机械制造技术新发展及其在我国的研究和应用

王新甲，张 燕

（武汉船舶职业技术学院，湖北 武汉 430056）

数字化时代，机械制造凭借应用领域广泛、发展方向多元、发展前景广阔等优势，在经济发展领域占据重要地位，成为热门研究领域之一。而机械制造技术作为核心操作手段，是机械制造领域长盛不衰的关键所在。对我国而言，机械制造技术可助力工业领域可持续发展，是实现科技兴国战略的有力支撑。自施行科技兴国战略以来，我国在机械制造技术创新发展领域取得了卓越研究成果，并在一定程度上获得巨大收益。因此，我国应继续保持探索姿态，顺应时代发展趋势，加大机械制造技术发展研究与应用实践探索，推动机械制造技术进一步提升，进而推动工业发展。

1 机械制造技术取得的新发展

1.1 虚拟化

在数字科学技术日新月异发展的国际大环境下，制造业将虚拟现实技术应用于机械制造领域，使得机械制造技术向虚拟化发展，继而衍生出虚拟制造技术。一定程度而言，机械制造技术虚拟化即是相关制造企业在进行产品设计及生产过程中，借助隶属于信息化技术分支的仿真技术，于制造软件及制造平台上通过模拟产品相关数据进行产品仿真的技术。该虚拟化制造技术凭借可模拟出产品的功能性、操作性优势，可依据客户具体要求及市场发展需求针对性设计产品，因而被广泛应用于产品制造的规划设计、生产等环节。

一定程度上，虚拟化机械制造技术通过日益完善的计算机技术、传感技术等数字化技术，为制造企业提供虚拟化的制造场景，赋予相关操作员工以真实的设计体验。生产制造企业借助虚拟化机械制造技术对产品的设计研发环节进行深入探索，通过对产品成型整体流程的各式影响因素进行分析，以计算机软件及互联网平台为依托进行产品模拟。具体而言，相关企业通过计算机等智能设备，对制造产品的设计、研发、生产等多个环节进行虚拟化创建，通过模拟产品的功能特征、使用时长、操作手段等数据，加深产品稳定与安全性能。因此，虚拟化机械制造技术不仅可缩短产品制造研发所用时长，减少产品维修成本，还可提升产品质量水平与生产效率，是数字化时代取得的重大发展之一。

1.2 数字化

在计算机技术发展越发完善、全面的情况下，制造业将其融入到机械制造领域，促使机械制造技术向数字化发展转型。该技术将制造企业研发产品的全过程信息进行数字化处理，并通过数字传送技术于计算机平台上进行传递，进而实现各个部门之间的数字化信息交流共享[1]。一定程度来讲，数字化机械制造技术通过计算机终端设备将制造生产企业各部门间进行有力连接，促使企业形成一体化发展模式，加强部门间信息沟通交流效率。生产制造企业借助数字化机械制造技术，在提高企业协同工作效率的同时，缩短制造产品的生产周期，以更快速的适应能力及调节能力提升企业竞争力优势。

通过数字化机械制造技术，制造企业可对自身的设计、研发、生产以及管理部门相关信息进行集成、整合、分析、共享等操作，以此为基础推动部门间协同合作，并借此加深企业凝聚力。作为现代信息技术发展下的新一代技术手段，数字化机械制造技术以计算机终端设备为依托，进行相关制造信息的集成处理，利用互联网平台将数字化信息传送至相关部门。在此背景下，各部门凭借对接收的数字化信息进行整合分析，从而在充分配合其他部门工作的同时，确定该部门后续工作规划。通过数字化机械制造技术，制造企业可打造部门协调统一、信息流转高效快捷的有机整体，在保证企业整体制造效益的基础上，提升发展潜力。

1.3 智能化

由于信息化技术、计算机技术等新兴时代技术的不断完善推进，机械制造技术逐步向智能化发展，以智能制造模式开启机械制造生产企业新篇章。相对于传统机械制造技术而言，智能化机械制造技术以智能化方式展开制造生产，可显著减少人力物力支出成本。此外，相对于感性的人力工作者而言，智能化机械制造技术可通过编程技术，直接让机械进行生产制造，在杜绝人力工作过程中可能出现的心态问题同时，还可保证生产流程及工艺的严格性、可靠性。因此，对于机械制造企业而言，遇到人力无法解决或精细程度要求较高的产品研发环节，可借助智能化机械制造技术简化、处理乃至突破相应问题。

智能化机械制造技术是当前及未来一段时期内，我国机械制造领域重点研究课题之一。该技术凭借智能化技术的可替代人工、可简化运算等优势，成为机械制造领域首要研发目标[2]。换言之，智能化机械制造技术可代替制造行业从业人员的部分操作环节，最大程度解放生产力优势，降低人力、物力成本损耗。对机械制造行业技术人员而言，机械制造技术的智能化发展可在一定程度上进行简单、重复的操作工艺，从而将技术人员从繁重、枯燥的制造流程中解放出来。在此背景下，相关技术人员可以更好的状态、更多的时间、更专注地钻研本职工作。简而言之，智能化机械制造技术可在一定程度上解决制造企业生产难题，确保制造产品高质量成型。机械制造技术的智能化发展，可通过提升制造系统的智能化水平，使其能够因生产需求及市场环境诉求的变化，相应调整制造程序以匹配时代发展趋势并衍生出新一代智能化技术手段。

2 机械制造技术在我国的研究和应用

2.1 虚拟化制造技术的研究与应用

在虚拟化仿真模拟过程中，相关制造企业通常将关注中心聚焦于产品制造环节，借助VR建模对产品设计进行模拟研究。此时，相关从业人员以电子计算机终端智能设备为媒介，通过罗列产品生产、使用等环节的各种影响因素，以更加完善全面地分析思考产品特性及功能优劣[3]。一定程度上而言，虚拟化机械制造技术的应用可在原有机械制造技术性能优势的基础上，促使制造企业于仿真模拟环节提前发现产品设计缺陷、生产问题以及使用环节影响因素及注意事项。

随着科技发展水平的不断完善与优化，虚拟化制造技术被广泛应用于机械制造领域，推动制造行业发展水平加快。以上海汽车集团股份有限公司为例，虚拟化制造技术成为重要研发热点。为提升汽车生产制造水平，该公司研发了针对汽车机械生产的虚拟化制造系统。此汽车虚拟化机械制造系统通过采集汽车生产的一系列数据，并对有效数据进行虚拟化仿真模拟，借助搭建出的虚拟化制造场景，将信息数据资源与汽车生产模型相结合。在此基础上，对整合好的汽车生产整体化资源进行科学、系统、全面的评估，并依据评估结果对该模型做出相应调整。通过虚拟化机械制造技术的运用，该公司可于产品设计环节及时发现不足并进行优化，在减少汽车产品研发时长的同时，最大限度规避不合理设计，节约人力、物力、财力等相关成本。

2.2 数字化制造技术的研究与应用

数字化机械制造技术从研发之初至今已经历了信息、过程、企业三个集成阶段。就现阶段而言，数字化制造技术可按照侧重点差异情况划分为生产管理、工程设计、自动化车间、计算机支撑环境等多个分系统[4]。在此背景下，我国为发展数字化机械制造技术，制定了863 计划。863 计划的正式执行促使我国制造行业将数字化机械制造技术切实掌握并投入使用。数字化机械制造技术的应用，促使我国制造行业发展进程加快，企业经济获得显著进步，进而为稳定我国社会经济做出卓越贡献。

自从施行863 计划至今，我国制造行业已经积累了丰富的应用经验，并借此获得了显著的经济效益。例如，以咸阳偏转线圈厂、无锡威孚集团、成都飞机有限公司为代表的企业在数字化制造技术应用过程中，于提升制造效率、压缩研发时长等领域取得可观的经济效益。以东风汽车公司、中国第一汽车集团为代表的企业在数字化制造技术应用过程中，通过提升产品质量、提高制造效率，为企业带来巨大经济收益，并助力自身成为国内500强企业。

2.3 智能化制造技术的研究与应用

机械制造技术通过保留传统机械制造技术精华部分，吸收新时代科技技术成果优势，结合时代发展趋势及行业市场需求形成了智能化制造技术。对于智能化制造技术而言，其是利用学习能力进行自我调整与升级的不断完善的智能化系统技术。

现阶段，我国在机械制造领域应用了芯片、集成电路等智能化制造技术，借助模块化设计技术推动机械制造技术向智能化发展转型。具体而言，制造企业将产品制造生产环节的相关程序进行模块分类处理，利用模块化设计将代表存储、通信等模块按照需求进行有机组合，串联成各异的制造项目。在机械制造生产环节，制造企业借助互联网技术手段，将依据智能化机械制造技术产生的信息向相关用户进行反馈，并将该信息共享至企业网络平台。此时，机械制造企业可利用信息技术、大数据技术、云计算技术等新兴科技技术，对获取到的信息数据进行整合分析，以提高自身产品设计研发能力，进而促进企业发展。

3 结语

机械制造技术的工艺研究，在一定程度上与机械制造行业的发展息息相关。无论是整个行业，还是涉及机械制造技术的相关企业均需要高度重视该技术的发展与应用研究，共同为机械制造技术工艺发展贡献力量。机械制造技术可与时代发展下的新型科技技术有机结合，并由此蝶变生成新机械制造技术。文章通过研究相关机械制造技术的发展以及应用情况，以期为机械制造技术发展创新提供参考方向，为机械制造业发展献计献策。