周期和最低成本為目標,進行生產(chǎn)過程計劃、組織管理、車間調(diào)度、供應鏈及物流設計的建模和仿真。虛擬化的核心是計算機仿真,通過仿真軟件來模擬真實系統(tǒng),以保證產(chǎn)品設計和產(chǎn)品工藝的合理性,保證產(chǎn)品制造的成功和生產(chǎn)周期,發(fā)現(xiàn)設計、生產(chǎn)中不可避免的缺陷和錯誤。
5.4 自動化。自動化是一個動態(tài)概念,目前它的研究主要表現(xiàn)在制造系統(tǒng)中的集成技術和系統(tǒng)技術、人機一體化制造系統(tǒng)、制造單元技術、制造過程的計劃和調(diào)度、柔性制造技術和適應現(xiàn)化生產(chǎn)模式的制造環(huán)境等方面。制造自動化技術的發(fā)展趨勢是制造全球化、制造敏捷化、制造網(wǎng)絡化、制造虛擬化、制造智能化和制造綠色化。
機械制造技術不僅是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標志,也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經(jīng)濟發(fā)展的關鍵時期,機械制造技術是我們的薄弱環(huán)節(jié)。只有跟上發(fā)展先進機械制造技術的世界潮流,將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發(fā)達國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
參考文獻:
[1]馬曉春.我國現(xiàn)代機械制造技術的發(fā)展趨勢[J].森林工程. 2002(3)
[2]王世敬、溫筠.現(xiàn)代機械制造技術及其發(fā)展趨勢[J].石油機械.2002(11)
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