机械制造中的现代制造技术

武利为

(石家庄海山实业发展总公司，河北 石家庄 050000)

1 现代制造技术概述

20世纪80年代末出现先进技术制造的概念，随后技术经济发展中，美国政府将先进技术制造列入重点支持科技领域，美国学者对制造业面临困难，制造技术存在的诸多问题作出深刻思考，认识到制造技术在国民经济发展中的重要作用，给予先进制造技术新的定义。先进制造技术是全面结合能源等其它的管理技术，进行生产管理全过程[1]。

现代制造技术发展到新的阶段，从基础功能到改造升级发展为囊括电子信息、自动化技术等高科技产物，各学科相互融合，形成全方位综合性技术，现代制造技术跨越行业范围大，包括柔性制造体系、自动化控制、计算机辅助设计等。现代制造技术是衡量国家发展水平的重要因素，当下主流现代制造技术包括数字化技术与数控机床技术。数字化技术是通过计算机集成系统将制造业相关音视频等信息转换为二进制字符，对字符编码等操作实现信息加工传播。数控机床技术是通过程序控制自动化设备，能逻辑性地处理相关指令，严格按相关尺寸要求批量生产零部件。

2 机械制造业发展现状

我国制造业取得了明显进步，在机械技术水平上有明显提高，能适应我国现代工业发展。但我国工业机械生产力水平不高，技术应用上与发达国家存在一定差距，机械生产制造较为落后，设计方面具有依赖性。随着信息产业的发展，计算机在各领域普及，机械制造企业通过计算机软件设计机械，通过图表对机械设备综合管理[2]。

调查显示，我国大部分机械制造企业对机械设计停留于图纸，未充分发挥计算机辅助设计作用。机械设计制造效率较低，缺少灵活性。科技的发展使得机械制造业呈现出与工业技术紧密相连，具有鲜明时代性的特点。机械设计制造的目的是为工业生产服务，以机械工程为依托，经过改造升级生产适合工业技术的机械。机械制造技术与工业发展有密切关系，当下开发许多适应工业需要的设施。

机械制造是复杂的技术，借鉴其它高端机械技术，使机械制造更加可靠，促进现代工业的发展。机械制造展现鲜明时代特征，随着我国科技进步，引入现代化生产技术，机械制造经过现代化提高了生产效率，代表先进生产力发展水平。科技迅猛发展使工业机械制造业向现代化复杂设备过渡，其功能逐步完善，为工业发展增加了时代特色。根据国家大力发展现代工业的政策，机械制造方面展现我国科技兴农水平，机械制造业要跟进社会生产力发展[3]。

工业机械制造业具有区域特点，我国各地经济发展有明显差异，工业生产类型制造业具有区域性特点。表现为设备应用对象不同，辅助生产中机械功能不同，根据当地实际情况进行机械制造。我国机械工业距实现现代化存在一定差距，一些机械受到环境因素影响，机械制造要确保发挥机械优势适应当地工业生产情况。

3 现代制造技术在机械制造业中的应用

3.1 数控机床技术

国内供应商缺乏机械零部件制造工艺开发能力，为使国产数控机床进入机械制造业，数控机床制造商应提高自身能力，形成数控机床系列化数控机床产品。现代机械零部件制造进入敏捷生产时代，自动化信息系统设计是高科技在机械零部件制造中的应用，正式机床可靠性设计，保证制造过程一致性非常重要，国产数控机床制造可制造满足机械制造生产要求高的高质量标准数控机床。国内机械制造商满足数控机床制造机械指日可待。随着工艺技术的发展，产品更新速度加快，现代CAD技术沿着信息集成—企业集成的道路发展，传统CAD技术处理符号推理工作困难。

3.2 数字化技术

机械设计工作中符号推理具有重要作用，必须引入人工智能方法，发展智能技术适应创造设计要求。ICAD是多个智能体集成的支持产品设计复杂系统，主要研究设计知识表示与建模方法，支持变型设计装配建模是技术重要环节，引入ICAD技术可解决机械企业重复性设计多难题，具有巨大的经济效益。机械设计具有结构类型多，功能结构稳定等特点。结构稳定性便于采用模块化变型设计。采用ICAD技术能缩短产品研发周期[4]。

20世纪40年代末数字计算机诞生，应用于控制加工机床加工运动，历经多年发展应用，数控机床技术水平成为国家制造力的重要标志。随着信息技术与制造技术融合，加快制造技术发展。发达国家大型企业中广泛使用CAD/CAM，制造技术在快速成型等整机方面与直线电机等单元技术方面有所突破，为数字化制造技术发展创造条件。数字化制造技术在我国得到发展，但机械生产企业应用滞后，一些企业采用CAD/CAM技术，提高机械产品设计制造自动化水平。

3.3 虚拟技术的应用

利用虚拟样机技术在产品开发阶段进行装配评价，可为后期生产定型提供方便。采用二维图纸进行设计，无法预先发现设计造成装配干扰等问题，需在零件加工制造后在装配时发现，发现装配干扰问题只得重新设计，多次成功制造浪费很大时间资金成本。通过使用装配过程模拟软件，在产品原型加工前可检查零部件装配间隙，模拟针对金属材料成形特点，预测不同环境下成形后材料组织性能，实现轻量化与材料化设计。

计算机集成制造系统是以计算机为基础，综合现代管理技术、自动化技术统筹技术管理要素，使生产过程完整。其特点是数字化，是信息时代催生的新型制造模式。通过在计算机中对机械零部件数字化主题模拟加工仿真，可对加工产品加工工序进行仿真优化设计，对不可加工模型可进行修改模拟。通过对产品生产过程模拟，可检查产品生产线布局是否合理，各种资源配置是否最优，人机环境是否协调等，对提高企业产品变型适应能力与降低成本具有重要作用。

4 机械制造业中现代制造技术的应用发展

现代制造技术在机械制造业应用发展趋势表现为信息化、智能化、技术含量高、管理模式先进。现代化制造技术在机械中的应用向信息化发展，引入更多信息技术，在设计制造中体现计算机的优势，通过数字化提高机械科技含量，现代制造技术中虚拟技术能丰富机械制造内容，改善机械制造中存在的问题，现代工业生产中人工作业占很大比例，现代制造技术应用能促进机械制造改革。未来现代机械制造技术水平更高，我国工业机械制造较为粗糙，导致我国工业生产水平较低。随着科技的进步，拙劣的机械逐步淘汰，通过现代制造技术和制造机械技术含量的提高，采用高新技术如精密零件等提高制造精细度，保证机械质量达到新的水平。

我国工业发展定位是以装备制造业为重点，以高新技术改造提升传统产业为动力，加速形成优势产业集群。工业机械制造业在我国装备制造业发展战略中具有重要地位，为使我国机械制造水平提升，必须改变传统机械生产管理模式，使其向平行式综合模式转变，充分整合机械生产各环节。传统机械生产管理模式单一，现代化机械生产制造管理模式向综合性模式转变，将机械制造各环节整合，将技术创新置于首位，实现机械设计制造管理一体化模式，革新机械制造经营模式。

制造业是我国第二产业，是我国国民经济的支柱产业，能提供社会各种物质财富，带给国民经济各部门先进的工具。绿色制造是环保节能，实现生态工业可持续发展的途径，要求产品设计制造中考虑产品生命周期，实现对环境影响最小，为实现绿色制造目的，必须解决传统制造技术中资源能耗大，环境污染严重的问题，传统制造工艺中部分装备技术与绿色制造工艺不适应，要研究新型绿色制造技术，机械制造业中现代绿色制造技术理念应用是社会可持续发展的重要方向。

5 结语

现代制造业是我国各行业生产力发展的核心，工业机械化水平是现代化发展的核心要素，我国工业机械化程度不高，随着信息产业发展，将现代化技术引入机械制造中，将工业发展向智能化方向发展，现代制造技术提高我国机械的应用效率，将工业生产推向高效率生产时代。当下科技快速发展时代，相关部门应将机械设计生产等环节与制造技术结合，利用数字化技术等新兴手段使工业机械功能更加强大，促进我国工业现代化发展。