先进制造业发展趋势范文
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篇1
文献综述
学者封凯栋(2013)就产业升级中的核心问题展开研究,该学者以传统产业与高技术产业作为具体研究对象展开分析。该学者发现了传统产业技术进步与高新技术活动以及国家创新系统发展的关系,从而结合我国宏观经济发展的实际情况就如何深入发展传统产业与高科技产业提出了自己富有针对性的对策与建议。学者刘宣祥(2011)就产业转型升级中的金融支持问题展开了具体研究,该实证对象以云和县木制玩具产业集群作为具体实例展开。该研究发现,在当前的市场竞争环境下,主要以低成本、低价格取得竞争优势的传统产业集群面临许多挑战,急需通过转型升级来赢得发展新优势,打开发展新局面。而金融作为现代经济的核心,是推进产业集群转型升级的关键要素。通过对云和县木制玩具产业作为具体实例展开分析,对其在具体的产业转型升级中所面对的金融支持方面的问题进行了深入的探讨,并提出了相应的解决对策与建议。学者蒋文怀(2013)就我国先进制造业的转型升级问题展开了具体的研究,认为先进制造业在我国起着无可替代的作用,但是由于技术水平、工艺水平等制约,却伴随着它出现了自主创新不足、综合效率偏低、产业资源配置不合理、内资的行业主导力不强的发展态势。该学者从市场结构的角度出发,对我国先进制造业的转型升级提出了符合市场需求的具体对策与建议。
从经济学理论角度分析两种业态融合规律
本文从经济学理论角度出发对两种业态融合的规律进行理论论证,这里所说的两种业态分别是指现代服务业和先进制造业,理论论证的方法采用最优化分析角度展开。
对于上述两种业态,本文认定现代服务业是先进制造业的先驱产业,也就是说只有现代服务业的产生以及对应的服务提供,才能保证先进制造业的平稳、顺利发展。对于上述每一种业态,我们认为其直接投入要素均只有两种,分别为:资本和劳动力。由于先进制造业的前驱业态为现代服务业,从而导致其投入要素一共有四种,分别是:先进制造业的直接投入资本、先进制造业的直接投入劳动力、现代服务业的直接投入资本、现代服务业的直接投入劳动力。同时考虑到现代服务业与先进制造业之间的沟通效率、传输损失,我们在此引入冰山系数,作为衡量两种业态之间的保真系数。基于以上约定,上述两种业态组成的小循环经济体的目标就是追逐其总体利益的最大化,在不考虑其他因素的约束下,我们可以将上述约束行为转化为最优化模型,具体如下公式所述(参见公式1、2):
(1)
(2)
说明:变量L1代表现代服务业的直接投入劳动力,其对直接产出的贡献系数为α1;变量K1代表现代服务业的直接投入资本,其对直接产出的贡献系数为β1;变量Y1代表现代服务业的直接产出,其对先进制造业的贡献系数为γ2 ;变量L2代表先进制造业的直接投入劳动力,其对直接产出的贡献系数为α2;变量K2代表先进制造业的直接投入资本,其对直接产出的贡献系数为β2;变量Y2代表先进制造业的直接产出;变量θ代表冰山系数;变量A为资本投入的总约束;变量B为劳动力投入的总约束。
对于形如公式1和公式2所确定的产出最大化问题,我们可以采用拉格朗日条件极值分析方法进行具体的处理,我们在此得到了其如下解(参见公式3):
(3)
对公式3中的两个等式进行求解,即可得到下式(参见公式4):
(4)
这说明在两种业态的经济体中,先进制造业与现代服务业之间的资本配置、劳动力配置要符合上述公式(公式4)所述的要求,才能达到理论最佳值。仔细分析公式4中的配置系数,我们不难发现:就资本配置而言,在其它条件不变时,如果先进制造业的资本贡献系数增长速度高于现代服务业的资本贡献系数的增长速度,那么先进制造业的资本配置总量就应该逐步提高,才能够实现最佳产出;反之,则应逐步提高现代服务业的资本配置,才能实现最佳产出。同理,就劳动力配置而言,在其它条件不变时,如果先进制造业的劳动力贡献系数增长速度高于现代服务业的劳动力贡献系数的增长速度,那么先进制造业的劳动力配置就应逐渐提高,才能实现最佳产出;反之,则应逐步提高现代服务业的劳动力配置,才能实现最佳产出。而现代经济发展的一般规律为制造业的资本贡献系数和劳动力贡献系数均对应地高于服务业的资本贡献系数和劳动力贡献系数。
与此同时,我们分析先进制造业与冰山系数之间的动态关系,得到下式(参见公式5):
(5)
只要现代服务业对先进制造业的产出贡献系数大于零,就必然会导致先进制造业的产出是随着冰山系数的增加而增加。按照冰山系数的理论定义,随着冰山运输距离的增加,冰山系数逐渐降低,这足以说明,先进制造业和现代服务业之间的越发紧密的融合趋势。
综合公式1至公式5的分析结果,我们基本可以明确现代服务业和先进制造业的业态融合的必然趋势。下文结合上述分析,对我国珠三角地区的现代服务业与先进制造业之间的融合动因与趋势性进行具体的研究。
从珠三角地区实际发展展开两种业态融合研究
为了真实、客观地反映出珠三角地区宏观经济发展情况,我们首先对该地区的宏观经济发展进行扎实的调研,从而获得了研究所需的数据,将其汇总,得到表1。
从表1中的数据较难直观形象地反映出珠三角地区第二产业、第三产业的变化特征,故我们采用数据拟合的方式将离散数据转变为连续数据,并通过对应的连续曲线将其表出,从而得到图1、图2。
从图1中可以清晰地看出,珠三角地区工业产业的发展自1990年以来经历了四个重要的阶段。第一阶段为1990年至2000年,在此阶段工业产业增速与第三产业增速基本保持相当。第二阶段为2000年至2002年,工业产业增速低于第三产业增速。第三个阶段为2002年至2007年,工业产业增速高于第三产业增速。第四个阶段为2007年至今,整体看来,工业产业增速低于第三产业增速。纵观整个观察周期,工业产业增速和第三产业增速明显出现迅速下降的趋势,且在局部年份的增速已经接近于0。从图2中可以看出,珠三角就业总人数呈现出类似倒置的V字形变化规律。倒置的V字形的最低点分别位于其左右两侧,分别为2001年和2011年,就业总人数增速降低到2%左右;就业人数总量的增速最高峰出现在2005年,最高峰值为14%左右。结合图1和图2可以清晰地看出,珠三角地区以往的经济发展模式已经出现停滞不前的迹象,必须尽快实现转型升级来解决产业发展举步不前的尴尬局面。
按照前述理论分析研究的结果,产业发展必须是动态的发展和动态的协调。结合到珠三角地区而言,就是在边际产出逐步降低的现实压力下,通过创新、引进先进制造业来优化、替代现有的落后制造业,来提升边际产出能力,与此同时按照前述研究确定的动态协调机制,对与先进制造业相对应的现代服务业进行宏观的配置或者优化,以使宏观经济的整体产出能力得到有效提升、直至最大化提升。在这一具体过程中,我们可以通过三种方式来实现产业转型下的业态融合。具体如下:以深港澳经济圈为依托构建新的产业集聚区,进行业态的融合;以扩大内需为背景展开外贸型企业的转型服务,进行业态的融合;以西部承接东部的产业转移为时代背景,进行产业的优化升级。对于第一种方式,重点是抓住深港澳经济圈发展的时代机遇,以珠三角地区为一个整体,承接深港澳经济圈快速发展所带来的服务业发展机遇、现代制造业发展机遇,利用港澳地区尤其是香港地区具有较高的科技水平和生产能力这一特点,加强与其沟通协调,逐步提高珠三角地区的现代制造业能力。与此同时,面对香港地区生产成本较高的现实情境,利用珠三角较为低廉的劳动成本来开拓更为广阔的市场。对于第二种形式,要充分利用珠三角已有的出口产能优势和技术优势,将出口产品进行有效地转型升级为内销产品,从而将由于国际金融危机带来的出口滞销缺口由国内充足的内需需求缺口来填充,实现宏观经济的平稳接续发展。对于第三种方式,积极利用本地区具有多年成熟的工业生产和工业管理的优势,以及与香港毗邻的地缘优势,多渠道、宽口径引进多种人才来珠三角创业发展,实现珠三角地区落后产能的优化升级。在这一过程中,始终要坚持前述理论研究所得的协调机制,即现代服务业与先进制造业之间的有机、动态协调发展机制,由此才能保证产业转型、升级效果的最佳化。
结论
本文选定我国珠江三角洲地区作为具体对象展开实证研究,对珠三角地区的宏观经济发展进行了充分的调研,获取了其发展的关键数据。从宏观经济发展的角度出发,对该地区产业转型的紧迫性进行了论述。随后,就珠三角地区如何进行产业转型,以及产业转型过程中的现代服务业与先进制造业的具体融合途径进行了深入探讨,并提出了三条富有针对性的具体对策与建议。
参考文献:
1.封凯栋.传统产业与高新技术结合应是国家创新体系的核心[J].宏观经济研究,2013(2)
2.刘宣祥.传统产业集群转型升级过程中的金融支持问题探讨―以云和县木制玩具产业集群为例[J].浙江金融,2011(8)
篇2
(一)是面向21世纪的技术
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。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群,它是具有明确范畴的新的技术领域,是面向21世纪的技术。
(二)是面向工业应用的技术
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。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果,其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。目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。
(三)是驾驭生产过程的系统工程
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。
(四)是面向全球竞争的技术
20世纪80年代以来,市场的全球化有了进一步的发展,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。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。因此,一个国家的先进制造技术,它的主体应该具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。
(五)是市场竞争三要素的统一
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。
二、先进机械制造技术的发展现状
近年来,我国的制造业不断采用先进制造技术,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。
(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。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。
(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。
(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。
(四)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,柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。
三、我国先进机械制造技术的发展趋势
(一)全球化。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,网络通讯技术的快速发展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,网络通讯技术使制造的全球化得以实现。
(二)网络化。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。
(三)虚拟化。制造过程中的虚拟技术是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。
(四)自动化。自动化是一个动态概念,目前它的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、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。
(五)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、绿色管理等生产出绿色产品,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,同时使原材料和能源的利用效率达到最高。
四、结语
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重点。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。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之,在我国研究和发展先进制造技术势在必行。
参考文献:
[1]马晓春,我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程,2002(3).
[2]王世敬、温筠,现代机械制造技术及其发展趋势[J].石油机械,2002(11).
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篇3
【关键词】数字化;先进制造;机械;信息化
【Abstract】This paper presents the key feature of advanced manufacturing technology. The relationship of advanced manufacturing technology and digital technology were discussed. The status and development of the digital technology and advanced manufacturing technology were analyzed. Pointing out that digital manufacturing is the core technology of the advanced manufacturing technology. Several key technologies in the digital manufacturing system were specifically discussed.
【Keywords】Digital technology; Advanced Manufactories Technology; Mechanical Manufacture; Informatization
1 先进制造技术的含义
先进制造技术AMT(Advanced Manufactories Technology)是指以提高制造企业综合效益为目的,综合利用信息、能源、环保等高新技术以及现代系统管理技术,对传统制造过程中及产品的整个寿命周期中的使用、维护、回收、利用等有关环节进行研究并发行的所有适用技术的总称[1-2]。
相对传统制造技术,数字化制造技术是一项融合数字化技术和制造技术,且以制造工程科学为理论基础的重大的制造技术革新,是先进制造技术的核心。数字化先进制造是在计算机和网络技术与制造技术的不断融合、发展和广泛应用的基础上诞生的。它是对制造过程进行数字化的描述,将制造信息采用数字化的表征、存储、处理、传递和加工,从而在数字空间中完成产品的制造过程[3-6]。
2 数字化是先进制造技术的基础
2.1 先进制造技术的基本特征
先进制造技术包括以下五个基本特征。
(1)先进性。制造工艺作为先进制造技术的基础,必须是经过优化的先进工艺。先进制造技术的基础必须是优质、高效、低耗、清洁工艺,它从传统制造工艺发展起来,并与新技术实现了局部或系统集成。
(2)通用性。先进制造技术不是单独分割在制造过程的某一环节,它覆盖了产品设计、生产设备、加工制造、销售使用、维修服务,甚至回收整个过程。
(3)系统性。随着微电子、信息技术的引入,先进制造技术的驾驭信息生成、采集、传递、反馈、调整的信息流动过程。先进制造技术是可以驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。
(4)集成性。先进制造技术由于专业、学科间的不断渗透、交叉、融合,界限逐渐淡化甚至消失,技术趋于系统化、集成化,已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术为一体的新兴交叉学科。
(5)技术与管理的更紧密结合。对市场变化做出更敏捷的反应及对最佳技术经济效益的追求,使先进制造技术十分重视生产过程组织管理体制的合理化和最佳化。
2.2 基于数字化的先进制造技术
数字化制造技术符合先进制造技术的上述五个基本特征。先进制造技术时代是数字化信息的时代,数字化技术是数字的生产、采集、存贮、变换、传递、处理及广泛利用的新兴科技领域。制造业从50年代数控机床的发明,标志着机械制造业向着数字化走出了第一步,随后制造信息化沿着三个方面推进,一是现场生产方面,如:NC/CNC/DNC/PLC/FMS/AC等;二是产品和工艺设计方面,如APT/CAD/CAM/CAE等;三是生产管理和集成方面,如MRP/PDM/ERP/CIMS等。可以说信息技术改变了当代制造业的面貌。
3 数字化是先进制造技术发展的核心
3.1 数字化先进制造的核心技术
数字化是先进制造技术的核心,它是在计算机和网络技术与制造技术的不断融合、发展和广泛应用的基础上诞生的。数字化先进制造主要包括以下几个核心技术[4,6]:
(1)制造过程的建模与仿真。制造过程的建模与仿真是在一台计算机上用解析或数值的方法表达或建模制造过程,建模通常基于制造工艺本身的物理和化学知识,并为实验所验证。
(2)网络化敏捷设计与制造。利用快速发展的网络技术,改善企业对市场的响应性。我国企业向国际接轨就必须在此领域开展研究,尽快掌握并赶上国外先进水平。
(3)虚拟产品开发。虚拟产品开发有四个核心要素:数字化产品和过程模型、产品信息管理、高性能计算与通讯和组织、管理的改变。
3.2 数字化对先进制造技术的实现
(1)数字制造的全球实现―网络制造。随着数字化技术、计算机网络技术及交通运输事业的迅速发展,这些企业可利用协同工作技术,在一定的时间、一定的空间内,利用计算机网络,小组成员共享通过数字网络在企业内部传递的知识与信息。
(2)数字制造的动态联盟―敏捷制造。为实现高增值、高产品质量及优质服务,只有借助于高性能计算机和高速网络,在数字化环境中,充分利用其他企业制造过程的信息流和数据库等有用的数字化资源,才能对变化市场做出快速的响应。对于某些产品一个企业不可能快速、经济地独立开发和制造其全部,必须根据任务,由一个公司的某些部门或不同公司按资源、技术和人员的最优配置。于是,一种以数字制造为平台的先进制造技术即数字制造的动态联盟―敏捷制造崭露头角。
(3)数字制造的计算机实现―虚拟制造。数字化表征与传递、建模与仿真是数字制造的核心科学问题。这种能实现制造形状与过程的数字化表征、非符号化制造知识的表征、制造信息的可靠获取及其传递的、由整个制造信息形成的数字空间,为计算机和计算机网络的应用提供了用武之地。
(4)数字制造的快速实现―快速原型制造。制造业面临两个重要的挑战:一是要大大减少开发时间,二是产品的个性化。虽然计算机辅助设计和制造(CAD和CAM)已在很大程度上改善了传统的产品设计和制造方法,但在计算机辅助设计和计算机辅助制造集成实践过程中仍有许多障碍。
虚拟制造技术在计算机上实现了产品实际的制造过程,对缩短产品开发的周期、减少开发费用、提高市场竞争能力做出了重大贡献。通过长期的探索与实践,催生了制造技术上的又一次新的变革―快速成型制造技术。
(5)数字制造的环保化实现―绿色设计与制造。制造业为人类的繁荣昌盛做出了巨大贡献的同时,每年产生了近55亿吨的无害废品和7亿吨的有害废品。因此,为了有效地保护环境,一定要在制造的各个阶段进行污染控制。有必要使用能在各个阶段评估环境被影响的后果的工具和方法学来支持设计和制造,一种具有意识的先进制造技术―绿色设计与制造ECD&M (EnvironmentallyConscious Design and Manufacturing )。
4 数字化是先进制造技术发展的未来
目前,计算机和网络已成为制造业企业的基础环境和重要手段,目前世界500强企业无一例外地建立了内部网。制造业在知识经济到来时呈现明显的信息化趋势,可以说信息技术在促进当代制造业发展过程中的作用是第一位的,信息技术将在更深层次上渗透和改造传统制造业。
当前,数字化制造正在深入发展,其主要趋势呈以下四点:
(1)由二维向三维的转变―形成以MBD/MBI(Model Based Definition,MBD 基于模型的定义/Model-BasedInstructions,MBI基于模型的作业指导书)为核心的设计与制造。MBD是用集成的三维实体模型来完整的表达产品生命周期各阶段的产品定义技术标准,为设计人员服务,解决的是要制造什么的问题;MBI是以三维模型表达的车间工作规范和方法,为加工、装配、检测人员服务,解决的是怎么制造的问题。MBD/MBI技术将使工程技术人员从繁琐的二维图纸和表格文化中解放出来,可将更多精力转移到需求分析和产品创新研发上。
(2)真正并行和协同的实现-数字化制造中的直观可视化工作环境以及建模和仿真技术,为并行和协同工作提供了友好的协同工作环境及有效的实验验证手段和评估优化工具。数字化制造是制造业信息化发展的新阶段,也是目前制造业的重要发展方向,如精密化、智能化、网络化、极端化等,无一不与数字化制造技术的发展密切相关。
(3)数字化装配与维修的应用―装配是产品生命周期中的重要环节。虚拟现实技术(VR, Virtual Reality)的发展为解决装配序列规划和装配性能仿真提供新的思路和方法,虚拟装配技术可在无物理样机的情况下对产品可装配性、可拆卸性、可维修性和装配过程中的装配精度、装配性能等进行分析、预测和验证,并支持面向生产现场的装配工艺过程的动态仿真、规划与优化。目前虚拟装配技术已从简单的几何装配正朝着考虑精度、物性、过程、环境等多方面因素的装配技术方向发展,这是推进虚拟装配技术实用化发展的重要一步。
(4)数字化车间与数字化工厂―数字化工厂是数字化制造技术在车间和和工厂集成应用和高效运营的全新生产模式。它在三维工艺过程、工艺装备、生产线布局和生产管理综合优化和集成的基础上,实现产品在工厂、车间和生产线上由设计到制造的数字化执行、管理和控制问题,是实现企业挖潜和增效的最有效形式。目前,生产线建模仿真技术和车间布局规划已日益受到重视,它为高效物流实施以及精益生产、可重构制造、单元化制造等先进制造模式提供科学分析工具,尤其对多品种、变批量和混线生产等复杂生产模式具有重要指导意义。
5 结束语
先进制造技术是改造传统制造业的有效手段,为了有效地在我国利用先进制造技术改造传统制造业,需要明确研究、开发和应用先进制造技术的重点。综观以上先进制造技术的现状和发展,可以看出数字制造实为先进制造技术的核心技术,是实施其他先进制造技术的平台。
数字化先进制造技术是席卷全球的数字化浪潮中的重要一环,其本质是支持数字化或信息化制造业的技术。充分运用当代数字化技术,大力发展数字化先进制造技术符合本世纪制造业的发展趋势。
【参考文献】
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[4]张伯鹏.数字化制造是先进制造技术的核心技术[J].制造业自动化,2000,22(2):1-9.
篇4
一、制造业的重心正在发生转移,有望形成新的全球布局
为促进经济增长、拉动就业和提高竞争力,英国、美国、日本、法国等发达国家以及印度、巴西等发展中国家都不约而同地将制造业作为本国的发展重点,并纷纷制定旨在促进本国制造业发展的相关政策。同时,在欧美等发达国家“再工业化”战略的引导下,也有部分制造业由新兴发展中国家向经济发达国家转移,出现了制造业“回流”的现象。
英国了制造业发展新战略以取代2002年制定的现行制造业战略,力图改变“重金融、轻制造”的发展战略。明确提出,未来的经济发展是一条融合与平衡的道路,制造业与新服务业的增长和需求相辅相成。无论过去、现在和未来,制造业都是英国经济获得成功的关键,英国要振兴制造业,首先必须改变对制造业的偏见,并对制造业进行再认识。制造业将会促进服务业提供覆盖所有领域的经济利益,并且创造出包括从研发到制造、品牌与销售等环节在内的跨越整个价值链的技术职位。目前,制造业的产业链囊括了研究、制造、设计开发、物流分销、销售推广、售后服务等方面,英国希望在竞争激烈的全球制造业领域占据产业价值链的高端位置,巩固包括高技术制造业、研发密集型产品和服务等领域的现有优势地位。同时,英国制造业协会(EEF)表示,“连续不断地”有制造商将部分生产业务迁回英国。2011年进行的一项调查显示,有1/7的制造商将部分生产业务迁回本土。
为改变“美国制造业领导地位一直在被蚕食”的被动局面,金融危机后,美国重新拟定了制造业发展战略规划。2009年,美国政府推出“购买美国货”计划,要求所有经济刺激计划项目必须使用美国制造的设备和商品;并在《美国振兴制造业框架》中明确了政府在支持制造业发展中所起的基础性作用。2010年了《美国制造业促进法案》,旨在帮助美国制造业降低生产成本,增强国际竞争力,提振实体制造业,创造更多就业岗位。同时,波士顿咨询集团(BCG)的一项最新调查显示,总部设在美国的制造业高管有超过1/3的人计划将生产从中国转回美国,或正在考虑这种做法,这些公司的年销售额都在10亿美元以上。其中67%的橡胶和塑料制品企业、42%的机械制造企业、41%的电子制造企业、40%的计算机制造企业、35%的金属制品企业表示,他们期望将企业从中国迁回到美国。波士顿咨询公司的西尔金做出一个保守估计,认为到2020年,美国将增加250—500万个制造业岗位,从而让美国目前接近7.8%的失业率下降2—3个百分点。
此外,日本将制造业作为产业政策核心,制订了《制造基础白皮书》,决心提升制造业的竞争力,加强信息家电、环境与能源、纳米与新材料、医疗与生物工程等领域的技术研究开发,拟将日本建成进行最尖端技术领域的研究开发以及生产高附加值产品的据点。“法国新产业政策”中明确将工业置于国家发展的核心位置,提出了法国制造业产量的增长目标及具体措施。
印度、巴西等发展中国家为促进制造业的可持续发展和刺激就业,也纷纷出台了支持制造业发展的政策措施。为振兴本国制造业,提高制造业在国民经济生产总值中的比重,增加社会就业机会,印度商工部于2011年11月了旨在加快国内制造业发展的《国家制造业政策》,从制造业管理、贸易政策、中小企业、技术创新等方面着力推进制造业发展。根据该政策,印度政府将加大对外资及先进技术的吸引力度,引导重大项目的实施,建立商业友好审批机制,鼓励创新,支持清洁和绿色科技,支持重点行业的发展,完善退出机制等。到2022 年,力争制造业占国内生产总值的比重从当前的16%至少提高到25%,并新创造1000万个就业机会。
为在金融危机背景下保持国民经济的快速发展,巴西发展、工业外贸部(MDIC)也于2011 年了旨在推动本国工业快速发展、竞争力提升、创新活动增加的《大巴西计划(2011—2014):创新以竞争,竞争以增长》,从组织保障、增强创新激励、刺激小微企业成长、税收优惠、扩大投融资规模、加强贸易保护等方面实现工业强国的目标。计划到2014年,要在企业研发投入强度、人力资源质量、知识密集型产业比重、小微企业数量、工业比重、工业平均能耗、国际贸易参与度等方面实现既定的目标。根据该政策,巴西政府将加强供应链管理、扩大市场规模、加大技术创新力度、完善能源供应链、促进出口产品多元化和企业国际化、整合自然资源优势和重视知识经济带来的机遇。
应该说,欧美的制造业回归和再工业化是当前及未来较长一段时间内国际产业转移的新趋势,前三次的产业转移都是单方向的由上往下的转移,即由经济发达国家向新兴发展中国家转移,而这次转移出现了双向的转移。国际产业转移的新趋势有望在未来形成新的全球布局。
二、先进制造技术将代表全球制造业发展新趋势,先进制造业将成为制造业的未来发展方向
进入21世纪以来,随着新技术的不断涌现和逐步融合,以新材料技术、新能源技术、数字化技术、智能化技术等为代表的先进制造技术,正在深刻改变着制造业的要素配置方式、生产组织模式和产业发展形态,并有望实现制造业的革命性转变。
研究指出,以碳纤维、纳米材料等为代表的新材料技术正在改变产品设计和生产的理念,加之新的节能和环保技术、自动控制技术、3D印刷和先进铸模技术等新技术的出现和发展,将极大提高制造业产品的创新能力和行业竞争力。例如,重量轻、强度高、高性能的新材料有助于降低建筑和交通运输的能源消耗量和二氧化碳的排放量,作为具有天然材料所不具备的超常物理性质的人工复合材料——超材料的一些人工属性,使其能够与光和其他电磁波相互作用并通过提高光电转换效率以制造更加高效的太阳能电池。应该说,先进制造技术使制造技术由传统意义上的单纯机械加工技术转变为集机械、电子、材料、信息和管理等诸多技术于一体。未来先进制造技术的发展趋势也将更多体现在轻量化、精密化、极端化、数字化、智能化、绿色化、系统化、集成化等方面。
为此,制造业则将实现从基于资源向基于知识的转变、从线性模式向复杂性系统的转变、从个体竞争向系统竞争的转变、从单一学科向跨学科的转变、从宏观到微观再到纳米层次的转变、由自上而下生产向自下而上生产的转变六个转变。先进制造业则由于具有不断吸收信息、机械、材料以及现代管理等方面的高新技术,并将这些先进的技术综合应用于制造的各个环节和全过程,实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,从而取得很好经济社会和市场效益的特点,而成为发达国家不约而同地选择。
美国总统科技顾问委员会(PCAST)和美国总统创新与技术顾问委员会(PITAC)2011年联合了《确保美国在先进制造业的领先地位》的报告指出,如果美国没有制造业活动,尤其是没有先进制造业的发展,就不可能仍然保持世界创新“发动机”的地位。先进制造业的发展将重振美国制造业的领先地位,并将最好地支持美国经济、知识和创新发展。提出了振兴美国先进制造业、确保制造业强国地位的战略部署和政策建议。同年又启动了“先进制造伙伴”(AMP)计划,计划未来4年投资5—10亿美元,以强化关系国家安全关键产业的本土制造能力、缩短先进材料从开发到应用推广的时间、发展新一代机器人和研究开发创新型的节能制造工艺。
英国则在2009年、2010年先后了《新产业、新工作——打造英国的未来》和《新产业、新工作—1年后》,初步形成了支持发展英国先进制造业的主要框架。为了保持和强化英国先进制造业的国际领先优势,英国政府通过鼓励对新型设备投资、新技术投资,大力发展大学技术学院项目、高等教育科学、技术、工程和数学计划,建立先进制造研究中心、创新制造研究中心,成立制造业咨询机构,设立英国创新投资基金等一系列扶持政策助推本国的先进制造业的发展。
三、对我国制造业发展的启示
未来我国制造业的高速发展和规模壮大可能会随着在全球市场份额增加而面临拐点的到来,这也将对中国制造业的发展带来深远影响。每一阶段,都有不同的发展路径和政策抉择,我们必须要意识到拐点期,改变既往的思维模式,改变已经形成的路径依赖。一是面对来自发达国家和发展中国家制造业领域的双向挤压,如何预防可能出现的“产业空洞化”,并摆脱过往30年在制造业发展中的被动和依附地位,成为当前及未来一段时期内都必须面对和思考的问题。这一变化要求必须重视制造业领域的创新,提升自我发展能力,实现从低附加值、劳动密集型模式向追求高附加值、高技术含量模式的转变,实现从中国制造向中国创造的转变,实现从被动接受者角色向掌控主导权角色的转变。二是面对世界主要发达国家都在大力推动先进制造业发展的局面,先进制造技术未来有望在中国提高经济发展的质量和效益、实施创新驱动发展、全面建成小康社会的进程中起到关键性作用。这一变化要求我们必须在一定范围内对未来力图发展的重点领域、方向进行干预和调控,制定出有的放矢且有效的政策,合理地分配有限的资源和财力。
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[关键词]高新技术 装备制造业 对策
一、问题的提出
20世纪末,高新技术得到了迅猛的发展,其对经济的影响不仅是形成了一批高新技术产业,为全球经济的发展注入了强大的活力;而且更为重要的是,它以极大的广度和深度渗透到传统产业,与之相融合,是传统产业发生深刻的、甚至是革命性的变化,同时,对我国的装备制造业也产生了深远的影响,是促进我国装备制造业发展的有效途径。
二、装备制造业高新技术改造的发展趋势
装备工业是高科技转化为现实生产力必要的手段和产业载体,具有高新技术化、集成化、智能化的发展趋势,在一定意义上,代表着先进生产力的发展方向。如大型计算机及其配件制造、航空航天设备制造、电信设备制造,等等。用高新技术来改造传统设备制造业,能够形成新的高效生产力。利用高技术改进装备制造业的发展趋势,大致可以归纳为:
1.提高对市场的快速响应能力是改造的主要宗旨
瞬息万变的市场,促使交货期成为当今装备制造业企业竞争的焦点。因此,许多与此相关的高新技术,如并行工程技术、快速原型成形技术、快速资源重组技术,将广泛应用于改造装备制造业中。
2.制造资源的柔性和可重构性是改造所用装备的显著特点
个性化的需求和不稳定的市场环境要求用柔性化和可重构的自动化设备、智能化的软件对企业进行改造,并制定企业柔性发展战略。
3.网络化和虚拟制造技术在改造中将广泛应用
采用网络技术可实现针对全球任何一地的用户订单而组建动态联盟企业,进行异地设计与制造,然后在距离用户最近的生产地装配成产品。采用虚拟制造技术可形成虚拟的环境、虚拟的制造过程、虚拟的产品、虚拟的研发机构、虚拟的企业,从而大大缩短装备的研制周期,提高一次成功率。
4.“绿色”是改造装备制造业必须遵循的基本原则
日趋严格的环境与资源约束,使绿色制造越来越重要,它将成为21世纪装备制造业的一个重要特征。未来的产品必须具有在全寿命周期无污染、资源低耗和可回收的特征。用高新技术改造装备制造业,就是要实现产品生产、消费过程不会给社会带来危害。
5.技术集成是改造取得成效的重要手段
要通过应用高新技术提高企业的竞争力,仅采取单项技术往往不能见效,而多项技术的综合集成应用显得愈来愈重要。
三、利用提升装备制造业高新技术改造的对策
以提高装备制造业的竞争力、技术创新能力和经济效益为宗旨,以信息技术和先进制造技术为手段,选择一批重点产业、重点地区、重点企业进行改造和升级。
1.体制创新、机制创新与技术创新相结合,以体制创新为切入点
装备制造业,特别是重大装备制造业多为国有大型企业,体制问题、机制问题是制约其发展的关键,对于那些未改制、机制不活的企业,用高新技术进行改造很难发挥作用,而且常常使企业又背上了新的沉重的债务包袱。因此,首先必须按照市场经济的要求,在企业建立现代化管理制度;按照全球化的专业化的思想,充分利用国内外两方面的资源,对企业进行重组。在激活了企业活力,企业组织结构实现合理化的基础上,再用高新技术进行改造,才能取得较好的效果。
2.以信息技术和先进制造技术为主要手段,以技术的集成应用为侧重点
据对一部分装备制造业企业的技术需求调查,对信息技术和先进制造技术的需求最为迫切,而对先进制造技术的需求中,现代设计技术占据首位。在当代科学技术的发展中,单元技术的综合集成应用显得越来越重要。要发展重大装备、解决其中的关键问题,常常需要多项技术的综合应用;要通过高技术提升企业的竞争力,取得重大经济效益,也必须多项技术的集成应用,而且还要特别注重与采用先进的生产模式和管理技术结合起来。
3.用高新技术改进产品与改造企业并重,提倡硬装备软提升
用高新技术改造,提升装备制造业包含两方面的内涵:
①改造企业的研发、设计、加工和装配、管理、销售、使用、服务乃至回收的全过程;
②将高新技术注入产品本身,实现机械、电子、信息的融合和一体化,特别要注重用软件技术对老设备,传统生产过程的改造。
4.围绕核心能力进行改造
所谓核心能力是指:一个企业在自己所从事的生产和服务活动中,拥有一组比其他竞争对手更优越的技能或技术,这些技术或技能可为客户提供某种特殊的利益。核心能力是支持企业赖以生存和稳定发展的根基。用高新技术改造企业应围绕核心能力不停顿地进行,使竞争对手在一个较长时间难以超越。而对于非核心能力,可以利用社会优良的资源去弥补。
5.选择若干行业、地区和企业进行示范是一种积极、稳妥的作法
选择若干重要的装备制造业、有代表性的地区及有活力的企业作试点,以便探索出一条用高新技术改造传统产业的路子,这对于全面改造、提升我国装备制造业,促进国民经济的发展具有重要的意义,是一种积极、稳妥的作法。
参考文献:
[1]刘俊.采用高新技术改造制造业的技术选择研究.价值工程,2003,1.
[2]李士梅.当前中国制造业面临的主要问题及对策研究[J].中央财经大学学报,2004,10.
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一、先进制造业与现代服务业的融合发展
“高附加值”是制造业提高核心竞争力的手段之一,这些增值大部分来源于“生产”。所以,众多的企业在生产上不断加大投入。制造业的制造和服务功能逐渐渗透融合,经营行为也从制造领域逐步延伸到服务领域,一些企业已经逐步从以制造为中心转向以服务为中心。另外,很多企业为了更好地专注于核心竞争力,将产业链上的部分或大部分服务功能从企业中分离出来,通过寻找更为专业的服务企业,与之合作,从而促使提供生产服务的专门企业迅速发展起来,并逐步实现规模化和产业化。这样就催生了制造业服务化、服务业产业化的融合发展模式。
二、国内外先进制造业与现代服务业融合发展的现状和趋势
(一)国外发展趋势
一是企业内部制造业与服务业的融合。一些企业的经济活动已由以制造为中心转向以服务为中心。服务经济中的制造企业也越来越多地依赖服务并将它作为重要的竞争手段,制造业也会逐步服务化,服务成为当今全球经济的主导要素。二是电子信息技术成为推进剂。传统意义上的制造业与服务业不再是简单的分工关系,而更多地表现为融合趋势。信息技术使大量的服务物化,可以像制造业一样批量生产,形成规模经济优势,从形态上已很难说它应属于产品还是服务。三是融合更多以外包的形式出现。企业活动外包是企业从将一些属于自身内部的职能部门单独设立,成为独立经营单位,或者是将原本由企业内部完成的服务,转向使用由专业机构提供的资源或服务的行为。
(二)国内发展现状
大型城市作为现代服务业的重要载体,也是现代服务业的集中区。在北京,提出大力发展技术创新服务业,推进先进制造业与现代服务业间的融合。建设了DRC工业设计创意产业示范基地、石景山数字内容产业基地等,设立了“北京现代服务业促进”专项计划,利用科技创新,推动制造业与现代服务业融合发展。湖南长沙,高新区重点发展和打造文化艺术创意、工业设计等产业基地,围绕产业基地建设配套的数字化服务平台、文化产品创造与交易平台等完善产业链条。江苏无锡,通过打造工业设计园、电信物流信息平台、高新物流中心等服务平台,促进先进制造业与现代服务业间的产业融合。
三、我国先进制造业和现代服务业融合发展存在的问题
(一)生产要素整合和利用能力较弱,产业集群发展滞后
在我国,生产要素虽然已经在一些地区如大型城市、经济发达地区得到了一定程度的集聚,但就整体而言,生产要素并不是很丰富,对生产要素的整合和利用能力较弱致使资源利用不足,各方面优势无法充分发挥,继而阻碍产业集群的发展。
(二)现代服务业发展速度缓慢,服务体系不完善
目前,我国的服务业着发展速度还较为缓慢,在整体竞争力、整体结构方面还存在差距,尤其是产品研发、产品设计,物流以及售后服务等方面发展缓慢,未能形成完善的服务体系。
(三)产业配套和服务条件不完善,产业间的融合度不够
在我国目前的经济发展中普遍存在产业配套和服务条件不完善的状况,致使产业间的融合程度较低,先进制造业和现代服务业仍处于相对“原始”的状态。
四、经济技术开发区先进制造业和现代服务业的融合发展思考
(一)加大引导,完善政策,为融合发展提供制度保证
充分发挥政府在先进制造业与现代服务业的融合发展中的引导和推动作用。一方面,积极宣传先进制造业和现代服务业融合发展的观念,鼓励制造业和服务业融合模式创新,促进区内企业转变经营观念,加快主辅业剥离,着力构建紧密、协调的制造和服务供需关系,实现区内制造业和服务业双向延伸。另一方面,开发区要完善政策体系,以规划为引导,以政策为支撑,以体制机制为保障,完善制造业和服务业融合发展的专项政策制度措施,为区内产业融合发展提供政策支持和制度保障。
(二)完善开发区服务支撑体系,为融合发展奠定良好的基础
要完善开发区服务支撑体系,一方面充分利用和整合企业服务中心、生产力促进中心、行业协会的有效资源,充分利用物联网、云计算等信息化前沿技术,建设科技创新、促进生产、电子商务等多功能的公共服务平台,提高面向区内企业的综合服务效能。另一方面要大力发展金融保险、教育培训、信息中介、科研开发、物流、展会展览等各种形式的现代服务业。通过现代服务尤其是生产的发展和完善,推动制造业服务性项目外包,推进制造业与服务业融合发展。
(三)培育和发展产业集群,为融合发展提供重要载体
产业集群在先进制造业与现代服务业融合发展中有重要的推进作用,是产业融合发展的重要载体。经济技术开发区要充分利用已有的产业基础,在致力于培育和打造先进制造业的基础上,关注制造业和物流、教育培训、金融机构、金融中介机构等现代服务业在区内的集聚,延伸产业链,形成上中下游配套、制造和服务协作的综合的产业集群。
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2001年中国成为世贸组织成员,此后大量外商进入国内市场,对我国制造业的冲击也是不言而喻。相对其他产业而言,我国的制造业是发展最快、国际竞争力较强的产业之一。随着市场竞争的日趋激烈化,国内企业相继以生产规模,成本、产品质量和产品快速交付为经营目标,为实现企业的经营目标,企业不得不提升自身的核心竞争力,正因为如此先进制造工艺应运而生。
1.先进制造工艺技术的定义、内涵、发展现状
1.1定义
先进制造工艺技术是机械制造工艺不断变化和发展后形成的工艺技术,包括常规工艺经优化后的工艺,以及不断出现和发展的新型加工方法。
1.2内涵
主要技术体系由先进成型加工、现代表面工程等技术所构成,前者即是在成形学指导下研究与开发产品创造的技术、方法和程序。
1.3先进制造工艺技术发展现状
因为先进制造工艺是在不断变化和发展的传统机械制造工艺基础上逐渐形成的一种制造工艺技术。其发展主要表现在以下几个方面:
(1)制造加工精度不断提高;
(2)切削加工速度迅速提高;
(3)新型材料的应用促使了制造工艺的提升和变革;
(4)零件毛坯成形在向少无余量发展;
(5)优质清洁表面工程技术的形成和发展[3]。
2.先进制造工艺技术应用――压力铸造技术
2.1压铸技术
压力铸造是近代金属加工工艺中,发展较快的一种先进的铸造方法。当液态金属或半固体金属液在高速高压作用下射入模具型腔内,通过模具保压、冷却结晶直至凝固,从而形成半成品或成品。它具有生产效率高、经济性优良、产品尺寸精度高和互换性好等特点。在现代制造业得到广泛应用和迅速的发展,压铸件已成为许多产品的重要组成部分。随着国民经济水平的提升,汽车、摩托车、手机通信、家用电器和五金等行业的进入飞速发展期,压铸件的功能和应用领域不断扩大,压铸技术也在不断发展,压铸合金品质不断提高。
2.2压铸件的结构工艺性
(1)消除内侧凹,保证医铸件从压型中顺利取出。
(2)可铸出细小的螺纹、孔、齿和文字等,但有一定的限制。
(3)压铸件适宜的壁厚为:锌合金为1~4mm,铝合金为1.5~5mm,铜合金为2~5mm。
(4)对于复杂而无法取芯的铸件或局部有特殊性能(如耐磨、导电、导磁和绝缘等)要求的铸件,可采用嵌铸法,把镶嵌件先放在压型内,然后和压铸件铸合在一起[2]。
2.3压力铸造技术的特点
在压力铸造中,金属液在高压力下填充型腔,并在更高的压力下结晶凝固,常见的压力为15―50MPa。金属液以高速充填型腔,通常在O.5~7米/秒,部分还可以超过8米/秒,充型时问仅为O.01~O.20 s。正是由于这种特殊充型方式及凝固方式,导致压力铸造具有自身独特的特点。
(1)高压和高速充型:可以得到薄壁、形状复杂但轮廓清晰的铸件。如铝合金压铸件的最小壁厚可为0.5『ⅢD,最小铸出孔直径为0.7『ⅢD。铸件的壁厚通常在1~6 m之间,小铸件可以做得更薄,而大铸件的壁可以更厚。
(2)铸件精度高、尺寸稳定、加工余量少、表面光洁。加工余量一般在0.2~0.5 IIIII,表面粗糙度在R。3.2 uⅢ以下。一般只要对零件进行少量加工便可进行装配,有的零件甚至无须机械加工就能直接装配使用。
(3)铸件组织致密、具有较好的力学性能。由于铸件在压力作用下凝固,所获得的晶粒细小,所以铸件组织十分致密,强度较高。由于激冷造成铸件表面硬化,形成约0.3~O.5 IIIn的硬化层,铸件表现出良好的耐磨性。
(4)生产效率高。压力铸造的生产周期短,一次操作的循环时间约5 s~3 min,可实现半自动化及自动化生产,压力铸造是所有铸造方法中生产效率最高的。
(5)压力铸造采用镶铸法可以省去装配工序并简化制造工艺。镶铸的材料一般为钢、铸铁、铜、绝缘材料等,镶铸体的形状有圆形管状、薄片等。利用镶铸法可制作出有特殊要求的铸件[1]。 2.4压力铸造的应用 压力铸造应用广泛,可用于生产锌合金、铝合金、镁合金和铜合金等铸件。
应用压铸件最多的是汽车制造业,其次为仪表和电子仪器工业。此外,在农业机械、国防工业、计算机、医疗器械等制造业中,压铸件也用得较多。
2.5我国压铸技术展望
(1)新型压射控制系统研发;如压铸机的实时控制系统,采用伺服阀与PLC相结合控制。保证压射过程的稳定性和再现性
(2)发展新的压铸工艺:消除铸件气孔,如真空压铸
(3)开发新的压铸合金材料:如金属基复合材料,镁合金,高铝锌基合金。
(4)开发ChD/C~/CAM系统
3.先进制造工艺技术发展趋势
(1)品质优良、生产高效、低能耗,操作灵捷、环境洁净是机械制造业永恒的追求目标,也是先进制造工艺技术的发展目标。
(2)先进精密超精密加工技术、特种加工技术、超高速切削及超高速磨削技术、微型机械加工技术、新一代制造装备技术及虚拟制造技术等。
(3)精密铸造、精确塑性成形总体上向“净成形”目标迈进。
(4)激光表面合金化和熔覆工艺日趋成熟。
(5)快速原型制造技术更加精密化。
(6)计算机模拟仿真、并行工程及虚拟制造技术为成形制造注入新的活力。
4.结束语
先进制造工艺技术是先进制造技术的核心和基础,任何高级的自动控制系统都无法取代先进制造工艺技术的作用。可以说,制造工艺技术水平的高低在很大程度上决定了制造业的技术水平。制造企业只有跟上发展先进制造工艺技术的世界潮流,将其放在优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。
5.参考文献
[1]赵浩峰.现代压力铸造技术l M1.北京:中国标准出版社,2002.
[2]赖华清.压铸工艺及模具l M1.北京:机械工业出版社,2004.
[3]李长河.先进制造工艺技术l M1.科学出版社有限责任公司,2011.
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关键词: 机械制造 发展现状 特点 发展趋势
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。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好,要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。
1.先进机械制造技术的发展现状
1.1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。
1.2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(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。
1.3制造工艺方面。工业发达国家较广泛地采用高精密加工、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。
近年来,机械工业企业自主开发创新能力有所增强,1997年科技人员总数达48万人,技术开发经费支出达85亿元,占全行业销售收入的0.62%,有57家大型企业建立了国家级技术中心,有9%的企业建立了专门技术开发机构,行业整体技术水平有了明显进步,主要表现在:为国民经济提供成套技术装备和汽车的能力有较大提高;产品结构正向合理化方向发展。
尽管机械工业的综合技术水平近几年有了大幅度提高,但与工业发达国家相比,仍存在着阶段性的差距。主要问题在于:
1.3.1科技进步对机械工业增长的贡献率目前仅为34%,先进国家高达70%以上。
1.3.2产品设计技术、制造工艺及装备、制造过程自动化技术、管理技术落后,是制约机械产品水平的主要因素。
1.3.3机械产品技术水平不高,达到80年代末、90年代初国际先进水平的仅占18%,达到80年代中期国际水平的占27%,其余产品均在80年代以前的水平线上。
从总体上看,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,对国外技术的依存度较高,对引进技术的消化吸收仍停留在掌握已有技术和提高国产化率上,没有上升到形成产品自主开发能力和技术创新能力的高度。
1.3.4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,柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。
2.先进制造技术的特点
2.1是面向21世纪的技术
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。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群,它是具有明确范畴的新的技术领域,是面向21世纪的技术。
2.2是面向工业应用的技术
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。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果,其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,目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。
2.3是驾驭生产过程的系统工程
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。
2.4是面向全球竞争的技术
20世纪80年代以来,市场的全球化有了进一步的发展,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。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。因此,一个国家的先进制造技术,它的主体应该具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。
2.5是市场竞争三要素的统一
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,使三者达到统一。
3.我国先进机械制造技术的发展趋势
3.1全球化。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,网络通讯技术的快速发展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,网络通讯技术使制造的全球化得以实现。
3.2网络化。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。
3.3虚拟化。制造过程中的虚拟技术是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。
3.4自动化。自动化是一个动态概念,目前它的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、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。
3.5绿色化。绿色制造通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品,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,同时使原材料和能源的利用效率达到最高。
4.结语
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重点。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。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之,在我国研究和发展先进制造技术势在必行。
参考文献:
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一是确立适合经济区先进制造业的标准
经济区所要建设的先进制造业基地,必须符合以下几个方面的要求:能充分发挥区位优势,特别是利用与的地缘优势,在两岸产业合作上实现先行先试;能够利用的要素禀赋优势,利用当地发达的传统制造业基础,实现传统产业升级换代。通过引进、消化、吸收,具备自主创新能力,形成后发优势,最终成为在国际上处于先进地位的产业;必须具有延伸能力,形成从原料生产、加工制造到市场营销的完整产业链,并融入国际市场,成为国际市场的重要供货来源地;在技术上必须是世界先进的,在规模上有强大的规模经济效应,在品牌形象上有强大影响力,具有完善的服务体系与强大的品牌竞争力;具有较长的市场生命周期。
依据上述标准,经济区建设先进制造业基地,应该选择的主要产业是,形成石化上中下游的炼油、石化原料生产、化纤、纺织、服装制造的产业链,以及紧跟当代电子信息技术发展的产品生产、装备制造、光伏与新能源、新材料等科技含量较高的产业。
二是先进制造业基地的产业选择
根据国务院《意见》,经济区先进制造业基础建设,应立足现有制造业基础,加强两岸产业合作,积极对接制造业,大力发展电子信息、装备制造等产业,即所发展的制造产业,必须是与存在一定的产业发展水平落差,通过对接制造业,可以形成自身竞争优势,从而成为国际市场主要供应商的产业。
按照国务院《意见》的要求,经济区先进制造业基地建设,必须加快形成科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥,在全国具有竞争力的先进制造业基地和两岸产业合作基地。具体来说,应在科学发展观指导下主要发展下列产业:
有节制地发展石化产业。经济区建设规划中,确定了两个石化产业基地,一个是的化专区,另一个是在建的古雷石化项目,如果再加上三都等石化园区,在年这些项目设计的生产能力都实现后,石化产能将远远超过本省需求。考虑到资源约束与环境条件,再考虑实际产能的过快增长、今后替代能源的发展,目前,经济区石化产业发展应有所控制,以实现全部产能后基本能够满足在成品油、石化中下游原料供应为限,避免石化产能过剩的情况出现。
其他应主要发展的产业:
(一)电子信息产业,应建立基地,承接电子信息产业转移,要注意引进具有较长生命周期的产品,并加强自主研发和产品更新,使成为世界电子信息产品的主要货源供应地;
(二)纺织业和光伏产业具有较大的规模与先进性,在国际上具有较强的竞争力,也可以作为经济区承接产业转移的重要产业,特别是太阳能等新能源产品,具有较大的市场潜力。
(三)装备制造业,在先进制造业基地建设过程中,对石化、机械、纺织鞋服、建材加工、陶瓷、食品、工艺品生产设备有巨大的需求,通过承接装备制造业,可以满足本区域的需求,节省用先进设备改造和提升传统产业的成本。
(四)电子信息产业和纺织鞋服业具有雄厚的基础,成为国际纺织服装业的主要生产与供应地。纺织服装业目前的发展趋势,是依靠区内现有的生产基础,通过自主创新与品牌创建,开发新材料,设计新款式,特别是在现有品牌的基础上创建国际品牌,不断提升产品附加价值,成为主导世界纺织服装产业的领跑者与主要供应商。
三是发展制造业必须具有创新性与持续性
要使制造业具有先进性,必须坚持制造业的创新性与持续性。我国已成为世界制造大国,但是,长期形成的贸易顺差和人民币升值压力,以及本次金融危机,使我国制造业面临严峻的发展困境,也体现出我国制造业的脆弱。制造业发展不能急功近利。先进制造业不仅要通过承接地区和国外的先进制造技术与工艺来发展,还需要通过自主创新,使制造业的先进性得以保持。此外,还要持之以恒地做世界品牌,要做百年老店,变“中国制造”为“中国创造”。
四是确定发展的产业功能分类
目前,经济区整体处在工业化的中后期,进入重化工业增长速度快于轻纺工业,重化工业所占的制造业比重大于轻纺工业的阶段。在此阶段,不同产业的地位(功能)必须加以明确定位。可以考虑以下的产业定位:
主导产业石化产业。石化产业上中下游的产业链长,除了提炼成品油满足建设能源需求外,中游的聚等产品,可以成为塑料制品与化纤产品的原料,进而支持下游的纺织与服装业发展。引导石化产业按照基地化、大型化、集约化原则,合理布局和配置资源,延伸和完善石化产业链,带动合成树脂、合成橡胶、合成纤维以及新型化工材料、新型纺织原料等产业发展,可以使石化作为主导产业的功能充分发挥。
支柱产业电子信息、纺织鞋服产业。电子信息产业是数字化时代最具发展空间的产业,新技术、新产品不断出现,使这一产业的产品具有很强的更替性,其产量与产值在今后的产业结构中的比重将稳步上升。目前,经济区电子信息产业已形成相当大的规模,今后的发展方向是促进电子信息产业由加工制造为主,向集研发、生产、服务、应用为一体转变,大力发展集成电路、液晶面板等基础产品,延伸计算机及网络、数字视听、移动通信三大产业链,加快发展软件、半导体照明及光电、新型元器件等新兴产业。
纺织作为传统产业,也是目前最具竞争优势的产业,其作为支柱产业的作用还在继续发挥,并且将持续相当长的阶段,今后的发展方向主要是提升产品的科技含量与品牌附加价值。
篇10
关键词:现代机械;加工工艺;制造技术;应用
中图分类号:TH16 文献标识码:A
1 现代机械制造技术与先进加工工艺、制造技术
现代机械制造技术是以提高产品的质量品质和工业生产效率为目标,以减轻繁重的体力劳动,节省生产成本,从而增加产值效益而提出的运用现代机械化进行生产的一种方式。
而先进的加工工艺和制造技术则是机械制造业的核心。首先,加工工艺和制造技术能够成为机械生产中最活跃的因素存在。加工工艺和制造技术,之所以能够成为生产中最活跃的因素,原因就在于,有了先进的加工工艺和制造技术的指导,就能够有效地提高机械制造业的技术性能和发展水平。新的加工工艺和制造技术的有效应用可以带动机械加工技术的发展。同样的机械设计工作通过不同的工艺方法和机械制造技术来完成。因为加工工艺的差异,使得加工设备、工艺装备也就不尽相同,就会导致生产出来的机械制造产品质量和生产效率也会有差别。其次,加工工艺和制造技术是机械制造业的桥梁,机械设计的可行性都会受到加工工艺和制造技术的制约。现代机械制造工艺技术是先进机械制造技术的重要组成部分,也是最富有活力的组成成分。机械产品从设计到成为现实整个过程之中都离不开加工工艺和制造技术。在机械制造实践中,加工工艺和制造技术有时会成为机械加工工业发展的阻碍。因此,提高加工工艺和制造技术在机械生产中显得尤为重要。
可见,作为现代机械制造核心的加工工艺和制造技术,在实际生产中的地位有多重。因此,切实提高先进的加工工艺和制造技术的水平异军突起,关系到机械制造业的发展前景和创新。
2 加工工艺和制造技术的特点
加工工艺和制造技术作为机械制造业的核心和重点组成成分,有其自身的特点。综合考虑加工工艺和制造技术的多方面因素,归纳出现代加工工艺和制造技术有以下特点:
2.1 加工工艺机械制造技术具有综合性特点
先进的加工工业和制造技术的应用,其目标在于促进国家经济和综合实力的增长,全面提高企业竞争。因此,它涉及机械产品从前期的市场调研、中期的产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、之后的售后服务等各个环节,而并不限于机械制造业本身。这是一个提高机械制造业综合经济效益和社会效益的有机整体。
2.2 加工工艺和机械制造技术具有市场经济的系统性、竞争性特点
加工工艺和制造技术日益呈现系统化趋势,制造是从产品概念到最终产品的集成活动,是一个功能体系,这个系统正逐步向着柔性化、集成化、智能化方向发展。加工工艺和机械制造技术的系统性特点决定了其竞争性。因此,如何提高机械工业的生产率是市场竞争的核心。随着我国改革开放,社会主义市场经济体系的建立健全和全球化趋势的进一步增强, 1980年以后,机械制造业赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高社会劳动生产率转变为时间为核心的时间、成本和质量的三要素矛盾。
综上所述,加工工艺和机械制造技术的综合性、竞争性和系统化特点使得现代机械制造工业中加工工艺和机械制造技术的技术成分含金量大为增强。
3 现代机械的先进加工工艺和制造技术的新发展
在机械制造业中,加工工艺和机械制造技术的综合运用不可能是一成不变的,需要根据科技的发展不断促进现代机械加工工艺和制造技术的发展,以真正适应机械制造业的发展。
3.1 促进加工工艺和机械制造技术信息化、集成化和网络化
现代机械加工工艺和机械制造技术的不断发展,尤其是网络技术的普及和应用,高质量和高效率的工业机械产品不再成为一种理想化的奢望。现代制造系统的发展由数控型系统向柔性制造系统、计算机集成制造系统和智能制造系统不断发展。网络集成制造系统成为一个工厂系统中具有全局操作性的系统。借助计算机将经营决策、产品设计、生产准备、零件加工、产品装配、检查和销售等各个自动化子系统有机地综合集成起来,成为高效益、高柔韧性、自动化、智能化的生产系统。
3.2促进加工工艺和机械制造技术中的特种加工技术
随着社会经济的迅速发展,机械设备不断采用了一些新材料来制造零件,如淬火钢、耐热合金、硬质合金、硅、锗、宝石和金刚石等难加工材料,普遍具备耐高压、耐高温、耐高速和高精度的要求,同时,很多零件的形状也越来越复杂。用通常的金属切削加工方法来加工这些零件已十分困难。而特种加工技术是一种直接利用电能、热能、光能、化学能、声能、电化学能来进行加工的方法,如电电解加工、电子束加工、超声波加工和激光加工、化学加工、水射流加工等,已经开始在一些先进的制造厂家中应用。它可以加工高强度、高硬度、高脆性、耐高温等难切削材料以及精密细小和复杂形状的零件。
3.3 促进加工工艺和机械制造技术全球化
国际和国内市场上的竞争越来越激烈,同时网络通讯技术的快速发展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。因此,全球化成为机械制造业发展的动力,市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。不断和加强制造系统的全球化已成为现代制造科学发展的一个重点。
结语
我国正处于经济发展的关键时期,机械制造技术是我国工业发展中的一个薄弱环节。只有不断发展创新,紧跟时代潮流,深入了解加工工艺和机械制造技术的特点和发展趋势,不断促进加工工艺和机械制造技术的信息化、网络化、集成化、全球化,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地,促进我国的机械制造业的创新发展。
参考文献
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