淺談機制現狀與發展趨勢

淺談機制現狀及發展趨勢制作人：第三小組當今機械制造技術的發展現狀二未來主導方向一存在的問題論機械先制造技術發展趨勢

1先進制造技術的發展趨勢2智能化技術發展趨勢3智能化新一代PCNC數控系統謝謝（一）自主創新能力薄弱。

企業自主創新動力不足，為電力、石化、冶金、鐵路等行業提供的主要裝備，關鍵技術依賴引進。用于新產品、新工藝和新技術研發的投入不足，原創性技術成果少，具有自主知識產權產品少。產、學、研、用結合不緊密，產業共性應用技術研發缺位，公共試驗檢測平臺缺乏，社會科技成果轉化率低。（二）基礎制造水平滯后。

長期以來，為整機和成套設備配套的軸承、液氣密元件、模具、齒輪、彈簧、粉末冶金制品、緊固件等基礎件，泵、閥、風機等通用件，工業自動化控制系統、儀器儀表等測控部件，質量和可靠性不高，品種規格不全；特種原材料長期依賴進口；鑄造、鍛造、焊接、熱處理、表面處理等基礎工藝落后，專業化程度低。這些問題已經成為制約裝備制造業發展的瓶頸。（三）部分行業產能過剩矛盾突出。除中小型普通機床制造、交聯電纜行業等傳統行業產能過剩矛盾依然突出外，近幾年來，一些地方片面追求發展速度，熱衷于仍然熱衷于新上項目、鋪攤子，在國家嚴格調控“兩高一資”等行業固定資產投資的形勢下，紛紛將投資重點轉向裝備制造業，導致一些新興行業投資過熱，出現產能過剩隱優，過度競爭風險加劇，如風力發電設備、大型盾構機、大型壓力機等。如不及時加以調控，不僅將使企業陷入生產經營困難，還將影響產業自主創新和結構調整的步伐。

（四）高端裝備保障能力不能滿足需要。機械行業中低端產能過剩、高端嚴重不足的矛盾非常突出。2010年進口機械產品用匯高達2500多億美元。特別是當前我國加快培育發展戰略性新興產業，對技術裝備保障提出了更高的要求。目前我國核電裝備自主化整體仍處于起步階段，風力發電設備總裝能力過剩和關鍵部件能力不足矛盾并存，節能環保裝備在產品種類、功能、質量、規模上還須大力突破。在新材料、信息、新能源汽車等新興產業領域，也都迫切需要新型裝備的保障和支撐。總體上看，在高性能材料、精密制造工藝、先進裝備及核心部件等方面，與培育發展戰略性新興產業的需要相比還有很大的差距。返回（一）瞄準薄弱領域，著力提高基礎工藝、基礎材料、基礎元器件等基礎制造能力。要加強精密鑄鍛件、高效環保鑄鍛工藝和設備、高檔液壓件、密封件和密封材料、齒輪、彈簧、緊固件、軸承、鏈條等產業的制造能力的提升。（二）突出關鍵環節，更加注重提高關鍵設備制造能力和關鍵部件配套能力。我們要將發展重點放在成套裝備中的關鍵設備，以及為整機配套的關鍵零件、部件、系統和總成方面，進一步突出發展重點，以解決長期以來制約我國裝備制造業發展的關鍵設備和關鍵部件依靠進口的問題。（三）更加關注“三農”，扶持發展先進適用農用裝備。按照先進、適用、經濟、安全等原則，鼓勵100馬力以上大馬力拖拉機及關鍵零部件、配套農機具，農作物移栽機械，農業收獲機械，牧草收獲機械，節水灌概設備，以及沼氣設備等的發展。（五）適應需求變化，大力發展新興領域裝備。鼓勵發展城市軌道交通裝備關鍵系統、部件和總成，以及運行控制技術，引導城市軌道交通裝備制造業健康有序發展，更好地滿足我國城市軌道交通事業高速發展的需要。要注意公共安全與應急救援，對自然災害、安全生產、公共安全、突發事件等的監測防控、應急救援等技術、產品和服務等要加快發展。此外安全飲水設備、高檔印刷設備、智能儀器儀表和自動化控制系統等均要重視。（六）防范產能過剩，堅決抑制部分行業重復建設。堅決抑制部分行業重復建設和產能過剩，引導產業健康有序發展。（七）淘汰落后產能，加快產業轉型升級。提高淘汰范圍和標準，加大淘汰力度。（四）強化保障支撐，加快發展重點產業調整振興和新興產業所需裝備。汽車、石化等重點產業調整振興所需的關鍵裝備、新能源、節能環保等新興產業所需裝備均應作為發展的重點。返回

“先進制造技術”本質上就是“制造技術”加“信息技術”加“管理科學”，再加上有關的科學技術而交融形成的制造技術。：

先進制造技術發展方向：一數字化二自動化三集成化四網絡化五智能化先進制造技術新的發展趨勢：一綠二快三省四效返回2.1性能發展方向(1)高速高精度高效化。速度、精度和效率是機械制造技術的關鍵性能指標。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統以及帶高分辨率絕對式檢測元件的交流數字伺服系統，同時采取了改善機床動態、靜態特性等有效措施，機床的高速高精高效化已大大提高。

(2)柔性化。包含兩方面：數控系統本身的柔性，數控系統采用模塊化設計，功能覆蓋面大。可裁剪性強，便于滿足不同用戶的需求；群拉系統的柔性，同一群控系統能依據不同生產流程的要求，使物料流和信息流自動進行動態調整，從而最大限度地發揮群控系統的效能。(3)工藝復合性和多軸化。

以減少工序、輔助時間為主要目的的復合加工。正朝著多軸、多系列控制功能方向發展。數控機床的工藝復合化是指工件在一臺機床上一次裝夾后，通過自動換刀、旋轉主軸頭或轉臺等各種措施，完成多工序、多表面的復合加工。2.2功能發展方向

(1)用戶界面圖形化。用戶界面是數控系統與使用者之間的對話接口。由于不同用戶對界面的要求不同，因而開發用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計算機軟件研制中最困難的部分之一。當前Internet、虛擬現實、科學計算可視化及多媒體等技術，也對用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面極大地方便了非專業用戶的使用。人們可以通過窗口和菜單進行操作，便于藍圖編程和快速編程、三維彩色立體動態圖形顯示、圖形模擬、圖形動態跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實現。

(2)科學計算可視化。科學計算可視化可用于高效處理數據和解釋數據，使信息交流不再局限于用文字和語育表達，而可以直接使用圖形、圖像、動畫等可視信息。可視化技術與虛擬環境技術相結合，進一步拓寬了應用領域，如無圖紙設計、虛擬樣機技術等，這對縮短產品設計周期、提高產品質量、降低產品成本具有重要意義。在數控技術領域，可視化技術可用于CAD/CAM，如自動編程設計、參數自動設定、刀具補償和刀具管理數據的動態處理和顯示以及加工過程的可視化仿真演示等。(3)插補和補償方式多樣化。多種插補方式如直線插補、圓弧插補、圓柱插補、空間橢圓曲面插補、螺紋插補、極坐標插補、2D+2螺旋插補、NANO插補、NURBS插補(非均勻有理B樣條插補)、多項式插補等。多種補償功能如間隙補償、垂直度補償、象限誤差補償、螺距和測量系統誤差補償、與速度相關的前饋補償、溫度補償、帶平滑接近和退出以及相反點計算的刀具半徑補償等。

(4)內裝高性能PLC。數控系統內裝高性能PLC控制模塊，可直接用梯形圈或高級語言編程，具有直觀的在線調試和在線幫助功能，編程工具中包含用于車床銑床的標準PLC用戶程序實側，用戶可在標準PLC用戶程序基礎上進行編輯修改，從而方便地建立自己的應用程序。

(5)多媒體技術應用。多媒體技術集計算機、聲像和通信技術于一體，使計算機具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數控技術領域。應用多媒體技術可以做到信息處理綜合化、智能化，在實時監控系統和生產現場設備的故障診斷、生產過程參數監測等方面有著重大的應用價值。

返回“數字化”是信息化的核心，也是先進制造技術發展的核心。包含了三大部分：

.以設計為中心的數字設計。

.以加工為中心的數字控制。

.以管理為中心的數字管理。“數字化”貫穿于滲透制造全過程所用的方法中，并且發展得更廣泛、更深刻，導致生產方法與過程的重大變革。返回“自動化”是發展的條件。今天，在我國大量設計單位已“甩圖板”了，自動化不但極大地解放了人的體力勞動，而且正在有效地提高腦力勞動自動化的水平。“自動化”已從一般的自動控制、自動調節、自動補償等發展到自學習、自組織、自維護、自修復等更高的水平，成為先進制造技術發展的條件。

返回“集成化”是發展的方法。

現代的制造技術就是集成的技術，先進制造技術就是制造技術、信息技術、管理科學與有關科學技術的集成，就是取人之長，補己之短，這是發展的一大方法。比如由生物技術與制造技術集成的“生物制造”，就是一個嶄新的充滿活力的領域，作用難以估量。返回“網絡化”是發展的道路。使制造企業走向全球化、整體化、有序化。

制造業在市場競爭中面臨多方的壓力：

產品更新速度加快，采購成本不斷提高，市場需求不斷變化，全球制造所帶來的沖擊日益加強，如此等等，為了應對這些壓力，企業一方面要利用網絡，充分享用有關資源，另一方面要拋棄傳統的“小而全”與“大而全”的“夕陽技術”，力量要集中在自己最有競爭力的核心業務上，從而使之也成為網絡資源的組成部分。返回“智能化”是發展的前景。

與傳統的制造相比，智能制造系統具有以下特點：

1、人機一體化；

2、自律能力；

3、自組織能力與超柔性；

4、自學能力與自維護能力；

5、在未來，具有更高級的類人思維的能力。返回“綠色”是先進制造技術發展的歷史必然。

眾所周知，工業的發展，特別是制造業的發展，導致生態失衡、環境污染、資源枯竭，難于持續發展。人類社會的發展必將走向人類社會與自然界的和諧，走向我國傳統一貫主張的“天人合一”。先進制造業的產品從構思開始，到設計、加工、裝配、銷售、運輸、使用、服務與維修，直到回收，再制造，都必須考慮環境保護。返回“快”是指對市場的快速響應。

對生產的快速重組，這是市場經濟走向“買方市場”的必然結果，它強有力地推動著制造技術的進步與制造方法的發展。返回“省”是指制造過程必須節約、節省、經濟。

市場經濟不能不講成本，不能不講資源的優化配置，不能不講制造過程各有關環節的優化配置。我國正用極大力氣來倡導與推動建設節約型社會，就是一個極具戰略性的舉措。返回“效”主要指“高生產率”。