先進制造工藝技術的特點范文

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先進制造工藝技術的特點

篇1

關鍵詞:先進制造技術 機械制造工藝 關系分析

中圖分類號:TG333.17 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2013)03(b)-00-02

在科學技術飛速發(fā)展的當今,先進制造技術是影響國家綜合競爭力的最直接條件,而良好的機械制造工藝就是先進制造技術最好的體現(xiàn)。隨著我國對工業(yè)化發(fā)展越來越重視,因而先進制造技術引起了更多人的普遍關注,對其研究力度不斷加強,并收獲了令人滿意的成果??墒牵覈南冗M制造技術與機械制造工藝與國外相比還存在較大差距,因此我們并不能止步于此,我們要正確看待二者的特點及其相互關系。在激烈的市場經(jīng)濟中,怎樣樣能做到制造技術與制造工藝不斷創(chuàng)新,這是對于我們來說既是一次挑戰(zhàn),又是一次機遇,因而我們找對最佳的發(fā)展途徑,將對機械制造業(yè)發(fā)展具有實際意義。

1 先進制造技術的確定和體系建立

先進制造技術具體是指什么?目前還缺少規(guī)范的、統(tǒng)一的定義。當廣泛被接受的含義是:先進制造技術是促進制造業(yè)汲取高科技技術并應用到實踐生產(chǎn)中所取得的成績,并能把它貫穿于整個制造流程的制造技術的合稱。

先進制造技術是制造業(yè)的綜合競爭能力,其不斷革新是社會發(fā)展的必然選擇。目前,先進制造技術快速發(fā)展,逐漸形成高新技術群,并經(jīng)過不斷完善,已經(jīng)構成了健全的體制系統(tǒng)??墒?,受各國不同基本國情制約,先進制造技術內(nèi)容和構成方式上差異很大。對于我國來說,我家相關部門已確定了多層次技術群組成的先進制造技術

體系。

首先,現(xiàn)代先進制造技術要以優(yōu)質(zhì)、節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟、高效為中心,在逐漸向基礎制造工藝擴展。其次,新型制造單元技術創(chuàng)新。這是為了適應市場需求及新興產(chǎn)業(yè)的促進下,制造技術與其他現(xiàn)代高科技技術向融合而產(chǎn)生了現(xiàn)代先進制造技術,例如數(shù)控技術、網(wǎng)絡監(jiān)控技術、航天技術等。

最后,先進制造技術集成化。這是將應用信息技術與系統(tǒng)管理技術的完美結合,它是基于計算機網(wǎng)絡和數(shù)據(jù)庫等技術結合而產(chǎn)生的。

2 先進制造技術的現(xiàn)狀與特征分析

2.1 先進制造技術現(xiàn)狀分析

先進制造技術是現(xiàn)代技術創(chuàng)新與工業(yè)進步的典型代表,是衡量制造業(yè)水平的關鍵指標,也是國家工業(yè)賴以生存的保障。近年來,世界各工業(yè)發(fā)達國家已經(jīng)深刻意識到先進制造技術在國家發(fā)展中的重要地位,并給予了前所未有的高度重視,各自都在對其進行深層次科研,可見,市場經(jīng)濟的競爭實質(zhì)是先進制造技術的競爭。不同的先進制造技術格局已經(jīng)形成,并在各自領域取得了許多科技成果,例如:網(wǎng)絡監(jiān)測系統(tǒng)、數(shù)控系統(tǒng)、虛擬制造系統(tǒng)等。

2.2 先進制造技術特征分析

2.2.1 全球化

隨著經(jīng)濟全球化浪潮的襲來,對制造業(yè)也產(chǎn)生了巨大的沖擊,主要體現(xiàn)在制造業(yè)的資源配置逐漸擴展到世界各國,這就推動了制造業(yè)在全球范圍內(nèi)發(fā)展。某種產(chǎn)品的制造過程可能由不同國家共同完成,將根據(jù)不同國家的國情及制造技術先進程度來對制造過程進行分配,這樣做除了能夠充分利用資源、減低成本、便捷方便外,還能夠促進國家交流,縮小國家間貧富差距,有利于構建和諧社會。

2.2.2 多元化

由于技術創(chuàng)新瞬息萬變,尤其是信息技術的進步使得原有的生產(chǎn)方式與生活方式逐漸被取代,關鍵體現(xiàn)在多元化、復雜化及人性化。今后的市場走向依然充滿不確定性,沒有水能夠準確預見其發(fā)展趨勢,當人們不僅僅滿足于生理需求后,更追求自我個性化的展現(xiàn)。更多的消費者對原有的制造業(yè)提出了新要求,制造業(yè)既要提供特定的戰(zhàn)略、舒適的環(huán)境及合理時間使用的有形產(chǎn)品,又要能夠保證產(chǎn)品的使用質(zhì)量及后期服務,制造業(yè)生產(chǎn)出的產(chǎn)品,要對市場需求有充分了解后才能生產(chǎn),要避免盲目制造

產(chǎn)品。

2.2.3 靈敏化

以前的制造業(yè)生產(chǎn)出的產(chǎn)品種類單一、批量大、傳統(tǒng)、統(tǒng)一化等特征;隨著時代的發(fā)展,制造業(yè)逐漸向靈敏化發(fā)展。制造廠家通過各種合作方式來增強競爭力,最大化利用資源,節(jié)省投資成本,根據(jù)市場需求的快速變化調(diào)整制造生產(chǎn)目標。其建設重點就是實現(xiàn)各方面先進技術全面結合,使得整個制造業(yè)能夠準確應對瞬息萬變的市場需求,保證所生產(chǎn)產(chǎn)品能夠在社會上大量流動,為制造業(yè)帶來更大的經(jīng)濟效益。

2.2.4 服務化

現(xiàn)代制造業(yè)是以市場需求變化為前提的,服務質(zhì)量是確保產(chǎn)品被人們接受的重要保障,制造業(yè)已經(jīng)意識到服務的重要性,并不斷努力向服務業(yè)轉型。現(xiàn)代的制造業(yè)所考慮的重點不僅僅是設計與生產(chǎn),更重要的是根據(jù)對市場的實際考察,將產(chǎn)品后期服務作為關鍵環(huán)節(jié)來抓,服務化應該體現(xiàn)于為社會服務、為消費者服務,制造業(yè)應將服務化作為主要建設內(nèi)容。受這層發(fā)展趨勢影響,很多企業(yè)對服務的關注度不斷加大,而且服務所帶來的綜合效益會更可觀。

2.3 mT的體系結構

面向制造的設計技術群。面向制造的設計技術群系指用于生產(chǎn)準備的工具群和技術群。設計技術對新產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)費用、產(chǎn)品品質(zhì)以及新產(chǎn)品上市時間都有很大影響。產(chǎn)品和制造工藝的設計可以采用一系列工具,例如計算機輔助設計(CAD)以及工藝過程建模和仿真等,生產(chǎn)設施、裝備和工具,甚至整個制造企業(yè)都可以采用先進技術進行有效地設計。

制造工藝技術群( 制造技術環(huán)境)。制造工藝技術群是指用于物質(zhì)產(chǎn)品生產(chǎn)的過程及設備。制造工藝技術群是有關加工和裝配的技術,也是制造技術的傳統(tǒng)領域。

3 針對機械制造工藝進步先進制造技術的措施

制造業(yè)所涉及到的領域很多,例如:機械、輕工、化工、電子、航天、建筑等等,制造業(yè)從實質(zhì)上分析,其不僅僅是通常認為的基礎產(chǎn)業(yè),而且是創(chuàng)新生產(chǎn)力的生產(chǎn)過程。制造技術是現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的前提,而機械制造則是制造技術的直接體現(xiàn),這也是制造技術創(chuàng)新的方向。第一,先進制造技術已經(jīng)被大范圍的運用到機械制造領域,促進了機械制造工藝的進步,并對其他相關產(chǎn)業(yè)也有積極影響。第二,機械制造工藝不斷革新,其重點內(nèi)容又是先進制造技術。所以,先進制造技術和機械制造工藝的關系是相互促進,在其發(fā)展過程中不能傾向用于任何一方。

我國的制造業(yè)起步比較晚,與其他制造業(yè)國家相比差距比較大,而機械制造業(yè)又是制造業(yè)的重要組成部分。雖然經(jīng)過幾代人艱辛努力,我國機械制造業(yè)積極汲取國外的先進制造技術,但還是處于初級階段,要想達到成熟階段還有很漫長的道路需要探索。面對新形勢下機械制造工藝創(chuàng)新,先進制造業(yè)應采取以下措施。

3.1 強化先進制造技術過程全面開發(fā)

強化先進制造技術過程全面開發(fā)包括技術裝備、生產(chǎn)技術、管理體制、市場觀念及人員調(diào)配等環(huán)節(jié)。它對提升制造業(yè)市場綜合競爭力是很有必要的措施,因此,我們要給與其高度重視。除此以外,我們也需要關注機械制造技術自身創(chuàng)新,這可以豐富先進制造技術、帶動相關制造業(yè)打下堅實

基礎。

3.2 扎實基礎工作,合理采用先進制造

技術

在機械制造業(yè)不能盲目的使用先進技術,要在各項基礎工作牢靠的前提下,合理采用先進制造技術。總之,先進制造技術要以市場需求為發(fā)展核心,循序漸進,不能操之過急,因地制宜,協(xié)調(diào)發(fā)展。應該具有針對性的挑選出某些重點行業(yè),將其作為試點來建設,不斷總結實踐經(jīng)驗,等技術使用熟練后,再進行大范圍推廣建設,這樣能大大降低制造業(yè)投資風險。

3.3 重視人才素質(zhì)道德建設

人才是先進制造技術不斷進步的決定性因素。他們的素質(zhì)道德高低對制造業(yè)影響最大,因此,要想確保先進制造技術應用與創(chuàng)新,那么一定要重視人才素質(zhì)道德建設。通過對制造技術研究人員開展定期的思想道德教育,并及時向他們傳播最先進的制造技術,在每次培訓過后,還應該制定嚴格的考核制度,只有順利通過考核的人員才可以上崗。這樣能培養(yǎng)出一批高素質(zhì)。技術硬、通管理的制造人才。

3.4 積極汲取國外先進制造技術

我國制造技術起步滯后于發(fā)達國家,因此我們要虛心接受它們的先進技術,并通過積極的汲取過程不斷豐富我們自身的制造技術。經(jīng)過我國對制造業(yè)的長期探索,已經(jīng)形成具有中國特色的制造技術,我們在未來的制造技術發(fā)展中,要積極汲取國外先進制造技術,探索出最符合中國的先進制造技術。

4 結語

總而言之,隨著社會不斷的進步與科技飛速的發(fā)展,先進制造技術仍是提高國家競爭力的重要保障。我們對先進制造技術應該有側重點,建設具有中國社會主義特色的先進制造技術。不言而喻,隨著我們對制造技術研究的繼續(xù)深化,不久的將來,它會有更廣闊的發(fā)展空間,并在世界制造業(yè)激烈的市場經(jīng)濟中站穩(wěn)腳步。在黨的正確方針引領下,相信我國的制造技術會有更長遠發(fā)展,在世界的大舞臺上會綻放耀眼光芒。

參考文獻

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篇2

引言

制造技術是當前社會以及未來社會發(fā)展的基本技能,是一個國家走向富強的關鍵,先進制造技術的提出源于美國,其為了提高國民經(jīng)濟增長與制造業(yè)的市場競爭力,研發(fā)了以計算機技術為核心,結合傳統(tǒng)制造技術與現(xiàn)代信息技術演變而成的先進制造技術,它的運用,使得制造技術實現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)、敏捷、低耗等優(yōu)秀特點,并使得經(jīng)濟效益明顯提高,像日韓這類發(fā)達國家,九十依靠著先進制造技術,維持著國民經(jīng)濟的平穩(wěn)增長,而我國雖然作為制造大國,但是由于受到技術水平等方面的諸多限制,導致其進展緩慢,在學科間不斷互相滲透的今天,如何加快先進制造技術的發(fā)展,成為了當下國人所要思考的主要問題。

一、先進制造特點介紹

1、先進制造技術內(nèi)涵

制造技術自人來誕生以來就已經(jīng)出現(xiàn)簡單的雛形,期初由于對自然的認知不夠,所以都是簡單的手工生產(chǎn)模式,而在不斷的演變中,隨著學科間的不斷相互滲透,使得制造技術逐漸擺脫了傳統(tǒng)的手工為主生產(chǎn)模式,逐漸形成了以機械為主的可以實現(xiàn)產(chǎn)品量化生產(chǎn)的現(xiàn)代化先進制造技術。自第一次工業(yè)革命之后,各行業(yè)開始逐漸形成了自動流水生產(chǎn)線,從而開啟了量化生產(chǎn)的大門,我們現(xiàn)在所使用的電腦、冰箱、汽車等很多東西,都是運用這種模式生產(chǎn)的。然而由于產(chǎn)品的單一性使其不能滿足不同用戶的需求,因此,人們又開始著手研發(fā)微機數(shù)控系統(tǒng),柔性制造單元,柔性制造生產(chǎn)線等,較傳統(tǒng)的制造而言,先進制造技術更加重視技術和管理的統(tǒng)一,重視制造過程中管理者組織和管理體制的合理性。

2、先進制造技術特征分析

先進制造技術具有先進性、系統(tǒng)性、集成性等特征,以以往的制造技術不同,先進性是其一個重要的特征,它是優(yōu)化先進工藝,并與新技術結合,實現(xiàn)局部或系統(tǒng)的集成。并且針對不同的市場需求,具有一定的靈活性。另外,其具有一定的系統(tǒng)性,是在生產(chǎn)過程中形成的能量流、物質(zhì)流和信息流等的系統(tǒng)工程,當然,還有集成性特征,它是將機械、電子、信息、材料和管理技術等融合一體的新興交叉學科。

二、先進制造技術中關鍵技術

1、現(xiàn)代設計方法

現(xiàn)代設計方法是基于先進制造技術的基礎上發(fā)展的,傳統(tǒng)的設計方法,在加工過程中,存在切削力過大、刀具磨損嚴重等問題,且對技術人員的要求也非常的高,并難以保證產(chǎn)品質(zhì)量,而現(xiàn)代設計方法運用了優(yōu)化設計、人機工程設計、計算機輔助設計、工業(yè)產(chǎn)品造型設計等,使這些問題得到了妥善的解決,通過對刀具幾何角度、切割方法進行分析,進行系統(tǒng)優(yōu)化,靈活運用數(shù)控切削中螺紋加工循環(huán)指令等,發(fā)開新的加工方法,實現(xiàn)數(shù)控機床的二次發(fā)展。

2、先進制造工藝技術

先進制造工藝技術,是通過對各類零件特征分析,編制適合于不同零件的數(shù)控加工程序,并將其儲存在PC機中,在數(shù)控機床加工時,通過輸入對應的零件特征,生成適合于加工的該零件的程序。它在粗加工過程中可以提高生產(chǎn)效率,在細加工過程中,可以提高產(chǎn)品的精度,是實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、低耗生產(chǎn)的基礎。

3、制造自動化技術

自動化技術與信息論、控制論、系統(tǒng)工程、計算機技術等技術都有著密不可分的關系,是一門綜合性技術,且是一個動態(tài)概念,在工業(yè)發(fā)達的國家里,為了實現(xiàn)柔性自動化、知識智能化、集成化,因此在生產(chǎn)中主要采用數(shù)控機床、加工中心、柔性制造單元、計算機集成制造系統(tǒng)等,它的發(fā)展,大大降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本,解放了勞動生產(chǎn)力,對推動制造企業(yè)發(fā)展有著巨大的作用。

三、先進制造技術在生產(chǎn)中的應用分析

1、柔性制造系統(tǒng)

柔性制造系統(tǒng)主要是由物料儲運系統(tǒng)、信息控制系統(tǒng)和一組數(shù)字控制加工設備組成,是依靠計算機為基礎,實行管理與控制的高度自動化加工系統(tǒng),是可以運用于不同種類零件加工的機械自動化制造系統(tǒng),主要包含柔性自動生產(chǎn)線、柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)三類系統(tǒng),它的應用,提高了神杯利用率,使生產(chǎn)能力相對平穩(wěn)、產(chǎn)品的質(zhì)量提升等諸多優(yōu)勢。

2、虛擬制造技術

虛擬制造技術是在仿真技術、虛擬現(xiàn)實的基礎上,對產(chǎn)品的設計、生產(chǎn)過程統(tǒng)一建模,從而在計算機上實現(xiàn)整個生產(chǎn)過程的模擬和仿真。它的應用大體分為四種,即虛擬企業(yè)、虛擬產(chǎn)品設計、虛擬產(chǎn)品制造和虛擬生產(chǎn)過程,它的應用,提高了生產(chǎn)過程開發(fā)效率,優(yōu)化資源的利用,縮短生產(chǎn)周期,并可對產(chǎn)品按客戶需求做出一定的更改。

結束語

終上所述,大力發(fā)展先進制造技術,對于推行我國工業(yè)化建設具有深遠的意義,是提高我國工業(yè)化水平的重要手段,是提高我國國民經(jīng)濟的必要途徑。

參考文獻

篇3

【關鍵詞】先進制造技術 轉型院校 教學改革

【中圖分類號】G641 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089(2015)10-0250-02

引言

《先進制造技術》課程作為本科機械專業(yè)的專業(yè)限選課程,通常開設在大學本科第6或第7學期,也有的高校在研究生階段開設此課程,一般為32~48學時。該課程最顯著的特點在于:內(nèi)容覆蓋廣,知識融合多,技術特點新,模式更新快。而相比之下,該課程的教材內(nèi)容卻存在:內(nèi)容滯后性,知識概述性,體系分散性和技術動態(tài)性等特點[1]。同時,自十以來,在全國改革一盤棋的背景下,現(xiàn)代高等教育正引領高校向著為社會培養(yǎng)應用型、復合型、創(chuàng)新型人才方向轉型發(fā)展。在此背景下,勢必要求技術特點鮮明的先進制造技術課程本科教學要未雨綢繆,做好應對措施,以更好地完成在本科人才培養(yǎng)任務中的學科使命[2]。對此,本文從以下幾個方面探索先進制造技術的課程改革,旨在更好服務學校轉型發(fā)展,提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

一、革新教學目標,完善評價方式

學科教學目標必須首先服從于人才培養(yǎng)目標。對于應用本科院校的技術類專業(yè),其人才培養(yǎng)目標主要是為社會培養(yǎng)面向生產(chǎn)、管理、服務一線的應用型人才。這就要求學生具有開闊的視野,廣博的知識,專業(yè)的實踐能力和嫻熟的動手能力。所以先進制造技術課程的教學目標也應當轉變到培養(yǎng)學生的工程實踐應用能力和綜合性創(chuàng)新能力上來。而相應的課程評價方式也不應僅僅局限于考試或期末考查的方式來進行,可以將課程考核貫穿于整個行課時段,根據(jù)內(nèi)容特點區(qū)別性考核,全方位評價學生對知識的掌握情況,培養(yǎng)學生實踐應用能力。例如,對于基本概念,重點理論等知識點可通過學生事先預習,再通過一次隨堂測驗考核;對于重要技術,前沿科學可通過設置課后開放性作業(yè)考核,讓學生通過查閱資料,檢索文獻后以書面報告形式提交考核;對于綜合技術可通過學生匯報答辯考核;對于實踐能力除考查課上實驗報告外,還應將課外實驗次數(shù),實驗內(nèi)容,企業(yè)技術調(diào)研結果,工程訓練活動等內(nèi)容納入進來。形成一套圍繞教學目標比較完備的考核體系。

二、精整教學內(nèi)容,豐富教學手段

先進制造技術課程內(nèi)容知識涵蓋廣,在有限的學時里不可能做到一一盡述。所以,應根據(jù)應用型本科大學學生特點,有針對性地挑選部分內(nèi)容講解??梢赃m當增加先進制造工藝,制造自動化技術,先進管理技術的講授;相對縮減現(xiàn)代設計技術,先進制造模式章節(jié)的學時。而每個章節(jié)內(nèi)部講授也應有詳略之分。比如先進制造工藝一章中,就可以強化對其他課程中未介紹且技術應用廣,發(fā)展前景好的特種加工,快速成型工藝等作詳細講授。而對其他課程中已介紹或技術相近的內(nèi)容只作補充介紹,不必一一贅述,如材料成形工藝技術等。另外,教學的內(nèi)容不必完全拘泥于教材,可根據(jù)實際情況增加最新的學術成果,技術應用和研究熱點,以補充教材內(nèi)容相對滯后的不足。

先進制造技術課程涉及內(nèi)容多,哲理深奧,綜合性強,使得學生在學習過程中理解和掌握比較困難。同時由于先進制造技術在生產(chǎn)實際中的應用與學生現(xiàn)行的學習實習內(nèi)容融合較少,造成學生感性認識欠缺,對學習的興趣不高,普遍感到枯燥難懂[3]。因此,授課時應避免只用講授的教學方式,應盡量豐富教學手段,提升課堂教學質(zhì)量。比如先進成型工藝一章有條件的學??梢蚤_展實驗演示教學,沒有條件的學??梢园才艑W生到周邊企業(yè)觀摩或是通過播放多媒體資料進行教學;又如介紹柔性制造技術時,可以結合學生前期到企業(yè)認識實習參觀的零件加工工藝,設置“同樣的零件通過柔性制造加工時在工藝,設備,工具等方面與現(xiàn)行的加工方式相比將發(fā)生怎樣的變化”這類問題,通過現(xiàn)場討論作答的方式提高學生學習興趣;再比如當介紹ERP的知識時,可只對ERP的基本思路和方法作介紹,可通過讓學生課后自行搜集資料并課上匯報的方式,培養(yǎng)學生的自學能力。

三、增強共贏意識,培養(yǎng)創(chuàng)新思維

先進制造技術來源于應用實際,但并不僅僅局限于當前技術,它是用更新的工藝、設備、技術、管理方法優(yōu)化或改造舊的生產(chǎn)模式。其本身的內(nèi)涵就相當豐富且新穎,因此在制造類課程中它也具有廣泛的代表性,能引起學生極大興趣。利用這一點,采取一體化教學團學活動的方式,讓學過該門課的高年級帶動低年級同學良性互動,既可以鞏固高年級同學的知識結構,培育榜樣意識,也能夠促進低年級同學的求知欲望,發(fā)揚進取精神,是一種雙贏局面。通過開展一系列有益的專題講座、知識問答、技能訓練、模擬工程師、創(chuàng)新競賽,在全專業(yè)內(nèi)形成團結互助,熱愛創(chuàng)新的濃厚氛圍。

結束語

總之,《先進制造技術》的課程教育應該摒棄不合理的灌輸式教學模式,革新長期不變的知識內(nèi)容,探索與教學目標一致的過程式評價方式,盡最大力量發(fā)揚以課程特征為基本的價值效益。立足課程,服務于本科院校的轉型發(fā)展,更好地培養(yǎng)實踐型、復合型、創(chuàng)新型人才。

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篇4

[關鍵詞]機械制造工藝;新技術;應用性

中圖分類號:TD406 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)40-0400-01

1 分析機械制造工藝對新技術應用

1.1 精密切削技術

用直接切削來獲取高精度一直是慣用的辦法,可是,若想獲得高水準與高精度的商品,那么一定要盡量的降低刀具、工件與機床等的因素所產(chǎn)生的影響。倘若要想機床有著高剛度與小熱變形及抗震功能,便一定得有更為先進的科技,譬如,精密控制技術、空氣靜壓軸承技術、微驅動技術以及微進給技術等,除此以外,增強機床轉速同樣也是及其有效的方法,現(xiàn)今的超精密加工機床已經(jīng)提升到每一分鐘就有幾萬轉功效。

1.2 模具成型技術

時下,汽車、電機、飛機、儀表與家電等一系列的商品里面至少有將近一半的零件是利用模具加工而制造出來的。而模具深加工的主要環(huán)節(jié)在于怎樣增強模具器材的加工之精度,同時它還是評估一個國家的科技水平的關鍵標志。電解加工技術可以讓模具的精度到達微米級,這可很好地處理好工件表層的質(zhì)量問題,特別符合復雜腔型器件的加工。

1.3 超精密研磨技術

超精密研磨技術通常用于集成電路基板硅片的加工,其表面粗糙度要求很高,以往傳統(tǒng)的研磨與磨削及拋光技術難以滿足其的加工需要,一定得采用原子級的拋光這一技術才行。所以,各種先進的超精密研磨技術便接二連三的生根發(fā)芽、 應運而生,愈發(fā)不可收拾,倘若將其運用到彈性的發(fā)射加工以及流體動壓型懸浮研磨里邊去的非接觸性研磨,借助加工液來進一步增強化學反應之化學研磨等。那么,新型的研磨辦法和原理便會在很大程度上提高超精密研磨技術之發(fā)展步伐。

2 機械制造工藝的發(fā)展

2.1 集成化

集成化是微機設備技術晉級的一個極具代表性的標志,并且是現(xiàn)代微機技術的新飛躍與新進步,同時它還代表著計算機系統(tǒng)的各項不同功能由以往的分割狀態(tài)到了如今的融為一體的狀態(tài)的一個改變,而

集成化的主要原理是把各個單獨的部件與功能,經(jīng)過有機的整合之后獲取一個整體性作業(yè)功效大于零散的、部分的作業(yè)功效的總和的效果,其也正是集成化能夠徹底改變廣大民眾的生活與生產(chǎn)的關鍵的因素之一,由于新時代信息的交流與處理的辦法的相對而言比較的復雜,使得廣大民眾在對待計算機多種功能的時候不得不同時進行使用。這一因素的存在也是集成化至今一直依舊在使用的優(yōu)勢之所在。 因此,大家在對制造化機械運用進行改造與革新的同時,必須要把該技術運用的獨特之優(yōu)勢加以考慮。

2.2 智能化

智能化技術早已逐步滲透到了各行、各業(yè)以及各個領域當中,智能化技術的較為顯著的特點是非簡單化機械的程序運行,其能夠較好的模擬人類大腦一些思維方式以及邏輯性運行形式。如此的機械性技術毫無疑問給我們?nèi)斯砹艘环N全所未有的挑戰(zhàn),同時也是機械化的今后發(fā)展的目標之一。在智能化技術的使用以前我們在運用機械設備時,時常都會不禁感慨機械的速度及精度,可是在對于機械的邏輯性能力及分析綜合性的能力根本不報一點兒希望,原因在于我們大家都清楚的知道機械僅僅是根據(jù)一個固定式的程序來進行?作用的,無法與人們的操作產(chǎn)生進行互動,它所能做的僅僅是被動性的接受指令,而今智能化技術很顯然以及徹底改變了我們的這個觀點,使得我們也不得不對智能化技術的機械的作業(yè)能力嘆為觀止,同時把這一技術運用到各個不同領域以及各個不同行業(yè)當中去,以替代一部分人工作業(yè),目前我們在對智能化這一技術的運用上早已走入了一個比較成熟及完善的時期,很多有著智能化人工效能的機械已經(jīng)廣泛運用到了各個不同行業(yè)與各個不同領域中去,正在慢慢地改變著廣大群眾的生活及工作方式,并且也讓人們慢慢的體驗到了智能化機械技術運用的人性化,以及“以人為本”的設置理念。

2.3 清潔化

隨著現(xiàn)今社會環(huán)保概念的不斷深入,對于機械制造這一行業(yè)而言同樣在其的觀念上也產(chǎn)生了一定程度上的影響,而清潔化這一技術便是其中的一個典型體現(xiàn),這里所指的清潔生產(chǎn)便是:把綜合性預防的機械制造環(huán)境策略,延伸運用到生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)機產(chǎn)品當中去,促使有效減低對我們?nèi)祟惣吧鷳B(tài)環(huán)境所帶來的污染風險。同時清潔化產(chǎn)出的兩個根本性目標在于有限資源的高效利用及保護生態(tài)環(huán)境。就機械生產(chǎn)的所有環(huán)節(jié)來說,清潔化的生產(chǎn)需要全面運用到從產(chǎn)品原材料投放這個環(huán)節(jié)至產(chǎn)出成品之整個過程,其中包括了對原材料及能源的節(jié)約,代替一些有毒性的原材料以及短缺的資源,對于二次能源以及再生性資源的使用,革新優(yōu)化工藝和機械設備,且把所有生產(chǎn)排放物之數(shù)量和有毒的物體全部隔離于離開生產(chǎn)環(huán)節(jié)以前。就產(chǎn)品來說,清潔

化生產(chǎn)涵蓋構成了產(chǎn)品整個生產(chǎn)周期之每一個階段,也就是說從原材料的選擇在到產(chǎn)品的最后一步處理,其中包含了對產(chǎn)品結構的設計、產(chǎn)品的生產(chǎn)、產(chǎn)品的包裝、產(chǎn)品的運輸、產(chǎn)品的流通、產(chǎn)品的銷售以及產(chǎn)品的報廢等的整個過程,科學合理的利用一切資源,并且在最大程度上降低對我們?nèi)祟愐呀?jīng)生態(tài)環(huán)境的負面影響。

3 當代機械制造工藝的特點

(1)制造過程是個系統(tǒng)工程。機械制造過程各個環(huán)節(jié)之間并不是都彼此關聯(lián).也有的環(huán)節(jié)之間可以不關聯(lián),是因為,機械制造過程是一

種離散的生產(chǎn)過程.不需要每個環(huán)節(jié)都有關聯(lián)性。從現(xiàn)代制造系統(tǒng)工

程學來分析.機械制造過程可以說是一個制造系統(tǒng)的過程,所以機械

制造過程是個系統(tǒng)工程。傳統(tǒng)機械制造技術與現(xiàn)代的計算機技術、自

動化技術、傳感技術、現(xiàn)代管理技術以及新材料技術有機結合,傳統(tǒng)的制造工藝和現(xiàn)代的制造工藝融為一體.使機械制造工藝成了能控制機械制造生產(chǎn)過程的信息流、能量流和物質(zhì)流的系統(tǒng)工程。

(2)制造是管理、工藝、人員三者的結合?,F(xiàn)代機械制造已不是單

純的管理問題,先進制造工藝的引入和誠聘英才,使機械制造發(fā)展為

管理、工藝、工作人員為一體的三者結合的系統(tǒng)工程。隨著機械制造行業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模的擴大.企業(yè)已開始追求最佳技術經(jīng)濟效果.從而推動了經(jīng)營管理與工程技術的結合.現(xiàn)代機械制造行業(yè)意識到制造過程組織和管理體制的合理化和簡化的重要性。想出一系列管理、技術與人員相結合的新的生產(chǎn)方式,給制造全過程的優(yōu)化運行提供有力保障。比如說.一家企業(yè)在建立計算機集成制造系統(tǒng)過程中,首先要采用有效的管理模式.然后選擇先進的制造工藝。對所有員工進行培訓,改變員工傳統(tǒng)的思維模式。

(3)現(xiàn)代機械制造工藝是多學科交叉融合?,F(xiàn)代機械制造工藝最顯著的特點是現(xiàn)代的制造工藝是多學科交叉融合的結果。傳統(tǒng)的機械制造工藝的專業(yè)和學科單一。不同專業(yè)、學科之間界限分明,而現(xiàn)代的制造工藝已經(jīng)是多學科交叉融合的結果.各專業(yè)和學科在不斷滲透.各專業(yè)之間不斷交叉融合.其各專業(yè)之間的界限逐漸淡化。

(4)現(xiàn)代機械制造工藝支持可持續(xù)發(fā)展。資源、人13與環(huán)境的問題

是當今社會面臨的主要問題.現(xiàn)代機械制造工藝將這三個問題放在首

位。從而體現(xiàn)出機械制造環(huán)?;a(chǎn)的重要性?,F(xiàn)代機械制造工藝強

調(diào)高校、清潔、低耗、靈活、優(yōu)質(zhì)生產(chǎn),將綠色生產(chǎn)、清潔制造的概念融人到機械制造的全過程。使這些新概念成了可持續(xù)發(fā)展的有力武器。

4 結語

總而言之,機械制造工藝需要我們不斷的發(fā)展,為了適應激烈的市場競爭,我們應該共同努力全面增強機械制造的工藝技術,讓機械設備的質(zhì)量及技術得到一個質(zhì)的飛躍,唯有如此方能夠促使機械更好的為人類的社會進步以及經(jīng)濟生活而服務。

參考文獻

[1] 馬軒凱.機械制造技術的特點及發(fā)展趨勢[刃.科技資訊,20lo(30).

[2] 高賀云.淺談現(xiàn)代機械制造技術的特點及發(fā)展趨勢叨才智,2011

篇5

關鍵詞:汽車制造;車身制造;工藝技術

汽車車身制造在汽車制造過程中占有主導地位,隨著人們對汽車質(zhì)量的要求的多樣化,無論是在能量節(jié)約、材料耗損,還是在外型美觀等方面,車身制造都有很大的潛力。在激烈的競爭中,只有汽車的車身質(zhì)量提高了,才能在市場中立于不敗之地,這就需要先進的制造技術的支撐。

一、汽車車身制造技術的特點

1.實用性

汽車車身制造技術首先要滿足人們的需求,依據(jù)汽車車身的自身需求而不斷發(fā)展的技術,具有很強的實用性。在這一方面來說,汽車車身制造不能盲目的只尋求技術的更新,更應該注重實際效果。扎實穩(wěn)定的實際效果,能夠提高企業(yè)綜合效益,提升企業(yè)競爭力。

2.系統(tǒng)性

在汽車車身制造中,對信息的處理(生成、采集、傳遞、反饋、調(diào)整),以及在生產(chǎn)過程中,物質(zhì)流和能量流的控制,都需要有先進的制造技術,這些技術是一項系統(tǒng)的工程,涉及了產(chǎn)品設計、加工制造、生產(chǎn)設備、銷售、售后等多個方面。

3.集成性

隨著技術的不斷提高,先進技術的不斷應用,學科界限已經(jīng)逐漸消失或者淡化,多種專業(yè)的融合,多學科的交叉,車身制造技術已經(jīng)發(fā)展成一種融合了電子、機械、材料、信息、管理等多種技術的交叉技術,具備一定的集成性,也就是常說的現(xiàn)代制造工程。

二、汽車車身制造技術的組成內(nèi)容

1.沖壓

在汽車的整個車身,是由許多沖壓件通過焊接再進行涂裝而成的,沖壓工藝在其中所體現(xiàn)的重要性是不可或缺的,同時也是整個車身制造工序的第一步。而沖壓工藝裝備中最主要的有模具和沖壓機床。當前,用于沖壓成形的大型沖壓機床,主要向柔性生產(chǎn)大型壓力機生產(chǎn)線和大型多工位壓力機兩個方向發(fā)展。模具是一種成形裝備,主要用在壓力加工過程中,金屬材料向成品、半成品變形。在沖壓工藝中,幾乎無論哪一個工序首先都是沖壓成形,之后是沖孔、切邊和翻邊等工序。而這過程中所用到工件,每一件都有一個模具,只有這些模具的質(zhì)量過硬,才能制造出高質(zhì)量的工件,才能為車身,乃至整車的質(zhì)量打下堅定的基礎。

2.焊接

在汽車車身制造過程中,所用到的焊接工藝主要包括電弧焊和電阻焊兩種焊接工藝。電弧焊工藝根據(jù)氣體保護的不同,分為金屬極惰性氣保護電弧焊、CO2氣體保護電弧焊、鎢極惰性氣保護電弧焊、金屬極活性氣體保護電弧焊等等。電阻焊工藝主要包括了電阻縫焊、電阻點焊、電阻閃光對焊和電阻凸焊。車身焊接工藝主要通過采用先進的焊接工藝,將各個部件、白車身總成等進行焊接或拼接。車身制造是汽車制造中高新技術應用集中地,主要體現(xiàn)在汽車車身焊接生產(chǎn)線的構成上,是由大量的焊接機器人和計算機控制的自動化焊接焊接設備組成。

3.涂裝

由于汽車車身結構的復雜多變,人們對裝飾性要求的提高,車身涂裝工藝相應的也是非常的復雜。通過涂裝,提高汽車的防腐蝕功能,提高汽車的美觀度。隨著高質(zhì)量要求的不斷出現(xiàn),環(huán)保意識的不斷深入,對排放的要求也越來越高,為了減少涂裝公害、降低涂裝成本的,整體改造了涂裝車間,推動涂裝工藝向二次電泳工藝和一體化涂裝工藝方向轉變。

4.總裝工藝

汽車總裝是汽車制造中的最后一個環(huán)節(jié),也是汽車制造過程中的關鍵所在,裝配質(zhì)量直接影響著汽車的行駛可靠性和使用壽命。汽車在進行裝配之前,必須對所有要裝配的總成進行試驗,并進行嚴格的檢查,各項都符合使用要求,都沒有任何問題的情況下才可以進行總裝。在裝配生產(chǎn)中,只有應用先進的生產(chǎn)方式,先進的管理體系,才能夠適應不斷發(fā)展的市場,提高總裝質(zhì)量,保障企業(yè)在市場中的競爭地位。

三、車身制造技術的發(fā)展趨勢

隨著汽車市場需求的多樣化,人們對汽車功能的要求也越來越高,為了適應市場需求,在市場中立于不敗之地,汽車車身制造技術也在向虛擬化、智能化、數(shù)字化和綠色化發(fā)展。

虛擬化,縮短了新技術的研發(fā)周期,促進了企業(yè)生產(chǎn)力的轉化,為敏捷制造奠定了基礎,促進了產(chǎn)品的更新?lián)Q代;智能化中的大量工業(yè)機器人的應用,能夠進行更復雜的操作,對工作環(huán)境沒有要求,工藝過程穩(wěn)定,工藝質(zhì)量高;數(shù)字化已經(jīng)是汽車車身制造技術的核心,也是制造信息化的核心;綠色化使企業(yè)在生產(chǎn)過程中不忘環(huán)境保護,而且成為企業(yè)的長期發(fā)展,乃至生存具有戰(zhàn)略性意義。

總之,在日益激烈的世界市場中,我國從汽車制造大國向汽車制造強國發(fā)展,需要先進的制造技術進行支持,因此,我們要加強先進技術的研發(fā),結合我國國情,建立產(chǎn)學研創(chuàng)新聯(lián)盟,團結一致,共同發(fā)奮。

參考文獻:

[1]許瑞麟,朱品朝,于成哉,熊萬里.汽車車身焊接技術現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].電焊機,2011,40(5):1-18.

篇6

[關鍵詞] 電力電子技術 現(xiàn)狀 對策

一、引言

我國是一個發(fā)展中的國家,目前尚處于前工業(yè)化階段,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)仍然是我國國民經(jīng)濟的主力軍,因此在近期或在較長一段時期內(nèi),傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的改造和發(fā)展將在很大程度上決定著我國經(jīng)濟的發(fā)展。電力、機械、冶金、石油、化工、交通運輸是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的重要支柱,這些產(chǎn)業(yè)技術水平的高低直接關系到我國工業(yè)基礎的強弱。特別是,近年來隨著經(jīng)濟的穩(wěn)步發(fā)展,巨大的電力缺口與人們對電力的強烈需求之間的矛盾越來越明顯。由于我國常規(guī)能源資源的有限性和環(huán)保的巨大壓力,能源建設必須走節(jié)電和開發(fā)利用可再生能源之路,這就決定了在今后相當長的一段時期內(nèi),我國國民經(jīng)濟的發(fā)展和巨大的用戶市場對電力電子技術具有巨大的、持久的需求,這就意味著我國電力電子和電力傳動產(chǎn)業(yè)面臨著良好的機遇。

今后世界市場的競爭主要表現(xiàn)為高新技術的競爭,誰擁有電力電子這種先進的高新科技產(chǎn)品,誰就掌握競爭的優(yōu)勢。面臨我國已加入世貿(mào)組織和必須適應國際大循環(huán)的形勢,我們面臨著嚴峻的挑戰(zhàn),因為總體說來我國當前電力電子技術的水平落后于國際先進水平,遠遠跟不上我國國民經(jīng)濟發(fā)展的需要,特別是還面臨著國外產(chǎn)品嚴重沖擊,因此,我們必需清醒地認識到這一挑戰(zhàn)并且要勇敢地面對。

二、電力電子的含義和任務

從學科的角度講,電力電子的主要任務是研究電力電子(功率半導體)器件、變流器拓撲及其控制和電力電子應用系統(tǒng),實現(xiàn)對電、磁能量的變換、控制、傳輸和存貯,以達到合理、高效地使用各種形式的電能,為人類提供高質(zhì)量電、磁能量。電力電子的研究范圍與研究內(nèi)容主要包括:(1)電力電子元、器件及功率集成電路。(2)電力電子變流技術,其研究內(nèi)容主要包括新型的或適用于電源、節(jié)能及電力電子新能源利用、軍用和太空等特種應用中的電力電子變流技術;電力電子變流器智能化技術;電力電子系統(tǒng)中的控制和計算機仿真、建模等。(3)電力電子應用技術,其研究內(nèi)容主要包括超大功率變流器在節(jié)能、可再生能源發(fā)電、鋼鐵、冶金、電力、電力牽引、艦船推進中的應用;電力電子系統(tǒng)信息與網(wǎng)絡化;電力電子系統(tǒng)故障分析和可靠性;復雜電力電子系統(tǒng)穩(wěn)定性和適應性等。(4)電力電子系統(tǒng)集成,其研究內(nèi)容主要包括電力電子模塊標準化;單芯片和多芯片系統(tǒng)設計;電力電子集成系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性等。

從工程應用的角度看,無論是電力、機械、礦冶、交通、石油化工、輕紡等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),還是通信、激光、機器人、環(huán)保、原子能、航天等高科技產(chǎn)業(yè),都迫切需要提供高質(zhì)量的電能,特別是要求節(jié)能。而電力電子則是實現(xiàn)將各種能源高效率地變換成高質(zhì)量電能、節(jié)能、環(huán)保和提高人民生活質(zhì)量的重要手段,它已經(jīng)成為弱電控制與強電運行之間,信息技術與先進制造技術之間,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)自動化、智能化、節(jié)能化、機電一體化的橋梁。電力電子的突出特點是高效、節(jié)能、省材,所以電力電子已成為我國國民經(jīng)濟的重要基礎技術,是現(xiàn)代科學、工業(yè)和國防的重要支撐技術。因此,無論上述諸多高技術應用領域,還是各種傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),乃至照明、家電等量大面廣的,與人民日常生活密切相關的應用領域,電力電子產(chǎn)品已無所不在。由于目前我國還沒有形成獨立自主的、完整的、強大的電力電子的產(chǎn)業(yè)體系,因此它已成為制約我國建立獨立自主的現(xiàn)代科學、工業(yè)和國防體系的瓶頸之一。

三、電力電子技術目前在我國的發(fā)展、應用現(xiàn)狀和存在的問題

雖然我國電力電子的開發(fā)研究已有50年歷史,過去我們已經(jīng)取得了長足的進步,但是與超大規(guī)模集成電路的發(fā)展一樣,該領域科技發(fā)展速度太快,加之我國財力和原有基礎薄弱的限制,特別是面臨國外高科技的沖擊等原因,我國電力電子有被“邊緣化”的趨勢,即各行各業(yè)都迫切需要,但是各應用領域均沒將其作為研究重點,國內(nèi)解決不了就依靠進口。應當承認,目前我們與國外先進水平的差距還是很大的。當前存在的主要問題是:目前我國生產(chǎn)的大多數(shù)電力電子產(chǎn)品和裝置還主要基于晶閘管;雖然也能制造一些高技術的電力電子產(chǎn)品和裝置,但是它們均是采用國外生產(chǎn)的電力電子器件和組件以組裝集成的方式制造的;特別是先進的全控型電力電子器件則全部依賴進口,而許多關系到國民經(jīng)濟命脈和國家安全的若干關鍵領域中的核心技術和軟硬件,國外均是對我國進行控制和封鎖的。我們正面臨著國際競爭的嚴峻形勢,特別是關系到國民經(jīng)濟命脈和國家安全的若干關鍵領域中的核心技術與國外先進水平的差距更大,迅速改變這一現(xiàn)狀是我們面臨挑戰(zhàn)和義不容辭的任務。

過去,我國國民經(jīng)濟各部門雖然引進了不少國外先進技術,也強調(diào)了國產(chǎn)化的問題,盡管它們中的絕大多數(shù)幾年后都可以達到國產(chǎn)化率70%的要求,可是只要我們仔細分析一下,就不難發(fā)現(xiàn),最終國外公司拒絕轉讓的技術和重要部件,均是涉及到高技術的電力電子及電力傳動產(chǎn)品中的核心技術。各應用領域所涉及到的關鍵電力電子技術可概括為:大功率變流技術;電力電子及其系統(tǒng)控制技術;大功率逆變器并網(wǎng)技術;大功率全控電力電子器件和電力電子全數(shù)字控制技術等。與國外的主要差距和存在的問題是:全控電力電子器件國內(nèi)不能制造;大功率變流器制造技術水平較低,裝置可靠性差;電力電子全數(shù)字控制技術水平還處于初級階段;應用系統(tǒng)控制技術和系統(tǒng)控制軟件水平較低;缺乏重大工程經(jīng)驗積累等。高性能大功率變流裝置目前幾乎全部依靠進口。

四、我國發(fā)展電力電子技術的對策

電力電子技術雖然有微電子技術的許多共同特征,如發(fā)展變化都非常迅速,滲透力和創(chuàng)新表現(xiàn)十分突出,生命力格外旺盛,處于陽光產(chǎn)業(yè)地位,并與其他學科相互融合和發(fā)展產(chǎn)生新的機遇,而電力電子技術還有其自身一些獨具特色的地方,如高電壓、大容量及控制功率范圍大,因此技術的創(chuàng)新難度在于必須跨越高電壓大功率這一關卡,及其技術的綜合難度,如材料工業(yè)和制造工藝,而電力電子器件工作的可靠性是其極其重要的一個技術指標。為此電力電子技術的創(chuàng)新是與多種學科相互滲透并對各種工業(yè)領域有著極強的滲透性。因此電力電子技術與國家的基礎產(chǎn)業(yè)關系密切,并與國家發(fā)展的各項方針及產(chǎn)業(yè)政策相配套的要求在21世紀會顯得越來越強烈。電力電子技術又稱為能流技術,因此電力電子技術的發(fā)展與創(chuàng)新是21世紀可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略綱領的重要組成部分。在21世紀初加快現(xiàn)代電力電子轉化的力度,必將形成一條朝陽的高科技產(chǎn)業(yè)鏈,推動我國工業(yè)領域的技術創(chuàng)新。

電力電子技術的創(chuàng)新與電力電子器件制造工藝,已成為世界各國工業(yè)自動化控制和機電一體化領域競爭最激烈的陣地,各發(fā)達國家均在這一領域注入極大的人力,物力和財力,使之進入高科技行業(yè),就電力電子技術的理論研究而言,目前日本、美國及法國、荷蘭、丹麥等西歐國家可以說是齊頭并進,在這些國家各種先進的電力電子功率量不斷開發(fā)完善,促進電力電子技術向著高頻化邁進,實現(xiàn)用電設備的高效節(jié)能,為真正實現(xiàn)工控設備的小型化,輕量化,智能化奠定了重要的技術基礎,也為21世紀電力電子技術的不斷拓展創(chuàng)新描繪了廣闊的前景。我國開發(fā)研制電力電子器件的綜合技術能力與國外發(fā)達國家相比,仍有較大的差距,要發(fā)展和創(chuàng)新我國電力電子技術,并形成產(chǎn)業(yè)化規(guī)模,就必須走有中國特色的產(chǎn)學創(chuàng)新之路,即牢牢堅持和掌握產(chǎn)、學、研相結合的方法走共同發(fā)展之路。從跟蹤國外先進技術,逐步走上自主創(chuàng)新,從交叉學科的相互滲透中創(chuàng)新,從器件開發(fā)選擇及電路結構變換上創(chuàng)新,這對電力技術創(chuàng)新是尤其實用的。也要從器件制造工藝技術引導創(chuàng)新,從新材料科學的應用上創(chuàng)新,以此推動電力電子器制造工藝的技術創(chuàng)新,提高器件的可靠性。由此形成基礎積累型的創(chuàng)新之路。并要把技術創(chuàng)新與產(chǎn)品應用及市場推廣有機結合,以加快科技創(chuàng)新的自我強化的循環(huán),促進和帶動技術創(chuàng)新有著穩(wěn)定的基礎,以使我國電力電子技術及器件制造工藝技術有以長足的發(fā)展,并形成一個全新的朝陽產(chǎn)業(yè),轉化為巨大的生產(chǎn)力,推動我國工業(yè)領域由粗放型經(jīng)營走向集約型,促進國民經(jīng)濟以高速、高度、可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻:

[1]Bimal K Bose. Energy, Environment, and Advances in Power Electronics[J].IEEE Trans on Power Electronics,2000,15(4):688~701

篇7

1我國先進機械制造技術的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,我國的機制制造技術的發(fā)展雖然取得了一定的成就,但是相比較西方發(fā)達國家來說,還是具有一定的差距。

1.1管理方面

目前在西方發(fā)達的工業(yè)國家當中,發(fā)展機械制造技術主要依靠的計算機的智能管理,在技術發(fā)展的過程當中重點關注管理模式、生產(chǎn)模式的發(fā)展。并且再此基礎之上,提出形式多樣的管理思想和管理技術。但是目前我國在機械制造技術發(fā)展過程當中,對于計算機管理思想的運用還處于一個起步的階段,大部分的企業(yè)還停留在一個經(jīng)驗管理模式上。

1.2設計方面

縱觀世界制造行業(yè)來看,在發(fā)達國家當中已經(jīng)開始廣泛使用計算機輔助技術(CAD/CAM)來完成制造產(chǎn)品的設計工作,目前我國對于計算機輔助技術(CAD/CAM)的利用比例僅僅只有非常小的一部分企業(yè)。

1.3制造工藝方面

在制造工藝方面目前發(fā)達國家所追求的往往的就是精密性加工、微型加工、納米技術加工以及激光加工等等。目前這些高端現(xiàn)代制造加工技術在我國的制造行業(yè)當中的普及非常低,很多的技術還處于研究和實驗當中。

1.4自動化技術方面

在西方發(fā)達國家當中主要利用的自動化技術有數(shù)控技術、柔性加工技術、計算機集成技術,充分的實現(xiàn)了制造產(chǎn)品加工的自動化流程。但是我國我國的制造行業(yè)還處于單機自動化、半自動化甚至是人工操作的階段。

2機械制造技術的特點

機械制造技術的發(fā)展具有非常鮮明的時代性、系統(tǒng)性、市場性以及全球性的,充分實現(xiàn)技術的不斷融合、不斷發(fā)展和不斷更新。我們要知道技術的發(fā)展不能僅僅局限在技術發(fā)展當中,需要縱觀整個行業(yè)的發(fā)展。機械制造技術的發(fā)展對于產(chǎn)品的生產(chǎn)流程起到了非常重要的影響作用,所以在技術的研發(fā)和創(chuàng)新的過程當中一定要面向全球化競爭。

2我國先進制造技術的創(chuàng)新特點

2.1面向21世紀的技術

發(fā)展先進的制造技術是目前我國制造行業(yè)發(fā)展的必然選擇,在技術發(fā)展的過程當中我們需要對傳統(tǒng)的技術取其精華去其糟粕,同時積極的吸取國外先進的技術經(jīng)驗,并且將發(fā)展的技術積極的融入到產(chǎn)品的生產(chǎn)過程當中去。

2.2面向工業(yè)應用的技術

制造技術的發(fā)展是基于工業(yè)行業(yè)發(fā)展的基礎之上的,所以行業(yè)環(huán)境的發(fā)展對于技術的革新發(fā)展來說有著非常重要的影響力。我們需要做好工業(yè)行業(yè)環(huán)境的調(diào)查工作,對于市場產(chǎn)品的工藝技術、制造技術以及壽命周期做好詳細的調(diào)查工作。

2.3駕馭生產(chǎn)過程的系統(tǒng)工程

如何實現(xiàn)制造技術的發(fā)展,目前看來,最為有效的方式就是有機的融入各類先進技術,例如計算機技術、信息技術、傳感技術、材料技術以及管理技術等等。機械制造技術在發(fā)展的過程當中應當是不斷完善和融合的過程,使得技術不斷趨于成熟狀態(tài)。

2.4面向全球競爭的技術

在上個世紀七十年代末期,隨著市場、技術的全球化發(fā)展,很多的發(fā)達國家利用自身的經(jīng)濟優(yōu)勢、技術優(yōu)勢、以及管理優(yōu)勢開始向發(fā)展中國家進行產(chǎn)品的傾銷,輸出資本。由于經(jīng)濟發(fā)展的全球化,制造行業(yè)的市場競爭越演越烈,如何在這樣的環(huán)境上保持自身的優(yōu)勢,最為有效的方式進行實現(xiàn)制造技術的創(chuàng)新和發(fā)展。

2.5市場競爭三要素的統(tǒng)一

在上個世紀的八十年代中期,我國的制造行業(yè)技術的發(fā)展還處于一個非常簡單的模式當中,所以直接導致了新型制造產(chǎn)品在上市之后很快技術就會被爭相模仿,同類型的產(chǎn)品就會隨之流入市場。所以如何在激烈的市場競爭當中保持企業(yè)優(yōu)勢,就需要重視產(chǎn)品生產(chǎn)的周期、成本和質(zhì)量三個要素的發(fā)展,使得三要素之間互相協(xié)同合作,有機結合起來,共同促進企業(yè)的制造技術的發(fā)展。

3我國先進機械制造技術的發(fā)展趨勢

3.1全球化

隨著制造行業(yè)的競爭越演越烈,跨國制造企業(yè)的發(fā)展越來越火熱。目前我們可以看到,在我國的制造行業(yè)當中也許多知名的外資制造企業(yè),其資金實力雄厚,技術基礎良好,對于我國的制造企業(yè)的發(fā)展造成了非常嚴峻的競爭。但是也正是在這樣的形式下,制造行業(yè)的全球化發(fā)展,也為我國的制造企業(yè)和國外制造企業(yè)之間的合作提供了非常良好的契機,這樣的發(fā)展也進一步的促進國際市場的競爭。

3.2網(wǎng)絡化

二十一世紀是網(wǎng)絡信息技術發(fā)展的時代,隨著計算機技術的不斷普及和發(fā)展,在制造行業(yè)當中也逐漸的開始意識到了網(wǎng)絡通訊技術發(fā)展的作用。在產(chǎn)品的研發(fā)、設計、生產(chǎn)、制造、包裝以及銷售的過程當中,實現(xiàn)無地域、無時空限制的發(fā)展。網(wǎng)絡技術的發(fā)展為企業(yè)之間的交流合作、經(jīng)驗學習提供了可能。

3.3虛擬化

在制造產(chǎn)品的整個生產(chǎn)流程當中,最后我們需要面臨產(chǎn)品的模擬使用和產(chǎn)品檢驗的問題。需要對產(chǎn)成品的工藝水平、使用性能、產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)成本進行檢驗。旨在能夠實現(xiàn)產(chǎn)品的最優(yōu)化生產(chǎn)目標,就需要建構和仿真一系列的生產(chǎn)模式。虛擬化的核心技術就在于利用計算機技術進行生產(chǎn)系統(tǒng)的模擬,改進制造產(chǎn)品在生產(chǎn)過程當中存在的加工工序不合理的地方。

3.4自動化

隨著機械技術的不斷發(fā)展,現(xiàn)階段對于機械自動化運轉的要求越來越高。尤其是在集成技術、運行技術、規(guī)模適應技術、環(huán)境保護技術和人機一體化技術的發(fā)展過程當中,非常重視自動化的運行情況。目前,制造行業(yè)的自動化技術的發(fā)展可以說是面向世界,依靠網(wǎng)絡技術的發(fā)展,逐步實現(xiàn)制造智能化、虛擬化和綠色化。

3.5綠色化

我國現(xiàn)在積極倡導綠色生態(tài)發(fā)展,在機械制造技術發(fā)展的過程當中首先在方案的設計上注意對環(huán)境的保護,選取綠色材料、綠色設備、綠色工藝,采取綠色的生產(chǎn)流程進行加工,生產(chǎn)出綠色的制造產(chǎn)品。在產(chǎn)品使用完畢之后,可以通過有機的加工處理實現(xiàn)可回收處理。綠色化的機械制造模式可以最大程度緩解制造行業(yè)發(fā)展對環(huán)境的壓力,使得材料和能源可以實現(xiàn)利用效益最大化。

4結語

篇8

關鍵詞:機械制造;生產(chǎn);加工;工藝

機械制造指從事各種動力機械及其他機械設備等生產(chǎn)的工業(yè)部門。機械制造業(yè)為整個國民經(jīng)濟提供技術裝備,其發(fā)展水平是國家工業(yè)化程度的主要標志之一。以信息技術為代表的現(xiàn)代科學技術發(fā)展,對機械制造業(yè)提出了更高、更新要求的各國和地區(qū),特別是發(fā)達國家更重視發(fā)展機械制造業(yè)。當前我國的機械制造工藝中存在一些問題,影響著我國的工業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展水平,迫切需要改進。

1 機械制造發(fā)展背景

機械制造所涵蓋的內(nèi)容和范圍較為廣泛,對于機械產(chǎn)品的規(guī)劃設計、生產(chǎn)制造、管理維修以及售后服務等方面都有所涉及。長期以來,機械制造從傳統(tǒng)的生產(chǎn)加工方式逐漸向現(xiàn)代化過渡,生產(chǎn)加工工藝不斷突破發(fā)展,應用新技術越來越廣泛,機械制造的工藝不斷走向精細化、多元化和綜合化。隨著社會的不斷進步,科技不斷的發(fā)展,機械制造也在不斷努力突破創(chuàng)新,鉆研更加高效、精密、準確的機械制造工藝,促進機械制造產(chǎn)品產(chǎn)出效率的不斷提高、產(chǎn)品質(zhì)量的不斷完善[1]。目前,我國的機械制造行業(yè)生產(chǎn)和加工工藝要實現(xiàn)突破,就要吸取百家之長,逐漸形成系統(tǒng)化、綜合化的生產(chǎn)模式,加強技術研發(fā)和創(chuàng)新。

2 機械制造的生產(chǎn)類型劃分

根據(jù)現(xiàn)階段我國機械制造生產(chǎn)的主要類型來看,可以依據(jù)生產(chǎn)的規(guī)模進行劃分,主要可劃分為以下幾個方面:

2.1 單件生產(chǎn)

簡單來說,單件生產(chǎn)類型就是機械制造時生產(chǎn)和加工的產(chǎn)品數(shù)量較少,甚至只有一件或幾件,產(chǎn)品生產(chǎn)的重復率較低,但是單件生產(chǎn)雖然數(shù)量少,但可以涉及的種類較多,一般來說,單件生產(chǎn)的產(chǎn)品主要是重型機械產(chǎn)品和新的產(chǎn)品試制,這對機械生產(chǎn)和加工的工藝技術要求更高,難度也更大。

2.2 成批生產(chǎn)

這種生產(chǎn)類型最為普遍,按照批次的大小分類,又可劃分為小批生產(chǎn)、中批生產(chǎn)以及大批生產(chǎn)。一般來說,成批生產(chǎn)對于機械制造的生產(chǎn)和加工工藝的要求相對較穩(wěn)定,只要設置好相應的參數(shù)和相關數(shù)據(jù),就能進行大批量的重復生產(chǎn),生產(chǎn)效率高,還可以在不同的地區(qū)進行同時生產(chǎn),以滿足不同地域的需求。成批生產(chǎn)在機床制造、電機制造等機械制造行業(yè)應用最為廣泛。

2.3 大量生產(chǎn)

大量生產(chǎn)的最主要特點就是能夠進行某些零件某一道生產(chǎn)加工工序的加工,大量生產(chǎn)能夠滿足長時間大批量的工藝加工,在汽車、軸承以及拖拉機等行業(yè)應用最為廣泛。

3 機械制造工藝對于產(chǎn)品的影響

在機械制造生產(chǎn)和加工時,受到很多方面的因素影響,這對于產(chǎn)品的性能和質(zhì)量也會產(chǎn)生一定的影響。例如機械制造過程中的設計質(zhì)量、加工工序的繁瑣或簡易、系統(tǒng)的性能穩(wěn)定性高低、孔位特征、管理方式以及裝配質(zhì)量等等,其中只要有一項不滿足要求,就有可能對產(chǎn)品的生產(chǎn)和加工產(chǎn)生不良的影響。針對機械制造過程中可能出現(xiàn)的影響因素要進行合理有效地控制,才能確保產(chǎn)品質(zhì)量符合標準。經(jīng)過相關學者的研究,得出可以通過一些補救措施進行解決,首先要優(yōu)化機械制造設備的相關部件質(zhì)量,再就是要提高機械控制的效率,通過有效的控制來預防出錯率,提升生產(chǎn)率,最后一點是從加工設備設計開始階段就要對產(chǎn)品的測試性和生產(chǎn)可靠性進行分析,完成生產(chǎn)后首先應用于單件生產(chǎn)中,通過試驗機械生產(chǎn)和加工的可靠性來預防錯誤和失誤的發(fā)生概率,從源頭解決偏差問題[2]。

4 機械制造工藝中存在的不足

4.1 機械制造過程中缺乏有效控制

現(xiàn)階段,我國工業(yè)機械制造的質(zhì)量控制主要集中在產(chǎn)品的初期設計上,而對于生產(chǎn)過程的質(zhì)量控制卻不夠重視,導致生產(chǎn)過程中出現(xiàn)一系列的質(zhì)量問題。機械制造的過程中材料的選用,生產(chǎn)加工工藝的監(jiān)控,意外機械故障的出現(xiàn)等,都會在一定程度上影響生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量。我國對于產(chǎn)品的加工制造過程的重視度遠遠不如設計過程的重視度,片面認為只要產(chǎn)品設計過關,機械參數(shù)和程序設計完成了,就能通過機械的自動化操作,完成規(guī)定的生產(chǎn)和加工任務,但實際情況卻不是這樣。實際的加工生產(chǎn)過程中,由于機械長期使用出現(xiàn)的損壞、不良的環(huán)境影響、以及生產(chǎn)加工零件本身存在的問題等,都需要進行嚴格的控制和檢查,缺乏控制和檢查的生產(chǎn)加工必然難以滿足需求。

4.2 變量較多,模型建立困難

機械制造中的單件生產(chǎn)和批量生產(chǎn)都需要接觸不同的數(shù)據(jù)變量,生產(chǎn)加工的產(chǎn)品種類繁多。就單件生產(chǎn)來說,生產(chǎn)的數(shù)量少,變量多,需要不斷地調(diào)整生產(chǎn)加工系統(tǒng)的數(shù)據(jù)模型建立,才能滿足不同的加工產(chǎn)品對于加工工藝和指標的需求,生產(chǎn)出合乎要求的產(chǎn)品;而批量和大量的產(chǎn)品生產(chǎn)雖然接觸的變量相對較少,但是也不會是一成不變的,必要時還是需要調(diào)整工藝生產(chǎn)路線、加工材質(zhì)等,這些變量給新的模型建立帶來一定的困難。

5 提高機械制造工藝水平的措施

5.1 加強新技術的開發(fā)利用,進行有效的過程控制

作為先進制造業(yè)的重要裝備和手段,工業(yè)機器人是衡量制造水平和科技水平的標志之一。在制造業(yè)轉型升級過程中,工業(yè)大省山東著手開展“機器代人”試點,培育智能制造生產(chǎn)模式。來自山東省經(jīng)信委的數(shù)據(jù)顯示,山東省機器人產(chǎn)業(yè)起步較晚,缺乏機器人制造與應用的核心技術。但經(jīng)過近幾年的發(fā)展,山東省從事機器人研究開發(fā)及生產(chǎn)的單位達到50家,產(chǎn)業(yè)規(guī)模近10億元,主要集中在濟南、青島兩地。目前已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化的機器人包括碼垛機器人、移動搬運機器人、噴漿機器人、電力巡檢機器人、多軸工業(yè)機器人及通用實時網(wǎng)絡控制器、管道探測機器人等。其中,煤礦探測機器人、服務機器人、噴漿機器人,已用于多項大型工程。山東通過開展“機器代人”試點,改進生產(chǎn)工藝流程,加強制造過程控制,培育智能制造生產(chǎn)模式。促進工業(yè)機器人在汽車及汽車零部件、橡膠及塑料、機械加工、建材、糧食、食品、電子電氣、采礦、家電、石化、物流、紡織等領域的規(guī)模應用,降低企業(yè)用工壓力和工人勞動強度,提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量,爭取更大利潤空間[3]。

山東省通過機器人試點,對機械制造過程進行有效控制,是對新科技的充分利用,通過過程控制也實現(xiàn)了企業(yè)的機械加工生產(chǎn)效率的有效提高。

5.2 建立機械制造工藝的有效模型

機械制造過程中的模型建立固然困難,但是并不是毫無辦法,針對機械制造種類眾多的生產(chǎn)類型,可以根據(jù)機械制造的重要孔位特性,以產(chǎn)品生產(chǎn)加工的有效性保證為前提,構建符合孔位特性的理論模型,根據(jù)對于影響生產(chǎn)加工工藝和質(zhì)量的因素充分考慮,根據(jù)影響的權重計算,將權重納入模型之中,按照權重小大次序進行模型建立,盡可能提升模型建立的準確性和有效性。

6 結束語

機械制造生產(chǎn)和加工工藝影響著產(chǎn)品的性能質(zhì)量,對于重要設備和機械的有效使用影響較大,目前我國的機械制造工藝水平還有待提高,作為工業(yè)生產(chǎn)部門,要認識到問題的重點,并采取有效措施進行解決。

參考文獻

[1]劉磊.關于機械制造的生產(chǎn)過程及加工工藝研究分析[J].山東工業(yè)技術,2015,9:27.

篇9

【關鍵詞】機械;發(fā)展;方向

隨著市場競爭的不斷加速,這種競爭也顯得日益激烈,怎樣才能在機械制造也中脫穎而出,怎么才能做成龍頭老大,是制造業(yè)一個不斷思考的問題,快速發(fā)展的市場要求我們能夠提供更新和更先進的設備,經(jīng)營策略是一個藝術性的發(fā)展,在生產(chǎn)設備的同時還提出了上門服務,售后服務等一系列的相關策略,而不是當初的售出即服務終結,要想在這個行業(yè)做好坐穩(wěn),能夠適應社會的需要提供相應的產(chǎn)品,降低生產(chǎn)成本,都能收到意想不到的效果,而且未來的機械產(chǎn)品更新的周期會變短,不能因為發(fā)明一種產(chǎn)品就固步自封,盲目自大,這個市場會不斷的提出更高的要求,高效,精密大型的設備會成為時代的寵兒。在信息技術的革命后,對現(xiàn)代的機械設備也起到了助推的作用,科學化生產(chǎn),機械化操作,更加智能的設備為制造也提供了更先進的手段的工具。

現(xiàn)代機械制造技術的發(fā)展趨勢現(xiàn)在機械制造業(yè)的發(fā)展趨勢是圍繞質(zhì)量,成本和效率這三個主題展開的同時,環(huán)保和服務業(yè)漸漸成為人們關注的目標。為實現(xiàn)這些目標,現(xiàn)代機械制造技術的總趨勢是向自動化、最優(yōu)化、柔性化、集成化、精密化、高速化、清潔化和智能化方向發(fā)展。

當前,機械制造技術的發(fā)展主要沿著三條主線進行:

1、機械制造工藝方法進一步完善與開拓,除了傳統(tǒng)的切削與磨削技術仍在不斷發(fā)展和完善以外,各種特種加工方法也在不斷產(chǎn)生并得到快速發(fā)展。2、加工技術向高精度方向發(fā)展,出現(xiàn)了“精密工程”與“納米技術”。3、加工技術向自動化、柔性化、集成化和智能化方向發(fā)展,正在沿著數(shù)控技術(NC)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)、計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)、智能制造系統(tǒng)(IMS)的臺階向上攀登。

與以上三條主線上的發(fā)展相配合,機械制造中的計量與測試技術、機械產(chǎn)品的裝配技術、工況監(jiān)測與故障診斷技術、機械設備的性能試驗技術、機械產(chǎn)品的可靠性保證與質(zhì)量控制技術、人工智能在機械制造中的應用等方面,均會有突飛猛進的發(fā)展。這些進展主要表現(xiàn)在以下幾個方面:采用自動化技術,實現(xiàn)制造過程及制造系統(tǒng)自動化。利用計算機技術,實現(xiàn)適應于多品種、小批量的柔性制造。柔性制造系統(tǒng)(FMS)是一種將“柔性”和“自動化”有機結合在一起的產(chǎn)物,它由數(shù)控機床(加工中心)、自動物流系統(tǒng)和計算機控制系統(tǒng)組成,其主要特征和效果是:以多品種、中小批量的自動化生產(chǎn)方式,最大限度地適應市場需求。沒有固定的生產(chǎn)節(jié)拍,可在不停機的條件下實現(xiàn)加工工作的自動轉換機床利用率顯著提高,輔助時間顯著縮減,生產(chǎn)成本明顯下降。生產(chǎn)周期大為縮短,庫存量大為減少,市場響應能力明顯增強。自動化水平極大提高,勞動強度明顯降低,產(chǎn)品質(zhì)量得到可靠保證,生產(chǎn)環(huán)境顯著改善。加工與設計之間的界限逐漸淡化,并趨向集成及一體化。機械加工向超精密、超高速方向發(fā)展。工藝技術與信息技術、管理技術緊密結合,先進制造生產(chǎn)模式(諸如柔性生產(chǎn)、準時生產(chǎn)、精益生產(chǎn)、敏捷制造、并行工程、分散網(wǎng)絡化制造等)不斷出現(xiàn)并獲得發(fā)展。計算機的廣泛應用,取代、加強和延伸了人的部分腦力勞動,使機械制造向最優(yōu)化和智能化方向發(fā)展。

機械化未來發(fā)展的趨勢是智能化,機械化的發(fā)展,尤其在全球一體化的市場經(jīng)濟下,市場的要求更加高端,如何進行產(chǎn)品結構的調(diào)整,這種關系國家經(jīng)濟和國民經(jīng)濟的機械,都需要選擇帶有智能化的機械,計算機的應用,是先進技術的代表,從人力到物力的轉換,從機器操作向智能操作的轉換,更加的人性化,這種智能和機械的一體化,就是未來市場對機械制造的要求,

現(xiàn)代科技發(fā)展的一個特點是,從基礎科學轉化為技術的時間愈來愈短,從技術到工業(yè)的應用幾乎是同時的。信息技術的基礎是計算機科學,智能技術的基礎是人工智能科學。當前,分布式計算和人工智能相結合所形成的分布式的人工智能已成為研究的熱點。分布式人工智能有兩個研究領域,即分布式問題求解和多智能體系統(tǒng)。前者考慮怎樣將一個特殊問題的求解工作在多個合作的、知識共享的模塊或結點之間劃分,采用“由頂向下”的方案來求解問題。后者則主要研究一組自治的智能體之間智能行為的協(xié)調(diào),采用“由底向上”的方案來求解問題。由此可見分布式人工智能的兩種方法都是對知識資源進行處理以完成給定的任務。所以這種智能技術很快在企業(yè)的產(chǎn)品設計、制造和生產(chǎn)管理中得到應用,特別是在各種智能軟件系統(tǒng)的設計、開發(fā)中得到了廣泛的應用。企業(yè)采用了上述DPS和MAS技術后,企業(yè)的產(chǎn)品水平、制造質(zhì)量、成本及管理水平都迅速地得到了提高,并在這些方面取得了自己的知識產(chǎn)權,因此大大增強了企業(yè)在全球經(jīng)濟中的競爭力。

篇10

關鍵詞:顛覆性技術;創(chuàng)新;移動互聯(lián);機器人;人工智能

基金項目:“江蘇省社科應用研究精品工程”課題;項目名稱:顛覆性技術的識別及培育發(fā)展研究;項目編號:16SYB-023。

歷史上,每次科技革命時期,都是顛覆性技術出現(xiàn)的高峰期??萍几锩鼧嫵闪税l(fā)掘和發(fā)展顛覆性技術的難得歷史機遇。目前,科W已經(jīng)沉寂了60余年,第三次技術革命發(fā)生距今接近80年,科技知識體系積累的內(nèi)在矛盾已經(jīng)凸顯,迫切需要新的重大突破。在物質(zhì)科學、量子信息科學、生命科學、宇宙科學等基礎科學領域,一些重要的科學問題和關鍵技術發(fā)生革命性突破的先兆日益顯現(xiàn);科技發(fā)展跨學科趨勢愈益明顯,新學科、新知識、新思想的出現(xiàn)更多體現(xiàn)為學科交叉融合的方式,許多重大創(chuàng)新出現(xiàn)在學科交叉領域。當今世界已處在新一輪科技革命的前夜,顛覆性技術大量涌現(xiàn)的時期即將到來。

一、顛覆性技術的概念

顛覆性技術概念最早出自美國哈弗商學院克萊頓?克里斯滕森教授1995年出版的《顛覆性技術的機遇浪潮》。他認為,顛覆性技術是指這樣一類技術:它們往往從低端或邊緣市場切入,以簡單、方便、便宜為初始階段特征,隨著性能與功能的不斷改進與完善,最終取代已有技術,開辟出新市場,形成新的價值體系。德國弗郎恩霍夫協(xié)會認為:顛覆性技術就是指能夠“改變已有規(guī)則”的技術,即那些與現(xiàn)有技術相比,在性能或功能上有重大突破,其未來發(fā)展將逐步取代已有技術,進而改變作戰(zhàn)模式或作戰(zhàn)規(guī)則的技術。

綜上所述,顛覆性技術是一種另辟蹊徑、會對已有傳統(tǒng)或主流技術途徑產(chǎn)生顛覆性效果的技術,可能是完全創(chuàng)新的新技術,也可能是基于現(xiàn)有技術的跨學科、跨領域的創(chuàng)新型應用。顛覆性技術具有四個特點:技術發(fā)展速度快、產(chǎn)生潛在影響范圍廣、可創(chuàng)造經(jīng)濟價值高、帶來顛覆性影響大。與漸進性技術相比,顛覆性技術在形態(tài)上更具有超越性和突變性,在效能上更具備革命性和破壞性。

二、我國顛覆性創(chuàng)新的領域選擇

(一)“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃:15個領域

《“十三五”國家科技創(chuàng)新規(guī)劃》中明確提出要發(fā)展引領產(chǎn)業(yè)變革的顛覆性技術:加強產(chǎn)業(yè)變革趨勢和重大技術的預警,加強對顛覆性技術替代傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)拐點的預判,及時布局新興產(chǎn)業(yè)前沿技術研發(fā),在信息、制造、生物、新材料、能源等領域,特別是交叉融合的方向,加快部署一批具有重大影響、能夠改變或部分改變科技、經(jīng)濟、社會、生態(tài)格局的顛覆性技術研究,在新一輪產(chǎn)業(yè)變革中贏得競爭優(yōu)勢。重點開發(fā)移動互聯(lián)、量子信息、人工智能等技術,推動增材制造、智能機器人、無人駕駛汽車等技術的發(fā)展,重視基因編輯、干細胞、合成生物、再生醫(yī)學等技術對生命科學、生物育種、工業(yè)生物領域的深刻影響,開發(fā)氫能、燃料電池等新一代能源技術,發(fā)揮納米技術、智能技術、石墨烯等對新材料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的引領作用。

(二)國家科技重大專項:16個領域

《國家中長期科學技術發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020 年)》確定了核心電子器件、高端通用芯片及基礎軟件,極大規(guī)模集成電路制造技術及成套工藝,新一代寬帶無線移動通信,高檔數(shù)控機床與基礎制造技術,大型油氣田及煤層氣開發(fā),大型先進壓水堆及高溫氣冷堆核電站,水體污染控制與治理,轉基因生物新品種培育,重大新藥創(chuàng)制,艾滋病和病毒性肝炎等重大傳染病防治,大型飛機,高分辨率對地觀測系統(tǒng),載人航天與探月工程等16個重大專項,涉及信息、生物等戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)領域,能源資源環(huán)境和人民健康等重大緊迫問題,以及軍民兩用技術和國防技術。

(三)中國科技發(fā)展戰(zhàn)略研究院:20項關鍵技術

2016年,中國科學技術發(fā)展戰(zhàn)略研究院科技預測與評價研究所對關系到我國經(jīng)濟建設、生態(tài)建設、國防建設、民生改善乃至綜合國力提升具有決定性、基礎性的核心技術,按照科學(屬于國際競爭激烈的前沿或核心技術)、顛覆性(有望取代主流技術、替代主導產(chǎn)業(yè)的技術)、重大(有望替代1-2個主導產(chǎn)品,或顛覆1個以上行業(yè)的技術)、可行(經(jīng)過10年努力能夠取得自主知識產(chǎn)權,并有望商業(yè)化的技術)四個原則,進行了預測和遴選,遴選出未來能夠改變或部分改變科技、經(jīng)濟、生態(tài)、軍事現(xiàn)狀與格局的20項關鍵技術。

(四)中國科協(xié)創(chuàng)新戰(zhàn)略研究院:7大領域

中國科協(xié)創(chuàng)新戰(zhàn)略研究院在的《我國應對顛覆性技術創(chuàng)新需要重點布局的領域》中,認為未來十年世界范圍內(nèi)可能出現(xiàn)的顛覆性創(chuàng)新集中在9大領域:先進計算技術與人工智能、納米技術與材料科學、基因與精準醫(yī)療、能源開發(fā)與存儲、航空航天與地外生命探測、網(wǎng)絡與大數(shù)據(jù)、智能汽車與智慧交通、綠色制造與先進制造、教育技術與知識自動化。

從我國各機構評選的技術來看,出現(xiàn)頻率最高的五大技術領域是移動互聯(lián)、機器人、3D 打印、人工智能、納米技術,這五大技術領域將是我國未來顛覆性技術創(chuàng)新的主要方向。

三、我國顛覆性領域的技術創(chuàng)新方向

(一)移動互聯(lián)領域

大力支持移動互聯(lián)網(wǎng)軟件開發(fā),突破系統(tǒng)軟件、人機交互、應用開發(fā)、虛擬化等熱點技術與新興技術。加快推進移動互聯(lián)網(wǎng)的云計算和大數(shù)據(jù)應用,重點突破數(shù)據(jù)挖掘、海量數(shù)據(jù)處理、計費、訪問控制等平臺關鍵核心技術。支持開展未來網(wǎng)絡重大基礎設施(CENI)項目的關鍵技術研究,加強相關領域產(chǎn)品研發(fā)和產(chǎn)業(yè)孵化,大力推廣基于下一代廣播電視網(wǎng)的創(chuàng)新業(yè)務及相關應用。充分發(fā)揮移動互聯(lián)網(wǎng)對生產(chǎn)領域的帶動作用,在工程機械、汽車、食品、電子信息、物流等行業(yè)形成領先的服務產(chǎn)品。深化移動互聯(lián)網(wǎng)在生活領域的引領作用,大力推廣面向餐飲、休閑娛樂、購物、旅游等的移動互聯(lián)網(wǎng)應用,重點發(fā)展移動支付、移動娛樂、移動閱讀、移動資訊、移動搜索、移動位置服務等。鼓勵移動互聯(lián)網(wǎng)應用創(chuàng)新,重點發(fā)展車載數(shù)據(jù)與資訊、智能交通、基于北斗等多制式智能交通導航、遠程測試診斷、在線節(jié)能監(jiān)管、道路救援、食品安全溯源與安防等移動信息服務。

(二)機器人領域

重點研究智能機器人機構設計、制造工藝、智能控制和人機交互等共性技術,攻克機器人優(yōu)化建模、精準感知、多機器人協(xié)調(diào)等核心技術。(1)伺服電機方面:重點發(fā)展根據(jù)機器人的高速,重載,高精度等應用要求,增加驅動器和電機的瞬時過載能力,增加驅動器的動態(tài)響應能力,驅動增加相應的自定義算法接口單元,且采用通用的高速通訊總線作為通訊接口,摒棄原先的模擬量和脈沖方式,進一步提高控制品質(zhì)。(2)減速器方面:重點發(fā)展高強度耐磨材料技g、加工工藝優(yōu)化技術、高速技術、高精度裝配技術、可靠性及壽命檢測技術以及新型傳動機理的探索,發(fā)展適合機器人應用的高效率、低重量、長期免維護的系列化減速器。(3)控制器方面:重點研究開放式,模塊化控制系統(tǒng),開發(fā)適用于機器人控制的通用軟件包;提高機器人控制器的智能化和網(wǎng)絡化水平,開發(fā)具有多傳感器信息融合能力的控制器。

(三)3D打印領域

圍繞3D打印重點方向,突破一批原創(chuàng)性技術。(1)材料方面:針對金屬3D打印專用材料,優(yōu)化粉末大小、形狀和化學性質(zhì)等材料特性,開發(fā)滿足3D打印發(fā)展需要的金屬材料;針對非金屬3D打印專用材料,提高現(xiàn)有材料在耐高溫、高強度等方面的性能,降低材料成本。(2)工藝方面:解決金屬構件成形中高效、熱應力控制及變形開裂預防、組織性能調(diào)控,以及非金屬材料成形技術中溫度場控制、變形控制、材料組份控制等工藝難題。(3)裝備及核心器件方面:加強3D打印專用材料、工藝技術與裝備的結合,不斷提高金屬材料3D打印裝備的效率、精度、可靠性,以及非金屬材料3D打印裝備的高工況溫度和工藝穩(wěn)定性,提升個人桌面機的易用性、可靠性;重點研制與3D打印裝備配套的嵌入式軟件系統(tǒng)及核心器件,提升裝備軟、硬件協(xié)同能力。

(四)人工智能領域

進行人工智能前沿技術布局,推動核心技術產(chǎn)業(yè)化,重點突破人工智能基礎理論(包括深度學習、類腦智能等)、人工智能共性技術(包括人工智能領域的芯片、傳感器、操作系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)、高端服務器、關鍵網(wǎng)絡設備、網(wǎng)絡安全技術設備、中間件等基礎軟硬件技術)、人工智能應用技術(包括基于人工智能的計算機視聽覺、生物特征識別、復雜環(huán)境識別、新型人機交互、自然語言理解、機器翻譯、智能決策控制、網(wǎng)絡安全技術等)。加快人工智能基礎資源公共服務平臺建設,包括滿足深度學習計算需求的新型計算集群共享平臺、云端智能分析處理平臺、算法與技術開放平臺、智能系統(tǒng)安全情報共享平臺等,為人工智能創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)提供相關研發(fā)工具、檢驗評測、安全、標準、知識產(chǎn)權、創(chuàng)業(yè)咨詢等專業(yè)化服務。加快人工智能技術的產(chǎn)業(yè)化進程,推動人工智能在家居、汽車、無人系統(tǒng)、安防、制造、教育、環(huán)境、交通、商業(yè)、健康醫(yī)療、網(wǎng)絡安全、社會治理等重要領域開展試點。

(五)納米技術領域

加強納米技術研究,重點突破納米材料及制品的制備與應用關鍵技術,積極開發(fā)納米粉體、納米碳管、富勒烯等材料,大力推進納米材料在電子信息、生物醫(yī)藥、新能源和節(jié)能環(huán)保等領域的廣泛應用。針對信息、能源、環(huán)保、生物醫(yī)學等領域的迫切需求,開發(fā)納米結構加工與制造的新方法、納米器件集成與系統(tǒng)的設計、制備技術。重點研究新型納米電子、光電器件、傳感器件,大力發(fā)展納米晶太陽能電池、新型薄膜太陽能電池、有機太陽能電池、熱電電池、超級電容器等技術,著力突破室內(nèi)空氣污染物、工業(yè)源有毒有害氣體、動力機械尾氣的納米凈化材料及催化凈化技術,切實攻克納米顆粒與生物活性物質(zhì)的組裝方法。促進納米綠色印刷制版、高密度存儲器、新型顯示、高效能源轉化、氣體凈化、疾病快速診斷等納米材料與技術的規(guī)?;瘧?,搶占未來納米材料發(fā)展的制高點。

參考文獻

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