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机械行业一、机械工业用机器为主要手段，以金属为主要原材料进行加工的工业。又称机器制造工业。它主要是为国民经济各部门提供生产技术装备的，也为人民生活提供高档耐用消费品和日用必需品，机械产品还是国际贸易中进出口的重要商品。机械工业大致分为三部分：机器制造生产作为生产资料的机械产品。如农业机械中的拖拉机；工业机电设备中的轧钢机、炼油厂成套设备、发电机组、各种机床等；交通运输机械设备中的汽车等；建筑设备中的推土机、搅拌机等；民用消费资料的机电产品，如各种家用电器、自行车、缝纫机等；还有各种仪器、仪表。金属制品制造生产生产资料中的各种配件、备品、工具、容器等，也生产消费资料中日用金属制，如铝制品、铁丝、标准件、剪刀等。修理。即对机电设备和金属制品的修理。如对船舶、汽车、农业机械以及各种家用设备等的修理机械工业的发展速度、规模和产品质量水平决定一个国家工业发展的水平，是国民经济各部门的技术基础。因此在一个工业发达的国家中，机械工业在整个工业中是超前增长的。近年来，机械工业的技术水平提高很快，大型化、成套化、节能化、精密化和机械电子一体化，已成为机械产品的发展趋势。经过五十年的发展，我国已经形成了门类比较齐全、品种大体配套并基本可以满足国内需要的化学工业体系。包括化学矿山、化肥、无机化学品、纯碱、氯碱、基本有机原料、农药、染料、涂料、新领域精细化工、橡胶加工、新材料等12个主要行业。2000年，销售收入在500万元以上的企业有12216家，职工人数403万人，资产净值4054亿元，全行业工业产值4661亿元(现价)，工业增加值1376亿元，实现利税397亿元，其中利润140亿元。建成了一批具有先进水平的大型生产装置。现有年产30万吨以上合成氨厂30个、60万吨以上的纯碱厂5个、200万条以上轮胎厂10余个、30万吨以上的硫酸厂5个、12万吨以上的高浓度磷肥厂10个，10万吨以上的烧碱厂15个。一批大型有机原料和精细化工装置也达到和接近国际先进水平。全行业大型、特大型企业540多家，有61家企业进入国家重点联系企业行列。建立起了门类比较完整的科研开发和工程设计队伍。化学工业共有独立的科研院所245家，从事研究的科技人员达5万多人，建立了一批部级和国家级工程中心。“八五”以来，共获得国家级科技成果1865项，每年有300多个精细化工新产品问世，还先后对引进的大型合成氨、尿素、磷铵、离子膜烧碱等生产中关键技术和装备进行了消化、吸收与创新。二、中国机械工业现状中国现代机械工业有了巨大的发展。1985年全国共有机械工业企业11.10万个,职工1465.89万人,固定资产1550.6亿元,总产值2235.1亿元(不包括台湾省和香港地区),已形成了数以百计的行业。能源设备制造在电力设备制造方面已经拥有哈尔滨、上海、四川三套大型发电设备制造基地和沈阳、西安两套高压输变电设备制造基地,还有遍布全国的中小型发电设备、输变电设备、高低压电器、电线电缆、绝缘子、电机制造厂,已具备了每年成套提供500万千瓦的发电设备及相应的输变电设备的综合能力。为适应电力工业建设的要求,产品结构正在向大型、超高压机组转变。中国已能制造达到国外先进水平的30万千瓦汽轮发电机组、葛洲坝电站用大型低水头水轮发电机组和交流50万伏超高压输变电设备等。在石油设备制造方面已经形成兰州和上海两大基地和遍布全国六大区的石油设备制造体系。生产石油钻采机械约150个品种,可以为石油工业成批提供1500米、3200米、4500米和6000米的石油钻机,30吨和50吨起重量修井机,压裂设备,井口装置,采油机械等钻、采、集、运成套设备和工具配件和年处理250万吨原油的炼油厂成套设备。兰州石油化工机器厂等一批企业的一些产品,获得了国际石油组织美国石油学会API会标许可证。交通运输设备制造汽车制造业是国民经济的重要支柱,已形成了“解放”、“东风”、“南京”、“上海”、重型汽车、零部件等联营公司,能够提供载货汽车、越野汽车、自卸汽车、牵引汽车、客车、轿车六大类产品的80多个品种以及约300种专用车、改装车。1985年产量达43万多辆。产品水平有较大提高,有些已达到或接近国外同类车的先进水平。铁路机车车辆制造业共有内燃机车、电力机车、蒸汽机车、客车、货车的修造厂33个,已经形成了门类比较齐全、能修能造的铁路车辆工业体系。不同功率的“东方红”型、“东风”型、“北京”型的内燃机车,“韶山”型电力机车和普通客车、货车都已经成批或大量生产,还能制造多种专用车辆、高级车辆以及供地下铁道用的电动车组。船舶制造业有钢质造船厂500多家,专业配套厂160多家,在全国形成了上海、大连、天津、广州、武汉、重庆等造船修船基地和比较完整的造船配套网,能够建造10万吨级、修理7万吨级以下的各种船舶。自行设计建造的核潜艇已交付海军使用;半潜式海洋钻井平台已经建成;以“远望”号综合测量船、“向阳红”10号科学考察船为主力的科学考察船队达到了世界第一流水平。散货船、多用途船、集装箱船、油轮、滚装船以及近海油田三用工作船等都达到了国际80年代初期的水平。民用飞机制造,已经发展成为具有一定科研水平和相当生产规模的新兴产业部门,已经成批生产了支线、中远程旅客机、运输机、直升飞机和小型多用途飞机等。重型、矿山、原材料开采和煤矿机械制造全国已形成包括第一重型机器厂、第二重型机器厂、太原重型机器厂、大连重型机器厂、沈阳重型机器厂、上海重型机器厂、天津重型机器厂、北京重型机器厂、洛阳矿山机器厂、衡阳有色冶金机械厂等企业在内的比较完整的重型、矿山、原材料和煤矿机械制造体系。每年可生产几十万吨重型、矿山设备,具备了生产大型钢铁联合企业、大型露天矿、大中型矿井、大中型建材厂等成套设备的能力。例如,为千万吨级露天矿生产了包括从爆破、装载、运输、筑路到边坡工程的成套大型技术装备;为井下煤矿提供了采煤机、刮板运输机、液压支架和支柱等高档普通机械化和综合机械化煤矿专用设备;为建筑材料工业生产采用了窑外分解新工艺的大中型成套水泥设备和大型刨花板加工设备等。机床工具制造中国已建成产品门类比较齐全、生产科研体系比较完整的机床工具制造业,具有年产10多万台机床、2万台锻压设备、两亿件量刃具、10多万吨磨料以及相应的机床电器、附件的生产能力,为国内一些大型机械企业提供了成套设备。机械工业已能提供1800种通用机床和相应的锻压设备、工具、磨料磨具等,品种和产量可满足各方面需要的90左右。例如第二汽车制造厂的560多条机械加工生产线,共2万多台设备中,98以上是国产的。1981～1985年研制成功50多种数控机床,包括加工中心和柔性制造单元,多数达到国际70年代中期水平,少数达到80年代初期水平。纺织、轻工、食品、包装机械制造纺织机械制造已成为力量较强、品种较全的制造行业。全国拥有重点企业36个,年产量30多万吨,除满足国内需要外,并向36个国家和地区出口。纺织机械15大类主机、1895个品种。研制成功的大型和先进纺织设备有年产1.5万吨大型涤纶短纤维抽丝成套设备、新型棉纺成套设备、新型整经机、卷纬机、分条梳毛机、高温高压喷射染色机和成套丝络并捻设备等。食品和包装机械制造在中国是一个新兴行业,1979年以来才有较大发展。据不完全统计,全国现有这类企业1500个,年产值16亿元。制造的重要设备有:处理5000吨甘蔗和3000吨甜菜的成套设备、年产20万吨真空制盐设备、年产200万箱卷烟成套设备等。啤酒生产成套设备和各种罐头食品加工机械正在迅速发展。此外包装机械也得到很大发展。日用机电产品发展很快,如照相机、电冰箱、洗衣机等制造行业获得了飞速的发展。农业机械制造农业机械工业是机械工业的重要组成部分,已形成拖拉机、内燃机、耕作机械、植物保护机械、收获机械、农田基本建设机械、排灌机械、运输机械、农副产品加工机械、牧业机械、林业机械、渔业机械、拖拉机和内燃机配件共13个行业,全行业共有企业6800多个,年产值120亿元。产品有15大类2300多种。成批生产的产品有25、100、120马力履带拖拉机,20～65马力轮式拖拉机,手扶拖拉机,小四轮拖拉机以及相应的配套农机具;小至0.5马力的汽油机,大至几千马力的船用柴油机;水田作业的插秧机、机耕船、割晒机和水稻联合收割机;人力、畜力、风力、水力、机电动力等提水机具和喷灌设备;农副产品加工、饲料成套加工机械和禽畜饲养设备;人力和机动的各种农业药械及农用运输车辆等。中国已能制造农业生产需要的绝大部分农业机械。仪器仪表制造中国已经建立起上海、西安、重庆、天津、北京、哈尔滨、大连、贵阳等一批仪表制造工业基地,初步形成了包括仪表材料、元器件、整机乃至具有相当规模的工业自动化控制系统在内的门类颇为齐全的科研、设计和生产的比较完整的体系。仪器仪表制造业能为建设项目和科学研究提供包括工业自动化仪表、电工仪表、分析仪器、光学仪器、试验机、实验室仪器、气象仪器、海洋仪器等的成套自动检测和控制仪表系统,并为国民经济各部门研制了一批节能仪表。为适应科学技术和生产工艺不断进步的需要,仪器仪表产品开始采用微电子技术,电子化和智能化的产品不断增加,传统的模拟仪表正在向数字式或模拟数字混合式发展。工业控制机的研制和应用研究也在加速进行。工业生产过程自动化控制正由单个仪表就地控制向应用计算机系统的集中监测方向发展。三、机械工业CIMS的特点1)机械工业行业特点机械工业是典型的离散型制造业，生产过程具有加工—装配性质。加工过程基本上是把原材料分割成离散的毛坯，然后逐一经过冷、热加工，部件装配，最后装配成整机出厂。机械工业有多种生产经营模式：为用户订单设计（ETO）、为订单生产（MTO）、为订单装配（ATO）和按市场预测的为库存生产（MTS），相应组织生产的模式有单件生产、多品种/小批量和重复大批量生产等多种方式。离散型制造业产品结构复杂，制造工艺复杂，生产过程所需机器设备和工装夹具种类繁多。而且各个时期生产的产品构成随市场需求变化，从而要用到的设备资源也随之变化。由于产品中各部件制造周期长短不一和产品加工工艺路线的不确定性，造成管理对象动态多变，因此为了保证产品成套、按期交货，又要尽可能减少在制品积压，导致生产物资管理工作十分复杂，需要从每一产品的交货期倒推，周密安排各部件、零件、毛坯的投入/产出数量和时间。由于机械制造业产品结构复杂、工艺复杂，因此工程设计任务很重，不仅新产品开发要重新设计，而且生产过程中也有大量的变型设计和工艺设计任务，设计版本在不断更改。为了不断推出知识含量高且价格能被用户接受的新产品，机械制造企业必须具备强有力的新产品开发能力。因此，工程设计分系统是机械制造业CIMS中不可缺少的重要分系统。为了适应产品结构的不断变化，机械制造业的底层加工设备应具有足够的柔性，不断以数控机床代替普通机床，以加工中心代替专用工种机床是发展的趋势。由于机械产品设计与制造涉及多学科、多种技术，在当今全球化市场竞争的形势下，靠一家企业单打一的局面已缺乏竞争力，目前主机厂与零件制造厂（又称中场企业）的分离，组织跨地区的企业动态联盟已成为机械制造业产业结构调整的必然趋势。因此，机械制造企业CIMS还应具备对联盟企业资源的动态管理能力和质量控制能力。2)机械工业CIMS体系结构机械工业企业CIMS的体系结构如图22所示。供应商用户供货计划设计要求报价、合同状态设计信息可供资源订单设计信息设计要求管理信息产品结构工程设计CAD应用经营决策分系统工艺信息分系统进度计划CAPP软件生产管理库存信息CAM层资源管理质量信息管理设计质量控制工艺、设计更改生产指令生产状态质量保证体系NC程序要求质量监控制造自动化自动化车间自动化仓库物料自动传送分系统PDM等集成平台数据库管理系统、操作系统、网络软件计算机、LAN/Intranet/Extranet/Internet图22机械工业CIMS体系结构图3)机械工业CIMS技术的特点(1)工程设计任务包括结构设计、工程分析、工程绘图、工艺设计、数控编程和仿真。因此，工程设计集成分系统包括两维、三维绘图及装配检查CAD、模拟整机性能的CAE、工艺设