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1.模具CAD/CAE/CAM技术概述
在数字化技术以及三维造型技术的支持下，CAD/CAE/CAM一体化技术在我国各大行业中得到了广泛地推广。目前CAD/CAM技术已经普遍应用于汽车大型覆盖件模具，不仅能够进行模具设计、制造与冲压，而且在数控编程技术的支持下能够实现DNC。CAD/CAE/CAM技术在塑料模具方面也得到了进一步的应用，我国自主研发的软件如北航华正CAXA软件已经得以广泛地推广。新时期，我国的CAD/CAE/CAM技术得到了进一步发展。模具CAD不仅仅是对传统设计与计算方法的单一模仿，而且采用先进的设计理论，根据以往的实践经验与专业的知识理论进行设计，结果更加合理、科学。其次在模具结构设计过程中采用了立体思维以及三维参数化特征，信息流组织以及管理、共享等技术贯穿了模具设计、装配与检测等的全过程。另外还能够对模具的可制造性进行科学评价，其中主要涉及到模具制造与费用的大致估算、模具实用性的评估以及零件制作工艺的评估等。
2.模具先进制造技术的发展
2.1高速铣削技术
作为型腔模具加工的重要组成部分，铣削加工技术以其加工平稳、加工质量优良以及加工效率高等特点在模具加工中得到了广泛地应用。首先该技术具有高效性，一般情况下，高速铣削的主轴转速保持在15000～40000转/min，其最高能够达到100000转，在进行钢切削时，速度可以达到400m/min，其与传统的铣削加工相比高出10倍左右，在加工效率方面也显示出极大的优越性。以插座外壳压铸模加工为例，传统的铣削、电火花成型加工所需的时间为60h左右，而采用先进的高速铣削加工14h便能够完成。高速铣削技术精度较高，一般能够10um，其工件温升小，表面不会出现变质会微裂纹，质量较高，研究显示其表面粗糙度Ra不高于1um。另外高速铣削技术能够对高硬材料进行加工，最高硬度可达到60HRC，成为当前模具制造技术的重要发展方向。
2.2电火花加工技术与绿色产品技术
所谓电火花加工主要指的是在液体介质中，采用脉冲放电原理对导电材料出现的电蚀现象进行清除，进而使零件的尺寸、形状等达到相应的技术要求。国外的电加工机床技术发展较快，其性能、工艺指标与自动化程度均处于领先水平。近年来，随着电火花加工技术的不断发展，人们对加工中的安全与防护技术给予了高度重视。当前电火花加工机床过程中的问题主要集中在辐射骚扰方面，其不仅会引发一系列安全事故的发生，而且对环境具有一定的破坏作用，因此，国际市场开始致力于对绿色产品的研究。以日本某公司为例，该公司采用直线电机伺服实施驱动，不仅反应速度快，而且具有较高的定位精度，且不容易变形，体现了鲜明的优越性。除此之外部分EDM采用混粉加工工艺、微精加工脉冲电源等技术，提升了工作效率。
2.3RPM下的快速经济制模技术
快速原型制造技术最早起源于20世纪中后期的美国，是对制造领域的一次新的创新与突破，该技术将CAD技术、数控技术以及机械工程技术等融为一体，实现了由零件设计发展成为三维实体原型设计，是一项系统性的先进制造技术。截至目前，RPM技术已经实现了向快速模具技术的转移，成为国内外RPM领域研究的一个热点话题。
3.模具先进制造技术的应用
新时期，我国的科学技术水平得到了极大的提升，模具先进制造技术的应用范围越来越广，不仅有效改变了传统加工难以实施的状况，而且在航空航天、机床、汽车以及电器等领域的模具制造中得到了广泛地应用。除此之外，其在电化学、超声波以及激光等新能源中的应用不仅提升了能量的多元化、综合化，而且扩大了传统加工领域的范围，提高了模具制造的质量。目前超声波的加工精度能够达到0.01～0.02mm之间，粗糙程度与传统的模具制造技术相比明显降低，仅为0.54um，对于充模、拉丝模以及抛光模等工艺中体现了较好的应用效果。再如激光加工，其不仅能够对表面进行一系列的处理，而且能够实施打孔、雕刻以及微细加工等工艺，其在聚晶金刚石拉丝模胚料中的加工直径不足0.04mm，数十秒便能够完成。当前我国的车辆与电机等产品呈现出轻量化的发展趋势，这在一定程度上增加压铸模的比例，与此同时对压铸寿命与质量也提出了更高的要求。另外随着现代成型工艺的进一步发展，气辅模具的应用更加广泛，其以优良的刚性与耐高压特性在精密模具型腔应淬火中得到了广泛地应用。除此之外在热流道技术的支持下，制件的质量以及生产效率能够得到极大的提升，降低对原材料的依赖性，节省了大量的生产成本，目前，热流道模具在我国企业中的使用率已经达到了85%以上。
结束语：模具先进制造技术类型复杂多样，且拥有良好的发展前景。新时期必须充分利用现代信息技术、管理技术以及自动化技术等，加强先进制造技术系统中人力、技术与组织构成的集成，不断探索新的模具制造模式，提升先进制造技术在模具制造中的应用效果。
参考文献：
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机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤，采用机械加工的方法，直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等，使其成为零件的过程称为机械加工工艺流程。比如一个普通零件的加工工艺流程是粗加工-精加工-装配-检验-包装，就是个加工的笼统的流程。
机械加工工艺就是在流程的基础上，改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性质等，使其成为成品或半成品，是每个步骤，每个流程的详细说明，比如，上面说的，粗加工可能包括毛坯制造，打磨等等，精加工可能分为车，钳工，铣床，等等，每个步骤就要有详细的数据了，比如粗糙度要达到多少，公差要达到多少。技术人员根据产品数量、设备条件和工人素质等情况，确定采用的工艺过程，并将有关内容写成工艺文件，这种文件就称工艺规程。这个就比较有针对性了。每个厂都可能不太一样，因为实际情况都不一样。
2 我国机械加工工艺的发展现状
透过中国制造看中国机械加工工艺发展现状，近年来中国制造的身影已无处不在。这折射出我国以机械、汽车等为代表的装备制造业的快速发展。没有机械等重工业的发展，生产各类消费产品的轻工业就失去了最基本的生产工具，中国也不可能成为世界工厂。以信息技术为代表的现代科学技术的发展对装备制造业提出了更高、更新的要求，更加凸现了机械装备制造业作为高新技术产业化载体在推动整个社会技术进步和产业升级中不可替代的基础作用。作为国民经济增长和技术升级的原动力，机械工业将伴随高新技术和新兴产业的发展而共同进步，并充分体现先进制造技术向智能化、柔性化、网络化、精密化、绿色化和全球化方向发展的总趋势和时代特征。更在于装备制造业为新技术、新产品的开发和生产提供重要的物质技术，是经济高级化不可或缺的战略性产业。即使是迈进“信息化社会”的工业化国家，也无不高度重视机械制造业的发展。
近年来，我国在机械制造领域取得了新的突破，在先进制造技术的应用中获得了不错的成果，但这只是一个阶段性的胜利，相比起发达的工业大国，仍然存在明显差距。具体表现在以下几个方面：
第一，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。在我国，计算机辅助管理在少数的大型企业中得到应用，小型企业还处在靠经验管理阶段。
第二，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。
第三，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。
3 我国机械加工工艺的发展前景
信息化：信息化是制造技术发展的生长点，信息技术正在以人们难以想象的速度高速发展。
精密化：现代高新技术产品需要高精度制造，社会的发展对机械产品的质量提出了越来越高的要求。这决定了发展精密加工、超精密加工技术是机械制造未来的一个重点。
集成化：现代制造业的方向并不只是计算机的集成，信息的集成，而是人、技术、组织的整体集成，包括功能集成、组织集成、信息集成、过程集成、知识集成和企业间的集成。
柔性化：柔性化不仅是指企业的制造技术柔性化，还包括生产方式柔性化，管理模式柔性化。
动态化：由于先进制造技术本身是针对一定的应用目标、不断吸收各种高薪技术逐渐形成、不断发展的新技术，因而其内涵不是绝对的和一成不变的。
虚拟化：虚拟化是指在计算机内对产品、工艺和整个企业的性能进行仿真、建模和分析，在虚拟制造环境中生成软产品原型，代替传统的硬样品进行试验，对其性能和可制造性进行预测和评价，从而缩短产品的设计与制造周期，降低产品的开发成本，提高对市场变化的响应能力。
智能化：智能制造是指综合利用各个学科、各种先进技术和方法，解决和处理制造系统中的各种问题。系统能领会设计人员的意图，能够检测失误，回答问题，提出建议方案等。
绿色化：绿色制造技术是指在保证产品的功能、质量、成本的前提下，综合考虑环境影响和资源利用的一种现代制造模式。
参考文献
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在早期的机械加工领域，机器的组装配合是其工作重点，采用物理机械知识完成加工操作，随着近年来数字化技术的快速发展，人们逐步认识到数字化技术在机械加工领域的应用潜力，是对传统机械加工模式的一种补充，数控技术与机械加工的结合也是一种必然的发展趋势。数字化技术能够对机床的加工过程实时的进行控制。对数控设备以及编程控制装置等系统进行修改操作，高精度的控制机械加工过程，同时也提高了机械加工制造的技术含量。随着上世纪六十年代第一台数控机床的出现，机械制造行业便进入了自动化技术发展阶段，历经多年的发展变革，数控技术面向了新的台阶。目前的机械制造中，通过数字、文字和符号等编译的代码信息指令可以高效的控制机械制造工艺。高精度的数控机床利用数字编程，能够对工件位置、加工角度、加工速度以及机械能量的流向等制造条件进行精确的控制，通过二进制数字运算模式的指导下，以尽可能小的误差开展机械制造工作。数控机床合理的利用了计算机高速运算能力，精度与传统的硬件组装控制相比要高出很多，计算机信息存储和数据处理过程精确高效，也进一步减少了机械加工制造中的误差。
1数控技术在国内机械制造行业的应用情况
随着现代机械制造行业对于制造精度要求的不断提升，数控技术在机械加工制造过程中得到了越来越广泛的应用，是一种有效的高精度机械制造技术。从目前国内的数控机床发展情况来看，已经具备了一定的水平。无论产品种类、操控性能，还是制造质量方面都有了长足的进步。据不完全统计，国内市场目前销售的数控机床超过1500种， 常见于金属材质的切削以及机械部件锻压方面。
1.1数控技术在国家重点工程中的应用
目前国内机械制造行业技术水平和加工精度，对于国家重点工程，尤其是国防军工项目的建设起着至关重要的作用。此外，近年来快速发展的航天航空事业中也需要更多的运用先进的数字控制技术，以不断提升机械零件制造加工的精确度。SSCKZ80-5型五轴车铣综合性加工体统在航空航天、船舶制造、铁路运输设备制造等领域有着很好的使用效果。数控机械制造具备的高技术、高精度特点，对机发动机主轴和起落架部件的等关键性机械零部件加工制造也有十分重要的作用。此外，类似于超精密球面车床等数控机械设备，推动了照相机镜片、激光加工设备与条形码检测设备等设备精细化与科学化应用，在国防侦查，监测等方面有着重要的作用。
1.2数控技术在企业生产中的应用机床设备中数控加工技术的应用
在企业日常生产中，机床设备机械制造中必不可少的工具。数字化控制技术也进一步的推动了机床设备向着现代机电一体化方向发展。此外数控机械制造技术的出现从一定程度来说，也改善了机床控制精度与生产效率，让机械制造设备更好的服务于企业的生产，让低成本高效率生产成为可能。以汽车工业为例，数控制造技术的推广直接推动了汽车零部件制造加工精度和生产效率。从某种程度上来说，也打破了制约我国汽车制造行业发展多年的“经济规模论”等传统观念的束缚，同时也实现了产品多样化、小批量部件高精度、高效生产，为汽车制造工业产品更新换代提供有力的支持。
2数控技术在机械制造行业中的发展前景
2.1机械制造中数控技术的发展方向
（1）高精度、快速数控制造技术。生产效率与产品的质量的提高有赖于高精度、快速数控制造技术的发展，缩短生产制造周期，增强企业的市场竞争能力。在汽车制造工业中，数控技术也便于进行多品种汽车部件的加工制造；在航空航天领域，机械零部件制造产品主要为薄壁和薄筋，其材质主要为铝或铝合金等轻质材料，刚度很差，仅在高切削速度或者应力比较小的情况，才可以进行加工。才是数控设备高速、高精度的特点能够发挥出良好的效果。
（2）智能化、网络化将成为数控技术的发展趋势。为智能化机械制造不仅能够提升生产效率，也有效的保障了机械制造产品的质量，例如制造自适应控制系统，加工参数自动生成系统等；智能化、网络化的发展，简化了编程与操作过程，自动编程系统与智能化操作界面的不断完善也是智能化发展带来的优势；此外智能故障诊断、联网监控等功能，也是数控技术发展的趋势。
2.2数控技术产业的发展战略分析
（1）发展战略。从国家战略安全的层面来说数控机械制造技术和产业应该得到足够的重视。制造业作为国内从业人数最多行业之一，制造业发展能够有效的改善人民生活质量，缓解国内就业压力，维护社会的和谐稳定；此外，从国防安全角度上来说，西方发达国家限制高质量的数控产品的出口，将其列为战略物质和政治筹码，对我国长期实施禁运和限制措施。
（2）发展策略。应该结合我国基本国情，从国家战略和国防需求，以及经济市场需求出发，以改善国内数控机械制造水平，优化产业结构为目标，有针对性的开展数控机械制造核心技术、配套技术的研发工作，力争实现数控机械制造行业的跨跃式发展。以终端产品为导向，带动数控机械制造行业的发展。集中解决数控设备和数控系统部件功能的完善，同时保证生产规模。没有可观的生产规模就无法生产出优质低价、竞争力强的数控机械制造产品。
结论
综上所述，数控技术对于我国机械制造水平和精度的提高有着十分重要的作用，也为我国国防军工行业以及生产制造产业发展带来了巨大的变革。目前一方面应该进一步的研究数控技术，另一方面也需要将数控技术发展同机械加工制造行业的需求结合起来。
参考文献：
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（二）发展原则。
（1）统筹规划，整体开发。科学合理地确定基地发展的重点领域，集中精力抓好锻铸造、建筑机械、鼓风机、电机和炊事机械等关联度大、技术含量高的项目建设，成为基地的支柱产品集群。
（2）自主创新，突出特色。牢固树立自主创新理念，把提高自主创新能力上升到基地建设的突出地位。通过政策引导，企业加强技术研发能力的提高和科技人才的引进，提高产品档次，以技术创新作为企业可持续发展的基础。
（3）突出优势，循环发展。以锻铸造、建筑机械、鼓风机、电机和炊事机械等为龙头，紧跟国际先进机械制造市场的变化，学习和吸收国际最先进的制造技术，提高基地的品牌知名度和技术层次。
（4）延伸产业，壮大集群。以本基地为平台，在做好本基地特色产业的同时，不断引进上中下游关联项目，增强产业的关联度和互补性，形成较完善的产业集群。
二、基地建设的发展目标与重点领域
（一）总体目标。以推动先进机械制造产业基地更高更快发展为总目标，引导产业向创新集群转变，全面提高基地的技术含量和配套能力，不断吸收和转化国际先进制造技术，健全以市场为导向的产学研创新体系，强化中介服务机构的职能。到年，把基地建成经济规模大、技术含量高、上中下游互联、专业分工清晰的创新产业集群，成为国内先进机械制造的重要示范基地。
（二）基地规划经济指标
依据基地内的发展趋势和发展规划，预计到年，基地新引进先进制造企业20家，完成总投资100亿元，培育骨干企业达到25家，年实现销售收入255(340)亿元，利税24.59(36.5)亿元。
其中培育产值超亿元的企业40家，产值超10亿元或利税超亿元的企业5家，产值在20亿元以上拥有先进设计与制造技术的企业2～3家。
——建成国家级企业技术中心1家；
——建成省级工程研究中心和技术中心2～3家；
——培育省级高新技术企业20家；
——开发省内先进水平以上的新产品30项；
——承担各级各类科技40项；
（三）重点领域。加快锻铸造产业集群的发展；发展大型建筑起重设备；大力发展鼓风机制造业；提高家用电器电机制造技术含量；大力发展炊事装备制造业；加快发展可持续制造集群。
三、基地建设的主要措施与支撑条件
（一）优惠政策
制定完善的促进先进机械制造产业基地建设的一系列优惠政策，对经过基地管理委员会认定进入产业园的高新技术企业，实行优惠倾斜政策。
产业园区内的高新技术企业，按15%的税率征收所得税。对基地内的高新技术企业、孵化器、中介机构，符合省享受财政专项资金扶持条件的，由财政部门按规定程序，审核安排专项资金予以扶持。
加强政策法规的执法力度，完善考核和监督制度。加强税收成本控制和效益考核管理，对资助的项目进行经济效益与社会效益的预算和考核，使各项政策确实起到促进基地内企业的技术进步和产业发展。
对进驻基地的先进机械制造技术企业，可获得以下扶持：
（1）对基地内骨干企业申报的市科技项目，给予优先立项，并安排相应科技经费扶持；
（2）对基地内企业申报的市级科技进步奖项目，优先给予推荐；对获得国家技术发明和科技进步一等奖、二等奖且产业化潜力巨大的获奖项目将安排重大科技成果转化资金予以支持。
（3）对基地内企业列入国家级工程技术研究中心的单位，当年给予300万元的一次性配套补助资金；对列入国家级企业技术中心的单位，当年给予300万元的一次性配套补助资金；对列入省级企业技术中心和工程技术研究中心的单位，当年给予100万元的一次性配套补助资金；
（4）优先协调解决基地内所需的高科技人才，并在科技人才住房、办公设施、家属安置等方面给予相应优惠；
（5）协调落实基地内高新技术企业和省级以上新产品在税收方面的政策。
（二）资金投入
1.建立多元化投资和管理机制。建立以管委会这一政府性投资为引导，企业投入为主体，金融信贷为支撑，包括各级各类政府科技投入、企业筹资、金融贷款、民间投资、海外引资等渠道、多层次，全社会的融资体系。
2.加大财政投入，提高投资的有效性。经济开发区管委会每年从财政资金中安排200万元的专项资金，用于先进机械制造技术产业基地项目的研发和产业化开发。如支持园区企业组建技术中心、工程技术研究中心、重点项目和其它科技攻关项目的实施等。
3.落实政策，引导企业加大投入。通过制定优惠政策，促进企业加大科技投入，并积极引导企业争取国家、省市各项研究的支持。对符合条件的孵化器自用以及无偿或通过出租等方式提供给孵化企业使用的房产、土地，免征房产税和城镇土地使用税；对其向孵化企业出租场地、房屋以及提供孵化服务的收入，免征营业税；对符合非营利组织条件的孵化器的收入，按照税法及其有关规定享受企业所得税优惠政策。
4.利用风险投资支持基地的发展。鼓励具有条件的企业，选择具有发展前景的项目积极争取高科技风险投资公司的风险投资的支持。
5.利用招商引资，进行国内外融资。积极宣传企业的优势，加大引进外资的力度，面向国内外进行融资。
6.建立先进制造技术产业基地发展基金。设立500万元的专项资金，支持园区重大项目的实施。建立产业基地发展基金，用于高技术含量的先进机械制造产业项目的研究、开发、中试等。充分利用国家对先进制造业的导向政策，找寻与财政金融部门的沟通平台，由区财政预算安排一定的资金，结合向国家和省申请的专项资金，设立先进制造技术产业的发展基金。主要功能：对中小企业研究与开发新产品提供必要补助；对已具备一定技术水平、规模和效益的项目企业扩大生产规模，使用银行贷款，给予贷款贴息；对实现财税贡献增长较大的企业及行业内有较大影响的科技带头人给予相应的奖励。
基地骨干企业每年用于产品研究和开发的资金不低于年销售收入的5%。市、市的科技经费优先支持基地企业的科技开发项目。
（三）管理机构
1.组织机构。为切实加强对国家先进机械制造产业化基地的领导，更好地发挥基地的示范和带动作用，提高全市机械制造业的自主创新能力，市人民政府成立由市政协主席、开发区党委书记岳庆林为组长的先进机械制造产业基地领导小组，领导小组办公室设在经济开发区管委会，由韩军副主任兼任办公室主任。基地管理办公室和日常管理服务机构设在经济开发区管委会，具体负责基地的日常管理和相关服务工作。
2.日常服务。借助开发区管委会这个平台，由管委会分管副主任负责，配备专人及相应办公设备。主要职责为按照中心要求统计基地有关数据，上报基地发展动态，申报科技项目；重点联络和扶持骨干企业、关联企业、中介服务机构，落实和兑现有关优惠政策，办理进入基地的审批手续；调查了解企业的经济和科技发展动态，协调解决企业经营和产品开发等方面遇到的问题，鼓励企业间的协作和联合，促进企业更好更快发展。先期成立的先进机械制造产业园领导管理服务机构，由开发区主要领导负总责，开发区分管领导直接负责，各相关部门主要负责人参加，其核心任务是全面领导产业园的建设，研究制定工作规划和政策措施，并监督实施，同时负责协调各部门之间的关系，解决基地建设和发展过程中的实际问题。
3.建立行业协会。建立先进机械制造产业行业协会,加强与相关行业协会的联系，发挥行业协会在信息、政策、人才资源方面的优势，以及在政府和企业之间的桥梁、纽带作用。行业协会提供信息服务和咨询，有助于企业加强自律、提高产品质量和服务意识，增强企业凝聚力和市场竞争力。
4.成立经济开发区高新技术创业服务中心。主要围绕先进机械制造这一特定技术领域，在孵化对象、孵化条件、服务内容和管理团队上实现专业化服务，在该领域培育和发展一大批高新技术企业，提高这一主导产业在开发区发展中所占的比例和份额。同时出台相应的基地和园区高新技术企业管理办法，制定明确的发展方向，配备得力的领导班子，设置高效合理的办事机构，并在园区内划出面积5000平方米以上的已可自主支配的试验场地，做好科技型企业的孵化工作，为开发区培育更多的高新技术产业增长点。
（四）技术创新服务体系
完善配套服务机构，营造创新创业的良好环境。大力培育围绕交通装备先进制造产业发展的第三方中介服务机构。深入实施“科技创新”战略，完善产学研紧密结合机制，鼓励和引导区内骨干企业发展自主研发中心，开发先进核心技术，提高自主创新能力。
1.进一步加强“产、学、研”结合。在现有产学研联合的基础上，进一步加强与中国科学院、中国工程院、清华大学、同济大学、大学、交通学院等单位的合作，充分利用这些单位的人力资源和科研条件，进行新产品的开发、成果转化，并经常开展一些高层次高水平的学术交流和技术项目的。
2.发挥企业研发中心的技术优势，加大扶持力度。园区内的骨干企业和重点企业，要建立和加强研发机构的建设，健全完善技术创新体系，提高企业的创新能力。规范企业工程技术研究中心和技术中心的运行管理，保证和加大研究经费的投入。总体上，要求企业提取的技术开发费用占当年销售收入的比例不低于5%，加快技术中心的建设和政策扶持力度，发挥中心技术和人才优势，逐步建设成为交通装备及先进制造研发基地、技术和成果转移基地。
3.加快先进机械制造基地孵化器的建设。充分发挥现有的资源，加速建设进先进机械制造产业基地的孵化器。为中小企业提供成熟的技术和产品。孵化器按企业方式运作，由专业人员进行管理，注重各种平台（技术、资金、政务、商务平台）的建设和完善，为企业提供全方位的支持与服务。
（五）人才信息服务
充分发挥高等职业教育基地、人才交流中心、职业介绍中心、网络信息平台的作用，加强人才队伍建设，采取“走出去，请进来”等多种方式，引进各类研发和高级管理人才。同时鼓励校企联手，采取定向培养，人才定单等模式，为交通装备先进制造产业基地的快速健康发展提供强有力的技术人才支撑。
（六）对外宣传
在基地入口、出口主要道路设立标识牌，在中心区域设立综合介绍先进机械制造产业基地的宣传牌，各骨干企业和关联企业门前统一挂牌。建立产业基地的独立域名的网站，并与中心网站及省、市科技部门、国内重点配件交易中心链接，宣传和介绍基地发展情况
（七）保障措施
坚持以科学发展观为统领，以构筑现代化工业强市为目标，依托区位优势，着力推动先进机械制造产业基地发展进程。
1.加强先进机械制造产业基地的制度建设，为创新集群提供良好的发展空间。制度创新是创新集群更好、更快发展的必要保证。通过制度创新形成一种政策调控与优质服务相结合的体系，为集群发展提供“公开、公平、公证”的创新空间，以利于企业生产经营、中介服务机构创建、科学研合作、社会资源共享，形成一个有机的结合体。
2.创新服务方式，不断完善有利于加快先进机械制造产业发展的良好环境。充分发挥已形成的产业群体优势，把骨干企业培育作为壮大主导产业实力的突破口，构建创新服务平台。大力扶持企业技术开发中心，加强与高校、科研院所的联系，为基地的发展和创新不断提供新信息、新知识、新人才，有效提高基地创新的效率。
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1 中国焊接技术发展现状
1.1 焊接技术自动化水平较低
我国的大多数焊接仍然是采用手工焊接来完成的，长期以来焊材生产一直以手工焊的焊条为主，与国外80%的自动化焊接水平相比，我国的30%自动化水平显得如此相形见绌，这也无可厚非的拉开了我国与国外焊接技术上的距离。随着焊件复杂化得发展趋势，手工焊接必将严重影响生产发展，要想取得制造业的迅猛发展，必须发展自动化焊接，使我国成为焊接强国[3-4]。
1.2 焊接人员专业技术水平不足
人是高新技术的载体，是企业的核心力量，企业的任何发展都是以人为本的。我国的焊接技术人员对业务水平了解的太少，与行业需求存在非常大的距离，使焊接产品的质量很难得到大的提升。我国焊接技术人员具有高职称的人员太少，大多企业缺少高学历的工程师和有经验的焊接结构设计师，这已是一个不容忽视的严峻问题[5-6]。
2 中国焊接技术的发展展望
2.1 焊接材料发展趋势
焊接材料在焊接工艺中有着非常重要的作用，我国目前焊接材料产量居世界首位，但焊接材料产品结构和工业发达国家相比差距明显。焊接技术发展到一定水平后，开发新材料也逐渐进入了焊接领域工作者的视线，当下焊接材料正在从黑色金属转向有色金属，由金属材料转化为非金属材料，由结构材料转化为功能材料，由多维材料转化为低位材料，由单一材料转化为复合材料。为了解决材料高性能和可焊接性之间的矛盾，需将新型材料纳入到焊接材料中去，以提高焊接产品质量和焊接效率，进而提高焊接领域整体发展水平[7-10]。
2.2 提高焊接产品质量
焊接质量决定了焊接产品的质量，我国虽然焊接材料产量居世界首位，但焊接产品质量却相对落后。我国目前对焊接材料预处理缺少专业的体系及技术，无铅连接材料以及技术应用落后，我国应注意高端焊接产品以及特种助焊剂等方而的应用，研究更好的焊接工艺，进一步提高焊接质量，进而提高焊接产品质量[11]。
2.3 发展绿色节能焊接技术
随着科学技术的发展，经济的进步，人们越来越重视节能减排，绿色环保，焊接技术的发展也必将绿色节能放在首位，清洁生产是对焊接生产的必然要求。高效节能的焊接工艺是高焊接效率的保证。不同的焊接工艺都会对环境释放有害气体，烟尘，弧光辐射，噪声等，目前，国内外已经在研究用更为清洁且高效的焊接技术替代传统的焊接技术，使具有巨大经济效益和社会效益的绿色焊接技术真正广泛应用于不同领域，让焊接技术向简单智能的方向发展[12]。
3 结束语
焊接技术在制造业中发挥了举足轻重的作用，焊接技术的发展将不断促进制造业的发展。随着科技的进步，为了提高焊接技术水平，促进制造业发展，需要结合我国制造业实际情况，深入研究，了解焊接技术特征，制定科学有效的焊接技术发展对策，不断提高焊接技术水平，带动制造业的发展。
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先进机械制造技术，是现今科技发展下的一个重要技术成果，其融合了计算机技术、信息技术以及集成化制造技术等诸多高科技的优势。以往，制造技术单一，且工作效率低，每一个产品的问世，都会随之涌现出与其功能近乎相似的相同产品；而且在产品制造方面，由于技术的不成熟，使得制造进度缓慢，生产率低，很难应对快速发展的经济竞争市场。先进机械制造技术，凭借本身智能化、系统化的优点，完全弥补了传统制造技术所表现出的不足之处，不仅有效地提高了生产效率，也使得产品向着多样化方向发展。
1 现代机械制造技术的发展趋势
1.1 全球化
制造的全球化，可以说是如今机械制造业自动化最重要的发展趋势。近年来，在各种工业领域中，国际化经营不仅成为大公司而且已是中小规模企业取得成功的重要因素。
这一方面，由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈，例如在机械制造业中，国内外已有不少企业在这种无情的竞争中纷纷落败。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业，不得不扩展新的市场。
另一方面，由于网络通讯技术的快速发展，提供了技术信息交流、产品开发和经营管理的国际化手段，推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用，已成为全球化制造业发展的动力。
1.2 信息化网络化
互联网通信技术，几乎垄断了全球信息交流领域。在制造技术方面，一种产品的开发与研制，可以通过网络实现异地跨界进行。网络通讯技术的迅速发展和普及，给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售，都可以异地或跨越国界进行。利用网络通讯技术，可以加强各国产品的合作以及技术经验的交流。同时亦可在最短的时间内，达到最快速、有效的技术经验学习。
1.3 自动化
自动化是一个动态概念，目前，其研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。制造自动化技术的发展趋势，是制造全球化、制造敏捷化系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。
1.4 敏捷制造
制造自动化系统的生存能力和竞争能力，在很大程度上取决于是否能在很短的开发周期内生产出低成本、高品质的不同品种产品的能力，从而去面对市场的挑战。敏捷制造是将柔性生产技术、熟练掌握生产技能的劳动力，与促进企业内部和企业之间相互合作的灵活管理集成在一起，通过所建立的共同基础结构，对迅速改变或无法预见的市场，做出快速反应。其旨在不可预测的持续变化的环境中，使企业具有卓越的自适应能力，从而占据主导地位的总体战略，同时也是对市场需求做出快速响应、快速重组的生产模式；敏捷制造是一种哲理或管理哲学，是企业管理的战略性变革。其特征，是制造柔性和成员合作，制造柔性是敏捷制造的组成部分，包括人员、设备和软件3 方面的柔性。
2 我国现代机械制造技术的发展方向
先进制造技术，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。
2.1 现代机械制造技术的发展方向
现代机械制造技术的发展，主要表现在两个方向上：
一是精密工程技术，以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表，将进入微型机械电子技术和微型机器人的时代；
二是机械制造的高度自动化，以CIMS 和敏捷制造等的进一步发展为代表。
（1）精密成形技术。成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等。精密成形技术包括精密锻压、精密热塑性成形、精密焊接与切割等。
（2）无切削液加工。无切削液加工的主要应用领域，是机械加工行业，无切削液加工简化了工艺，减少了成本，并消除了冷却液带来的一系列问题，如废液排放和回收等等。
（3）快速成形技术。快速原型零件制造技术，其设计突破了传统加工技术所采用的材料去除的原则，而采用添加、累积的原理。其代表性技术有分层实体制造、熔化沉积制造等等。
由于以上工艺和技术不仅减少了原材料和能源的耗用量或缩短了开发周期、减少了成本，而且有些工艺的改进对环境起到保护作用，因此被称为绿色制造工艺。
2.2 发展机械自动化技术要立足于中国国情
发展我国的机械自动化技术，应该从我国的具体国情出发，着眼于我国机械制造业的发展现状，并坚持可持续发展的战略眼光，从整个国家的角度来进行仔细的考虑，走中国特色的机械自动化技术发展之路。
发展机械自动化技术，是一个由低级到高级、由简单到复杂、由不完善到完善的过程。当机械的操作采用自动控制器以后，生产方式才能从机械化逐步过渡到机械控制自动化、数字控制自动化、计算机控制自动化。另外，只有建立了自动化工厂以后，生产过程才能全盘自动化，才可能进入机械自动化的高级理想阶段。
目前，中国机械制造业同世界先进水准之间，存在着阶段性的差距。在这种情况下,普遍应用电子计算机集成制造系统的高度自动化，并不具备相应的基础技术、发展经验和所需资金。因此，应该发展生产工艺成熟的大批量生产的自动化技术。
在我国，在数量较大的同类产品连续流水作业的切削加工生产中，自动化设备仍然是以半自动机床、自动机床、组合机床及其组成的自动线、回转体零部件加工自动线等为主。在大批量的铸造、锻造、焊接、冲压、热处理以及装配等生产过程中，采用自动单机和自动线则是符合现实的，也是可行的。针对品种较多的成品生产，应该采用可快速重新调整的设备，组成成组工段或者流水线、可更换主轴箱组合机床自动线、短自动线和复合制造单元，从而实现成组自动化。针对单件小批量生产，应该从推广成组技术入手，适当发展采用数控机床应用或加工中心。
2.3 自动化技术的发展走向
正确判断、识别并坚持自动化技术的发展走向，对于机械自动化技术的发展至关重要。目前，机械制造自动化技术的发展走向，朝着数字化、绿色化与智能化方向发展。
数字化是先进制造技术发展的核心，是制造技术、计算机技术、网络技术与现代管理科学交叉作用的共同结果，这将是机械自动化技术发展的必由之路。
随着人们对人类与环境之间的关系认识的逐渐加深，实现人类与环境之间的协调、可持续发展，是当代经济发展必须遵循的原则。机械自动化技术的发展，也同样要遵循这一原则，实现绿色化发展之路。
近20 年来，制造系统正在由原来的能量驱动型，转变为信息驱动型，这就需要制造系统不但要具备一定的柔性，同时还要表现出一定的智能，实现在对大量复杂信息处理的同时，能够自主进行选择与处理。这既是现代科学技术发展的必然结果，也是人类社会进步的重要标志，具有良好的发展前景。机械制造业在任何一个国家的重要地位，都是显而易见的，机械自动化技术直接关系到机械制造业的基础和水平。
2.4 改变传统局限，研究新的技术
前几年，我国的机械制造技术理念，仅仅局限于国内，对外则少之又少。虽然近几年我国对外出口有所增加，但是相对于发达国家，我国的国外市场仍处于狭窄状态。发达国家的机械制造技术水平较高，不断地抢夺我国市场，致使我国许多知名企业在竞争中落败。
但从另一方面考虑，虽然我国的机械制造技术水平较低，但我们可以与外资企业进行合作，在合作的过程中，学习外国先进的机械制造技术，再在此基础之上，研究新的技术。
总的来说，我们必须改变传统理念，努力提高我国的机械制造技术，才能稳定住我们的市场，才能更好地发展自己的机械制造技术。
3 结束语
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关键。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。我们应了解机械制造技术的发展过程，认识现代机械制造技术的现状，把握现代机械制造技术的发展趋势，科学高效地进行现代机械制造技术的研究，尽早地实现我国由制造业大国到制造业强国的过渡。
参考文献：
[1] 孙建，姚芳萍. 先进制造技术的发展趋势及其应用[J]. 林业机械与木工设备，2010，（4）：78- 80.
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0 引言
机械设计制造及其自动化是一门比较综合的学科，在原来的机械设计制造的基础之上与多现代化技术相结合的学科，它主要涵盖了机械制造、机械设计、自动化等多个方面的知识。它可以解决现代工程中见到的一些比较复杂的工业生产难题。这门学科对于当今我国的工业发展有着及其重要的地位。我们国家的工业水平也是非常依赖机械设计制造及其自动化专业发展的。所以我国的机械设计制造及其自动化的发展前景还是非常好的。机械设计制造及其自动化发展是符合我国的经济发展规律的，让我们的经济建设实现智能化转变的一个重要契机。
我国政府在近些年加大了对于机械设计自动化专业建设的投入，积极鼓励高校学生学习机械设计制造及其自动化专业。国家的经济发展离不开人才的支持。机械设计制造及其自动化专业人才也将推动我国的现代化建设的进程。
1 概论我国当前的机械设计制造及其自动化发展存在的问题
改革开放以后我们国家将经济建设放在了首要位置，在这种大环境下我们国家的机械制造业发展飞速，工业化大生产有着很大的突破。但是我们的机械设计还是有存在着一定的问题。
（1）我们的很多工业设计缺乏自己的创新思维，简单直白的说就是缺少我们自己的特色。很多机械设计课程的理论不能跟上实际工业对于机械设计的要求。是一套脱离实际生产的理论。从而导致学生毕业后无法在企业中做出真正符合企业要求的工业设计。
（2）我们的机械设计制造有很多是仿造国外的设计，不能切实有效的为企业生产带来实际的收效。国外发达的工业发展是领先我们国家的工业发展水平的，但是国外的生产环境和生产要求与我国的实际生产情况有着相当大的出入，它们有的设计并使用与我国的工业生产。所以即使我们做出了国外机械设计的高仿版，但是并不能真正的运用于我国的工业生产之中。
（3）机械设计制造及其自动化知识产权的保护不足，我国的知识产权保护还是存在一定的漏洞。很多真正的机械设计师的作品得不到真正的法律保护。从而使得这些作者的实际劳动成果没有得到承认和保护。让那些热衷于山寨做仿版的人不劳而获。在这样一个恶性循环下真正愿意做机械设计的骨干人物越来越少，它们会缺乏做设计的热情。这对于国家的经济发展有着一定的负面影响。
2 我国机械设计制造及其自动化的自身特点和存在的优势
2.1 我国的机械设计及其自动化的特点
我们国家的机械设计制造业有着自己的发展特点。我们是一个发展中的国家，国家政策是鼓励经济发展，支持人才培养。在这种背景之下，我们机械设计及其自动化专业的人才变得炙手可热。机械设计自动化改变了传统的依赖人力去操作的机械，使得机械产品中渗透了新的技术。机械自动化极大的提高了企业的劳动生产效率，降低了企业的生产成本，提高了企业的经营利润。
与传统的机械设计相比较，新技术要求我们的机械设计里面有更多的智能化的东西。多种元素的融合让我们的机械设备能面对更多的工业生产方面的问题。自动化背景下的机械生产的功能性更加的强大。我们的机械设计自动化不是单方面的将各种技术累加在一起，而是依据企业的实际情况来做符合企业生产要求的机械设计。
2.2 我国的机械设计及其自动化存在的优势
与其它的专业相比较，机械设计及其自动化有着自身的优势。首先是该专业有很强大的技术性。通过我们的机械设计制造自动化可以提高我们的机械设备的智能化的生产水平，提高企业的生产利润。自动化的机械设备最大的优势就是掌握的是实际改善企业生产状况的核心技术。近年来不论是国企还是外企或者是民营企业对于这个专业的人才是求贤若渴的。
3 机械设计制造及其自动化的专业发展前景
机械设计制造及其自动化专业的学生毕业后一般是从事机械制造领域内的设计制造、技术开发等等。毕业生的就业范围还是偏重于重工业的。当前机械设计制造及其自动化的发展前景要求我们做到以下两点：
（1）高校要积极培养专业的机械设计人才。很多高等院校甚至是高职高专都开设了机械设计及其自动化专业课程，但是培养出来的人才是良莠不齐的。真正能够为企业所用的专业人才并不是很多。但是社会对于这个专业的人才需要量是越来越大的。我们需要积极的培养能够为企业带来经济利益的机械设计人才。
（2）机械设计制造业的应用领域非常的广泛，我们需要加强对于该专业的重视。因为技术是经济发展的主要支撑。所以我们应该高度重视机械设计专业的教育。高校应该提出一套能够适应当前经济发展情况的教育体系。重视关于机械设计人才的培养规划。真正的为我国的工业发展输送专业的人才。
4 结束语
总而言之，机械设计制造及其自动化的前景是一片光明的。它需要学生掌握专业的知识并且可以与实际相结合。它是一门研究机械制造理论、制造技术、自动化制造系统和先进制造模式的学科。机械设备自动化的培养目标非常的明确就是培养出能够将机械设备与自动化通过计算机方式结合起来的人才。该专业有着及其广阔的发展空间的。就目前的情况来看，我国的工业领域中还是很缺乏技术性的人才。所以我们的机械设计人才还是有很好的施展舞台的。
参考文献：
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1机械自动化在制造业中的地位
机械自动化为机械制造提供了便捷，通过节约时间和成本进而提高了机械制造的工作效率。随着技术的进步和普及，它不仅仅被应用在制造业，也向其他工业领域进军，创造了丰厚的社会效益和经济效益。机械自动化的技术水准不仅掌控着整个机械制造业的发展，而且对国民经济各部门的技术进步也有很大的影响力。
形式上，运用人工智能技术对简单的生产动作进行操控和运行，它将人、机械和自动化机器综合成一个系统，系统中各部分协调合作，从而高效生产产品；涉及面上，自动化技术涉及到加工制造和产品的生命周期，操纵着整个过程；功能上看，它节约了人力资源，节省了生产时间，提高了生产速率，进而提升了企业的综合竞争力。
2我国机械自动化的发展现状与应用
我国作为一个发展中国家，存在着技术缺陷，与一些发达国家相比，机械自动化技术只是处在摸索、操作阶段，落后陈旧的设备和技术要求我们要不断的吸取新鲜技术与经验，用自动化技术取代传统的机械制造，目前我国计算机的使用还不够精熟，只停留在经验管理阶段，缺乏对计算机的实际操作，只有很少数的企业应用了激光加工技术、高精度加工技术等先进加工技术。
（1）机械自动化在农业上的应用
在农业上机械自动化技术被应用在农产品的加工、贮藏、运输等程序，实现
农业机械及装置部分自动化或无人自动操作控制，使得机器代替农民进行耕作、施肥、灌溉等田间管理工作，既节省了人力资源，又做到了精细操作的要求，农业生产上做到精耕细作，对温室产品实行智能化控制，降低成本，最终提高了农产品质量。
（2）机械自动化在工程中的应用
机械自动化在工程上的应用越来越广，主要体现在挖土机、挖掘机、焊接等方面的应用，大大提高了劳动效率和施工质量；最佳机械自动化是实现无人化控制，全程都是机器控制并执行，不仅安全而且节省资源，缩短了施工周期，也能快速竣工。
（3）机械自动化在工业方面的应用
机械自动化在食品包装方面主要体现在节省人力、提高工作效率、自动化装备以及一机多用等方面，使得包装流程高精度、高效的进行。现代包装机械自动化得到改进，将包装机械、电子信息、食品检测多方面技术融为一体，大大提高了包装质量和速度，同时也避免了人为的疏忽造成的失误。
机械自动化在太阳能中的应用主要体现在光伏发电、切片设备、全自动丝网印刷等方面。目前我国光伏设备与国际水平还存在一定差距，而PECVD设备和硅片切片技术的自动化是需要改进的，太阳能光伏发电系统包括光伏电池组件、逆变器、控制器和蓄电池组，这一系统主要涉及到高端的自动化技术，需要在现有基础上发挥更加独特的优势。
（4）机械自动化在制造业上的应用
机械设备在出厂使用之前多需要进行功能检测。因此，在机械设备生产过程中，可以利用机械自动化技术，实现制造、生产与检测的同步进行，这样可以有效提高检测效果、提高机械设备的使用效率；根据生产需求，工作人员需要对机械进行调试、检验、组合等多项工作，因为工作量大导致失误率也高。应用机械自动化技术进行机械装配，可以提高生产质量与效率，进而提高企业生产的经济效益和社会效益。
3机械自动化的发展前景展望
（1）根据实际情况发展适合我国国情的机械自动化技术
我国机械自动化技术与发达国家发展存在一定的差距，因此不能盲目地进行效仿，基于我国的资金短缺、技术欠缺，应把自动化重心放在发展生产工艺比较成熟的大批量生产自动化技术，而小批量的单件生产最好发展数控机应用和加工中心。发展机械自动化技术要以企业生产和发展的实际需要及具体条件为目标。只有采用与产品相适应的自动化方式进行生产才能收到良好的经济效益和社会经济效益，做到有的放矢，节约了时间和精力。
（2）着力发展实用型的机械自动化技术
我国机械制造业的技术发展水平还不够，以企业盈利为目的，要大力发展实用型的自动化技术，生产社会需要的产品，快速获得社会、经济效益。发展要根据实际情况，不能盲目跟从，我们目前的任务是提高生产效率、扩大经济收益，不断的扩大生产规模。
（3）发展低成本、见效快的自动化技术
我国自动化技术受经济基础、技术条件的限制，其发挥空间受阻，应该结合实际情况发展低成本、见效快的自动化技术，企业在引进自动化技术的时候，要充分的将企业现有的设备利用起来，对其进行改造，如对传统的机床设备安装数控设备，使其能够以较低的成本继续发挥作用，在原有设备改造的基础之上不断的熟悉自动化的技术，最终实现完全的机械自动化，并尽快将改进的设备和技术投入使用当中，快速获得收益。
（4）实现全盘自动化、功能多样化的自动化技术
机械自动化的最高境界是实现自动化技术的功能多样化，以此满足不同使用者的需求，要充分实现使用者和操作系统的沟通桥梁用户界面，其中还有许多需要完善和开发的新功能，进而实现以计算机技术为核心的全盘自动化，智能化和自动化将是以后各行各业发展的必经之路。
（5）打造自动化技术的绿色化发展
人类在生产过程中带来了或多或少的环境问题，而现今环境问题一直是困扰我们的一件大事，技术人员在研究和应用机械自动化技术时也应充分考虑到这一点，实现自动化技术的绿色化发展，降低机械运行过程中的能源消耗、噪声污染等影响环境质量的因素，以赢得生态效益、经济效益的双赢。
（6）注重发展配套机械自动化技术
在技术发展过程中不仅要发展主体，还要配套发展自动化元件和控制系统，自动化生产时，机械制造系统的自动控制、自动检测、伺服系统的操作等都少不了要应用微电子技术和自动控制理论；自动化生产时，信息的交换与处理、存取、运算、判断和决策等也都少不了要应用计算机与信息处理技术，合理的将其配套设施结合应用，是提高自动化技术应用效率的有效途径。
4结语
科技进步对机械自动化技术的需求越来越高，它改革了机械制造的生产模式，促进机械制造生产效率的提升。我国在机械自动化技术方面也是刚刚起步，还需要技术人员的深入探索和研究，最大限度的填充发展空间，发挥潜力。
参考文献：
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1.机械自动化技术的特征与重要性
美国机械工程师协会于1984年为现代机械下了如下定义：现代机械是“由计算机信息网络协调与控制的，用于完成包括机械力、运
动和能量流等动力学任务的机械和（或）机电部件相互联系的系统”。它与机电一体化是一致的，因此可以说现代机械就是指机电一体化系统。20世纪90年代国际机器与机构理论联合会给出了这样的定义。机电一体化是精密机械工程、电子控制和系统思想在产品设计和制造过程中的协同结合。因此又可以说机电一体化就是在机械设计制造及其自动化基础上的发展。机械自动化技术不仅具有明确的范畴，而且主要是面向工业应用的，有助于制造行业经济效益和社会效益的提高。同时，机械自动化技术是面前全球竞争的先进技术， 是驾驭生产过程的系统工程，以节约生产时间、降低制造成本、稳定的质量制造水平、提高产品市场竞争力为主要目标。
随着现代工业的发展， 机械自动化技术的重要性越来越明显，在进入 21 世纪后，社会不断进步和发展，我国正全面的实现信息化、工业化和高科技化。自动化方式将在社会的各个领域得到广泛关注和普及。随着时代的进步，全球也开始进入到新技术革命时代，现代工业生产过程中，要用各种自动化设备来监视和控制整个生产过程，以期各个设备能在最佳状态下运行，生产出最好的产品。因此，没有自动化技术的发展现代化生产也就失去了根基。机械自动化技术在工业生产中的具体应用，不仅可以确保工业生产过程的安全、高效以及稳定性，还可以实现生产原材料和能源的节约，提高产品的生产质量，因此对我国国民经济的发展具有十分重要的现实意义。目前，我国经济正处于高速发展阶段，因此处于初级阶段的机械自动化技术，未来将具有十分广阔的发展前景。
2.自动化技术出现的历史背景
《墨子》中记载：“公输子削竹木以为鹊，成而飞之，三日不下。”这是说战国时期 木匠的祖师爷鲁班制作了一只木鸟，其运用风力能飞上天，并 长达三天不降落。这是自动化技术应用的最早记载。在后来三国时期著名的军事家、思想家诸葛亮制造的木牛流马，也说明了机械自动化的重要性。机械自动化真正起步、影响全球的时间是近代西方工业革命时期。当时，英国著名的科学家詹姆斯・瓦特改进了蒸汽机，其运用的就是机械自动化调节系统部件。蒸汽机的改进是机械自动化控制应用的一个里程碑，也将机械产业引领向了一个全 新的高度和空间领域。此后，机械自动化不断发展，真正做到了工业化生产加工，同时也减轻了劳动强度，提高了劳动效率，令整个世界的平均生产水平迈向了一个新的台阶。现在，各行各业都已离不开机械自动化系统。
机械自动化技术从上世纪二十年代在机械制造冷加工大批量生产过程中开始发展应用，60年代后为适应市场的需求和变化，为增强机械制造业对市场快速反应的能力，开始组建可变性自动化生产系统，即围绕计算机技术的柔性自动化。这种可变的自动生产系统进行工作的前提是制造系统不改变或者是变化的可能性很小，只有在这种情况下，才能使机器设备以及生产管理的过程中实现自动检测和信息的处理，并能进行合理的分析判断，然后自动进行预定的操作其中的某一过程，同时，从制造某一零件能够自动转换到制造其他的不同的零件。如汽车制造厂在装配线上进行车型和配置的快速准确更换，以适应小批量多品种产品的生产。但经过实践分析发现，在这一时期定义的自动化制造系统和现在大多数实际运用中的企业存在很多不相融合的地方。
现在，除了少数工业比较发达的国家中一些生产部门使用的机械自动化水平较高外，其他的大多数国家机械自动化的水平还处在操作的阶段，我国也处在其中，因此，需要对该技术进行不断的研究探索，循序渐进，经过不懈的努力和条件的创造来实现自动化最理想的高级阶段。
3.我国机械自动化技术的未来
1）结合实际，发展实用型机械自动化技术
先进制造技术的目的在于应用。机械自动化技术的未来发展要时刻以企业生产发展的实际需求为导向，如果背离了这一原则，将会导致我国机械自动化技术发展偏离轨道，不能为社会创造经济效益。因此，只有结合实际，对机械自动化技术进行合理应用，引入的机械自动化技术以实用为准，才能使机械自动化技术产生的效益最大化，从而提高国民经济效益。发展机械自动化技术，应以企业生产、发展实际需要、具体条件为导向。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产，才能取得良好的技术经济效益和社会经济效益。据调查，我国引进的弧焊机器人，完全正常运转、充分发挥效益的只占 1/3； 另外 1/3 处于负荷不满或不能完全正常运转状态； 还有 1/3 不能正常使用，这直接影响了企业对机器人的开发。
2）发展投资少、见效快的低成本自动化技术
动化技术应用发展的初期阶段，应寻找投资少和见效速度快的自动化技术。这是因为，低成本的自动化技术有较大的潜力和发展前景，其较少的投资和较快的见效速度也让企业有能力发展。率先发展低成本的机械自动化技术，其潜力大、前景广、投资少、见效快。提高自动化程度，可以取得事半功倍的经济效益，这是我国现阶段发展和国情的需要。如： 美国麻省理工学院提出的精简生产 LP（ Lean Production） 模式，就是以最小的投入，取得最大的产出的具体体现。日本丰田公司采用、推行适时生产 JIT（ Just In Time） 、全面质量管理 TQC（ Total Quallty Control） 和成组技术 GT（ Group Tech-nology） 、弹性作业人数和以人为本为支柱的生产方式，均取得了良好的效益。借鉴国外发展机械制造业低成本自动化技术的经验。我国机械制造业各企业有大量的通用设备，在发展现代机械自动化技术时，若以原有的设备为主，合理调整机床布局，添加少量的数控设备，引入CAD/CAM技术，充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性，共同构成一个以人为中心、以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统，为我国机械制造业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径同时低成本的自动化技术也能为以后更高阶层的自动化技术的使用奠定良好的基础。
3）结合中国国情，发展现代机械自动化技术
机械自动化是一个由低级到高级、由简单到复杂、由不完善到完善的发展过程。当机械的操作采用自动控制器后，生产方式才从机械化逐步过渡到机械控制自动化、数字控制自动化、计算机控制自动化。当前，中国机械制造业同世界先进水准相比仍存在阶段性差距。在这种情况下，基于生产工艺成熟的大批量生产是适合我国基本国情自动化技术的一种模式。大批量生产的产品品种单一，结构稳定，产量很大，具有连续流水作业和综合机械化的良好条件。因此，应发展应用电子计算机集成制造系统的高度自动化技术，应发展生产效率高和技术经济效益良好的生产自动线，应发展在自动线的基础上按先进的工艺方案建立综合自动化车间和全盘自动化工厂，应发展采用数控机床或加工中心，建立柔性制造单元（ FMC） ，以取得较好的经济效益。
4）配套发展机械自动化技术，注重人才培养
发展应用机械自动化技术，基础工作不容忽视，研究生产大量性能优良、自动化水准高的机电产品是发展应用机械自动化技术的关键。自动化技术在机械制造中的应用就是在控制理论的指导下，对生产的物流和人的作用进行综合的研究，涉及到机械技术、微电子技术、自动控制理论和计算机技术等各个方面。
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Keywords: mechanical manufacturing technology, the characteristic, the development, the trend
中图分类号： TD406文献标识码：A文章编号：
引言：通常意义上讲我们所涉及的机械制造技术是对产品的设计、加工、出售、使用、维修以及回收等整个过程进行研究的学科。当今大量应用先进机械制造技术的最终目的是迎合社会发展,提高产品质量以及企业竞争力。技术的革新极大程度上提高了我们技术的进步,人民群众对其要求也是越来越高,不仅要求外形美观,质量高档,价格合理,使用方便,还要求有多样的品种,快捷的更新,满意的服务以及高程度的自动化。为了迎合社会的发展,满足当代人越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。
1、机械制造技术现状及特点
(1)机械制造的现状：我们的机械制造技术近些年来得到了迅猛的发展,日益受到经济管理部门关注,取得了一系列的突破，尤其是在自主开发创新能力方面以及行业整体技术水平方面显著提高。虽然我国也在不断开发,引进及采用现今的机械制造技术,但与发达国家相比,仍然存在诸多问题,主要体现在设计,工艺,自动化以及管理等方面。随着社会的进步与工业生产的高度发展,人们对于产品的要求也发生了很大的变化。特别是制造过程和制造工艺也有了新的内涵。进入21世纪后,以计算机技术、网络技术和通信技术等为代表的信息技术、生物技术及新材料技术,被广泛应用于机械制造的各个领域,使机械制造技术发生了质的飞跃,制造生产模式发生了重大改变,呈现出高技术化、高数字化、高极端化、高绿色化、高集成化的特点和发展前景。
(2)机械制造技术的特点：先进的机械制造技术具有与时俱进性,系统性,市场性及全球性等特点。先进的机械制造技术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,与时俱进,不断更新;先进制造技术并不限于制造过程本身,它涉及到产品从市场调研、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,是一个系统工程;20世纪80年代以后,机械制造业赢得市场竞争的主要矛盾，已经从提高劳动生产率转变为时间、成本和质量的三要素的矛盾,先进的机械制造技术把这三个矛盾有机结合起来,是市场竞争三要素的统一;随着全球市场的形成,使得市场竞争变得越来越激烈,先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。
2、机械制造技术发展趋势
几年来,我国现代机械制造业不断采用先进制造技术,机械制造有了显著的发展,无论制造总量还是制造技术水平都有很大的提高。机械制造从产品研发、技术装备和加工能力等方面都取得了很大的进步,但与工业发达国家相比,仍然存在一个阶段性的整体上的差距。
(1)科技新时代的到来,尤其是网络新时代的到来,标志着机械制造技术也必将朝着信息化方向发展。网络通讯技术的迅速发展和普及给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。此外,网络通讯技术的快速发展,加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习,推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。所谓机械制造技术信息化是指机械制造业以信息为主导,借助于物质和能量的力量生产出价值,而不同于以往以物质和能量为主导,借助于信息的力量生产出价值。不久的将来,信息产业和智力产业将成为社会的主导产业。
(2)自动化和智能化在我们国家的技术革新中占据了重要的地位。主要表现在制造系统中的集成技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、柔性制造技术和适应现代化生产模式的制造环境等方面。智能化是柔性自动化的重要组成部分。随着社会的发展,人类早已从繁重的体力劳动中解放出来,然而生活水平的提高促使人类不满足于此,如今我们还要从繁琐的计算、分析等脑力劳动中解放出来,以便有更多的精力从事高层次的创造性劳动,智能化促进柔性化的发展,它使生产系统具有更完善的判断与适应能力。智能制造将作为一种模式,是集自动化、柔性化、集成化和智能化于一身,并不断向纵深发展的高技术含量和高技术水平的先进制造系统,也是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化系统,它突出了在制造诸环节中以一种高度柔性与集成的方式,借助计算机模拟的人类专家的智能活动,进行分析、判断、推理、构思和决策,取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。
(3)技术和管理柔性化。实现机械制造的柔性化是为了更好的适应多变的市场和产品需求,柔性化包括技术柔性化和管理柔性化。我们这里所谈论到的所谓技术柔性化也就是我们在施工过程中所使用装备和技术路线不受工艺及产品种类的约束,这样的技术就会使我们的工艺得到更大的提升。我们需要在工作中重视管理的柔性,这就是要求我们需要了解管理柔性化的优势,在我们的实际管理中需要重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出如准时生产、敏捷制造、精益生产、并行工程等新的管理思想和技术。在整个的流程中我们的人为因素发挥了重要的作用,为了使我们整个制造生产系统无论在技术、管理或是人员、组织上都具备充分的柔性必须进行柔性化管理。柔性化管理必须重视人性化管理,尊重人性,从而增强员工的责任感和自主精神,充分调动员工积极性,在日益强调环保的今天,绿色制造技术的出现赋予柔性化更深的含义。
(4)机械制造的灵活化。灵活化也就是尽可能地缩短从设计生产到出售使用的时间,使机械制造厂的机制能灵活转向。未来的市场是具有高度不确定性的,为了迎合多变的不可预期的市场,机械制造必须具有高度的灵活性。
结语：在技术飞速发展的今天,我们越来越能发现机械制造行业的重要性。我们国家近些年来逐渐将机械制造业发展成为我国工业中的核心,其在国民经济的发展中有着不可替代的作用,对于提高我国的综合技术实力有着十分关键的作用。这就是要求我们从业人员不断加强机械制造技术水平,掌握好相关的发展方向,也就能在最终实现提高产品质量及企业效益的目标,保证我国在激烈的市场竞争中处于不败之地。
参考文献：
[1]谭学深.浅谈我国机械制造技术的现状及发展方向[J].中国科技信息,2008(15):117-119.
[2]王国栋.我国先进机械制造技术的创新及发展趋势[J].技术与创新管理,2008(3):229-230.
篇11
一、当前制造科学要解决的问题
当前制造科学要解决的问题主要集中在以下几方面：
（1）制造系统是一个复杂的大系统，为满足制造系统敏捷性、快速响应和快速重组的能力，必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的研究成果，探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的敏捷性和对需求的响应能力及可重组能力有重要意义，而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统，以满足制造系统新的要求。
（2）为支持快速敏捷制造，几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。例如在计算机辅助设计与制造(CAD／CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面，在三维现实空间(3-RealSpace)中，都存在大量的几何算法设计和分析等问题，特别是其中的几何表示、几何计算和几何推理问题；在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localization)等方面，存在C-空间(配置空间ConfigurationSpace)的几何计算和几何推理问题；在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(ScrewSpace)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学中几何计算和几何推理等多方面的研究课题，其理论有待进一步突破，当前一门新学科--计算机几何正在受到日益广泛和深入的研究。
（3）在现代制造过程中，信息不仅已成为主宰制造产业的决定性因素，而且还是最活跃的驱动因素。提高制造系统的信息处理能力已成为现代制造科学发展的一个重点。由于制造系统信息组织和结构的多层次性，制造信息的获取、集成与融合呈现出立体性、信息度量的多维性、以及信息组织的多层次性。在制造信息的结构模型、制造信息的一致性约束、传播处理和海量数据的制造知识库管理等方面，都还有待进一步突破。
（4）各种人工智能工具和计算智能方法在制造中的广泛应用促进了制造智能的发展。一类基于生物进化算法的计算智能工具，在包括调度问题在内的组合优化求解技术领域中，受到越来越普遍的关注，有望在制造中完成组合优化问题时的求解速度和求解精度方面双双突破问题规模的制约。制造智能还表现在：智能调度、智能设计、智能加工、机器人学、智能控制、智能工艺规划、智能诊断等多方面。
这些问题是当前产品创新的关键理论问题，也是制造由一门技艺上升为一门科学的重要基础性问题。这些问题的重点突破，可以形成产品创新的基础研究体系。
二、现代机械工程的前沿科学
不同科学之间的交叉融合将产生新的科学聚集，经济的发展和社会的进步对科学技术产生了新的要求和期望，从而形成前沿科学。前沿科学也就是已解决的和未解决的科学问题之间的界域。前沿科学具有明显的时域、领域和动态特性。工程前沿科学区别于一般基础科学的重要特征是它涵盖了工程实际中出现的关键科学技术问题。
超声电机、超高速切削、绿色设计与制造等领域，国内外已经做了大量的研究工作，但创新的关键是机械科学问题还不明朗。大型复杂机械系统的性能优化设计和产品创新设计、智能结构和系统、智能机器人及其动力学、纳米摩擦学、制造过程的三维数值模拟和物理模拟、超精度和微细加工关键工艺基础、大型和超大型精密仪器装备的设计和制造基础、虚拟制造和虚拟仪器、纳米测量及仪器、并联轴机床、微型机电系统等领域国内外虽然已做了不少研究，但仍有许多关键科学技术问题有待解决。
信息科学、纳米科学、材料科学、生命科学、管理科学和制造科学将是改变21世纪的主流科学，由此产生的高新技术及其产业将改变世界的面貌。因此，与以上领域相交叉发展的制造系统和制造信息学、纳米机械和纳米制造科学、仿生机械和仿生制造学、制造管理科学和可重构制造系统等会是21世纪机械工程科学的重要前沿科学。
2．1制造科学与信息科学的交叉--制造信息科学
机电产品是信息在原材料上的物化。许多现代产品的价值增值主要体现在信息上。因此制造过程中信息的获取和应用十分重要。信息化是制造科学技术走向全球化和现代化的重要标志。人们一方面对制造技术开始探索产品设计和制造过程中的信息本质，另一方面对制造技术本身加以改造，以使得其适应新的信息化制造环境。随着对制造过程和制造系统认识的加深，研究者们正试图以全新的概念和方式对其加以描述和表达，以进一步达到实现控制和优化的目的。
与制造有关的信息主要有产品信息、工艺信息和管理信息，这一领域有如下主要研究方向和内容：
(1)制造信息的获取、处理、存储、传递和应用，大量制造信息向知识和决策转化。
(2)非符号信息的表达、制造信息的保真传递、制造信息的管理、非完整制造信息状态下的生产决策、虚拟管理制造、基于网络环境下的设计和制造、制造过程和制造系统中的控制科学问题。
这些内容是制造科学和信息科学基础融合的产物，构成了制造科学中的新分支--制造信息学。
2．2微机械及其制造技术研究
微型电子机械系统(MEMS)，是指集微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的完整微型机电系统。MEMS技术的目标是通过系统的微型化、集成化来探索具有新原理、新功能的元件和系统。MEMS的发展将极大地促进各类产品的袖珍化、微型化，成数量级的提高器件与系统的功能密度、信息密度与互联密度，大幅度地节能、节材。它不仅可以降低机电系统的成本，而且还可以完成许多大尺寸机电系统无法完成的任务。例如用尖端直径为5μm的微型镊子可以夹起一个红细胞；制造出3mm大小能够开动的小汽车；可以在磁场中飞行的像蝴蝶大小的飞机等。MEMS技术的发展开辟了技术全新的领域和产业，具有许多传统传感器无法比拟的优点，因此在制造业、航空、航天、交通、通信、农业、生物医学、环境监控、军事、家庭以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。
微机械是机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物。早在1959年就有科学家提出微型机械的设想，1962年第一个硅微型压力传感器问世。1987年美国加州大学伯克利分校研制出转子直径为60~120μm的硅微型静电电动机，显示出利用硅微加工工艺制作微小可动结构并与集成电路兼容制造微小系统的潜力。微机械技术有可能像20世纪的微电子技术那样，在21世纪对世界科技、经济发展和国防建设产生巨大的影响。近10年来，微机械的发展令人瞩目。其特点如下：相当数量的微型元器件(微型结构、微型传感器和微型执行器等)和微系统研究成功，体现了其现实的和潜在的应用价值；多种微型制造技术的发展，特别是半导体微细加工等技术已成为微系统的支撑技术；微型机电系统的研究需要多学科交叉的研究队伍，微型机电系统技术是在微电子工艺的基础上发展的多学科交叉的前沿研究领域，涉及电子工程、机械工程、材料工程、物理学、化学以及生物医学等多种工程技术和科学。
目前对微观条件下的机械系统的运动规律，微小构件的物理特性和载荷作用下的力学行为等尚缺乏充分的认识，还没有形成基于一定理论基础之上的微系统设计理论与方法，因此只能凭经验和试探的方法进行研究。微型机械系统研究中存在的关键科学问题有微系统的尺度效应、物理特性和生化特性等。微系统的研究正处于突破的前夜，是亟待深入研究的领域。
2．3材料制备／零件制造一体化和加工新技术基础
材料是人类进步的里程碑，是制造业和高技术发展的基础。每一种重要新材料的成功制备和应用，都会推进物质文明，促进国家经济实力和军事实力的增强。21世纪中，世界将由资源消耗型的工业经济向知识经济转变，要求材料和零件具有高的性能以及功能化、智能化的特性；要求材料和零件的设计实现定量化、数字化；要求材料和零件的制备快速、高效并实现二者一体化、集成化。材料和零件的数字化设计与拟实仿真优化是实现材料与零件的高效优质制备／制造及二者一体化、集成化制造的关键。一方面，通过计算机完成拟实仿真优化后可以减少材料制备与零件制造过程中的实验性环节，获得最佳的工艺方案，实现材料与零件的高效优质制备／制造；另一方面，根据不同材料性能的要求，如弹性模量、热膨胀系数、电磁性能等，研究材料和零件的设计形式。进而结合传统的去除材料式制造技术、增加材料式覆层技术等，研究多种材料组分的复合成形工艺技术。形成材料与零件的数字化制造理论、技术和方法，如快速成形技术采用材料逐渐增长的原理，突破了传统的去材法和变形法机械加工的许多限制，加工过程不需要工具或模具，能迅速制造出任意复杂形状又具有一定功能的三维实体模型或零件。
2．4机械仿生制造
21世纪将是生命科学的世纪，机械科学和生命科学的深度融合将产生全新概念的产品(如智能仿生结构)，开发出新工艺(如生长成形工艺)和开辟一系列的新产业，并为解决产品设计、制造过程和系统中一系列难题提供新的解决方法。这是一个极富创新和挑战的前沿领域。
地球上的生物在漫长的进化中所积累的优良品性为解决人类制造活动中的各种难题提供了范例和指南。从生命现象中学习组织与运行复杂系统的方法和技巧，是今后解决目前制造业所面临许多难题的一条有效出路。仿生制造指的是模仿生物器官的自组织、自愈合、自增长与自进化等功能结构和运行模式的一种制造系统与制造过程。如果说制造过程的机械化、自动化延伸了人类的体力，智能化延伸了人类的智力，那么，"仿生制造"则可以说延伸了人类自身的组织结构和进化过程。
仿生制造所涉及的科学问题是生物的"自组织"机制及其在制造系统中的应用问题。所谓"自组织"是指一个系统在其内在机制的驱动下，在组织结构和运行模式上不断自我完善、从而提高对于环境适应能力的过程。仿生制造的"自组织"机制为自下而上的产品并行设计、制造工艺规程的自动生成、生产系统的动态重组以及产品和制造系统的自动趋优提供了理论基础和实现条件。
仿生制造属于制造科学和生命科学的"远缘杂交"，它将对21世纪的制造业产生巨大的影响。
仿生制造的研究内容目前有两个方面：
2．4．1面向生命的仿生制造
研究生命现象的一般规律和模型，例如人工生命、细胞自动机、生物的信息处理技巧、生物智能、生物型的组织结构和运行模式以及生物的进化和趋优机制等；
2．4．2面向制造的仿生制造
研究仿生制造系统的自组织机制与方法，例如：基于充分信息共享的仿生设计原理，基于多自律单元协同的分布式控制和基于进化机制的寻优策略；研究仿生制造的概念体系及其基础，例如：仿生空间的形式化描述及其信息映射关系，仿生系统及其演化过程的复杂度计量方法。
机械仿生与仿生制造是机械科学与生命科学、信息科学、材料科学等学科的高度融合，其研究内容包括生长成形工艺、仿生设计和制造系统、智能仿生机械和生物成形制造等。目前所做的研究工作大多属前沿探索性的工作，具有鲜明的基础研究的特点，如果抓住机遇研究下去，将可能产生革命性的突破。今后应关注的研究领域有生物加工技术、仿生制造系统、基于快速原型制造技术的组织工程学，以及与生物工程相关的关键技术基础等。
三、现代制造技术的发展趋势
20世纪90年代以来，世界各国都把制造技术的研究和开发作为国家的关键技术进行优先发展，如美国的先进制造技术计划AMTP、日本的智能制造技术（IMS）国际合作计划、韩国的高级现代技术国家计划(G--7)、德国的制造2000计划和欧共体的ESPRIT和BRITE-EURAM计划。
随着电子、信息等高新技术的不断发展，市场需求个性化与多样化，未来现代制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、绿色集成化、全球化的方向发展。
当前现代制造技术的发展趋势大致有以下九个方面：
(1)信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合，现代制造生产模式会获得不断发展。
(2)设计技术与手段更现代化。
(3)成型及制造技术精密化、制造过程实现低能耗。
(4)新型特种加工方法的形成。
(5)开发新一代超精密、超高速制造装备。
(6)加工工艺由技艺发展为工程科学。
篇12
机械自动化, 主要指在机械制造业中应用自动化技术, 实现加工对象的连续自动生产, 实现优化有效的自动生产过程, 加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展, 是机械制造业技术改造、技术进步的主要手段和技术发展的主要方向。机械自动化的技术水准, 不仅影响整个机械制造业的发展, 而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响。因此, 发展我国的机械制造业自动化技术, 符合我国社会主义的基本原则, 符合我国现代生产的发展规律。
1、机械自动化技术应用现状
实现机械自动化的理论基础是控制理论。根据被控对象的特性与其所处环境的变化,能动地通过信息反馈作用施加控制作用给被控对象,从而使系统按预设功能运行。控制理论为解决当今许多具有挑战性的社会生产与科技研究问题发挥了重要作用,是实现自动化控制的理论基础,其发展及应用将彻底改变人类传统的生产、生存、生活和管理模式。机械自动化技术的应用主要体现在以下方面。
1.1 信息自动化
包括计算机辅助设计、工艺辅助设计、辅助制造以及产品数据库系统管理等。计算机辅助设计是指通过计算机的图形设计软件及设备,辅助工程师进行机械部件及构造的设计工作;工艺辅助设计是建立计算机辅助设计和辅助制造两者之间的连接,对生产工艺效率进行提高和优化,使其标准化程度不断增加;辅助制造是在产品生产过程或工艺系统中通过采用计算机的数值控制技术(通常称数控技术)达到控制生产的目的;产品数据库系统管理是对计算机设计、生产制造过程中出现的数据信息进行系统化管理。
1.2 物资供输自动化
物资供输自动化管理可将机械制造系统中所需的各种原材料或成品输送到预定的相应位置,是自动化机械制造过程中不可缺少的细分系统。通常情况下,自动化物资供输管理系统主要包括单机自动装置、自动输送设备、自动化软件系统组件等。
1.3 生产自动化
自动化的机械制造加工系统,可以自动持续进行重复工序的循环,同时还可以自动装卸机械组件。在机械制造中采用自动化生产加工系统,可以全面代替人员体力劳动,减少机械生产加工过程中由于人为操作失误等因素而存在的几率,大幅提升产品的质量和品质。
1.4 设备装配自动化
设备装配自动化是将特定规格、形状的机械零配件按照设计预定的技术要求,通过搬运、组装、调试、试验、验收等步骤,自动组装为一套能够进行生产制造的工艺流水线。设备装配是机械制造生产过程中的重要环节,自动化设备装配系统取代了以往依靠人工循环复杂操作进行的装配工作,能够有效提高机械生产的效率和产品质量,是现代化机械制造中的一项重要技术应用。
1.5 检测自动化
随着现代科学技术水平的不断发展和提高,各种新型材料和部件、以及有特殊功能要求的新型复杂加工设备不断被应用到机械制造业中,使产品的检测技术和工作难度也不断增大,传统依靠人工直接检测的方法已经不能满足现代化高精度工艺水平的产品检测要求,所以,自动化检测技术必然被引入到机械制造中,现在应用相对较多的技术主要包括基于时序、电流信号、人工神经网络对刀具、组件磨损状态的识别检测,以及多判断系统的智能设备诊断技术等。
2、机械自动化技术的发展趋势
2.1注重实用,结合实际生产的机械自动化技术
先进机械制造自动化技术在于应用。发展机械自动化技术是以企业的生产和技术发展的需求为目标。我国发展机械自动化技术,应结合实际生产,注重实用,为国民经济的发展提供效益。自动化是一个动态概念,现今它的主要研究表现在制造系统中的集成技术和人机一体化制造系统、系统技术、制造过程的计划、制造单元技术、调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。20世纪70-80年代初,我国在发展数控方面缺乏战略思想,怎样解决在制造技术问题相关人员不太清楚,对于就技术论技术色彩,忽视效益偏重速度,给不少企业在数控机床只出样品,不能给企业提供商品,只能用于生产实际。到20世纪80年代,随着自动化技术的发展,像一些发达国家通过科技、经济、金融手段来竞争市场,倾销产品输出资本,使整个市场竞争变得越激烈,为了适应机械制造业市场竞争,一个国家的先进制造技术要想在市场上立足,那它必须有先进的水平,这样才能支持该国在制造技术市场上进行竞争。
2.2把握好基础,注重配套的自动化技术
先进的自动化技术在控制理论的指导下应用机械制造技术,对人的作用和生产的物流进行研究,在进行研究时,它主要涉及微电子技术、自动控制理论、计算机技术和机械技术,自动化技术的关键是计算机辅助设计,使它能智能化可以处理更多的复杂问题。在发展自动化技术时,要抓好自动化技术应用的工作,以及相关人员要从实际应用工作出发进行推广,不仅要有发展动机,还要有配套发展机械自动化控制系统和元件。发展自动化技术,相关人员必须要关注计算机技术、零件检测、机床装料和电子学自动化,采用对应的程序数控机床,研制高效可靠的计算机应用于生产信息系统、自动化生产线和自动化控制系统等方面。机械自动化的技术基础主要包括传感器、可编程控制器、新型刀具、微处理机、电子计算机、系统软件和控制系统。发展自动化技术的关键是生产水准较高及优良的机电产品。应用机械自动化新技术,将会不断引入其他学科的新理论、新技术、新概念,更新机械制造业中原有的制造技术、观念和产品,这需要有大量有素质的工人、管理人员和工程技术人员。机械自动化生产时, 机械制造系统的自动检测、伺服系统、自动控制的操作等,都会应用自动控制理论和微电子技术,自动化生产时, 信息的处理与交换、运算、判断、决策和存取等,都会应用信息处理技术与计算机。随着机械制造业在世界市场的发展,机械技术由机械化向自动化发展,可以判断,机械制造业与我国的自动化技术紧密相连,为以后更好地发展主要依靠科学依赖知识。
2.3发展投资少、见效快成本低自动化技术
发展成本低自动化技术,前景广、见效快、投资省、潜力大,有利于提高自动化度,可以收到事半功倍的效果,是我国现代化发展的需求,从发达国家工业的发展历史看,机械制造自动化技术的实现是由不好到更好、由低到高的过程。我国也可以引进国外的机械自动化技术,使自动化技术在世界领域上更好地发展。我国机械制造业的企业采用大量的设备,在发展先进的机械制造自动化技术时要以原有的设备为基础,合理调整企业的数控机床分布尽量增添些数控设备,引用计算机技术,它的到来为网络化的生产管理环境创造了发展空间,特别促进了高科技机械自动化生产技术与先进网络虚拟技术的高度融合,形成了人机交互式控制生产管理的全新方式。充分发挥计算机自动化管理的优势,共同构成一个“以人”为心;“以信息自动化”为先导;为机械制造业建立一个自动化的单元系统,为我国机械制造自动化技术发展提供投资少;见效快;效益高的应用,为我国机械自动化技术在以后的发展提供有效的途径。
2.4根据我国的国情,进一步发展先进的自动化技术
目前,我国的自动化技术还处于初级阶段,生产力水准、国民素质、财力、经济与国内外的国家的发展存在一定的差距,在我国这种国情下,机械自动化技术应用计算机集成制造系统的全盘自动化、高度自动化,并没有具备基础技术、投资能力和经验。所以,是不是发展全盘自动化、高度自动化CIMS技术, 相关人员一定要谨慎处理。我国机械制造企业使用水准比较低、机床装备极少的自动化技术,不但在数量上与发达国家有一定的差距,且与发达国家自动化技术在品种上、质量上、使用上的水准有差距。在这种国情下,我国制造企业在生产锻造、冲压、焊接、装配、铸造、热处理时,要合理采用自动单机和自动线的技术,使企业在经济取得一定的效益,生产较多的品种要采用快速调整的设备,以便于更换主轴箱机床自动线,从而实现成组自动化,生产小批件时,先让技术人员进行推广, 合理地采用数控进行加工,可以使机械自动化技术在世界领域取得更好的经济效果。
3、结束语
总而言之,我国机械制造业发展应用自动化技术, 不但要起点高, 瞄准世界先进水准, 包括国际领域内已展露锋芒的某些新技术,而且必须包括各种灵活的低成本、见效快的自动化技术, 坚持提高与普及相结合的方针, 我国的机械自动化技术发展应用才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。在我国完成无人化的工厂将恐怕不是机械制造业的主要发展模式, 也不是机械自动化技术发展应用当务之急的事。这就是中国的机械自动化技术发展之路。
参考文献
[1]李涛.试论我国机械自动化技术应用与发展[J].才智,2008(20).
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制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱，其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%~55%。在一个国家的企业生产力构成中，制造技术的功能一般占60%左右。专家认为，世界上各个国家经济的竞争，主要是制造技术的竞争。其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率上。随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化，这种竞争日趋激烈，因而各国政府都非常重视对先进制造技术的探究。
1当前制造科学要解决的新问题
当前制造科学要解决的新问题主要集中在以下几方面摘要：
（1）制造系统是一个复杂的大系统，为满足制造系统灵敏性、快速响应和快速重组的能力，必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的探究成果，探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的灵敏性和对需求的响应能力及可重组能力有重要意义，而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统，以满足制造系统新的要求。
（2）为支持快速灵敏制造，几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键新问题。例如在计算机辅助设计和制造(CAD／CAM)集成、坐标测量(CMM)和机器人学等方面，在三维现实空间(3-RealSpace)中，都存在大量的几何算法设计和分析等新问题，非凡是其中的几何表示、几何计算和几何推理新问题；在测量和机器人路径规划及零件的寻位(如Localization)等方面，存在C-空间
(配置空间ConfigurationSpace)的几何计算和几何推理新问题；在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(ScrewSpace)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化探究形成了制造科学中几何计算和几何推理等多方面的探究课题，其理论有待进一步突破，当前一门新学科--计算机几何正在受到日益广泛和深入的探究。
（3）在现代制造过程中，信息不仅已成为主宰制造产业的决定性因素，而且还是最活跃的驱动因素。提高制造系统的信息处理能力已成为现代制造科学发展的一个重点。由于制造系统信息组织和结构的多层次性，制造信息的获取、集成和融合呈现出立体性、信息度量的多维性、以及信息组织的多层次性。在制造信息的结构模型、制造信息的一致性约束、传播处理和海量数据的制造知识库管理等方面，都还有待进一步突破。
（4）各种人工智能工具和计算智能方法在制造中的广泛应用促进了制造智能的发展。一类基于生物进化算法的计算智能工具，在包括调度新问题在内的组合优化求解技术领域中，受到越来越普遍的关注，有望在制造中完成组合优化新问题时的求解速度和求解精度方面双双突破新问题规模的制约。制造智能还表现在摘要：智能调度、智能设计、智能加工、机器人学、智能控制、智能工艺规划、智能诊断等多方面。
这些新问题是当前产品创新的关键理论新问题，也是制造由一门技艺上升为一门科学的重要基础性新问题。这些新问题的重点突破，可以形成产品创新的基础探究体系。
2现代机械工程的前沿科学
不同科学之间的交叉融合将产生新的科学聚集，经济的发展和社会的进步对科学技术产生了新的要求和期望，从而形成前沿科学。前沿科学也就是已解决的和未解决的科学新问题之间的界域。前沿科学具有明显的时域、领域和动态特性。工程前沿科学区别于一般基础科学的重要特征是它涵盖了工程实际中出现的关键科学技术新问题。
超声电机、超高速切削、绿色设计和制造等领域，国内外已经做了大量的探究工作，但创新的关键是机械科学新问题还不明朗。大型复杂机械系统的性能优化设计和产品创新设计、智能结构和系统、智能机器人及其动力学、纳米摩擦学、制造过程的三维数值模拟和物理模拟、超精度和微细加工关键工艺基础、大型和超大型精密仪器装备的设计和制造基础、虚拟制造和虚拟仪器、纳米测量及仪器、并联轴机床、微型机电系统等领域国内外虽然已做了不少探究，但仍有许多关键科学技术新问题有待解决。
信息科学、纳米科学、材料科学、生命科学、管理科学和制造科学将是改变21世纪的主流科学，由此产生的高新技术及其产业将改变世界的面貌。因此，和以上领域相交叉发展的制造系统和制造信息学、纳米机械和纳米制造科学、仿生气械和仿生制造学、制造管理科学和可重构制造系统等会是21世纪机械工程科学的重要前沿科学。
2．1制造科学和信息科学的交叉--制造信息科学
机电产品是信息在原材料上的物化。许多现代产品的价值增值主要体现在信息上。因此制造过程中信息的获取和应用十分重要。信息化是制造科学技术走向全球化和现代化的重要标志。人们一方面对制造技术开始探索产品设计和制造过程中的信息本质，另一方面对制造技术本身加以改造，以使得其适应新的信息化制造环境。随着对制造过程和制造系统熟悉的加深，探究者们正试图以全新的概念和方式对其加以描述和表达，以进一步达到实现控制和优化的目的。
和制造有关的信息主要有产品信息、工艺信息和管理信息，这一领域有如下主要探究方向和内容摘要：
(1)制造信息的获取、处理、存储、传递和应用，大量制造信息向知识和决策转化。
(2)非符号信息的表达、制造信息的保真传递、制造信息的管理、非完整制造信息状态下的生产决策、虚拟管理制造、基于网络环境下的设计和制造、制造过程和制造系统中的控制科学新问题。
这些内容是制造科学和信息科学基础融合的产物，构成了制造科学中的新分支--制造信息学。
2．2微机械及其制造技术探究
微型电子机械系统(MEMS)，是指集微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的完整微型机电系统。MEMS技术的目标是通过系统的微型化、集成化来探索具有新原理、新功能的元件和系统。MEMS的发展将极大地促进各类产品的袖珍化、微型化，成数量级的提高器件和系统的功能密度、信息密度和互联密度，大幅度地节能、节材。它不仅可以降低机电系统的成本，而且还可以完成许多大尺寸机电系统无法完成的任务。例如用尖端直径为5μm的微型镊子可以夹起一个红细胞；制造出3mm大小能够开动的小汽车；可以在磁场中飞行的像蝴蝶大小的飞机等。MEMS技术的发展开辟了技术全新的领域和产业，具有许多传统传感器无法比拟的优点，因此在制造业、航空、航天、交通、通信、农业、生物医学、环境监控、军事、家庭以及几乎人们接触到的所有领域中都有着十分广阔的应用前景。
微机械是机械技术和电子技术在纳米尺度上相融合的产物。早在1959年就有科学家提出微型机械的设想，1962年第一个硅微型压力传感器问世。1987年美国加州大学伯克利分校研制出转子直径为60~120μm的硅微型静电电动机，显示出利用硅微加工工艺制作微小可动结构并和集成电路兼容制造微小系统的潜力。微机械技术有可能像20世纪的微电子技术那样，在21世纪对世界科技、经济发展和国防建设产生巨大的影响。近10年来，微机械的发展令人瞩目。其特征如下摘要：相当数量的微型元器件(微型结构、微型传感器和微型执行器等)和微系统探究成功，体现了其现实的和潜在的应用价值；多种微型制造技术的发展，非凡是半导体微细加工等技术已成为微系统的支撑技术；微型机电系统的探究需要多学科交叉的探究队伍，微型机电系统技术是在微电子工艺的基础上发展的多学科交叉的前沿探究领域，涉及电子工程、机械工程、材料工程、物理学、化学以及生物医学等多种工程技术和科学。
目前对微观条件下的机械系统的运动规律，微小构件的物理特性和载荷功能下的力学行为等尚缺乏充分的熟悉，还没有形成基于一定理论基础之上的微系统设计理论和方法，因此只能凭经验和试探的方法进行探究。微型机械系统探究中存在的关键科学新问题有微系统的尺度效应、物理特性和生化特性等。微系统的探究正处于突破的前夜，是亟待深入探究的领域。
2．3材料制备／零件制造一体化和加工新技术基础
材料是人类进步的里程碑，是制造业和高技术发展的基础。每一种重要新材料的成功制备和应用，都会推进物质文明，促进国家经济实力和军事实力的增强。21世纪中，世界将由资源消耗型的工业经济向知识经济转变，要求材料和零件具有高的性能以及功能化、智能化的特性；要求材料和零件的设计实现定量化、数字化；要求材料和零件的制备快速、高效并实现二者一体化、集成化。材料和零件的数字化设计和拟实仿真优化是实现材料和零件的高效优质制备／制造及二者一体化、集成化制造的关键。一方面，通过计算机完成拟实仿真优化后可以减少材料制备和零件制造过程中的实验性环节，获得最佳的工艺方案，实现材料和零件的高效优质制备／制造；另一方面，根据不同材料性能的要求，如弹性模量、热膨胀系数、电磁性能等，探究材料和零件的设计形式。进而结合传统的去除材料式制造技术、增加材料式覆层技术等，探究多种材料组分的复合成形工艺技术。形成材料和零件的数字化制造理论、技术和方法，如快速成形技术采用材料逐渐增长的原理，突破了传统的去材法和变形法机械加工的许多限制，加工过程不需要工具或模具，能迅速制造出任意复杂外形又具有一定功能的三维实体模型或零件。
2．4机械仿生制造
21世纪将是生命科学的世纪，机械科学和生命科学的深度融合将产生全新概念的产品(如智能仿生结构)，开发出新工艺(如生长成形工艺)和开辟一系列的新产业，并为解决产品设计、制造过程和系统中一系列难题提供新的解决方法。这是一个极富创新和挑战的前沿领域。
地球上的生物在漫长的进化中所积累的优良品性为解决人类制造活动中的各种难题提供了范例和指南。从生命现象中学习组织和运行复杂系统的方法和技巧，是今后解决目前制造业所面临许多难题的一条有效出路。仿生制造指的是模拟生物器官的自组织、自愈合、自增长和自进化等功能结构和运行模式的一种制造系统和制造过程。假如说制造过程的机械化、自动化延伸了人类的体力，智能化延伸了人类的智力，那么，"仿生制造"则可以说延伸了人类自身的组织结构和进化过程。
仿生制造所涉及的科学新问题是生物的"自组织"机制及其在制造系统中的应用新问题。所谓"自组织"是指一个系统在其内在机制的驱动下，在组织结构和运行模式上不断自我完善、从而提高对于环境适应能力的过程。仿生制造的"自组织"机制为自下而上的产品并行设计、制造工艺规程的自动生成、生产系统的动态重组以及产品和制造系统的自动趋优提供了理论基础和实现条件。
仿生制造属于制造科学和生命科学的"远缘杂交"，它将对21世纪的制造业产生巨大的影响。
仿生制造的探究内容目前有两个方面摘要：
2．4．1面向生命的仿生制造
探究生命现象的一般规律和模型，例如人工生命、细胞自动机、生物的信息处理技巧、生物智能、生物型的组织结构和运行模式以及生物的进化和趋优机制等；
2．4．2面向制造的仿生制造
探究仿生制造系统的自组织机制和方法，例如摘要：基于充分信息共享的仿生设计原理，基于多自律单元协同的分布式控制和基于进化机制的寻优策略；探究仿生制造的概念体系及其基础，例如摘要：仿生空间的形式化描述及其信息映射关系，仿生系统及其演化过程的复杂度计量方法。
机械仿生和仿生制造是机械科学和生命科学、信息科学、材料科学等学科的高度融合，其探究内容包括生长成形工艺、仿生设计和制造系统、智能仿生气械和生物成形制造等。目前所做的探究工作大多属前沿探索性的工作，具有鲜明的基础探究的特征，假如抓住机遇探究下去，将可能产生革命性的突破。今后应关注的探究领域有生物加工技术、仿生制造系统、基于快速原型制造技术的组织工程学，以及和生物工程相关的关键技术基础等。3现代制造技术的发展趋向
20世纪90年代以来，世界各国都把制造技术的探究和开发作为国家的关键技术进行优先发展，如美国的先进制造技术计划AMTP、日本的智能制造技术（IMS）国际合作计划、韩国的高级现代技术国家计划(G--7)、德国的制造2000计划和欧共体的ESPRIT和BRITE-EURAM计划。
随着电子、信息等高新技术的不断发展，市场需求个性化和多样化，未来现代制造技术发展的总趋向是向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、绿色集成化、全球化的方向发展。
当前现代制造技术的发展趋向大致有以下九个方面摘要：
(1)信息技术、管理技术和工艺技术紧密结合，现代制造生产模式会获得不断发展。
(2)设计技术和手段更现代化。
(3)成型及制造技术精密化、制造过程实现低能耗。
(4)新型特种加工方法的形成。
(5)开发新一代超精密、超高速制造装备。
(6)加工工艺由技艺发展为工程科学。
