机械制造领域现状分析及研究

机械制造领域现状分析及研究摘要：机械制造业是一个国家最基础的行业，决定了一个国家制造业的整体水平。它的发展水平直接影响到国民经济各部门技术水平和经济效益的提高。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。本文实地调查了一些企业，对我国机械制造技术的现状及技术特点进行分析，并简述了21世纪机械制造技术的发展方向。机械制造工业为人类的生存、生产、生活提供各种设备，是国民经济中极其重要的基础产业。所谓四个现代化，从某种意义上说，就是用现代化设备去装备工业、农业、国防和科学技术事业，使之达到先进的水平。关键词：机械制造技术特点制造模式发展方向实地调查IMachinerymanufacturingareapresentsituationanalysisandresearchAbstract：Machinerymanufacturingindustryisthebasisofanationalindustry,alsodeterminestheoveralllevelofmanufacturingindustryofacountry.Itsdevelopmentleveldirectlyaffectthenationaleconomydepartmentstechnologylevelandeconomicbenefits.Mechanicalmanufacturingtechnologyisnotonlyameasureofacountryanimportantsymbolofthedevelopmentofscienceandtechnology,isalsothefocusofinternationalcompetitionofscienceandtechnology.Inthispaper,fieldsurveysomeoftheenterprise,tothepresentsituationandtechnicalcharacteristicsofmechanicalmanufacturingtechnologyinChinaisanalyzed,andthedevelopmentdirectionofmechanicalmanufacturingtechnologyinthe21stcenturyarebrieflydiscussed.Machinerymanufacturingindustryforhumansurvival,provideallkindsofequipment,theproduction,thelifeisextremelyimportantbasicindustryinnationaleconomy.Theso-calledfourmodernizations,inasense,isequippedwithmodernequipmentindustry,agriculture,nationaldefenceandscienceandtechnologyenterprise,makeitreachtheadvancedlevel.Keywords:Machinerymanufacturing，Technicalcharacteristics，Manufacturingmode，Thedevelopmentdirection，FieldsurveyII目录1前言.12我国机械制造技术现状及存在问题.22.1机械制造的重要性.22.2我国制造业较工业发达国家的差距.22.3我国机械制造业存在的问题.33PLC、单片机、微机的应用现状.53.1单片机的应用.53.2PLC的应用现状.63.3微机应用现状.84机械制造技术的特点.94.1机械制造技术是一个系统工程.94.2机械制造技术是一个综合性技术.94.3机械制造技术是市场竞争要素的统一体.94.4机械制造技术是一个世界性技术.94.5先进制造模式.105我国机械制造技术的发展方向.125.1我国现代机械制造技术的发展表现方面.125.2我国机械制造业的发展趋势.125.2.1全球化.135.2.2虚拟化.135.2.3绿色化.136我国机械制造业更好发展的对策.156.1结合生产实际,注重实用发展机械自动化技术.156.2发展投资少、见效快的低成本自动化技术.156.3结合中国国情,发展现代机械自动化技术.156.4抓好基础,注重配套发展机械自动化技术.166.5加大对机械制造业的资金投入力度，加强产品的自主创新能力.16III6.6加强政府引导，为机械制造业的发展提供有力支持.166.7加强与国际大型企业、国际组织的交流与合作.166.8加快建立现代企业制度.167实地调查结果.188结论.22参考文献.23致谢.2401前言机械制造工业与人们的生产生活密不可分，为人们的衣食住行提供各式各样的设备，也是国民经济中极其重要的基础产业。中国制造业相比于之前几十年有了显著的发展，不管是制造业总量还是制造业技术水平都有很大的提高。机械制造业从产品研发、技术装备和加工能力等方面都取得了很大的进步，但真正属于自己自主研发的却少之又少。相比较，中国的机械制造比欧美发达国家落后了将近30年。我国机械制造业还存在许多问题。据统计，90年20个工业化国家制造业所创造的财富占国民生产总值（GDP）的比例平均为22.15%，制造业是一个国家的立国之本。制造技术支持着制造业的健康发展，先进的制造技术使一个国家的制造业乃至国民经济处于有竞争力的地位。忽视制造技术的发展，就会导致经济发展走入岐途。机械工业对提高人民生活质量，推动科学技术进步起着十分重要的作用。而机械工业的发展和进步，在很大程度上又取决于机械制造技术的发展。在今天，机械制造技术在现代工业中的要求越来越高，如要求达到纳米级(106mm)的超精密加工，大规模集成电路硅片划片的超微细加工，重型设备超大型件的加工，难加工材料和具有特殊物理性能材料的加工等等。同时，当产品的设计图样决定之后，要提高产品质量和劳动生产率，降低成本，采用先进的制造技术是关键。因此，在未来的竞争中，谁掌握先进的制造技术，谁就拥有控制市场的主动权。另一方面，也正是由于科学技术的发展，又为机械制造技术的发展提供了工具和手段，特别是计算机技术的发展，促使常规技术与精密检测技术和数控技术、传感技术等相互结合，给机械制造领域带来许多新技术、新观念，使产品质量和生产效率大大提高。12我国机械制造技术现状及存在问题2.1机械制造的重要性机械制造业是机械工业中实现产品设计目标、完成产品生产、保证产品质量、提高经济效益的基本方法和手段的产业总称，是一个国家最基础的行业，是国家工业化程度的主要标志之一，也决定了一个国家制造业的整体水平。在一国的各行业中具有举足轻重的地位。而制造自动化技术又是机械制造技术中的重要部分，目前基础自动化仍是我国制造企业一项艰巨的任务。加工中心的使用率依旧很低。可编程控制器就更加少了。因此，我国的机械制造业需要与国际上的很多先进学习，吸取先进技术，同时也要做好基础工作。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。机械工业背负着为国民经济各个部门提供技术装备的重要任务。机械工业的生产水平是一个国家现代化建设水平的主要标志之一、国家的工业、农业、国防和科学技术的现代化程度都与机械工业的发展程度密切相关。人们之所以要广泛使用机器是由于机器既能承担人力所不能或不便进行的工作，又能较人工生产改进产品的质量，能够大大提高劳动生产率和改善劳动条件。同时，不论是集中进行的大量生产还是多品种、小批量生产，都只有使用机器才便于实现产品的标准化、系列化和通用化，实现产品生产的高度机械化、电气化和自动化。因此，大量设计制造和广泛使用各种先进的机器是促进我国国民经济发展，加速我国社会主义现代化建设的一个重要内容。2.2我国制造业较工业发达国家的差距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2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(CADCAM)，大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CADCAM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。（4）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，柔件制造单元和系统仅在少数企业使用。2.3我国机械制造业存在的问题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，然而国外先进的技术对中国的封锁是中国机械制造行业面临最主要的一个外部问题。尤其是高精度的工作母机被美国等发达国家联合明令严禁出售给中国。这个原因是中国机械不能分享世界的先进技术，很大程度上影响了中国机械在国际竞争的实力。造成这样的问题我国本身也存在着一些问题：（1）中国企业盲目的推崇外国产品，在同类产品中，宁愿多花钱也不要中国企业生产的产品，只有是外国进口的产品才是最好的，才有质量保证。长期以往中国机械业将越来越落后于欧美发达国家。（2）政策的支持力度也是现在所面临的一个壁垒。政府对机械业得投入力度不3够，国家在过去的二十年来忽视了发展机械行业，在政策、资金等方面都可以证明，连名称也是。从机械工业部到机械委到机电部到机械局，一级一级地降，一级一级被漠视。机械制造研发的过程是非常耗时，而且还要面临研发、进料、生产、营销、人才流失、外企竞争、低端市场艰难等多重压力，因此不少专家认为应该给予政策上的倾斜，应给予研究机构和企业一定的行业优惠，给予其自由发展的机会。”（3）产权问题也是机械行业的一个重要问题，当初一个大型发动机厂曾经大量作研发，要么被国家无偿拿走，要么被其他的企业无偿抄袭。”有学者表示，“国有企业对创新人才的产权激励基本上没有实行。”一方面创新成果的知识产权没有得到有效的保护；另一方面，创新者的贡献没有得到产权确认。这就使得企业很研发人员不愿再过多于投资在研发中。43PLC、单片机、微机的应用现状3.1单片机的应用目前单片机渗透到我们生活的各个领域，几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置，飞机上各种仪表的控制，计算机的网络通讯与数据传输，工业自动化过程的实时控制和数据处理，广泛使用的各种智能IC卡，民用豪华轿车的安全保障系统，录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制，以及程控玩具、电子宠物等等，这些都离不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械以及各种智能机械了。因此，单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域，大致可分如下几个范畴：（1）在智能仪器仪表上的应用单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。例如精密的测量设备（功率计，示波器，各种分析仪）。（2）在工业控制中的应用用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。（3）在家用电器中的应用可以这样说，现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭煲、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备，五花八门，无所不在。（4）在计算机网络和通信领域中的应用现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制，从手机，电话5机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。（5）单片机在医用设备领域中的应用单片机在医用设备中的用途亦相当广泛，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等等。（6）在各种大型电器中的模块化应用某些专用单片机设计用于实现特定功能，从而在各种电路中进行模块化应用，而不要求使用人员了解其内部结构。如音乐集成单片机，看似简单的功能，微缩在纯电子芯片中（有别于磁带机的原理），就需要复杂的类似于计算机的原理。如：音乐信号以数字的形式存于存储器中（类似于ROM），由微控制器读出，转化为模拟音乐电信号（类似于声卡）。在大型电路中，这种模块化应用极大地缩小了体积，简化了电路，降低了损坏、错误率，也方便于更换。（7）单片机在汽车设备领域中的应用单片机在汽车电子中的应用非常广泛，例如汽车中的发动机控制器，基于CAN总线的汽车发动机智能电子控制器，GPS导航系统，abs防抱死系统，制动系统等等。此外，单片机在工商，金融，科研、教育，国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。3.2PLC的应用现状我国工业企业的自动化程度普遍较低，PLC产品有很大的应用空间，如机械行业80%以上的设备仍采用传统的继电器和接触器进行控制。因此，PLC在我国的应用潜力远没有得到充分发挥。我国大中型企业普遍采用了先进的自动化系统对生产过程进行控制，但绝大部分小型企业尚未应用自动化系统和产品对生产过程进行控制。随着竞争的日益加剧，越来越多的小型企业将采用经济、实用的自动化产品对生产过程进行控制，以提高企业的经济效益和竞争实力。中国加入WTO后越来越多的国际公司把其制造基地转移到中国。同时，中国的国有企业和民营企业也在利用难得的历史机遇大力发展制造业。中国正在努力成为6世界新的制造业基地。制造业的控制主要以离散控制为主，PLC是该领域控制系统的首选。制造企业为提高劳动生产率和产品质量，必然会大量采用PLC，从而为PLC的应用提供广阔的应用前景。自2001年以来，作为基础工业之一的机械工业成为我国工业发展新的增长点，年均增长率超过20%。与流程工业对模拟量的反馈调节不同，机械工业需对开关量进行连锁及顺序控制，因此PLC成为其控制产品的首选。机械行业的高速增长和自动化现状为PLC应用提供了巨大的市场空间。我国在“十五”规划中已明确提出了“用信息化带动工业化”的发展计划，大量传统产业的自动化改造将为PLC的应用提供巨大的发展空间。我国的工业发展及自动化应用水平与工业发达国家相比有几十年的滞后，按目前的经济形势分析，我国将迎来一个PLC市场高速增长的时期。基于上述原因和中国经济高速增长的现状，今后若干年内中国PLC市场将保持持续高速增长。综合相关资料提供的数据，并分析目前中国PLC市场主要厂商的经营数据，初步估计目前在我国本土销售的PLC总量为3040亿元人民币（不含随进口主设备配套的PLC），年增长率为1520%。巨大的市场需求为发展PLC业务提供了难得的历史机遇，国内有实力的自动化公司应充分利用在市场、技术、行业影响和品牌等方面的积累，大力拓展PLC业务，使国产PLC早日成为中国PLC市场的主要参与者之一。目前中国PLC市场主要厂商为Siemens、Mitsubishi、Omron、Rockwell、Schneider、GE-Fanuc等国际大公司，欧美公司在大、中型PLC领域占有绝对优势，日本公司在小型PLC领域占据十分重要的位置，韩国和中国台湾的公司在小型PLC领域也有一定市场份额，中国大陆PLC厂商的市场份额几乎可以忽略。大型PLC的目标用户在选用PLC时一般不会把价格作为首要考虑因素，而是更关注产品性能、质量和品牌，对价格不是十分敏感，故日本产品很难进入该领域。韩国和中国台湾的产品从一开始就是模仿日本产品，基本沿袭日本产品的技术路线，其在中国的市场策略、行业影响基本是步日本厂商的后尘，只不过比日本产品滞后一段时间。对中、小型PLC的目标用户而言，市场上主要厂商的PLC产品均能满足其要求，所以在产品选型时价格是十分重要的因素。因此，日本产品在该领域占有绝对优势。Siemens在推出新一代小型PLC产品7S7200后其价格与日本产品相差不大，最近几年其小型PLC的市场增长迅速，已经与日本主要产品（Mitsubishi和Omron）在小型PLC领域取得了类似的市场地位。近年来，由于具有明显的价格优势，中国台湾的部分PLC厂商在小型PLC领域发展势头十分强劲，抢占了原来日本产品的一部分低端市场。目前，中国PLC市场的95以上被国外产品占领。国内曾有研究单位开发PLC产品，后因种种原因没有发展起来。值得欣慰的是，国内已有具有较强实力的公司开始拓展PLC业务，并在中国PLC市场有了一定声音，如和利时公司、德维森公司、安控公司。3.3微机应用现状微机是电子计算机的一种，是根据其性能指标分类称其为即微型计算机。它由微处理机(核心)、存储片、输入和输出片、系统总线等组成。它的特点是体积小、灵活性大、价格便宜、使用方便。20世纪80年代以来微型计算机的类型越来越多、体积越来越小、功能越来越强。柔性制造系统的应用是计算机技术和制造系统在机电控制工业的应用，是计算机化的制造系统。它主要由计算机、数控机床、自动化仓库等组成。在工业上，它可以随机地、按量地按照装配部门的要求，生产其能力范围内的任何工件，更适用于多品种，小批量等的离散零件的批量生产。交流传动技术的发展也是随着电子技术和计算机技术的发展在工业上有了重要的应用，尤其是在钢铁工业中，使复杂的矢量控制技术得以实现，无论是大容量电机还是小容量电机现均可使同步电机或者异步电机实现可逆滑调速。也使交流传动系统在轧钢生产中得到广泛的应用。可编程控制器(PLC)是集计算机技术和自动控制化技术于一体的新型控制系统。这一系统解决了工业控制系统中大量开关控制的问题，逐渐取代了耗能多、故障率高的继电器控制系统。随着PLC技术的进步，其应用领域更是不断扩大，可采集存储数据，还可对控制系统进行监控。PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。这种过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。此外，随着工厂网络自动化的发展，PLC可实现通信及联网功能，更有助于工业生产8的控制过程的监控。如今，PLC技术已经被广泛应用于冶金、石油、化工、建材、机械制造、电力、汽车、轻工、环保以及文化娱乐等各行各业。94机械制造技术的特点4.1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。4.2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。4.3机械制造技术是市场竞争要素的统一体在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。4.4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。计算机技术、传感技术、自动化技术、新材料技术以及管理技术等诸技术的引入与传统制造技术相结合,甚至融为一体,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、信息流和能量流的系统工程。制造技术从单纯技术角度逐步发展成与生产经验管理的密切结合,成为一种生产、技术系统,是先进制造技术系统的系统特性。生10产规模的扩大以及最佳技术经济效果的追求,使现代制造技术比传统制造技术更加重视工程技术与经营管理的结合,更加重视制造过程组织和管理体制的简化及合理化,产生一系列技术与管理结合的新的生产方式。传统制造技术一般单指加工制造过程的工艺方法,而现代制造技术则贯穿了从产品设计、加工制造到产品销售及使用维护等全过程,成为“市场-产品设计-制造-市场”的大系统。其中柔性制造系统(FMS)对技术与管理的融合具有典型性。FMS从工艺过程的编制、材料(或毛坯)消耗、生产计划控制到设备、工量具准备与维护、生产统计、质量检测等,使生产过程成为一个整体。随着市场竞争的加剧,从生产经营的角度,从企业内部的组成技术(GT)、准时制(JIT)、制造资源计划(MRPII)、并行工程(CE)、灵捷制造(AE)、精益生产(LP)发展到企业外部的虚拟企业、分散网络生产系统等,并于切削机床为中心的制造技术相适应,实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,并取得理想的技术经济效果。4.5先进制造模式制造业正朝着精密化、自动化、信息化、柔性化、集成化、智能化的方向发展。我国机械制造技术在此领域正在积极探索与学习，也有相当多的创新和突破。(1)柔性制造柔性制造是相对于刚性制造系统而言的，制造系统柔性化是适应多变的市场需求的必要条件。柔性制造系统是60年代建成的计算机控制的自动化加工系统，是有高度应变能力的一种新型制造系统。从70年代普及数控技术和全自动化技术至8O年代，CAD、CAE、CAM、MRP、工艺数据库物料传输等单项技术已经日趋完善。90年代的知识工程和AJ应用、优质低成本制造、并行工程等均以柔性为其主要研究内容。(2)并行工程并行工程是相对于顺序工程而言的，是集成地、并行的设计产品及相关过程的系统化方法，是研究以最低的成本、适宜的质量，快速开发出满足用户需求产品为目的的一种使产品设计、工艺设计、生产准备等并行进行的科学管理方法。适销、快速、优质、低成本是并行工程的目标并行工程是当今生产制造领域发展的一个重要研究方向，是一种共时性的系统设计开发方法。(3)虚拟制造虚拟制造技术是以制造技术和计算机技术支持的系统建模技术、仿真技术为基11础，集现代制造工艺、计算机图形学、并行工程、人工智能、人工现实技术和多媒体技术等多种高新技术为一体，预测产品制造成本、产品的制造合理性、产品性能和制造周期等，以达到最优化，使产品的开发生产周期最短、成本最低、质量最佳。虚拟制造技术是以并行工程为基础的。(4)绿色制造当前全球环境问题的恶化程度与日剧增，正在对人类社会的生存与发展造成严重威胁。因此如何使制造业尽可能少地产生环境污染是当前环境问题研究的一个重要问题，机械制造业也在其行列。绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的一种现化制造业的可持续发展模式，使资源效率最高。绿色制造也是可持续发展战略在制造业中的体现。绿色制造势在必行，无论从我国的可持续发展、保护人民健康，还是从进入国际市场等方面考虑都要求将绿色制造放到重要位置。125我国机械制造技术的发展方向5.1我国现代机械制造技术的发展表现方面我国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：精密铸造、精密锻压、精密热塑性成形、精密焊接与切割等。超精密加工的加工精度在2000年已达到0.0001m(1nm),在21世纪初开发的分子束生长技术、离子注入技术和材料合成、扫描隧道工程（STE）可使加工精度达到0.00030.0001m（013011nm）。(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)快速成形技术的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。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。5.2我国机械制造业的发展趋势随着时代变迁、进步，我国的技术、经济、信息、营销逐步全球化。机械制造业的发展趋势，可以用三化来概括，即全球化、虚拟化和绿色化。135.2.1全球化制造的全球化,可以说是21世纪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，甚至是知名度很高的企业，在这种无情的竞争中纷纷落败，有的倒闭，有的被兼并。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。全球化制造的第一个技术基础是网络化、标准化和集成化。由于网络通讯技术的迅速发展和普及，正在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，实现制造的全球化。第二个技术基础是集成化与标准化。异地制造实际上是实现产品信息集成、功能集成、过程集成和企业集成。实现集成的基础与关键是标准化，可以说没有标准化就没有全球化。5.2.2虚拟化虚拟化是指设计过程中的拟实技术和制造过程中的虚拟技术。虚拟化可以大大加快产品的开发速度和减少开发的风险。产品设计中的拟实技术指面向产品的结构和性能分析技术，以优化产品本身性能和成本为目标，包括产品的运动仿真和干涉检验、动力学分析、造型设计、人机工程学分析、强度和刚度有限元计算等。制造过程中的虚拟技术指面向产品生产过程的模拟和检验，检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性，以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标，进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真。通过仿真软件来模拟真实系统，以保证产品设计和产品工艺的合理性，保证产品制造的成功和生产周期，发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。虚拟化软件有可能形成21世纪大的软件产业。145.2.3绿色化已经颁布实施的ISO9000系列国际质量标准和ISO14000国际环保标准为制造业提出了一个新的课题，就是快速实现制造的绿色化。绿色制造则通过绿色生产过程（绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理）生产出绿色产品，产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制造能最大限度地减少制造对环境的负面影响,同时原材料和能源的利用效率能达到最高。如何最有效地利用资源和最低限度的产生环境污染,是摆在制造企业面前的一个重大课题。绿色制造实质上是人类社会可持续发展战略在现代制造业的体现，也是未来制造业自动化系统必须考虑的重要问题。目前绿色制造技术有以下几个方面：（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：精密铸造（湿膜精密成形铸造、刚型精密成形铸造、高精度造芯）、精密锻压（冷湿精密成形、精密冲裁）、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（RPM），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（LOM），熔化沉积制造（FDM）等等。以上这些之所以都被归于绿色制造工艺，是因为这些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。这一切除了工艺革新外，还必须依靠信息技术，通过计算机的模拟、仿真,实现绿色制造。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。156我国机械制造业更好发展的对策6.1结合生产实际,注重实用发展机械自动化技术。先进制造技术的关键在于应用。发展机械自动化技术,应该以企业的生产和发展的实际需要为导向。只有对合适的产品采用与之相适应的方式进行生产,才能收到良好的经济效益。我国发展机械自动化技术,应结合实际,注重实用,以对国民经济产生实际效益为目的。6.2发展投资少、见效快的低成本自动化技术。发展低成本自动化技术,潜力大,前景广,投资省,见效快,提高自动化程度,可以收到事半功倍的效果,适合我国现阶段的发展需要和国情。举个例子，20世纪90年代美国麻省理工学院提出的精节生产LP模式,就是以最小的投入,取得最大的产出的具体表现。我们应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,应以原有的设备为主,合理调整机床布局,添加少量的数控设备,充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性,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。6.3结合中国国情,发展现代机械自动化技术。实现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。中国实现机械自动化技术应是一个长期的过程,不可能一蹴而就。当前,中国机械制造业同世界先进水准存在较大差距。在这种国情下,普遍发展应用计算机集成制造系统的“全盘自动化”或“高度自动化”,并不具备必要的基础。而且全盘自动化或高度自动化的CIMS技术也并非我国机械制造业的当务之急,只能列为机械制造自动化技术的主要发展方向。应该发展工艺成熟的大批量生产的自动化技术。我国现阶段,在产品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、回转体零件16加工自动线等。而在大批量的铸造、锻造、冲压、焊接、热处理和装配等生产中,采用刚性自动化(自动单机和自动线)则是合理可行的,能取得较好的经济效益;对于品种稍多的成批生产,应采用由快速重新调整的设备组成成组工段或流水线、可更换主轴箱组合机床自动线、短自动线和复合制造单元,实现成组自动化;而单件小批量生产,应从推广成组技术入手,适当发展采用数控机应酬或加工中心,有针对性地建立一些揉性制造单元FMC(FlexibleManu-fracturingCell),可取得较好的经济效果。6.4抓好基础,注重配套发展机械自动化技术。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础工作,既要发展主机,也要配套发展自动化元件及控制系统。可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型刀具、控制系统及系统软件、电子计算机等将是今后机械自动化的主要技术基础。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。自动化生产时,在系统的结构、质量、体积、刚性和耐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。6.5加大对机械制造业的资金投入力度，加强产品的自主创新能力。自主创新是指通过自身的努力探索产生技术突破，攻破技术难关，并在此基础上依靠自身能力推动创新的后续环节，完成技术的商品化，获取商品的利润，达到预期目标的创新活动。西方发达国家之所以机械制造业在世界上领先，首要原因就是其自主研发能力强，新产品不断涌现。因此，只有加大自由研发力度，拥有机械制造业领域的核心技术，才能掌控这一市场的主导权，才能真正实现一个“制造强国”。6.6加强政府引导，为机械制造业的发展提供有力支持。机械制造业的发展肩负着为国民经济各部门提供设备的重任，它的发达和先进程度，是一个国家工业化水平的标志。机械制造也是一个需求弹性大、产业关联度高、对经济增长带动作用强的产业。这一产业的发展离不开政府的组织与协调，所以，各企业应充分利用国家产业扶植政策，不断增强自身实力。176.7加强与国际大型企业、国际组织的交流与合作。与国际大型企业在市场、管理、技术和生产等方面加强交流与合作，学习并消化国外先进技术和经验；加强信息交流，把握国际市场动态、趋势及前沿技术，积极参与到全球化进程中，不断增强自身实力。6.8加快建立现代企业制度。深化企业改革，建立符合国际规范的经营和管理制度，积极探索并运用现代企业管理手段，大力推进制度创新，推进企业内部和外部资源的最大限度的整合，努力提高企业整体素质和国际竞争力，使机械制造业适应市场发展。187实地调查结果名称公司简介经营范围调查结果江苏沙钢集团有限公司江苏沙钢集团是江苏省重点企业集团、国家特大型工业企业、全国最大的民营钢铁企业。沙钢集团拥有总资产1700亿元，职工4万余名。年生产能力炼铁2900万吨、炼钢3500万吨、轧材3300万吨。沙钢先后荣获“全国用户满意企业”、“中国质量服务信誉AAA级企业”、“中国诚信企业”、“国家创新型试点企业”、“中国环境保护示范单位”、“江苏省高新技术企业”、“江苏省循环经济建设示范单位”等荣誉称号。主导产品宽厚板、热轧卷板、不锈钢热轧和冷轧板、高速线材、大盘卷线材、带肋钢筋、特钢大棒材已形成数十个系列和500多个品种2000多个规格，其中高速线材、带肋钢筋等产品荣获“实物质量达国际先进水平金杯奖”、“全国用户满意产品”等称号。“沙钢”牌商标获得“中国驰名商标”，并以品牌价值85.43亿元荣列中国品牌500强第69位。沙钢主导产品为宽厚板、热轧卷板、冷轧卷板、高速线材、大盘卷线材、带肋钢筋、特钢大棒材等，已形成60多个系列，700多个品种，近2000个规格。车床分部：普通生产车间一般有2到3台车床，一般用于维护、打磨设备。普通车间都是老式的手动车床。另外还有一个大型的车床车间，里面数量就比较多了，有50多台，其中有手动也有数控机床。在调查的范围内，没了解到其中有数控加工中心。19山西省交口县天马焦化有限责任公司山西省交口县天马焦化有限责任公司于2001年4月27日在回龙茶坊村注册成立，（行政区号141130，邮政编码032400）,公司成立之初主要经营生产、销售焦炭、精煤、煤焦油；运销生铁、钢材、原煤，注册员工人数为150人，注册资本58万元人民币。尊崇“踏实、拼搏、责任”的企业精神，并以诚信、共赢、开创经营理念，创造良好的办公环境，以全新的管理模式，完善的技术，周到的服务，卓越的品质为生存根本，始终坚持用户至上用心服务于客户，坚持用自己的服务去打动客户。生产、销售焦炭、精煤、煤焦油；运销生铁、钢材、原煤。厂区内有一个车间具有机床，其中有两台数控车床，四台手动车床。据了解，这么仅有的几台车床也是从别地低价购回的。名称公司简介经营范围调查结果太原钢铁集团有限公司太原钢铁有限公司（简称太钢，英文简称TISCO）始建于1934年，地处汾河之滨龙城太原。太钢是集铁矿山采掘和钢铁生产、加工、配送、贸易为一体的特大型钢铁联合企业，也是目前全球最大、工艺技术装备水平最高、品种规格最全的不锈钢企业，具备年产1000万吨钢（其中400万吨不锈钢）的能力，营业收入连续八年超过1000亿元人民币。太钢致力于不锈钢、特殊钢和高等级碳素钢的研究开发和生产加工，太钢技术中心在全国887家国家认定企业技术中心中排名第四。目前已形成了以不锈钢、冷轧硅钢、高强韧系列钢材为主的高效节能长寿型产品集群，重点产品批量进入石油、化工、造船、集装箱、铁路、汽车、城市轻轨、大型电站、“神舟”系列飞船等重点领域和新兴行业。铁路行业用钢、双相钢、耐热钢、车轴钢、9%Ni钢等20多个品种国内市场占有率第一。铁矿石、矿粉、铁合金、有色金属、碳素制品、焦碳、钢坯、钢材;生铁的生产及销售;煤炭洗选。废旧金属购销、加工、串换，批发零售建筑材料、装饰材料、机电产品(除小轿车)、化工产品(除危险品)、润滑油脂、耐火材料、溶剂由于太钢属于流水线生产，分工明细，我只调查到冷轧硅钢厂的情况。每个车间只有有小型车床一台，属于半自动化型。20交口旺庄生铁有限责任公司公司创立于2002年，主要从事生产销售生铁冶炼。公