機(jī)械制造工藝發(fā)展現(xiàn)狀與未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

劉剛 郭志偉

【摘 要】隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，機(jī)械制造工藝的發(fā)展也極為迅速，而且，機(jī)械制造工藝的發(fā)展推動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，并與多個(gè)行業(yè)有著一定的聯(lián)系性，尤其是現(xiàn)代化工業(yè)迅速發(fā)展的過(guò)程中，機(jī)械作為推動(dòng)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的原動(dòng)力，需要不斷的對(duì)其制造工藝進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新。近些年，在科技迅速發(fā)展之下，機(jī)械制造工藝得到了快速的發(fā)展，例如，自動(dòng)化控制技術(shù)、激光技術(shù)等都是機(jī)械制造中不可缺少的重要技術(shù)。當(dāng)然，隨著社會(huì)的進(jìn)步，也應(yīng)對(duì)機(jī)械制造工藝未來(lái)的發(fā)展方向進(jìn)行定位，不斷的對(duì)其技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和完善，對(duì)此，本文主要對(duì)機(jī)械制造工藝發(fā)展的現(xiàn)狀與未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械制造工藝 自動(dòng)化控制技術(shù) 激光技術(shù)

近些年來(lái)，隨著現(xiàn)代工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)機(jī)械制造的功能以及性能要求也逐漸提高，而要滿足其發(fā)展需求，則需要對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，這也是未來(lái)機(jī)械制造工藝發(fā)展的必然趨勢(shì)，對(duì)此，本文主要對(duì)機(jī)械制造工藝發(fā)展現(xiàn)狀與未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析。

1 機(jī)械制造工藝發(fā)展現(xiàn)狀分析

機(jī)械制造工藝的發(fā)展是體現(xiàn)出一個(gè)國(guó)家機(jī)械發(fā)展水平的關(guān)鍵性因素，尤其是在近些年的發(fā)展中，機(jī)械制造工藝中所應(yīng)用的先進(jìn)技術(shù)，如自動(dòng)化控制技術(shù)、激光技術(shù)等也逐漸在改進(jìn)和完善。

1.1 自動(dòng)化控制技術(shù)

自動(dòng)化控制技術(shù)是機(jī)械制造工藝的重要組成部分，自動(dòng)化控制技術(shù)主要體現(xiàn)在自動(dòng)化加工的生產(chǎn)線、自動(dòng)化制造模塊、自動(dòng)化制造工程等幾方面[1]。例如，機(jī)械制造過(guò)程中實(shí)施自動(dòng)化制造系統(tǒng)，可以有效的減少人力的投入，而且，每個(gè)加工過(guò)程都能夠精準(zhǔn)的并按照設(shè)定的要求對(duì)機(jī)械進(jìn)行加工，形成自動(dòng)化加工的流水線。然而，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展轉(zhuǎn)變的過(guò)程中，現(xiàn)階段所采用的自動(dòng)化控制技術(shù)已無(wú)法滿足機(jī)械制造工藝生產(chǎn)需求，會(huì)對(duì)機(jī)械制造工藝發(fā)展產(chǎn)生制約性，因此，要確保機(jī)械制造工藝的可持續(xù)發(fā)展，應(yīng)需要對(duì)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析和定位。

另外，在自動(dòng)化加工生產(chǎn)線上以及制造工廠中，自動(dòng)化控制技術(shù)也被廣泛的應(yīng)用到機(jī)械制造工藝中，而且，在機(jī)械制造工藝實(shí)施的過(guò)程中，對(duì)自動(dòng)化技術(shù)極為重視，需根據(jù)市場(chǎng)機(jī)制的發(fā)展進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，而且，從某個(gè)角度來(lái)講機(jī)械制造工藝水平也將決定著一個(gè)國(guó)家制造業(yè)發(fā)展的整體水平?，F(xiàn)階段我國(guó)機(jī)械制造工藝的發(fā)展不容樂(lè)觀，發(fā)展進(jìn)程更是令人擔(dān)憂，無(wú)論是從機(jī)械制造工藝的生產(chǎn)效率還是生產(chǎn)質(zhì)量上，都要比一些西方發(fā)達(dá)國(guó)家落后很多，尤其是在國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益劇烈下，我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)將面臨著更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，因此，在機(jī)械制造工藝發(fā)展的過(guò)程中，對(duì)其工藝的改進(jìn)和創(chuàng)新極為迫切。

1.2 激光技術(shù)

激光技術(shù)主要包括激光熱處理技術(shù)、快速成型技術(shù)等，是當(dāng)前機(jī)械制造工藝發(fā)展中被廣泛應(yīng)用的技術(shù)。該技術(shù)的運(yùn)用主要是為了延長(zhǎng)機(jī)械部件的使用壽命，對(duì)一些部件的表面進(jìn)行熱處理，從而有效的提升部件的耐磨性，是機(jī)械制造工藝發(fā)展的重要組成部分[2]。然而，在機(jī)械制造工藝迅速發(fā)展的過(guò)程中，不僅僅滿足于激光技術(shù)，更加強(qiáng)對(duì)其他先進(jìn)技術(shù)的引用，從而推動(dòng)機(jī)械制造工藝的迅速發(fā)展。另外，在快速成型技術(shù)中，也廣泛的應(yīng)用到激光技術(shù)，如，將計(jì)算機(jī)CAD單元與激光切割技術(shù)的結(jié)合，可以在零件制造或樣品制造中得到廣泛的運(yùn)用，而且，在該種技術(shù)之下，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)單元的指揮性來(lái)對(duì)制造過(guò)程進(jìn)行指揮，具有直接、快捷的優(yōu)勢(shì)。而且，在快速成型技術(shù)中，在不借助模具、輔助工具的基礎(chǔ)上，能夠一次性的對(duì)零件進(jìn)行加工，尤其是對(duì)一些較為復(fù)雜的零件，更具有較強(qiáng)的加工優(yōu)勢(shì)，被廣泛的應(yīng)用到機(jī)械制造工藝中。當(dāng)然，在科技迅速發(fā)展之下，對(duì)快速成型技術(shù)也應(yīng)進(jìn)行不斷的改進(jìn)和創(chuàng)新，要向著自動(dòng)化、智能化等方向發(fā)展，不斷的提升機(jī)械制造工藝生產(chǎn)水平。

2 機(jī)械制造工藝的發(fā)展特點(diǎn)

機(jī)械制造工藝在發(fā)展的過(guò)程中，主要具備機(jī)械制造工藝、管理以及人員的三者有效結(jié)合；機(jī)械制造具備可持續(xù)發(fā)展的特點(diǎn)；具有系統(tǒng)工程的特點(diǎn)；具有多科學(xué)交叉融合的特點(diǎn)等等，其也充分突出了機(jī)械制造工藝發(fā)展對(duì)一個(gè)國(guó)家的重要性，其特點(diǎn)具體分析如下。

2.1 機(jī)械制造工藝、管理以及人員的三者有效結(jié)合

隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，機(jī)械制造工藝也在不斷的變革，從目前的發(fā)展情況來(lái)看，已經(jīng)不再是單純的進(jìn)行管理，而是將機(jī)械制造定位在工藝、管理、人員三者，不斷的招聘高新人才，并對(duì)制造流程進(jìn)行不斷的改進(jìn)和完善，這樣才能讓機(jī)械制造行業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模不斷的擴(kuò)大，才更有利于機(jī)械制造工藝的發(fā)展，而且，在此過(guò)程中，企業(yè)也能獲取最佳的經(jīng)濟(jì)效益，從而推動(dòng)機(jī)械制造行業(yè)的快速發(fā)展。另外，在機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展中，將工藝、管理、人員三者進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，能夠提升工程技術(shù)以及經(jīng)營(yíng)管理水平，更有利于機(jī)械制造行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

2.2 機(jī)械制造具有可持續(xù)發(fā)展的特點(diǎn)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，機(jī)械制造工藝也在進(jìn)行不斷的發(fā)展和變革，而且，機(jī)械制造工藝會(huì)根據(jù)資源、環(huán)境等方面的發(fā)展進(jìn)行不斷的改進(jìn)，此外，機(jī)械制造工藝的發(fā)展應(yīng)充分體現(xiàn)出環(huán)保生產(chǎn)的目的，尤其是在當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展中，機(jī)械制造工藝的應(yīng)強(qiáng)調(diào)清潔、靈活、高效、低耗，同時(shí)，在機(jī)械制造工藝發(fā)展的過(guò)程中，應(yīng)將清潔制造以及綠色生產(chǎn)的理念融入到機(jī)械制造中，這也是確保機(jī)械制造工藝可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。

2.3 具有系統(tǒng)工程的特點(diǎn)

從現(xiàn)代制造系統(tǒng)工程學(xué)來(lái)看，機(jī)械制造過(guò)程可以說(shuō)是一個(gè)制造系統(tǒng)的過(guò)程，所以機(jī)械制造過(guò)程是個(gè)系統(tǒng)工程。因此，應(yīng)將傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)與現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、傳感技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)以及新材料技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，使機(jī)械制造工藝成為控制機(jī)械制造生產(chǎn)過(guò)程的信息流、能量流和物質(zhì)流。

2.4 多科學(xué)交叉融合特點(diǎn)

現(xiàn)代機(jī)械制造工藝融合了多學(xué)科的理論知識(shí)及技術(shù)。傳統(tǒng)的機(jī)械制造工藝單一，不同專業(yè)、學(xué)科之間界限分明，而現(xiàn)代的制造工藝已經(jīng)向著多學(xué)科交叉融合的方向發(fā)展，各專業(yè)和學(xué)科在不斷滲透，其各專業(yè)之間的界限逐漸淡化。

3 機(jī)械制造工藝未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

通過(guò)以上的分析了解到，機(jī)械制造工藝在發(fā)展的過(guò)程中，需要加大技術(shù)投入，應(yīng)向著數(shù)字化、自動(dòng)化、精細(xì)化、集成化等方向發(fā)展，這樣才能確保機(jī)械制造工藝的可持續(xù)發(fā)展，促進(jìn)國(guó)家機(jī)械制造水平的快速提升。

3.1 數(shù)字化發(fā)展

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)械制造工藝以及應(yīng)用的技術(shù)也在逐漸向著數(shù)字工程、數(shù)字體系等發(fā)展 [3-4]。所謂數(shù)字化主要就是以先進(jìn)的數(shù)字化、自動(dòng)化技術(shù)作為主導(dǎo)，實(shí)現(xiàn)工藝流程的數(shù)字化信息化，從而推動(dòng)機(jī)械制工藝的快速發(fā)展，而且，從當(dāng)前的發(fā)展形勢(shì)來(lái)看，機(jī)械制造工藝向著數(shù)字化方向發(fā)展也是必然的趨勢(shì)，同時(shí)，數(shù)字化技術(shù)對(duì)機(jī)械制造工藝的改進(jìn)以及促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展具有多方面的作用。例如，機(jī)械制造過(guò)程中，在數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用之下，可以利用數(shù)字化信號(hào)的傳輸方式來(lái)對(duì)機(jī)械制造進(jìn)行數(shù)字化的管理，可以對(duì)機(jī)械制造工藝全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)，避免了制造過(guò)程中問(wèn)題的出現(xiàn)，從而有效的提升機(jī)械制造工藝的生產(chǎn)效率。另外，機(jī)械制造管理人員也可以根據(jù)數(shù)字信號(hào)來(lái)對(duì)機(jī)械工藝生產(chǎn)進(jìn)行管理和決策，也就是說(shuō)，數(shù)字信號(hào)也將成為機(jī)械制造生產(chǎn)的重要因素。

3.2 自動(dòng)化發(fā)展

在科技不斷的發(fā)展的過(guò)程中，自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展也極為迅速，而且，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍也極為廣泛，尤其是在機(jī)械制造工藝中的應(yīng)用，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造工藝的自動(dòng)化生產(chǎn)[5]。另外，在機(jī)械制造工藝迅速發(fā)展的過(guò)程中，使用者對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的需求也在不斷的提升，這無(wú)疑是給機(jī)械制造帶來(lái)更大的挑戰(zhàn)，而以往的功能單一性的生產(chǎn)設(shè)施已無(wú)法滿足當(dāng)前的機(jī)械制造工藝生產(chǎn)要求，因此，需要通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用以及對(duì)其技術(shù)的創(chuàng)新，不斷的向著功能多樣化的自動(dòng)化方向發(fā)展，為機(jī)械制造生產(chǎn)帶來(lái)更全面的生產(chǎn)技術(shù)。此外，在經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)快速發(fā)展之下，工業(yè)生產(chǎn)對(duì)機(jī)械的需求也在不斷的提升，不僅僅是對(duì)機(jī)械的功能提出了一定的要求，同時(shí)也在數(shù)量上提出了要求，而要滿足工業(yè)發(fā)展的需求，則需要進(jìn)行大批量零配件的生產(chǎn)，以往的制造工藝很難滿足大批量的生產(chǎn)需求，而且，在生產(chǎn)過(guò)程中，很容易出現(xiàn)生產(chǎn)問(wèn)題而造成機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量不合格、功能不合格、性能不合格等問(wèn)題，從而造成大量的資源浪費(fèi)。因此，在機(jī)械制造工藝生產(chǎn)過(guò)程中，只有提升自動(dòng)化水平，加強(qiáng)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的改進(jìn)，才能滿足用戶的需求，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行大批量的生產(chǎn)，對(duì)提高生產(chǎn)線的效率也有著極大的作用，而且，在未來(lái)的發(fā)展中，機(jī)械制造工藝生產(chǎn)中的自動(dòng)化技術(shù)也會(huì)不斷的進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，進(jìn)而提升機(jī)械制造工藝自動(dòng)化水平。

3.3 精細(xì)化發(fā)展

隨著近些年來(lái)機(jī)械制造工藝的不斷發(fā)展，工藝加工方式以及加工材料也有所進(jìn)步，而在這個(gè)過(guò)程中，對(duì)機(jī)械制造工藝加工的精細(xì)化要求也在不斷的提升，因此，在未來(lái)的發(fā)展中，機(jī)械制造工藝生產(chǎn)必然會(huì)向著精細(xì)化的方向發(fā)展[6]。例如，在20世紀(jì)初期，機(jī)械制造生產(chǎn)的誤差已降至10 ，在逐漸的發(fā)展中生產(chǎn)誤差下降至1 ，而在20世紀(jì)90年代期間，機(jī)械工藝生產(chǎn)的誤差已降至0.01 ，尤其是當(dāng)前機(jī)械制造工藝生產(chǎn)的過(guò)程中，其誤差已經(jīng)降至為1nm，這也說(shuō)明機(jī)械制造工藝生產(chǎn)不斷的在向著精細(xì)化的方向發(fā)展，而且，在今后的發(fā)展中，機(jī)械制造工藝也將會(huì)以納米作為單位，對(duì)推動(dòng)機(jī)械制造工藝發(fā)展有著極大的作用。

3.4 集成化發(fā)展

在科學(xué)技術(shù)快速的過(guò)程中，對(duì)機(jī)械制造工藝也應(yīng)進(jìn)行不斷的改進(jìn)和創(chuàng)新，尤其是現(xiàn)代工業(yè)對(duì)機(jī)械的功能、性能等綜合要求在不斷提升，也將推動(dòng)機(jī)械制造工藝的創(chuàng)新，打破傳統(tǒng)陳舊的制造觀念，不斷的促進(jìn)機(jī)械制造工藝的發(fā)展。集成化主要是將機(jī)械制造工藝的各項(xiàng)功能進(jìn)行集成化管理，這也是未來(lái)機(jī)械制造工藝必然的發(fā)展趨勢(shì)，以往機(jī)械制造工藝過(guò)于分散，在生產(chǎn)制造的過(guò)程中，不便于過(guò)程的管理，甚至?xí)蚬芾聿簧贫鴮?duì)機(jī)械制造的質(zhì)量造成直接的影響，而在集成化、連續(xù)化的發(fā)展下，則能有效的規(guī)避傳統(tǒng)分散型工藝生產(chǎn)制造中的弊端，不僅對(duì)提升機(jī)械制造工藝生產(chǎn)效率有著極大的作用，更有利于機(jī)械制造工藝的可持續(xù)發(fā)展。此外，集成化發(fā)展，從另一個(gè)角度來(lái)分析，是對(duì)機(jī)械制造工藝整體流程的集成化生產(chǎn)，從各個(gè)零部件的設(shè)計(jì)加工到成品的制作，都本著機(jī)械制造的整體性原則進(jìn)行的，是一個(gè)自動(dòng)化的生產(chǎn)流程，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、制造加工、產(chǎn)品檢驗(yàn)、裝備等整個(gè)過(guò)程的自動(dòng)化運(yùn)行，從而有效的提升機(jī)械制造的生產(chǎn)效率，更有利于機(jī)械制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的過(guò)程中，機(jī)械制造工藝的發(fā)展也極為迅速，而且，機(jī)械制造工藝也不僅僅滿足于當(dāng)前的發(fā)展現(xiàn)狀，應(yīng)不斷的對(duì)其技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，如，向著數(shù)字化、自動(dòng)化、精細(xì)化等方向的發(fā)展，通過(guò)不斷的改進(jìn)和創(chuàng)新，促進(jìn)機(jī)械制造工藝水平的大幅度提高，促進(jìn)機(jī)械制造行業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

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