发展中国式的先进制造技术
发布于:2009-11-5 已被阅读: 次 

发展中国式的先进制造技术
来源:万方数据库
主要介绍了现代制造技术的现状及发展趋势,提出立足国情,走中国式的先进制造技术发展之路。
 1、前言

    先进制造技术是以机械、电子技术为主、通过信息技术将二者有机结合而形成的高新技术。是本世纪以来发展极迅速和影响极大的科学技术之一。其实质是应用系统工程的理论和方法,综合运用各种现代高新技术进行产品的设计与开发,形成了以现代设计技术、机械制造自动化技术等为主要内容,实现产品内部各组成部分的合理匹配。从而提高产品质量和生产效率。

    先进制造技术的发展,不仅影响整个制造业的发展,而且对国民经济经济各部门的技术进步有很大的影响,也是振兴国有大中企业的需要。因此,发展我国的先进制造技术应从具体的国情出发,做好各项基础工作,走中国式的先进制造技术发展之路。

2、立足国情、发展我国的先进制造技术

    国内外的工业发展史告诉我们,先进制造技术的发展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。经历了局限于“高度自动化”领域,追求“无人工厂”等曲折后,已经开始完善起来,即:以人为中心,将企业制造全部过程有关的人、技术、经营管理、机器设备及其物流、信息流有机地集成,并优化运行的大系统。

    先进制造的发展主要是围绕满足市场需求,提高制造精度、质量、效率和自动化程度方向进行的。近30年来,基本上沿五个阶段向柔性化、集成化、智能化发展:(1)制造工艺优化阶段;(2)柔性化制造单元阶段;(3)生产过程系统控制阶段;(4)计算机集成制造系统(CIMS)为代表的集成生产阶段;(5)智能制造系统((IMS)阶段。发达国家,第1,2,3阶段的技术已成熟并产业化,第4阶段正在开始和推广中,第5阶段尚在研究中,CIMS是以较高自动化程度为特征,但实现过程中需巨额投入(一个全自动化工厂耗资数百亿美元)。当前,我国还处在社会主义初级阶段,经济、财力、生产力水平等与国际发达国家的差距很大,全国目前,机械制造业近12万个企业,从业人数多。在这种情况下,投人巨额资金改造现有的大量落后设备或在科技人员素质不太高的情况下采用先进设备都是不现实的。应结合我国国情的特定技术内涵,发展有中国特色的CIMS概念,对多数企业应贯彻CIMS的哲理、适度集成,以实现以人为中心的高质量、高效率和高效益的生产系统为根本目标,着重解决产品设计及经营管理中的信息集成问题。

    从先进制造技术发展的5个阶段来看,作为发展中的我国,完全可以利用后发优势,跨越其中某些技术发展阶段,迎头赶上,不能停留在比国外落后国家几十年的悲观论调上,成都飞机制造公司、杭州三联电子、北京第一机床等的成功实践告诉我们:实事求是、立足国情、发展中国特色的CIMS,对于国有大中型企业缩短报价、设计和制造周期、提高产品设计制造能力、效益、增加企业竞争能力和应变能力及整体素质具备现实意义。

3、充分利用现有条件,发展低成本CIMS技术

    发展低成本自动化技术,潜力大,前景好,投资省,见效快,提高自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果,适合我国现阶段的发展需要和国情。90年代日本丰田公司采用适时生产JIT ( Just InTime)、全面质量管理TQC(Total Quality Control)和成组技术(Group technology)、弹性作业人数和尊重人性为支柱的精节生产方式,使自动化程度不高的工厂取得了良好的效益。芬兰NOKOAData机工厂的组装车间内拥有一条能制造286,386和486微机的灵活生产线,它并不完全由自动化设备组成,中间穿插着借助计算机指导的人工参与,将高新技术与原有工艺基础巧妙灵活地结合在一起,从而使这种生产线的造价较低,同时却具有柔性制造系统的功能。实际上精节生产本身就意味着从国情和企业实际情况出发。

    借鉴国外发展机械制造业低成本自动化技术的经验是有益的。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用1/5~1/10的资金改装通用机床局部自动化,应用微电子技术改造已有通用设备,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。

4、注重配套发展机械自动化技术

    现在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。发展机械自动化技术,必须主要地关注电子学、电子计算机技术、零件检测和机床装料自动化,广泛采用程序数控机床,以及研制高效的和可靠的自动化生产线、计算机应用于生产的信息系统和自动化控制系统等。发展应用机械自动化技术要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基本工作和从实际出发的推广应用工作,既要发展主机,也要配套发展自动化元件及控制系统。

    研究生产大量性能优良、自动化水平高的机电产品是发展应用机械自动化技术的关键。自动化生产时机械技术不再是单一的完成系统之间的连接,在系统的结构、质量(重量)、体积、钢性和耐用性等方面对现代机械自动化技术有着重要的影响。机械技术应利用其它高新技术来更新,实现与适应现代机械自动化技术的发展;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、判断和决策等都少不了要应用计算机与信息处理技术。我国目前虽已能够生产一些类型的数控机床,但国产的数控技术专用芯片和交直流伺服系统仍不能满足要求,攻关进展不快,还需要进口。引进的数控系统和伺服系统的国产化率平均只达到70%左右。在以有的数控机床中,由于软件开发跟不上和配件不足,真正在生产中发挥作用的少。因此,要组织好机械自动化技术的引进、消化、吸收和开发工作,加强机械自动化中具有共性的基础技术研究、开发的基础建设,以及机械制造业的生产工艺现代化、生产过程的基本工序自动化、辅助工序自动化等的研究。只有对企业各部门的工作进行有效的协调,方方面面配套发展,发展应用自动化技术才有市场,现代自动化技术优越性才能充分体现出来。

    发展应用各种机械自动化新技术,将不断引入其它许多学科的新概念、新理论、新技术,使机械制造业中原有的一些传统制造技术、产品和观念等不断更新和发展,这就要求有大量训练有素的工程技术人员、工人和管理人员。随着机械制造也由机械化向自动化发展,可以预料机械制造业将越来越密切地依赖知识、依赖科学。这种新的制造模式对工人、技术人员和管理人员在技艺、经验上的要求将逐渐降低,知识上的要求将迅速提高,工人和技术人员的界限将逐渐消失,工人必须具有较高层次的知识结构。某柴油机厂引进的一条造型自动线,全线由计算机系统中央控制。由于技术及管理上的原因,高度自动化的造型生产线废品率上升2~3个百分点,可见,抓紧人才培养是当务之急的大事,机械制造业的广大工程技术人员、工人、管理人员都需要学习和掌握各种自动化技术的新原理、新方法及其应用。只有有了充裕的人才资源,才能大面积推广应用自动化技术,提高我国制造业的自动化水准。
   
5、结束语

    综上所述,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,也不是先进制造技术发展应用当务之急的事。这就是中国的先进制造技术发展之路。

 

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