浅谈机制现状与发展趋势

浅谈机制现状及发展趋势制作人：第三小组当今机械制造技术的发展现状二未来主导方向一存在的问题论机械先制造技术发展趋势

1先进制造技术的发展趋势2智能化技术发展趋势3智能化新一代PCNC数控系统谢谢（一）自主创新能力薄弱。

企业自主创新动力不足，为电力、石化、冶金、铁路等行业提供的主要装备，关键技术依赖引进。用于新产品、新工艺和新技术研发的投入不足，原创性技术成果少，具有自主知识产权产品少。产、学、研、用结合不紧密，产业共性应用技术研发缺位，公共试验检测平台缺乏，社会科技成果转化率低。（二）基础制造水平滞后。

长期以来，为整机和成套设备配套的轴承、液气密元件、模具、齿轮、弹簧、粉末冶金制品、紧固件等基础件，泵、阀、风机等通用件，工业自动化控制系统、仪器仪表等测控部件，质量和可靠性不高，品种规格不全；特种原材料长期依赖进口；铸造、锻造、焊接、热处理、表面处理等基础工艺落后，专业化程度低。这些问题已经成为制约装备制造业发展的瓶颈。（三）部分行业产能过剩矛盾突出。除中小型普通机床制造、交联电缆行业等传统行业产能过剩矛盾依然突出外，近几年来，一些地方片面追求发展速度，热衷于仍然热衷于新上项目、铺摊子，在国家严格调控“两高一资”等行业固定资产投资的形势下，纷纷将投资重点转向装备制造业，导致一些新兴行业投资过热，出现产能过剩隐优，过度竞争风险加剧，如风力发电设备、大型盾构机、大型压力机等。如不及时加以调控，不仅将使企业陷入生产经营困难，还将影响产业自主创新和结构调整的步伐。

（四）高端装备保障能力不能满足需要。机械行业中低端产能过剩、高端严重不足的矛盾非常突出。2010年进口机械产品用汇高达2500多亿美元。特别是当前我国加快培育发展战略性新兴产业，对技术装备保障提出了更高的要求。目前我国核电装备自主化整体仍处于起步阶段，风力发电设备总装能力过剩和关键部件能力不足矛盾并存，节能环保装备在产品种类、功能、质量、规模上还须大力突破。在新材料、信息、新能源汽车等新兴产业领域，也都迫切需要新型装备的保障和支撑。总体上看，在高性能材料、精密制造工艺、先进装备及核心部件等方面，与培育发展战略性新兴产业的需要相比还有很大的差距。返回（一）瞄准薄弱领域，着力提高基础工艺、基础材料、基础元器件等基础制造能力。要加强精密铸锻件、高效环保铸锻工艺和设备、高档液压件、密封件和密封材料、齿轮、弹簧、紧固件、轴承、链条等产业的制造能力的提升。（二）突出关键环节，更加注重提高关键设备制造能力和关键部件配套能力。我们要将发展重点放在成套装备中的关键设备，以及为整机配套的关键零件、部件、系统和总成方面，进一步突出发展重点，以解决长期以来制约我国装备制造业发展的关键设备和关键部件依靠进口的问题。（三）更加关注“三农”，扶持发展先进适用农用装备。按照先进、适用、经济、安全等原则，鼓励100马力以上大马力拖拉机及关键零部件、配套农机具，农作物移栽机械，农业收获机械，牧草收获机械，节水灌概设备，以及沼气设备等的发展。（五）适应需求变化，大力发展新兴领域装备。鼓励发展城市轨道交通装备关键系统、部件和总成，以及运行控制技术，引导城市轨道交通装备制造业健康有序发展，更好地满足我国城市轨道交通事业高速发展的需要。要注意公共安全与应急救援，对自然灾害、安全生产、公共安全、突发事件等的监测防控、应急救援等技术、产品和服务等要加快发展。此外安全饮水设备、高档印刷设备、智能仪器仪表和自动化控制系统等均要重视。（六）防范产能过剩，坚决抑制部分行业重复建设。坚决抑制部分行业重复建设和产能过剩，引导产业健康有序发展。（七）淘汰落后产能，加快产业转型升级。提高淘汰范围和标准，加大淘汰力度。（四）强化保障支撑，加快发展重点产业调整振兴和新兴产业所需装备。汽车、石化等重点产业调整振兴所需的关键装备、新能源、节能环保等新兴产业所需装备均应作为发展的重点。返回

“先进制造技术”本质上就是“制造技术”加“信息技术”加“管理科学”，再加上有关的科学技术而交融形成的制造技术。：

先进制造技术发展方向：一数字化二自动化三集成化四网络化五智能化先进制造技术新的发展趋势：一绿二快三省四效返回2.1性能发展方向(1)高速高精度高效化。速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。

(2)柔性化。包含两方面：数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大。可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群拉系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。(3)工艺复合性和多轴化。

以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工。正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。2.2功能发展方向

(1)用户界面图形化。用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同，因而开发用户界面的工作量极大，用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前Internet、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术，也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用。人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。

(2)科学计算可视化。科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流不再局限于用文字和语育表达，而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合，进一步拓宽了应用领域，如无图纸设计、虚拟样机技术等，这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域，可视化技术可用于CAD/CAM，如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。(3)插补和补偿方式多样化。多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。

(4)内装高性能PLC。数控系统内装高性能PLC控制模块，可直接用梯形圈或高级语言编程，具有直观的在线调试和在线帮助功能，编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实侧，用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改，从而方便地建立自己的应用程序。

(5)多媒体技术应用。多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体，使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域。应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化，在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。

返回“数字化”是信息化的核心，也是先进制造技术发展的核心。包含了三大部分：

.以设计为中心的数字设计。

.以加工为中心的数字控制。

.以管理为中心的数字管理。“数字化”贯穿于渗透制造全过程所用的方法中，并且发展得更广泛、更深刻，导致生产方法与过程的重大变革。返回“自动化”是发展的条件。今天，在我国大量设计单位已“甩图板”了，自动化不但极大地解放了人的体力劳动，而且正在有效地提高脑力劳动自动化的水平。“自动化”已从一般的自动控制、自动调节、自动补偿等发展到自学习、自组织、自维护、自修复等更高的水平，成为先进制造技术发展的条件。

返回“集成化”是发展的方法。

现代的制造技术就是集成的技术，先进制造技术就是制造技术、信息技术、管理科学与有关科学技术的集成，就是取人之长，补己之短，这是发展的一大方法。比如由生物技术与制造技术集成的“生物制造”，就是一个崭新的充满活力的领域，作用难以估量。返回“网络化”是发展的道路。使制造企业走向全球化、整体化、有序化。

制造业在市场竞争中面临多方的压力：

产品更新速度加快，采购成本不断提高，市场需求不断变化，全球制造所带来的冲击日益加强，如此等等，为了应对这些压力，企业一方面要利用网络，充分享用有关资源，另一方面要抛弃传统的“小而全”与“大而全”的“夕阳技术”，力量要集中在自己最有竞争力的核心业务上，从而使之也成为网络资源的组成部分。返回“智能化”是发展的前景。

与传统的制造相比，智能制造系统具有以下特点：

1、人机一体化；

2、自律能力；

3、自组织能力与超柔性；

4、自学能力与自维护能力；

5、在未来，具有更高级的类人思维的能力。返回“绿色”是先进制造技术发展的历史必然。

众所周知，工业的发展，特别是制造业的发展，导致生态失衡、环境污染、资源枯竭，难于持续发展。人类社会的发展必将走向人类社会与自然界的和谐，走向我国传统一贯主张的“天人合一”。先进制造业的产品从构思开始，到设计、加工、装配、销售、运输、使用、服务与维修，直到回收，再制造，都必须考虑环境保护。返回“快”是指对市场的快速响应。

对生产的快速重组，这是市场经济走向“买方市场”的必然结果，它强有力地推动着制造技术的进步与制造方法的发展。返回“省”是指制造过程必须节约、节省、经济。

市场经济不能不讲成本，不能不讲资源的优化配置，不能不讲制造过程各有关环节的优化配置。我国正用极大力气来倡导与推动建设节约型社会，就是一个极具战略性的举措。返回“效”主要指“高生产率”。