机械设计制造技术的现状及发展趋势

机械设计制造技术的现状及发展趋势摘 要机械设计制造及其自动化专业的学习，主要针对机械设计制造的基础理论知识和应用能力为重点，可以在工业生产中负责机械制造领域内的机械设计、科技研发、制造应用，在机械设计制造的基础上，融入计算机科学、信息技术、自动化控制技术的交叉学科，机械设计制造发展的动力是可以不断的解决现代工业领域中出现的各种复杂技术问题，并把复杂的问题简单化，复杂的操作规范化。本文针对机械设计制造技术的现状和发展趋势做简要阐述。关键词机械设计制造 结构 差距 发展趋势中图分类号：th16 文献标识码：a 文章编号：1009-914x（2013）16-0059-01一、经济全球化的背景下，机械制造行业机械制造工业是指生产各种机械和设备行业、机械制造业为整个国民经济提供技术装备，其发展水平是国家工业化程度的主要标志。21世纪，发展机械制造行业的特点是现代化高新技术的综合利用，其趋势是：四个现代化适应性强、敏捷、智力和信息。不再通过早年间开发使用的凸轮和其他机械为基础，使用一个特殊的机床、夹具、工具、测量工具刚性自动化的流水线。刚性自动缺陷严重影响了产品的更新换代，减低了新技术的采用，产品在国际市场上缺乏竞争力。从20世纪到21世纪期间，我们身边的制造业就开始发生了众多巨大的变化。融入it和高科技现代化的生产机械化和自动化功能的传统制造业。20世纪的制造技术，慢慢的实行专业分工，开始制定生产组织固定功能的工作组，公司的组织结构趋向金字塔型结构，采取一系列的流程工作。到了21世纪，制造业把不同岗位的人设为中心，实行模糊分工，一专多能，工作小组也已变更为“团队”与自主管理，对企业的组织结构已普遍采取能够更迅速地应对市场的“平面型”和“网络型”，采取并行作业。在这个时段，制造企业战略上已不再是采用规模经济，但快速响应市场和技术创新，质量观从符合质量理念转变为满意质量理念，公司将更加注重产品对环境的影响和制造工艺。公司开始把投资集中在知识产权，提供产品，提供解决问题的方法，从过去，只有针对同一种产品大规模生产变为可以根据客户的要求定制生产。加强原本薄弱的研究和开发，企业销售和服务这两个组织模式逐步从“橄榄型”转向“哑铃型”，以追求自己的成本最小化和客户价值，通过大规模定制的制造和网络化制造的最大化。二、我国机械制造技术的发展现状20世纪90年代初，随着cims 技术的大力推广应用，包括有cims 实验工程中心和7个开放实验室的研究环境已建成。在全国范围内，部署了cims 的若干研究项目，并获得不同程度的进展。但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于cad 和管理信息系统，底层基础自动化还十分薄弱，数控机床由于编程复杂，还没有真正发挥作用。因此，与工业发达国家相比，我国的制造业仍然存在一个阶段性的整体上的差距。概括起来主要表现在以下几个方面：（一）产品结构的差距中国机械制造业的快速发展，主要依靠技术引进和赶超型发展战略，加之中国劳动力丰富而资金相对短缺，致使机械制造业的科技开发明显滞后。虽然中国机械制造业的产品数量已经位居世界前列，但主要是劳动密集型产品，具有自主知识产权的高、精、尖产品比较少。我国械制造业产品的质量虽然有了很大程度的提高，但大量的机电产品的质量可靠性、外观设计、内在性能还有很大差距。比如数控机床和精密机床的可靠性差、质量问题严重，轴承、液压件、密封件等基础件产品水平低、品种少、满足度低、质量不稳定。工程机械目前只能生产中小型产品，大型工程机械、大型火电设备的技术能力十分薄弱。（二）生产投入结构的差距一般竞争性行业，机械制造业竞争力的条件和福利状况直接影响生产投入的结构。企业之间的竞争，实际上是科技实力和创新能力的竞争，科技实力和技术创新能力在很大程度上取决于研究和开发的投资。发达国家为了保持市场竞争力的机械制造行业，增加投资在科学和技术方面的努力。一些大型企业技术开发费用占销售额的4%-8%，甚至要高于10%。如此高的投资，以进一步扩大其领先的技术优势，使企业充分竞争的情况下变成了“垄断竞争”，在许多关键领域中占据了有利的战略位置。较低的设备更新系数机械制造行业，一个普遍的问题。企业研究人员占劳动者的比例，可以反映人力资本的现状和发展潜力。在国外，有规模机械制造业公司负责研究开发人员占职工人数的5%10%，然而中国却仅占1% 。在科学和高新技术的投入上，这是一个巨大的差距，人员素质，设备投资，中国的机械制造企业的落后，设计和生产方法的落后，不良的自我发展能力，长期产品开发周期更新慢，低输出值的新的产品，都严重阻碍了我国机械制造业的发展，产品质量难以得到保证。（三）产业组织结构的差距为什么中国的机械制造行业的输入结构的发展很难增加投资在科学和技术，一方面原因是因为产业结构不合理，小规模的企业，布局分散，另一方面是因为中小企业难以形成一个合理的系统之间的专业化协作系统，加上体制的制约，地区的分散化导致地区与世界机械制造行业的分散化趋势相反，越来越多的资本密集型的？，生产的全球化，机电一体化，市场集中趋势。机械制造行业是一个竞争激烈的行业，这个行业作为一个整体要求较高的集中度。国外大企业一般在行业中占主导地位，并形成专业化分工的劳动力结构化布线系统，围绕大企业，形成了大量专门的中小企业。企业中，特别是大型企业投入巨资在科学和技术的发展。改革开放以来中国机械制造行业已经出现了分散的趋势，甚至是一个小型企业排挤大型企业的现象。受到管理体制，投资体制，采购系统的不同影响，我国还没有形成大型企业或企业集团的国际竞争力，大小企业之间的对立情况依然严重，中小企业与大企业和专业协作的产业结构尚未形成。目前，有相当数量的企业仍然是“全能”的主体结构，除了汽车，拖拉机，内燃机，大批量的生产企业少量的外包率约50%，在大多数其他企业都小于30%。中国机械制造行业的技术进步的速度和产出增长的贡献率，总体略高于全国平均的技术进步和贡献的gdp增长率。然而，相对于发达国家，中国的机械制造技术进？步的速度和贡献率都相对较低。在1998年，中国的机械制造业产值增长速度技术进步的贡献率只有34%，西方国家一般都超过60； 新产品产值率低于30%的，在西方国家在50%以上；机床产值数控化率只有约25%，日本已经达到70%；中国的机械制造技术开发费用占销售收入的百分比为1.78%，技术开发人员占职工的比例，也明显低于发达国家。机械制造业作为一个整体落后的设计和制造技术，产品，大多是中低端。三、机械制造技术未来发展趋势机械制造的水平高低反应着国家的经济实力，人才实力和全国比赛的集成化，智能化，灵活的信息。计算机集成制造已经成为2l世纪制造企业的主要生产方式，通过计算机辅助操作，利用电脑软件进行技术监控和制造监控。智能化制造系统可理解为由智能机械和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，智能系统在制造过程中能进行智能活动。敏捷制造是以竞争力和信誉为基础，以选择合作者虚拟的公司，分工，为同一个共同的目标，以提高整体竞争力和快速响应用户的需求，以满足用户的使用需求。为了实现快速反应能力，并建立一个虚拟的企业中的关键技术，其核心是虚拟制造技术，敏捷制造环境下基于虚拟制造技术的基础上。敏捷制造是现代集成制造系统从信息集成发展到企业集成的必由之路，它的发展水平代表了现代集成制造系统的发展水平，是现代集成制造系统的发展方向。参考文献1 苏生荣，我国机械制造业现状与发展前景，中国科技信息，20092 龚超，机械设计与制造，第11期2009年11月3 阳尧璋.21世纪制造技术发展趋势及重点发展方向.机械制造，2003（3）：1013