|
現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)
（作者未知） 2005/10/6
（接上頁）布式數(shù)據(jù)庫支持下，由管理信息系統(tǒng)、質(zhì)量信息系統(tǒng)、工程信息系統(tǒng)和車間自動(dòng)化系統(tǒng)有機(jī)集成，形成了一個(gè)計(jì)算機(jī)輔助經(jīng)營、設(shè)計(jì)、管理、制造的初步集成系統(tǒng)，以滿足航空產(chǎn)品研制和多品種小批量生產(chǎn)的需要。原中國石油天然氣總公司從1995 年起, 便在江漢鉆頭廠實(shí)施CIMS 工程，其中一期工程已于 1996 年完成，在2000 年完成了二期工程。兩期工程實(shí)施以來該廠各年度凈利潤增長明顯。
3 現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展主要表現(xiàn)在兩個(gè)方向上：一是精密工程技術(shù)，以超精密加工的前沿部分、微細(xì)加工、納米技術(shù)為代表，將進(jìn)入微型機(jī)械電子技術(shù)和微型機(jī)器人的時(shí)代；二是機(jī)械制造的高度自動(dòng)化，以CIMS 和敏捷制造等的進(jìn)一步發(fā)展為代表。
超精密加工的加工精度在2000 年已達(dá)到0.0001 μm (1 nm) , 在21 世紀(jì)初開發(fā)的分子束生長技術(shù)、離子注入技術(shù)和材料合成、掃描隧道工程（STE）可使加工精度達(dá)到0.0003～0.0001 μm （013～011 nm），現(xiàn)在精密工程正向其終極目標(biāo)———原子級(jí)精度的加工逼近，也就是說，可以做到移動(dòng)原子級(jí)別的加工。加工設(shè)備正向著高精、高速、多能、復(fù)合、控制智能化、安全環(huán)保等方向發(fā)展，在結(jié)構(gòu)布局上也已突破了傳統(tǒng)機(jī)床原有的格式。日本Mazak 公司在產(chǎn)品綜合樣本中展示出一種未來機(jī)床，該機(jī)床在外形上猶如太空飛行器，加工過程中噪音、油污、粉塵等將不再給環(huán)境帶來危害。
隨著技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、信息、營銷的全球化，我國加入WTO，縱觀21 世紀(jì)的制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，可用三化來概括，即全球化、虛擬化和綠色化。這也是我國石油裝備制造業(yè)未來發(fā)展的方向。
3.1 全球化
制造的全球化,可以說是21 世紀(jì)機(jī)械制造業(yè)自動(dòng)化最重要的發(fā)展趨勢(shì)。近年來，在各種工業(yè)領(lǐng)域中，國際化經(jīng)營不僅成為大公司而且已是中小規(guī)模企業(yè)取得成功的重要因素。這一方面，由于國際和國內(nèi)市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，例如在機(jī)械制造業(yè)中，國內(nèi)外已有不少企業(yè)，甚至是知名度很高的企業(yè)，在這種無情的競(jìng)爭(zhēng)中紛紛落敗，有的倒閉，有的被兼并。不少暫時(shí)還在國內(nèi)市場(chǎng)上占有份額的企業(yè)，不得不擴(kuò)展新的市場(chǎng)。另一方面，由于網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展，提供了技術(shù)信息交流、產(chǎn)品開發(fā)和經(jīng)營管理的國際化手段，推動(dòng)了企業(yè)向著既競(jìng)爭(zhēng)又合作的方向發(fā)展。這種發(fā)展進(jìn)一步激化了國際間市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)。這兩個(gè)原因的相互作用，已成為全球化制造業(yè)發(fā)展的動(dòng)力。全球化制造的第一個(gè)技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)化、標(biāo)準(zhǔn)化和集成化。
由于網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的迅速發(fā)展和普及，正在給企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營活動(dòng)帶來了革命性的變革。產(chǎn)品設(shè)計(jì)、物料選擇、零件制造、市場(chǎng)開拓與產(chǎn)品銷售都可以異地或跨越國界進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)制造的全球化。第二個(gè)技術(shù)基礎(chǔ)是集成化與標(biāo)準(zhǔn)化。異地制造實(shí)際上是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品信息集成、功能集成、過程集成和企業(yè)集成。實(shí)現(xiàn)集成的基礎(chǔ)與關(guān)鍵是標(biāo)準(zhǔn)化，可以說沒有標(biāo)準(zhǔn)化就沒有全球化。
3.2 虛擬化
虛擬化是指設(shè)計(jì)過程中的擬實(shí)技術(shù)和制造過程中的虛擬技術(shù)。虛擬化可以大大加快產(chǎn)品的開發(fā)速度和減少開發(fā)的風(fēng)險(xiǎn)。
產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的擬實(shí)技術(shù)指面向產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和性能分析技術(shù)，以優(yōu)化產(chǎn)品本身性能和成本為目標(biāo)，包括產(chǎn)品的運(yùn)動(dòng)仿真和干涉檢驗(yàn)、動(dòng)力學(xué)分析、造型設(shè)計(jì)、人機(jī)工程學(xué)分析、強(qiáng)度和剛度有限元計(jì)算等。制造過程中的虛擬技術(shù)指面向產(chǎn)品生產(chǎn)過程的模擬和檢驗(yàn)，檢驗(yàn)產(chǎn)品的可加工性、加工方法和工藝的合理性，以優(yōu)化產(chǎn)品的制造工藝、保證產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)周期和最低成本為目標(biāo)，進(jìn)行生產(chǎn)過程計(jì)劃、組織管理、車間調(diào)度、供應(yīng)鏈及物流設(shè)計(jì)的建模和仿真。
虛擬化的核心是計(jì)算機(jī)仿真。通過仿真軟件來模擬真實(shí)系統(tǒng)，以保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)和產(chǎn)品工藝的合理性，保證產(chǎn)品制造的成功和生產(chǎn)周期，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)中不可避免的缺陷和錯(cuò)誤。
虛擬化軟件有可能形成21 世紀(jì)大的軟件產(chǎn)業(yè)。
3.3 綠色化
已經(jīng)頒布實(shí)施的ISO9000 系列國際質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和ISO14000 國際環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)為制造業(yè)提出了一個(gè)新的課題，就是快速實(shí)現(xiàn)制造的綠色化。綠色制造則通過綠色生產(chǎn)過程（綠色設(shè)計(jì)、綠色材料、綠色設(shè)備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理）生產(chǎn)出綠色產(chǎn)品，產(chǎn)品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。采用綠色制造能最大限度地減少制造對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響, 同時(shí)原材料和能源的利用效率能達(dá)到最高。
如何最有效地利用資源和最低限度的產(chǎn)生環(huán)境污染, 是擺在制造企業(yè)面前的一個(gè)重大課題。綠色制造實(shí)質(zhì)上是人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在現(xiàn)代制造業(yè)的體現(xiàn)，也是未來制造業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)必須考慮的重要問題。目前綠色制造技術(shù)有以下幾個(gè)方面：
（1）精密成形技術(shù) 成形制造技術(shù)包括鑄造、焊接、塑性加工等。精密成形技術(shù)包括：精密鑄造（濕膜精密成（未完，下一頁）
|