论我国机械制造的现状与发展前景

专

业

07-22( 机械制造与自动化 07-22(1)

作者姓名作者姓名

杨壮

指导教师

肖平

定稿日期: 定稿日期:2010 年 07 月 17 日

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杨壮

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专业班级机械制造与自动化论我国接卸制造的现状与发展前景 2010 年完成任务日期 2010 年 6 月 18 4 月 23 日肖平指导教师单位机械系

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论文指导记录

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参考资料

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机械制造机械制造新发展

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2002 机械

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学生姓名杨壮专业班级机械制造与自动化设计(论文)题目指导教师(签名) 指导教师评语评阅成绩: 评阅教师签字: 年月日肖平论我国机械制造的现状与发展前景指导教师单位机械系

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成绩:

提问教师签字: 年月日

答辩小组意见答辩成绩: 答辩小组组长签字: 年月日

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摘

要

机械制制造业是国民经济的基础产业, 其发达程度体现了一个国家的科学技术和社会生产力发展水平.目前,我国正处于经济发展的关键时期,机械制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点, 但机械制造技术是我们的薄弱环节, 因此必须对我国机械制造业现状进行进一步的分析和研究.本文对我国机械制造技术的现状及技术特点进行分析,并简述了 21 世纪机械制造技术的发展方向. 关键词:机械制造;技术特点; 关键词:机械制造;技术特点;发展方向

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Abstract Mechanical system manufacturing industry is the foundation of the national economy, it developed degree reflects a country's scientific and technical and social productive levels. At present, China's ec

onomic growth during the crucial period, machinery manufacturing technique not only is a measure of a country's level of development of science and technology, is also an important symbol of international science and technology competition focused on, but mechanical manufacturing technology is our weak points, so it must be present on our machinery manufacturing for further analysis and studies. This article on the manufacturing technology of status and technical analysis, and give a 21st century mechanical manufacturing technology direction of development. Key Word: machinofacture; technolog characteristic; develop direction;

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目

录

摘要 ................................................................................................... I 第一章前言 .....................................................................................4 第二章我国机械制造技术发展的现状分析 .................................6 2.1 合资带来的忧愁 .........................................................................6 2.2 存在着许多技术黑洞 .................................................................6 2.3 机械制造业落后近 30 年 ...........................................................7 2.4 国家扶持的支点偏离 .................................................................8 第三章机械制造技术的特点 .......................................................10 3.1 机械制造技术是一个系统工程 ...............................................10 3.2 机械制造技术是一个综合性技术 ...........................................10 3.3 机械制造技术是市场竞争要素的统一体 ...............................10 3.4 机械制造技术是一个世界性技术 ...........................................10 第四章我国机械制造技术的发展方向 .......................................12 第五章结论 ...................................................................................15 致谢 .....................................................................................................17 参考文献 .............................................................................................18

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III

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第一章前言

机械制造技术是研究产品设计,生产,加工制造,销售使用,维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量,效益,竞争力为目标,包含物质流,信息流和能量流的完整的系统工程. 改革开放三十年以来,中国制造业有了显著的发展,无论制造业总量还是制造业技术水平都有很大的提高.机械制造业从产品研发,技术装备和加工能力等方面都取得了很大的进步,但具有独立自主知识产权的品牌产品却不多.例如:

海尔,海信,TCL 等企业的品牌虽然已经州工程机械集团有限公司——85% 的股份.虽然 6 月份由于三一重工的介入使得控股过程出现波折,但这宣告我国很多经济学家所担心的创新能力削弱之外,还容易遭到侵权指控.即使出现了自行研制的技术, 也很容易被指责为快. 因此机械制造技术的定义也随着人类社会的发展而不断改变. 因此要想在机械制造行业中走在前列就必须要时刻关注各行各业的发展在机械制造中的应用.只有这样我们才能激烈的国际竞争中立于不败之地,站在世界的前列. 另外,我国已加入 WTO,机械制造业面临着巨大的挑战与新的机遇.因此,

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我国机械制造业不能单纯的沿着 20 世纪的刚性自动化发展,而是要全面拓展, 面向五化发展,即全球化,网络化,虚拟化,自动化,绿色化.

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第三章机械制造技术的特点

做好基础自动化的工作仍是我国制造企业一项十分紧迫而艰巨的任务. 但加工中心无论是数量还是利用率都很低.可编程控制器的使用并不普及,工业机器人的应用还很有限.因此,我们要立足于我国的实际情况,在看到国际上制造业发展趋势的同时扎扎实实地做好基础工作.

3.1 机械制造技术是一个系统工程

先进制造技术特别强调计算机技术, 信息技术, 传感技术, 自动化技术, 新材料技术和现代系统管理技术在产品设计,制造和生产组织管理,销售及售后服务等方面的应用.它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流,能量流和信息流的系统工程.

3.2 机械制造技术是一个综合性技术

先进制造技术应用的目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长.因此,它并不限于制造过程本身,它涉及产品从市场调研,产品开发及工艺设计,生产准备,加工制造,售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体.以便提高制造业的综合经济效益和社会效益.

3.3 机械制造技术是市场竞争要素的统一体

市场竞争的核心是如何提高生产率.随着市场全球化的进一步发展,20 世纪 80 年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间,成本和质量的三要素的矛盾.先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一.

3.4

机械制造技术是一个世界性技术

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20 世纪 80 年代以来,随着全球市场的形成,发达国家通过金融,经济,科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本,使得市场竞争变得越来越激烈,为适应这种激烈的市场竞争,一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平,应能

支持该国制造业在全球市场的竞争力.同时,机械制造技术是面向 21 世纪的技术, 应与现代高新技术相结合,应是有明确范畴的新的技术领域.

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第四章我国机械制造技术的发展方向

先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程. 20 世纪 80 年代,随着扫描显微镜的发明和使用,人类认识世界和改造世界的能力进入纳米尺度,纳米技术是指实现纳米级精度,是一种在纳米尺度上研究原子和分子结构,物质特性及相互作用与运动,并运用这种技术为人类服务的高新技术,纳米技术对制造业产生了很大的影响,其应用范围将非常广泛,包括纳米材料技术,纳米加工技术,纳米装配技术和纳米测量技术等. 超精密加工的加工精度在 2000 年已达到纳米级, 21 世纪初开发的分子束在生长技术,离子注入技术和材料合成,扫描隧道工程(STE)可使加工精度达到 0.0003～0.0001μm, 现在精密工程正向其终极目标——原子级精度的加工逼近, 也就是说,可以做到移动原子级别的加工. 现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上:一是精密工程技术,以超精密加工的前沿部分,微细加工,纳米技术为代表,将进入微型机械电子技术和微型机器人的时代;二是机械制造的高度自动化,以 CIMS 和敏捷制造等的进一步发展为代表. 1.精密成形技术成形制造技术包括铸造,焊接,塑性加工等.精密成形技术包括:精密铸造(湿膜精密成形铸造,刚型精密成形铸造,高精度造芯),精密锻压(冷湿精密成形,精密冲裁),精密热塑性成形,精密焊接与切割等. 2.无切削液加工无切削液加工的主要应用领域是机械加工行业, 无切削液加工简化了工艺,减少了成本并消除了冷却液带来的一系列问题,如废液排放和回收等等. 3.快速成形技术快速原型零件制造技术(RPM),其设计突破了传统加工技术所采用的材料去除的原则,而采用添加,累积的原理.其代表性技术有分层实体制造(LOM),熔化沉积制造(FDM)等等.

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由于以上工艺和技术不仅减少了原材料和能源的耗用量或缩短了开发周期, 减少了成本,而且有些工艺的改进对环境起到保护作用,因此被称为绿色制造工艺. 绿色制造是人类社会可持续发展在制造业中的体现. 这一切除了工艺革新外, 还必须依靠信息技术,通过计算机的模拟,仿真,

才能实现. 另外,由于第三次工业革命的发展,各个行业都有了长足的进步,而把各个科学结合起来就显现的越来越重要.因此我认为科学技术的综合,特别是信息技术与制造技术的融合是机械制造技术发展的主要方向.20 世纪有许多重大科技成果,但任何一项技术对整个社会的影响都没有信息技术大.生产过程包括物质流,能源流与信息流,其中信息流是最活跃的.物质流与能源流在信息流指挥下运动.近年来机械制造技术最大的变化是信息处理,信息流动的变化.计算机辅助设计与制造,仿真,建模,神经网络,模糊控制,智能技术,机器人,柔性制造技术,集成制造系统,并行工程,精益制造,敏捷制造,虚拟制造,反向工程, 全能制造,全球制造等仍然是机械制造技术中的热门课题.已经有许多的国家组织以及绝大多数论文涉及这类主题,信息技术的应用已经深入到方方面面. 综上所述, 我认为未来机械制造的发展将在国民经济中起到越来越重要的作用,而谁把科学技术的综合利用在了机械制造中,那么她将在机械制造行业中走在前列. 最后由于人类在过去的经济发展中,对环境的怕坏很大,所以绿色制造就进入了人类的视野,并且由于人类对环境的越来越重视,绿色制造必将成为未来机械制造的又一新命题.绿色制造是近年来发展最快的重点研究领域之一.国际生产工程学会连续几年以利于加快研究,设计,制造, 投产进程.反向工程是一种设计与研究方法,对于当今中国,在相当长的一个时期内向国外学习还是一个重要方面,这就增强了反向工程的重要性.绿色制造势在必行,无论从我国的可持续发展,保护人民健康,还是从进入国际市场等方面考虑都要求将绿色制造放到重要位置. 可重组制造适合我国国情, 应予优先发展. (2)信息技术与制造技术的融合, 科学技术的综合仍然是机械制造技术发展的主要方向,要鼓励学科交叉.但与此同时要加强对本学科的基本规律,机理,方法的研究.局限在机械学科内打圈子,是不会有大发展的;但不掌握本学科的基本知识,基本规律,也无法推动学科的发展.要将信息技术,科学技术的综合融合在对制造技术的基本规律,机理,方法的研究中.本届大会的主题报告与论文明显呈这一倾向. (3)测量在现代制造技术中占有极其重要的地位. 在科研和生产中信息主要通过测量获得.没有测量,控制就没有依据,就没有产品的质量和自动化,更无从谈智能化.一些尖端技术的发展,测量技术的含量往往在 30%以上.本届大会论文涉及测量的约占 40%.王大珩院士一再呼吁加速仪器仪表与测量技术的发展.测量技术发展的重要趋势是与信息技术的融合. (4)加强对技术转产的支持.目的是使中国人的创新和发明首先在国内开花, 结果,形成经济效益.国外很多技术创新一开始就是在企业支持下进行的,不存在转产的问题.我国在机械制造技术发展上还存在很多问题,一是企业力量不够雄厚,对企业领导的技术经济考核短期指标多;二是知识没有形成产业,对中间开发的支持体系没有形成,要从体制上解决这些问题.

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第五章结论

总的说来,我国在机械制造领域与国际水平相比还有相当的差距.传统机械加工方式仍占主导位置.数控机床生产也主要停留在一般水平的机床上,高水平的数控机床主要依靠进口.柔性与集成制造系统停留在研究与一些样板工程上. 从整体上讲水平还较低,在先进制造系统与技术的研究上,尚处在跟踪阶段,创新不多,但在具体技术研究中,创新思想还是不少的.遗憾的是,为什么有些是我们首先提出或发明的东西很快被别人超过,首先在国外生产,应用呢?其原因一是整体国力有差距,二是中试支持体系没有形成,只有十分成熟的东西工厂才支持,一些可以申请专利的东西也没有钱去申请国际专利,只能眼睁睁地看着中国人首先提出或发明的东西在国外开花,结果.因而造成我国虽有不少好的学术成果,但整个工业还十分落后. 现代制

造技术是现代技术和工业创新的集成, 是国家制造业的水平的主要标志,也是国家工业的基础和支柱.因此应在充分重视信息技术和各个学科对发展机械学科的推动作用的同时, 必须加强对本学科的基本规律, 机理, 方法的研究. 计算机,信息技术只是一种手段,提供一种方法.例如,虚拟制造中,模型的建立还要通过对本学科的基本规律,机理的认识来建立,模型本身是否正确,计算机是无法验证的.国际生产工程学会一直十分重视各学科的基本规律,机理,方法的研究.这样才能使我国的机械制造缩小与发达国家的差距,才能在未来激烈的国际竞争中立于不败之地. 另外,随着世界经济的快速发展和人们生活水平的不断提高,市场环境发生了巨大的变化,消费者需求日趋主体化,个性化和多样化,要求品种要多样,更新要快捷,质量要高档,使用要方便,价格要合理,外形要美观,自动化程度要高,售后服务要好,要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术.因此,我们应抓住机遇,了解我国机械制造技术的发展现状,把握现代机械制造技术的发展趋势,使我国现代制造业缩小与世界发达国家的机械制造水平,

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站在世界的前列,引领世界制造业的发展,是我国在机械制造业的历史上也留下浓重的一笔.

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致谢

在此论文完成之际, 作者要深深地感谢在校期间所有在学习和生活上给予过关心和帮助的人们. 首先,要衷心感我的论文指导肖平老师.今天我能够顺利完成论文的写作, 无不凝聚着肖平老师的心血与汗水.肖平老师在论文的选题,研究方案的确定以及具体的实施过程都给予了周密的指导, 他们严谨的治学态度和系统的科研思路让作者受益终生.同时,他们平易近人,和蔼可亲的生活作风也给我留下了深刻的印象. 在此,谨向陆老师致以衷心的感谢和崇高的敬意! 最后,我要向百忙之中抽时间对本文进行审阅,评议和参与本人论文答辩的各位老师表示感谢.

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参考文献

[1]马晓春.我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程, 2002, (3) . [2]王世敬,温筠.现代机械制造技术及其发展趋势[J].石油机械,2002, (11). [3]武永利.机械制造技术新发展及其在我国的研究和应用[J].机械制造与自动化,2003,(1).

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