1引言现代机械制造技术不仅在它的信息处理与控制等方面运用了电子技术、计算机技术、激光加工技术,而且在加工机理、切削过程乃至所用的刀具、模具,无不融入了高新技术。机械制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。它是国民经济最重要的基础产业之一,而机械制造技术的不断创新则是机械工业发展的技术基础和动力。随着社会经济的快速发展,我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。2一、先进机械制造技术的发展现状制造技术是当代科学技术发展最为重要的领域之一,是产品更新、生产发展、市场竞争的重要手段,各发达国家纷纷把先进制造技术列为国家的高新关键技术和优先发展项目,给予了极大的关注。在我国,机械制造业是国民经济的支柱产业,也是其它各种产业的基础和支柱,各种产业的发展都有赖于制造业提高水平的专用和通用设备,从一定意义上讲,机械制造技术的发展水平决定着其它产业的发展水平。在国际国内的经济竞争中,具有适应市场要求的快速响应能力并能为市场提供优质的产品,对于增强市场竞争能力是非常重要的,而快速响应能力和产品质量的提高,主要取决于先进机械制造技术水平。一个国家的经济独立性和工业自力更生能力也在很大程度上取决于先进机械制造技术水平。建国以来,我国的机械制造业取得了很大的成就。在解放时几乎空白的工业基础上,建立起了初步完善的制造业体系,生产出了我国的第一辆汽车、第一台机床、第一架飞机、第一颗人造地球卫星等,为我国的国民经济建设和科技进步提供有力的基础支持。为满足人民群众的日益增长物质生活需要做出了很大的贡献。“八五”计划以来,我国机械工业努力追赶世界制造技术的先进水平,积极开发新产品、研究推广先进机械制造技术,尤其是从二十世纪九十年代以来,我国的机械制造技术水平在引进国外先进技术的基础上有了飞速的发展。从近几年的中国国际机床博览会可以看出我国的机床产品取得了长足的进步,为航天、国防、大型设备制造等重要行业提供了一批高质量的数控机床和柔性制造单元,为大批量生产行业提供了可靠性高、精度保持性好的柔性生产线,已经可以供应实现网络制造的设备,各种精度高的机床已走向实用化。同时也必须认识到:近年来,我国的制造业不断采用先进机械制造技术,但与国际先进技术水平相比,仍然存在不小的差距。近些年来,工业发达国家广泛采用计算机管理,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推动了准时生产、敏捷制造、精益生产、并行工程等新的管理思想和技术.在产品设计方面,普遍采用计算机辅助产品设计(CAD)、计算机辅助工程分析(CAE)和计算机仿真技术;在加工技术方面,已实现了底层(车间3层)的自动化,包括广泛地采用加工中心(或数控技术)、自动引导小车(AGV)等。近10余年来,发达国家主要从具有全新制造理念的制造系统自动化方面寻找出路,提出了一系列新的制造系统,如计算机集成制造系统、智能制造系统、并行工程、敏捷制造等。1.管理方面工业发达国家广泛采用计算机管理,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出了准时生产JIT、敏捷制造AM、精益生产LP、并行工程CE等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理,多数小型企业仍处于经验管理阶段。2.设计方面工业发达国家不断更新设计数据和准则,采用新的设计方法,广泛采用计算机辅助设计技术CAD/CAM,大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。3.制造工艺方面工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高。自动化技术方面工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元FMC、柔性制造系统FMS、计算机集成制造系统CIMS,实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段,柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。4二、我国机械制造技术发展的现状分析机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。20世纪70年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。20世纪80年代以后,随着市场全球化的进一步发展,市场竞争变得越来越激烈。20世纪90年代初,随着CIMS技术的大力推广应用,包括有CIMS实验工程中心和7个开放实验室的研究环境已建成。在全国范围内,部署了CIMS的若干研究项目,诸如CIMS软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略,CIMS总体与集成技术、产品设计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果,获得不同程度的进展。但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD和管理信息系统,底层基础自动化还十分薄弱,数控机床由于编程复杂,还没有真正发挥作用。因此,与工业发达国家相比,我国的制造业仍然存在一个阶段性的整体上的差距。主要表现在以下四个方面:1.管理方面工业发达国家广泛采用计算机管理,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出了准时生产JIT、敏捷制造AM、精益生产LP、并行工程CE等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理,多数小型企业仍处于经验管理阶段。2.设计方面工业发达国家不断更新设计数据和准则,采用新的设计方法,广泛采用计算机辅助设计技术CAD/CAM,大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。3.制造工艺方面工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高,尚在开发、掌握之中。54.自动化技术方面工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元FMC、柔性制造系统FMS、计算机集成制造系统CIMS,实现了柔性自动化、知识智能化、6集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段,柔件制造单元和系统仅在少数企业使用。从总体上看,我国机械工业技术开发能力和技术基础薄弱,发展后劲不足,技术来源主要依靠引进国外技术,对国外技术的依存度较高,对引进技术的消化吸收仍停留在掌握已有技术和提高国产化率上,没有上升到形成产品自主开发能力和技术创新能力的高度。目前,我国已加入WTO,机械制造业面临着巨大的挑战与新的机遇。因此,我国机械制造业不能单纯的沿着20世纪凸轮及其机构为基础采用专用机床、专用夹具、专用刀具组成的流水式生产线——刚性自动化发展。而是要全面拓展,面向五化发展,即全球化、网络化、虚拟化、自动化、绿色化。6三、机械制造技术的特点做好基础自动化的工作仍是我国制造企业一项十分紧迫而艰巨的任务。但加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及,工业机器人的应用还很有限。因此,我们要立足于我国的实际情况,在看到国际上制造业发展趋势的同时扎扎实实地做好基础工作。1、机械制造技术是一个系统工程先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。2、机械制造技术是一个综合性技术先进制造技术应用的目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。因此,它并不限于制造过程本身,它涉及产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。以便提高制造业的综合经济效益和社会效益。3、机械制造技术是市场竞争要素的统一体市场竞争的核心是如何提高生产率。随着市场全球化的进一步发展,20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。4、机械制造技术是一个世界性技术20世纪80年代以来,随着全球市场的形成,发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本,使得市场竞争变得越来越激烈,为适应这种激烈的市场竞争,一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。同时,机械制造技术是面向21世纪的技术,应与现代高新技术相结合,应是有明确范畴的新的技术领域。5、先进机械制造技术是面向未来的技术7先进机械制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。先进机械制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群,它是具有明确范畴的新的技术领域,是面向新世纪的技术。6、机械制造技术是面向工业应用的技术先进制造技术并不限于制造过程本身,它涉及到产品寿命周期的所有内容,并将各阶段结合成有机整体。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果,其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。7、机械制造机技术是驾驭生产过程的系统工程先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物流、能量流和信息流的系统工程。8、先进机械制造技术是市场竞争三要素的统一在20世纪70年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。因此,市场竞争的核心是如何提高生产率。到了20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。8四、我国机械制造业的差距1、产品结构的差距中国机械制造业的快速发展,主要依靠技术引进和赶超型发展战略,加之中国劳动力丰富而资金相对短缺,致使机械制造业的科技开发明显滞后。虽然中国机械制造业的产品数量已经位居世界前列,但主要是劳动密集型产品,具有自主知识产权的高、精、尖产品比较少。2000年,中国汽车生产超过200万辆,但是关键技术都来源于国外大型汽车公司,很多关键部件国内尚不能生产,需要依靠进口。我国械制造业产品的质量虽然有了很大程度的提高,但大量的机电产品的质量可靠性、外观设计、内在性能还有很大差距。比如数控机床和精密机床的可靠性差、质量问题严重,轴承、液压件、密封件等基础件产品水平低、品种少、满足度低、质量不稳定。工程机械目前只能生产中小型产品,大型工程机械、大型火电设备的技术能力十分薄弱。2、生产投入结构的差距机械制造业作为一般竞争性行业,其竞争状况与效益状况直接受生产投入结构的影响。企业之间的竞争,实际上是科学技术实力和创新能力的竞争,而科技实力和技术创新能力在很大程度上取决于科研与开发的投入。发达国家为了保持机械制造业的市场竞争力,加大了科技投入的力度。一些大企业的科技开发费用占到其销售额的4%—8%,甚至10%以上。这种高投入,使其本来就远远领先的科技优势进一步扩大,使企业从完全竞争的局面转变为“垄断竞争”,在许多关键领域占据了战略性优势地位。日本、美国、德国、法国机械制造业企业的人均研究开发经费,分别为21.54万美元/年、15.76万美元/年、19.99万美元/年、25.94万美元/年,是中国企业的几十倍。与科技开发相类似,国外机械制造业企业非常重视设备更新。美国制造业企业设备的平均役龄逐步缩短,由1975年的6.98