谈现代制造技术的特点和发展

　　当今社会工业发展迅猛。社会需求的多样性和频繁的变化，使各种制造技术并行，而传统能源及市场竞争的日益紧张，使这些客观环境的变化对传统的机械工业提出了尖锐的挑战，迫使机械工业必须加快产品的更新和发展，以便能在充分利用现代科学技术最新成就的基础上，按照高效优质低成本的要求不断生产出各种节能省料的新产品来。

　　目前世界各国都在探求先进的制造技术。那么先迸的制造技术是集制造技术、电子技术、信息技术、自动化技术、能源技术、材料科学以及现代管理技术等众多技术的交叉、融会和渗透而发展起来的。涉及到制造业中产品设计、加工装配、检验测试、经营管理、市场营销等产品生命周期的全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产，这是提高动态多变市场的适应能力和竞争能力的一项综合性技术。

　　以汽车工业为例：目前我国汽车工业从业人数达到180多万，2001年汽车产量225.5万辆，而日本汽车从业人数只有50万人，汽车产量却高达1300万辆，相比之下我国汽车工业的人均产量仅为日本的l/20-l/30。到了2009年12月我国汽车产量突破l000万辆。2009年12月，日本汽车产量为980多万辆。新中国成立60年，中国汽车工业从起步增长、加速增长、快速增长到高速增长，经历了年产量跨越100万辆、200万辆、300万辆和1000万辆的四次历史性突破。l000万辆是一个由量到质变化的关键节点，这充分说明现代制造技术的发展对一个国家的工业现代化发展有着强大的牵制和推动作用.计算机技术、数控技术、控制论及系统工程与制迄技术的相互结合及应用，从而形成了现代制造工程系统。现代制造系统的三个基本要素，物料流，流量流，信息流。长期以来在生产过程中所涉及的各种问题，往往是孤立地加以研究和解决的，这就使得我们的技术和管理工作常常显得零乱和缺乏整体的优势，因此很难得到最佳的解决方案，这在中小批量的生产中尤其显得突出。在现代机械制造中，人们越来越认识到，只有把机械制造的全过程及其组成部分看成一个整体。用系统的观点来分析和研究，才有可能对机械制造过程实行最有效的管理和控制，取得最佳的经济效果。

　　1目前现代制造技术形成的特点基本归为三类

　　第一，制造加工成为一个独立的制造体系，和及时生产成为了当前制造系统的新概念。并行工程，是由集成的、并行的设计产品，在产品的制造加工生产的过程中，产品的设计开发人员，在产品从抽象思维到形成概念理论，在实践中制造加工生产，并经过不断对产品的设计加工进行改进。到研发成功，大批生产销售使用，再到产品使用周期年限报废处理等等。整个生产使用周期的所有因素，是按照用户的需求所生产的产品。因此它是采用动态优化的方式，来处理问题的一种方法。精良生产，是产品在开发、生产中，精简组织机构，进行人员的优化配备，获取最大的经济效益。来提升企业的市场竞争能力。敏捷制造是利用电脑的智能和信息技术，来改变传统复杂的递阶结构实现大批量机械生产的过程.

　　第二，设计与工艺一体化。人类处于小规模手工劳动生产时，产品的生产设计和工艺制造是由同一个人设计生产，效率低生产落后。大规模的机械生产出现后，由于生产需要。设计与工艺分开了，出现了工艺从属于设计的现象。随着人类社会生活水平的发展和提高，多品种单件小批量机械生产，在生产过程中占的比重较大。产品的规格样式在不断的更新，对产品的多样性需求越来越大，从而导致设计与工艺的一体化。

　　第三，形成了制造科学。制造技术的当务之急，就是要发展它在生产过程中所需要的科学的，系统的理论基础。现在的制造技术以科学为基础，靠理论、算法、实验、分析、模型、模拟、仿真等手段来开发和深化其内涵，建立起了表达功能和模型之间的信息流和物质流。可以对制造系统进行解析和控制，只有找出制造科学本身性能的潜规则，才能预测其在情况发生变化时所产生的影响。制造科学是由机械原理、计算机、信息、材料、自动化等学科的有机结合而发展起来的一门综合科学。它是以机械原理为主的，计算机技术的发展和应用，加速了制造科学的形成。制造技术的发展和制造系统的出现，是制造科学形成的前提和必备条件。

　　2现代制造技术的内容和发展方向大体上可从五个方面来论述

　　(1)机械制造系统的自动化、集成化和智能化。机械制造过程是一种离散的生产加工过程，机械制造过程与连续生产过程相比。实现其自动化更为困难。单机自动化、刚性自动线、数控机床及加工中心、柔性制造系统和计算机集成制造系统形成了机械制造自动化，并向柔性化、集成化、智能化发展。自动化的目的不仅是提高生产效率和改善劳动条件，更是保证机械制造自动化所生产产品质量的必要措施和条件.

　　(2)精密工程。它包括精密加工和超精密加工技术、微细加工和超细微加工技术、微型机械和纳米技术等方面。当前，以纳米技术为代表的超精密技术和以微细加工为手段的微型机械技术具有重要意义，它们代表了这一时期精密工程的方向。

　　(3)非传统加工方法。菲传统加工方法又称特种加工方法，它是指一些物理机械的、化学的加工方法。加工制造方法本身又包括分离加工、附着加工和变形加工，还包括机械工件表面层次材料的化学成分、组织结构、力学性能等的变化。特种加工方法的主要对象是对超难加工材料的工件。如金刚石、陶瓷等超硬材料的加工，其加工精度可达分子级加工单位或原子级加工单位，所以它又常常是精密加工和超精密加工的重要手段。当前特种加工中最值得注意的是激光加工、电子束加工、离子束加工等。

　　(4)快速成型制造零件是一个三维空间实体它可由在某个坐标方向上的若干个“面”迭加而成。因此，利用离散/堆积成型概念，形成了快速成型制造的基本原理。其具体制造方法很多，较成熟的商品化方法有分层实体制造和立体光刻等。

　　(5)对传统加工制造生产工艺的创新和改进。现代制造技术对传统加工制造工艺方面的技术改进潜力很大，如高速切削、超高速切削、高速磨削、强力磨削，对旧设备机械的改造及改进应用，如对普通机床改造成数控机床等，对现代制造机械工业的发展和提高不容忽视。现代制造技术的出现及应用，对加工理论的发展、实践中对加工生产质量和生产效率的提高具有深远的意义。

　　人类社会在步入新世纪同时也逐渐由工业经济时代步入知识经济时代，全球经济正处于个动态的变革时期，制造业面临更为严峻的挑战。在知识经济时代，知识和技术被认为是提高生产率和实现经济增长的驱动器。因而，先进制造技术已成为制造企业在激烈市场竞争中立子不败之地并求得迅速发展的关键因素，成为世界经济发展和满足人类日益增长需要的重要支撑，更成为加快高新技术发展和实现国防现代化的助推器。