機械制造業(yè)自動化技術(shù)發(fā)展前景(doc 14頁).doc

1、機械制造業(yè)的發(fā)展前景機械制造業(yè)作為一個傳統(tǒng)的領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)展了很多年，積累了不少理論和實踐經(jīng)驗，但隨著社會的發(fā)展，人們的生活水平日益提高，各個方面的個性化需求越加強烈。作為已經(jīng)深入到各行各業(yè)并已成為基礎(chǔ)工業(yè)的機械制造業(yè)面臨著嚴峻的挑戰(zhàn)。先進制造技術(shù)這個概念的提出為機械制造業(yè)的發(fā)展指明了方向。雖然這個名詞沒有確定的定義，但目前公認的認識是：先進制造技術(shù)是傳統(tǒng)制造技術(shù)不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理等方面的成果，并將其綜合應用于產(chǎn)品設(shè)計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務(wù)的制造全過程，以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn)，并取得理想技術(shù)經(jīng)濟效果的制造技術(shù)的總稱。它具有如下一些特點：1

2、 從以技術(shù)為中心向以人為中心轉(zhuǎn)變，使技術(shù)的發(fā)展更加符合人類社會的需要。2 從強調(diào)專業(yè)化分工向模糊分工、一專多能轉(zhuǎn)變，使勞動者的聰明才智能夠得到充分發(fā)揮。3 從金字塔的多層管理結(jié)構(gòu)向扁平的網(wǎng)絡(luò)化結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，減少層次和中間環(huán)節(jié)。4 從傳統(tǒng)的順序工作方式向并行工作方式轉(zhuǎn)變，縮短工作周期，提高工作質(zhì)量。5 從按照功能劃分部門的固定組織形式向動態(tài)的自主管理的小組工作方式轉(zhuǎn)變。6 機械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢可以概括為：（1）機械制造自動化。（2）精密工程。（3）傳統(tǒng)加工方法的改進與非傳統(tǒng)加工方法的發(fā)展。下面對自動化技術(shù)給予論述和展望。機械制造自動化技術(shù)始終是機械制造中最活躍的一個研究領(lǐng)域。也是制造企業(yè)提高生產(chǎn)率

3、和贏得市場競爭的主要手段。機械制造自動化技術(shù)自本世紀20年代出現(xiàn)以來，經(jīng)歷了三個階段，即剛性自動化、柔性自動化和綜合自動化。綜合自動化常常與計算機輔助制造、計算集成制造等概念相聯(lián)系，它是制造技術(shù)、控制技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)和信息技術(shù)的綜合，旨在全面提高制造企業(yè)的勞動生產(chǎn)率和對市場的響應速度。 一、集成化 計算機集成制造（CIMS）被認為是21世紀制造企業(yè)的主要生產(chǎn)方式。CIMS作為一個由若干個相互聯(lián)系的部分（分系統(tǒng)）組成，通常可劃分為5部分：1 工程技術(shù)信息分系統(tǒng)包括計算機輔助設(shè)計（CAD），計算機輔助工程分析（CAE），計算機輔助工藝過程設(shè)計（CAPP），計算機輔助工裝設(shè)計（CATD）數(shù)控程序編

4、制（NCP）等。2 管理信息分系統(tǒng)（MIS）包括經(jīng)營管理（BM），生產(chǎn)管理（PM），物料管理（MM），人事管理（LM），財務(wù)管理（FM）等。3 制造自動化分系統(tǒng)（MAS）包括各種自動化設(shè)備和系統(tǒng)，如計算機數(shù)控（CNC），加工中心（MC），柔性制造單元（FMS），工業(yè)機器人（Robot），自動裝配（AA）等。4 質(zhì)量信息分系統(tǒng)包括計算機輔助檢測（CAI），計算機輔助測試（CAT），計算機輔助質(zhì)量控制（CAQC），三坐標測量機（CMM）等。5 計算機網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫分系統(tǒng)（Network & DB）它是一個支持系統(tǒng)，用于將上述幾個分系統(tǒng)聯(lián)系起來，以實現(xiàn)各分系統(tǒng)的集成。 二、智能化 智能制造系統(tǒng)可被理解

5、為由智能機械和人類專家共同組成的人機一體化智能系統(tǒng)，該系統(tǒng)在制造過程中能進行智能活動，如分析、推理、判斷、構(gòu)思、決策等。在智能系統(tǒng)中，“智能”主要體現(xiàn)在系統(tǒng)具有極好的“軟”特性（適應性和友好性）。在設(shè)計和制造過程中，采用模塊化方法，使之具有較大的柔性；對于人，智能制造強調(diào)安全性和友好性；對于環(huán)境，要求作到無污染，省能源和資源充分回收；對于社會，提倡合理協(xié)作與競爭。 三、敏捷化 敏捷制造是以競爭力和信譽度為基礎(chǔ)，選擇合作者組成虛擬公司，分工合作，為同一目標共同努力來增強整體競爭能力，對用戶需求作出快速反應，以滿足用戶的需要。為了達到快速應變能力，虛擬企業(yè)的建立是關(guān)鍵技術(shù)，其核心是虛擬制造技術(shù)，即

6、敏捷制造是以虛擬制造技術(shù)為基礎(chǔ)的。敏捷制造是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)從信息集成發(fā)展到企業(yè)集成的必由之路，它的發(fā)展水平代表了現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展水平，是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展方向。實現(xiàn)敏捷制造的技術(shù)基礎(chǔ)包括：1 大范圍的通訊基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，要求在全國范圍內(nèi)建立工廠信息網(wǎng)絡(luò)和準時信息系統(tǒng)（Just-In-Time-Information）。2 柔性化、模塊化的產(chǎn)品設(shè)計方法。3 高柔性、模塊化、可伸縮的制造系統(tǒng)。4 為定單而設(shè)計、制造的生產(chǎn)方式。5 基于任務(wù)的組織與管理。6 基于信任的雇傭關(guān)系。 四、虛擬化 “虛擬制造”的概念于20世紀90年代初期提出。虛擬制造以系統(tǒng)建模和計算機仿真技術(shù)為基礎(chǔ)，集現(xiàn)代制造工藝、

7、計算機圖形學、信息技術(shù)、并行工程、人工智能、多媒體技術(shù)等高新技術(shù)為一體，是一項由多學科知識形成的綜合系統(tǒng)技術(shù)。虛擬制造利用信息技術(shù)、仿真計算機技術(shù)對現(xiàn)實制造活動中的人、物、信息及制造過程進行全面的仿真，以發(fā)現(xiàn)制造中可能出現(xiàn)的問題，在產(chǎn)品實際生產(chǎn)前就采取預防的措施，從而達到產(chǎn)品一次性制造成功，來達到降低成本、縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，增強產(chǎn)品競爭力的目的。 五、清潔化 清潔生產(chǎn)是指：將綜合預防的環(huán)境戰(zhàn)略，持續(xù)應用于生產(chǎn)過程和產(chǎn)品中，以便減少對人類和環(huán)境的風險。清潔生產(chǎn)的兩個基本目標是資源的綜合利用和環(huán)境保護。對生產(chǎn)過程而言，清潔生產(chǎn)要求滲透到從原材料投入到產(chǎn)出成品的全過程，包括節(jié)約原材料和能源，替代有毒

8、的原材料和短缺資源，二次能源和再生資源的利用，改進工藝及設(shè)備，并將一切排放物的數(shù)量與毒性削減在離開生產(chǎn)過程之前。對于產(chǎn)品而言，清潔生產(chǎn)覆蓋構(gòu)成產(chǎn)品整個生命周期的各個階段，即從原材料的提取到產(chǎn)品的最終處理，包括產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)、包裝、運輸、流通、銷售及報廢等，合理利用資源，并最大限度地減少對人類和環(huán)境的不利影響。綜上所述，機械制造業(yè)的發(fā)展方向是將傳統(tǒng)的制造技術(shù)與現(xiàn)代信息技術(shù)、管理技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)進行有機的結(jié)合，通過計算機技術(shù)是企業(yè)產(chǎn)品在全生命周期中有關(guān)的組織、經(jīng)營、管理和技術(shù)有機集成和優(yōu)化運行，在企業(yè)產(chǎn)品全生命周期中實現(xiàn)信息化、智能化、集成優(yōu)化達到產(chǎn)品上市快、服務(wù)好、質(zhì)量優(yōu)成本低的

9、目的，進而提高企業(yè)的柔性、健壯性和敏捷性，是企業(yè)在激烈的市場競爭中立于不敗之地。二十一世紀初機械制造業(yè)發(fā)展趨勢與重點【文】江蘇省發(fā)展計劃委員會 余 洪機械制造業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)的主體，是裝備工業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)。在工業(yè)化中期，國民經(jīng)濟增長主要依賴制造業(yè)的高速增長，機械制造業(yè)對整個工業(yè)的發(fā)展起到基礎(chǔ)和支撐作用。1、工程機械類。產(chǎn)品發(fā)展趨勢：向節(jié)能、高效、可靠、環(huán)保型和大型化與小型化并重等方向發(fā)展，機、電、液一體化高新技術(shù)獲得廣泛應用，配套動力技術(shù)先進，人機工程融為一體。發(fā)展重點：塔式起重機械，筑養(yǎng)路機械，工程推土機械，裝載機械，壓實機械，工程起重機械，工程挖掘機械，混凝土攪拌及運輸機械，鏟土運輸機械，樁工機

10、械，內(nèi)燃鑿巖機械，叉車等。2、農(nóng)業(yè)機械類。產(chǎn)品發(fā)展趨勢：農(nóng)業(yè)機械向自動化、節(jié)能化、智力化、無人化方向發(fā)展。發(fā)展重點：新型少耕、免耕機械，節(jié)水、節(jié)能設(shè)備，設(shè)施農(nóng)業(yè)設(shè)備，新型水土環(huán)保及農(nóng)作物病蟲害防治機械，新型水稻種植及收獲機械，玉米聯(lián)合收獲機械，棉花采摘及加工設(shè)備，種子加工設(shè)備，新型糧食倉儲設(shè)備，大型復合飼料加工設(shè)備，主要農(nóng)副產(chǎn)品深加工機械，農(nóng)村新能源與再生能源應用設(shè)備，新型農(nóng)用運輸車，精密農(nóng)業(yè)設(shè)備，大馬力拖拉機等。3、冶金礦產(chǎn)機械類。冶金機械產(chǎn)品發(fā)展趨勢：直接還原和熔融還原等無焦冶煉技術(shù)與裝備將獲得更大發(fā)展，雙工序和多工序連續(xù)化生產(chǎn)線的形式將會不斷增多，短流程工藝裝備方興未艾，大力推進近終形連

11、鑄技術(shù)。發(fā)展重點：以發(fā)展連鑄為中心，推動煉鋼和軋鋼裝備結(jié)構(gòu)優(yōu)化。逐步淘汰落后的連鑄設(shè)備，采用高效連鑄設(shè)備以提高拉速、單流產(chǎn)量和作業(yè)率，發(fā)展一火成材的型線材機，大力推進熱裝熱送的熱銜接冶金設(shè)備和無焦非高爐煉鐵裝備、近終形冶金產(chǎn)品生產(chǎn)裝備，高精度軋制裝備。礦山機械產(chǎn)品發(fā)展趨勢：發(fā)展安全、高效、高可靠、節(jié)能、低污染連續(xù)開采成套設(shè)備，遠程自動工況監(jiān)視和自動控制技術(shù)得到廣泛應用，破碎粉磨設(shè)備向簡化流程、多破少磨方向發(fā)展，超微粉磨設(shè)備、移動式選礦洗煤設(shè)備進一步發(fā)展。發(fā)展重點：大型露天開采成套設(shè)備，適應地下采礦條件的防爆、低噪聲中小型成套設(shè)備，超微粉碎成套設(shè)備。4、通用機械類。產(chǎn)品發(fā)展趨勢：產(chǎn)品的容量增大，

12、高效節(jié)能化，高速、高壓、小型化，產(chǎn)品低噪聲化，提高產(chǎn)品運轉(zhuǎn)可靠性，安全性，控制自動化，計算機集成技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計、制造上廣泛應用。發(fā)展重點：大型乙烯裝置用壓縮機，大型化肥裝置用壓縮機，輸氣管線離心壓縮機，透平膨脹機，整體小流量組裝式離心壓縮機，軸承離心復合式壓縮機，大型工藝活塞壓縮機，大型空分設(shè)備，大型空分設(shè)備上稀有氣體全提取設(shè)備，大型油田氣、天然氣分離液化設(shè)備。5、石油機械。產(chǎn)品發(fā)展趨勢：旋轉(zhuǎn)式石油鉆井設(shè)備，石油鉆井用動力水龍頭、雙吊卡、動力大鉗加立根移動機械結(jié)合使用，井下動力鉆具，自動化、智能化、機器人、遙控傳輸?shù)燃夹g(shù)進一步應用。發(fā)展重點：石油鉆井設(shè)備，石油采油設(shè)備；沙漠與海洋石油油氣多相流

13、輸送與分離裝備。6、環(huán)保機械。開發(fā)環(huán)保專用新材料：提高產(chǎn)品質(zhì)量、可靠性和使用效率，向大型、自動化控制方向發(fā)展，由“末端治理型”向“預防污染型”轉(zhuǎn)變。發(fā)展重點：燃煤工業(yè)爐窯和鍋爐濕法反應、干法出渣脫硫成套設(shè)備；大型干法脫硫脫硝一體化成套設(shè)備；電除塵器系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)、實地采樣及定量分析設(shè)備；城市生活垃圾處理成套設(shè)備；大、中型工業(yè)及城市污水生物處理成套設(shè)備；高濃度微生物降解的有機廢水處理成套設(shè)備。7、發(fā)電與輸變電設(shè)備。發(fā)電設(shè)備產(chǎn)品發(fā)展趨勢：開發(fā)高效、低能耗、低污染、低造價的發(fā)電設(shè)備及先進的清潔煤燃燒發(fā)電技術(shù)。普遍采用大容量火電機組，單機容量大多為6080萬千瓦；單機容量為60萬千瓦及以上大容量超臨界機

14、組；聯(lián)合循環(huán)發(fā)電機組；大容量高效燃氣輪機發(fā)電機組；大型空泠發(fā)電機組和熱電聯(lián)產(chǎn)供熱機組；壓水堆核電機組。發(fā)展重點：60萬千瓦級以上超臨界機組、大型熱電聯(lián)產(chǎn)供熱機組；60萬千瓦級大型空冷機組；燃用低揮發(fā)份和高含硫煤的大型鍋爐和潔凈煤燃燒技術(shù)。輸變電設(shè)備產(chǎn)品發(fā)展趨勢：注重成套性和參數(shù)優(yōu)化匹配；城市電網(wǎng)簡化配電電壓層次；高壓及超高壓深入負荷中心，電器設(shè)備無油化、防火化、組合化、小型化、集成化、智能化；發(fā)展高可靠性、低噪聲、節(jié)能型、免維護型產(chǎn)品。發(fā)展重點：在完善交流500KV輸變電裝備的基礎(chǔ)上，開發(fā)百萬伏級輸變電設(shè)備；開發(fā)城市電網(wǎng)建設(shè)輸變電設(shè)備；開發(fā)農(nóng)村電網(wǎng)建設(shè)電器設(shè)備、變電站和配電裝備，提高自動化水平

15、；研究500KV直流輸電裝備。8、內(nèi)燃機。產(chǎn)品發(fā)展趨勢：開發(fā)智能、高效、節(jié)能、低排放、低噪聲、滿足環(huán)保要求的新型內(nèi)燃機和清潔能源內(nèi)燃機（天然氣、液化石油氣等替代燃料發(fā)動機）；提高內(nèi)燃機產(chǎn)品可靠性和耐久性。發(fā)展重點：電控內(nèi)燃機；采用渦輪增壓及中冷技術(shù)的中小功率內(nèi)燃機；高速、高噴射壓力的新型噴油系統(tǒng)；頂置凸輪、多氣門高速內(nèi)燃機配氣系統(tǒng)；多點噴射和缸內(nèi)噴射技術(shù)；高速直噴燃燒系統(tǒng)；機外凈化裝置和清潔能源內(nèi)燃機。9、金屬加工機械。產(chǎn)品發(fā)展趨勢：數(shù)控機床向更高層次的三高（高效率、高精度、高柔性）兼有的方向發(fā)展；精密化；高速化；柔性化和系統(tǒng)化；經(jīng)濟適用的普及型數(shù)控機床；高速、高效、專用、成套數(shù)控機床；重視數(shù)

16、控機床關(guān)鍵配套產(chǎn)品。發(fā)展重點：數(shù)控系統(tǒng)；加工中心；虛擬軸機床；數(shù)控車床和車銑中心；數(shù)控磨床；數(shù)控齒輪加工機床；數(shù)控銑床；數(shù)控電加工機床；精密組合機床及其自動線；數(shù)控鍛壓機械。10、通用儀器儀表。產(chǎn)品發(fā)展趨勢：向IGBT器件及裝置，現(xiàn)場總線智能化儀表和自動測試系統(tǒng)方向發(fā)展。發(fā)展重點：工業(yè)自動化儀表中的主控裝置、變送和檢測儀表；大型工程裝置自動化分析系統(tǒng)；執(zhí)行器；科學測試儀器中的自動測試系統(tǒng)；各類微機色譜儀；大型成套自動化探傷儀器；大型試驗機；光機電一體化大地測量儀器；環(huán)保監(jiān)測儀器；生物工程用測試儀器。11、汽車。產(chǎn)品發(fā)展趨勢：提高車輛的動力性、經(jīng)濟性，使車輛更具有易操縱性、安全性、舒適性和可靠性

17、；降低污染排放；轎車普遍采用電子控制的供油和點火系統(tǒng)；底盤采用電子控制的自動變速箱、制動防抱死系統(tǒng)、電子防盜、電子儀表、自動導航、安全氣囊等新技術(shù)，電子系統(tǒng)在整車成本中的比重增加到了2030。發(fā)展重點：發(fā)展安全、節(jié)能、舒適、易操作的清潔汽車；經(jīng)濟型轎車；動力總成;關(guān)鍵零部件；高附加值專用汽車和客車。12、紡織機械。產(chǎn)品發(fā)展趨勢：標準化、系列化、通用化程度高；工作穩(wěn)定、一致性好；具有故障監(jiān)測與自動控制裝置?；w機械將向連續(xù)化、大型化、自動化、智能化、高可靠性發(fā)展，連續(xù)8000小時運轉(zhuǎn)不檢修；纖維機械實現(xiàn)單機自動化、生產(chǎn)連續(xù)化、管理智能化；印染機械智能化、環(huán)保型、節(jié)能、降耗。發(fā)展重點：化纖機械重點

18、發(fā)展年產(chǎn)4.5萬噸的滌綸短絲機械、年產(chǎn)1.5萬噸的濕法腈綸成套機械、年3萬噸的粘膠成套機械；紡織纖維加工機械重點發(fā)展清梳聯(lián)合機、附有自條勻整的并條機、機電一體化的懸錠粗紗機、附有自動落紗的細紗機長車、精梳機和自動絡(luò)筒機。染色、印花與后整理機械將加快開發(fā)高效短流程前處理機械、精密印花機械、多功能后整理機械及在線檢測控制技術(shù)。13、船舶。產(chǎn)品發(fā)展趨勢：向大型化，專用化，高速化，標準化，系列化，智能化，節(jié)能型發(fā)展。發(fā)展重點：大型油船；大型高技術(shù)、高附加值船舶（集裝箱船、化學品船、液化石油氣船、天然氣運輸船、滾裝船、豪華旅游船、冷藏船、大型渡船等）；高速船；海洋工程裝備；船舶自動化設(shè)備。14、航空設(shè)備。產(chǎn)品發(fā)展趨勢：向安全、高效、可靠、舒適、低成本、低污染方