淺談機(jī)制現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)

淺談機(jī)制現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)制作人：第三小組當(dāng)今機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀二未來主導(dǎo)方向一存在的問題論機(jī)械先制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

1先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)2智能化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)3智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)謝謝（一）自主創(chuàng)新能力薄弱。

企業(yè)自主創(chuàng)新動(dòng)力不足，為電力、石化、冶金、鐵路等行業(yè)提供的主要裝備，關(guān)鍵技術(shù)依賴引進(jìn)。用于新產(chǎn)品、新工藝和新技術(shù)研發(fā)的投入不足，原創(chuàng)性技術(shù)成果少，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)產(chǎn)品少。產(chǎn)、學(xué)、研、用結(jié)合不緊密，產(chǎn)業(yè)共性應(yīng)用技術(shù)研發(fā)缺位，公共試驗(yàn)檢測(cè)平臺(tái)缺乏，社會(huì)科技成果轉(zhuǎn)化率低。（二）基礎(chǔ)制造水平滯后。

長(zhǎng)期以來，為整機(jī)和成套設(shè)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(chǔ)件，泵、閥、風(fēng)機(jī)等通用件，工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)、儀器儀表等測(cè)控部件，質(zhì)量和可靠性不高，品種規(guī)格不全；特種原材料長(zhǎng)期依賴進(jìn)口；鑄造、鍛造、焊接、熱處理、表面處理等基礎(chǔ)工藝落后，專業(yè)化程度低。這些問題已經(jīng)成為制約裝備制造業(yè)發(fā)展的瓶頸。（三）部分行業(yè)產(chǎn)能過剩矛盾突出。除中小型普通機(jī)床制造、交聯(lián)電纜行業(yè)等傳統(tǒng)行業(yè)產(chǎn)能過剩矛盾依然突出外，近幾年來，一些地方片面追求發(fā)展速度，熱衷于仍然熱衷于新上項(xiàng)目、鋪攤子，在國(guó)家嚴(yán)格調(diào)控“兩高一資”等行業(yè)固定資產(chǎn)投資的形勢(shì)下，紛紛將投資重點(diǎn)轉(zhuǎn)向裝備制造業(yè)，導(dǎo)致一些新興行業(yè)投資過熱，出現(xiàn)產(chǎn)能過剩隱優(yōu)，過度競(jìng)爭(zhēng)風(fēng)險(xiǎn)加劇，如風(fēng)力發(fā)電設(shè)備、大型盾構(gòu)機(jī)、大型壓力機(jī)等。如不及時(shí)加以調(diào)控，不僅將使企業(yè)陷入生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)困難，還將影響產(chǎn)業(yè)自主創(chuàng)新和結(jié)構(gòu)調(diào)整的步伐。

（四）高端裝備保障能力不能滿足需要。機(jī)械行業(yè)中低端產(chǎn)能過剩、高端嚴(yán)重不足的矛盾非常突出。2010年進(jìn)口機(jī)械產(chǎn)品用匯高達(dá)2500多億美元。特別是當(dāng)前我國(guó)加快培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，對(duì)技術(shù)裝備保障提出了更高的要求。目前我國(guó)核電裝備自主化整體仍處于起步階段，風(fēng)力發(fā)電設(shè)備總裝能力過剩和關(guān)鍵部件能力不足矛盾并存，節(jié)能環(huán)保裝備在產(chǎn)品種類、功能、質(zhì)量、規(guī)模上還須大力突破。在新材料、信息、新能源汽車等新興產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，也都迫切需要新型裝備的保障和支撐?？傮w上看，在高性能材料、精密制造工藝、先進(jìn)裝備及核心部件等方面，與培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的需要相比還有很大的差距。返回（一）瞄準(zhǔn)薄弱領(lǐng)域，著力提高基礎(chǔ)工藝、基礎(chǔ)材料、基礎(chǔ)元器件等基礎(chǔ)制造能力。要加強(qiáng)精密鑄鍛件、高效環(huán)保鑄鍛工藝和設(shè)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(chǎn)業(yè)的制造能力的提升。（二）突出關(guān)鍵環(huán)節(jié)，更加注重提高關(guān)鍵設(shè)備制造能力和關(guān)鍵部件配套能力。我們要將發(fā)展重點(diǎn)放在成套裝備中的關(guān)鍵設(shè)備，以及為整機(jī)配套的關(guān)鍵零件、部件、系統(tǒng)和總成方面，進(jìn)一步突出發(fā)展重點(diǎn)，以解決長(zhǎng)期以來制約我國(guó)裝備制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵設(shè)備和關(guān)鍵部件依靠進(jìn)口的問題。（三）更加關(guān)注“三農(nóng)”，扶持發(fā)展先進(jìn)適用農(nóng)用裝備。按照先進(jìn)、適用、經(jīng)濟(jì)、安全等原則，鼓勵(lì)100馬力以上大馬力拖拉機(jī)及關(guān)鍵零部件、配套農(nóng)機(jī)具，農(nóng)作物移栽機(jī)械，農(nóng)業(yè)收獲機(jī)械，牧草收獲機(jī)械，節(jié)水灌概設(shè)備，以及沼氣設(shè)備等的發(fā)展。（五）適應(yīng)需求變化，大力發(fā)展新興領(lǐng)域裝備。鼓勵(lì)發(fā)展城市軌道交通裝備關(guān)鍵系統(tǒng)、部件和總成，以及運(yùn)行控制技術(shù)，引導(dǎo)城市軌道交通裝備制造業(yè)健康有序發(fā)展，更好地滿足我國(guó)城市軌道交通事業(yè)高速發(fā)展的需要。要注意公共安全與應(yīng)急救援，對(duì)自然災(zāi)害、安全生產(chǎn)、公共安全、突發(fā)事件等的監(jiān)測(cè)防控、應(yīng)急救援等技術(shù)、產(chǎn)品和服務(wù)等要加快發(fā)展。此外安全飲水設(shè)備、高檔印刷設(shè)備、智能儀器儀表和自動(dòng)化控制系統(tǒng)等均要重視。（六）防范產(chǎn)能過剩，堅(jiān)決抑制部分行業(yè)重復(fù)建設(shè)。堅(jiān)決抑制部分行業(yè)重復(fù)建設(shè)和產(chǎn)能過剩，引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。（七）淘汰落后產(chǎn)能，加快產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。提高淘汰范圍和標(biāo)準(zhǔn)，加大淘汰力度。（四）強(qiáng)化保障支撐，加快發(fā)展重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)調(diào)整振興和新興產(chǎn)業(yè)所需裝備。汽車、石化等重點(diǎn)產(chǎn)業(yè)調(diào)整振興所需的關(guān)鍵裝備、新能源、節(jié)能環(huán)保等新興產(chǎn)業(yè)所需裝備均應(yīng)作為發(fā)展的重點(diǎn)。返回

“先進(jìn)制造技術(shù)”本質(zhì)上就是“制造技術(shù)”加“信息技術(shù)”加“管理科學(xué)”，再加上有關(guān)的科學(xué)技術(shù)而交融形成的制造技術(shù)。：

先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展方向：一數(shù)字化二自動(dòng)化三集成化四網(wǎng)絡(luò)化五智能化先進(jìn)制造技術(shù)新的發(fā)展趨勢(shì)：一綠二快三省四效返回2.1性能發(fā)展方向(1)高速高精度高效化。速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統(tǒng)以及帶高分辨率絕對(duì)式檢測(cè)元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)，同時(shí)采取了改善機(jī)床動(dòng)態(tài)、靜態(tài)特性等有效措施，機(jī)床的高速高精高效化已大大提高。

(2)柔性化。包含兩方面：數(shù)控系統(tǒng)本身的柔性，數(shù)控系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)，功能覆蓋面大。可裁剪性強(qiáng)，便于滿足不同用戶的需求；群拉系統(tǒng)的柔性，同一群控系統(tǒng)能依據(jù)不同生產(chǎn)流程的要求，使物料流和信息流自動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，從而最大限度地發(fā)揮群控系統(tǒng)的效能。(3)工藝復(fù)合性和多軸化。

以減少工序、輔助時(shí)間為主要目的的復(fù)合加工。正朝著多軸、多系列控制功能方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的工藝復(fù)合化是指工件在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾后，通過自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭或轉(zhuǎn)臺(tái)等各種措施，完成多工序、多表面的復(fù)合加工。2.2功能發(fā)展方向

(1)用戶界面圖形化。用戶界面是數(shù)控系統(tǒng)與使用者之間的對(duì)話接口。由于不同用戶對(duì)界面的要求不同，因而開發(fā)用戶界面的工作量極大，用戶界面成為計(jì)算機(jī)軟件研制中最困難的部分之一。當(dāng)前Internet、虛擬現(xiàn)實(shí)、科學(xué)計(jì)算可視化及多媒體等技術(shù)，也對(duì)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(yè)用戶的使用。人們可以通過窗口和菜單進(jìn)行操作，便于藍(lán)圖編程和快速編程、三維彩色立體動(dòng)態(tài)圖形顯示、圖形模擬、圖形動(dòng)態(tài)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(shí)現(xiàn)。

(2)科學(xué)計(jì)算可視化?？茖W(xué)計(jì)算可視化可用于高效處理數(shù)據(jù)和解釋數(shù)據(jù)，使信息交流不再局限于用文字和語育表達(dá)，而可以直接使用圖形、圖像、動(dòng)畫等可視信息?？梢暬夹g(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)相結(jié)合，進(jìn)一步拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域，如無圖紙?jiān)O(shè)計(jì)、虛擬樣機(jī)技術(shù)等，這對(duì)縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本具有重要意義。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域，可視化技術(shù)可用于CAD/CAM，如自動(dòng)編程設(shè)計(jì)、參數(shù)自動(dòng)設(shè)定、刀具補(bǔ)償和刀具管理數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)處理和顯示以及加工過程的可視化仿真演示等。(3)插補(bǔ)和補(bǔ)償方式多樣化。多種插補(bǔ)方式如直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、圓柱插補(bǔ)、空間橢圓曲面插補(bǔ)、螺紋插補(bǔ)、極坐標(biāo)插補(bǔ)、2D+2螺旋插補(bǔ)、NANO插補(bǔ)、NURBS插補(bǔ)(非均勻有理B樣條插補(bǔ))、多項(xiàng)式插補(bǔ)等。多種補(bǔ)償功能如間隙補(bǔ)償、垂直度補(bǔ)償、象限誤差補(bǔ)償、螺距和測(cè)量系統(tǒng)誤差補(bǔ)償、與速度相關(guān)的前饋補(bǔ)償、溫度補(bǔ)償、帶平滑接近和退出以及相反點(diǎn)計(jì)算的刀具半徑補(bǔ)償?shù)取?/p>

(4)內(nèi)裝高性能PLC。數(shù)控系統(tǒng)內(nèi)裝高性能PLC控制模塊，可直接用梯形圈或高級(jí)語言編程，具有直觀的在線調(diào)試和在線幫助功能，編程工具中包含用于車床銑床的標(biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序?qū)崅?cè)，用戶可在標(biāo)準(zhǔn)PLC用戶程序基礎(chǔ)上進(jìn)行編輯修改，從而方便地建立自己的應(yīng)用程序。

(5)多媒體技術(shù)應(yīng)用。多媒體技術(shù)集計(jì)算機(jī)、聲像和通信技術(shù)于一體，使計(jì)算機(jī)具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數(shù)控技術(shù)領(lǐng)域。應(yīng)用多媒體技術(shù)可以做到信息處理綜合化、智能化，在實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)和生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的故障診斷、生產(chǎn)過程參數(shù)監(jiān)測(cè)等方面有著重大的應(yīng)用價(jià)值。

返回“數(shù)字化”是信息化的核心，也是先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的核心。包含了三大部分：

.以設(shè)計(jì)為中心的數(shù)字設(shè)計(jì)。

.以加工為中心的數(shù)字控制。

.以管理為中心的數(shù)字管理?！皵?shù)字化”貫穿于滲透制造全過程所用的方法中，并且發(fā)展得更廣泛、更深刻，導(dǎo)致生產(chǎn)方法與過程的重大變革。返回“自動(dòng)化”是發(fā)展的條件。今天，在我國(guó)大量設(shè)計(jì)單位已“甩圖板”了，自動(dòng)化不但極大地解放了人的體力勞動(dòng)，而且正在有效地提高腦力勞動(dòng)自動(dòng)化的水平?！白詣?dòng)化”已從一般的自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)補(bǔ)償?shù)劝l(fā)展到自學(xué)習(xí)、自組織、自維護(hù)、自修復(fù)等更高的水平，成為先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的條件。

返回“集成化”是發(fā)展的方法。

現(xiàn)代的制造技術(shù)就是集成的技術(shù)，先進(jìn)制造技術(shù)就是制造技術(shù)、信息技術(shù)、管理科學(xué)與有關(guān)科學(xué)技術(shù)的集成，就是取人之長(zhǎng)，補(bǔ)己之短，這是發(fā)展的一大方法。比如由生物技術(shù)與制造技術(shù)集成的“生物制造”，就是一個(gè)嶄新的充滿活力的領(lǐng)域，作用難以估量。返回“網(wǎng)絡(luò)化”是發(fā)展的道路。使制造企業(yè)走向全球化、整體化、有序化。

制造業(yè)在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中面臨多方的壓力：

產(chǎn)品更新速度加快，采購成本不斷提高，市場(chǎng)需求不斷變化，全球制造所帶來的沖擊日益加強(qiáng)，如此等等，為了應(yīng)對(duì)這些壓力，企業(yè)一方面要利用網(wǎng)絡(luò)，充分享用有關(guān)資源，另一方面要拋棄傳統(tǒng)的“小而全”與“大而全”的“夕陽技術(shù)”，力量要集中在自己最有競(jìng)爭(zhēng)力的核心業(yè)務(wù)上，從而使之也成為網(wǎng)絡(luò)資源的組成部分。返回“智能化”是發(fā)展的前景。

與傳統(tǒng)的制造相比，智能制造系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：

1、人機(jī)一體化；

2、自律能力；

3、自組織能力與超柔性；

4、自學(xué)能力與自維護(hù)能力；

5、在未來，具有更高級(jí)的類人思維的能力。返回“綠色”是先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的歷史必然。

眾所周知，工業(yè)的發(fā)展，特別是制造業(yè)的發(fā)展，導(dǎo)致生態(tài)失衡、環(huán)境污染、資源枯竭，難于持續(xù)發(fā)展。人類社會(huì)的發(fā)展必將走向人類社會(huì)與自然界的和諧，走向我國(guó)傳統(tǒng)一貫主張的“天人合一”。先進(jìn)制造業(yè)的產(chǎn)品從構(gòu)思開始，到設(shè)計(jì)、加工、裝配、銷售、運(yùn)輸、使用、服務(wù)與維修，直到回收，再制造，都必須考慮環(huán)境保護(hù)。返回“快”是指對(duì)市場(chǎng)的快速響應(yīng)。

對(duì)生產(chǎn)的快速重組，這是市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)走向“買方市場(chǎng)”的必然結(jié)果，它強(qiáng)有力地推動(dòng)著制造技術(shù)的進(jìn)步與制造方法的發(fā)展。返回“省”是指制造過程必須節(jié)約、節(jié)省、經(jīng)濟(jì)。

市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)不能不講成本，不能不講資源的優(yōu)化配置，不能不講制造過程各有關(guān)環(huán)節(jié)的優(yōu)化配置。我國(guó)正用極大力氣來倡導(dǎo)與推動(dòng)建設(shè)節(jié)約型社會(huì)，就是一個(gè)極具戰(zhàn)略性的舉措。返回“效”主要指“高生產(chǎn)率”。