机械发展前沿

1、机械工程技术发展前沿报告机械工程包括机械设计、制造、检测等方面，涵盖工业，农业，航空航天，汽车制造，海洋勘探等各个领域。进入21世纪以后，随着计算机科学及智能控制的不断发展，机械工程获得巨大发展。现在的机械工程已不是纯粹的机械单一环节，机械工程正在向柔性制造系统，大规模计算机集成系统，以及机械智能在线诊断技术方向发展。柔性制造系统（FMS是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能适应加工对象变换的自动化机械制造系统，是一种技术复杂、高度自动化的系统，它将微电子学、计算机和系统工程等技术有机地结合起来，圆满地解决了机械制造高自动化与高柔性化之间的矛盾。柔性制造系统的工艺基

2、础是成组技术，具有加工制造和部分生产管理两种功能，因此能综合地提高生产效益。柔性制造系统的具有设备利用率高、生产能力相对稳定、产品质量高、运行灵活、产品应变能力大、经济效果显著的优点。在柔性制造技术的发展中，一方面是与计算机辅助设计和辅助制造系统相结合，构成各种不同形式的具有物料流和信息流的模块化柔性系统。另一方面是实现从产品决策、产品设计、生产到销售的整个生产过程自动化，特别是管理层次自动化的计算机集成制造系统。在这个大系统中，柔性制造系统只是它的一个组成部分。因此柔性制造技术向大系统制造融合发展，并逐步实现整体系统制造是它的未来发展方向。现代集成制造系统（CIMSS是在信息技术，自动化技术

3、的基础上，随着计算机辅助设计与制造的发展形成适用于多品种、小批量生产，实现整体效益的集成化和智能化制造系统。我国的CIMS已经改变为“现代集成制造”与“现代集成制造系统”。“现代”的含义是计算机化、信息化、智能化。CIMS是人、经营和技术三者集成的产物。它包括先进制造，敏捷制造，虚拟制造，并行工程等。在未来的发展方向中，它将在数字化，智能化，网络化，绿色化，集成化的方向取得突破。其中，绿色制造是它的一个发展方向。国外不少国家的政府部门已推出了以保护环境为主题的绿色计划”，在我国绿色制造虽还在起步之中，但也不断进行探索。在未来的发展中，机械行业也将实现可回收、易拆卸，部件或整机可翻新和循环利用，

4、绿色产品有可能成为世界商品市场的主导产品。航空航天领域及模具加工促进高速加工的不断发展。在驱动技术的推动下，涌现出结构创新、性能优良的众多不同类型的高速加工中心。在驱动方式上，已从直线运动（X/Y/Z轴）的伺服电机和滚珠丝杠驱动发展到目前的直线电机驱动，而回转运动（A和C轴）则采用了直接驱动的转矩电机。有的公司通过直线电机和转矩电机使加工中心发展成为全部采用直接驱动的五轴加工中心，显著提高了加工中心的行程速度、动态性能和定位精度。在新的发展过程中，驱动方式是高速加工发展的关键，驱动方式的变化反映出高速加工的发展。直线电机，扭矩电机的应用将会是新的驱动发展方向。精密加工及超精密加工也是未来发展的

5、一大关键技术。当前精密和超精密加工精度从微米到亚微米，乃至纳米，在汽车、家电、IT电子信息高技术领域和军用、民用工业有广泛应用。同时，精密和超精密加工技术的发展也促进了机械、模具、液压、电子、半导体、光学、传感器和测量技术及金属加工工业的发展。随着科学技术的不断进步，对精度、效率、质量的要求愈来愈高，高精度与高效率成为超精密加工永恒的主题。由于超精密加工的精度很高，必须发展在线加工检测一体化技术才能保证产品质量和提高生产率。加工设备本身的精度有时很难满足要求，采用在线检测、工况监控和误差补偿的方法时可以提高精度，保证加工质量的要求。因此，精密加工所要解决的问题，一是加工精度，包括形位公差、尺寸

6、精度及表面状况；二是加工效率，有些加工可以取得较好的加工精度，却难以取得高的加工效率；三是在线检测技术。在我国，机械制造已经取得巨大进步，中国的高端装备制造业也取得成功。在机床领域，北二机床厂等生产的磨床已达到世界前列。在动车及高铁的发展中，中国北车唐山轨道客车公司也自主研发一些生产线，弥补了国际空白，在高铁的制造上取得了发展。在大型电力设备的发展中，我国也取得一定发展。在港口机械领域，我们也积极探索，改变现状，打破国外的垄断地位。在机械焊接的科技攻关中，我们实现了高精度的焊接作业，为航天及石油管道运输提供了长足的发展平台。在数控技术领域，我们也在积极追赶世界前列，其中广州数控，华中数控都取得

7、了瞩目成功。在工业机器人领域，我们也在探索新的发展方向，争取在世界拥有一席之地。我国在国家重大科技攻关专项中，投入大量人力财力，以完成科技攻关。其中2020年，高等数控机床与基础制造装备要实现主要产品的自主开发能力，设备配套能力。在航空航天，汽车制造等领域均要取得主要部件自主化生产能力。目前，在机械工程领域，我国整体实力相对较弱，虽然是制造大国，但还不是制造强国。在机械领域还存在一些急需解决的问题，这些不仅是急需攻克的技术，同时也是国际前沿的机械技术。通过老师的讲解，我了解到了一些机械需要解决的问题。在军工行业，中国的的造船业虽不断发展，但也面临一些基础问题，对于大型航空母舰等要求级别高的船舶

8、，中国的钢板生产及工艺处理问题还有待解决。在航空领域，叶轮关键技术攻关虽取得一定进步，但距离国外还有一定差距，还需要进一步工艺制造攻关。在工业机器人的发展中，机械设计部分取得成功，数控系统也取得一些进步，作为机械手的关节的RV减速器的设计和制造还不能满足一定的精度要求，这些也需要不断发展。在3D打印技术的发展中，也存在一些科技难题。在在线监控及制造行业，高标准的工业摄像机镜头的研制也需要解决。在大型数控机床领域，中国也取得一定进步，也涌现出来一批优秀企业。我们在解决问题的同时，不断地成长。在未来的发展中，机械行业作为基础制造业，将迎来新的发展机遇。我国在机械领域还存在很多问题。由于之前的发展结

9、构不合理，企业制度不完善，都制约着中国制造业的前进。企业进步首先要有效益，机械技术的发展还要顺应市场需求。在新的发展过程中，除了克服技术难题，赶超发达国家外，中小企业及机械企业也应思考转型问题。机械企业需要从单一的机械制造向特殊客户及服务方面转变。陕西鼓风机从产品制造商向系统集成和服务商转变的高端经营管理的成功运用，也为机械企业的发展提供了新的方向。在传统的制造业中，企业没有关注客户的真正需求，关注的重心是自己的产品，仅可为客户提供单一的产品，满足客户的部分需求，竞争能力差。在市场化的变革大潮中，陕鼓集团认识到继续走传统的制造业低端经营发展道路无出路，因此充分发挥其技术优势，创立品牌效应，除了掌握主导产品和系统技术的主导权，还面向客户提供系统的功能解决方案及向客户提供专业化的服务，不断取得发展。因此，我国企业面对特殊的发展阶段，也需更新思路，实现创新