制造技术的发展趋势范文

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关键词：机械制造技术；发展趋势；特点；发展方向

中图分类号：TD404 文献标识码：A 文章编号：

先进机械制造技术，是现今科技发展下的一个重要技术成果，其融合了计算机技术、信息技术以及集成化制造技术等诸多高科技的优势。以往，制造技术单一，且工作效率低，每一个产品的问世，都会随之涌现出与其功能近乎相似的相同产品；而且在产品制造方面，由于技术的不成熟，使得制造进度缓慢，生产率低，很难应对快速发展的经济竞争市场。先进机械制造技术，凭借本身智能化、系统化的优点，完全弥补了传统制造技术所表现出的不足之处，不仅有效地提高了生产效率，也使得产品向着多样化方向发展。

1 现代机械制造技术的发展趋势

1.1 全球化

制造的全球化，可以说是如今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在这种无情的竞争中纷纷落败。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。

1.2 信息化网络化

互联网通信技术，几乎垄断了全球信息交流领域。在制造技术方面，一种产品的开发与研制，可以通过网络实现异地跨界进行。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。利用网络通讯技术，可以加强各国产品的合作以及技术经验的交流。同时亦可在最短的时间内，达到最快速、有效的技术经验学习。

1.3 自动化

自动化是一个动态概念，目前，其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。

1.4 敏捷制造

制造自动化系统的生存能力和竞争能力，在很大程度上取决于是否能在很短的开发周期内生产出低成本、高品质的不同品种产品的能力，从而去面对市场的挑战。敏捷制造是将柔性生产技术、熟练掌握生产技能的劳动力，与促进企业内部和企业之间相互合作的灵活管理集成在一起，通过所建立的共同基础结构，对迅速改变或无法预见的市场，做出快速反应。其旨在不可预测的持续变化的环境中，使企业具有卓越的自适应能力，从而占据主导地位的总体战略，同时也是对市场需求做出快速响应、快速重组的生产模式；敏捷制造是一种哲理或管理哲学，是企业管理的战略性变革。其特征，是制造柔性和成员合作，制造柔性是敏捷制造的组成部分，包括人员、设备和软件3 方面的柔性。

2 我国现代机械制造技术的发展方向

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。

2.1 现代机械制造技术的发展方向

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锻压、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，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。

由于以上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，因此被称为绿色制造工艺。

2.2 发展机械自动化技术要立足于中国国情

发展我国的机械自动化技术，应该从我国的具体国情出发，着眼于我国机械制造业的发展现状，并坚持可持续发展的战略眼光，从整个国家的角度来进行仔细的考虑，走中国特色的机械自动化技术发展之路。

发展机械自动化技术，是一个由低级到高级、由简单到复杂、由不完善到完善的过程。当机械的操作采用自动控制器以后，生产方式才能从机械化逐步过渡到机械控制自动化、数字控制自动化、计算机控制自动化。另外，只有建立了自动化工厂以后，生产过程才能全盘自动化，才可能进入机械自动化的高级理想阶段。

目前，中国机械制造业同世界先进水准之间，存在着阶段性的差距。在这种情况下,普遍应用电子计算机集成制造系统的高度自动化，并不具备相应的基础技术、发展经验和所需资金。因此，应该发展生产工艺成熟的大批量生产的自动化技术。

在我国，在数量较大的同类产品连续流水作业的切削加工生产中，自动化设备仍然是以半自动机床、自动机床、组合机床及其组成的自动线、回转体零部件加工自动线等为主。在大批量的铸造、锻造、焊接、冲压、热处理以及装配等生产过程中，采用自动单机和自动线则是符合现实的，也是可行的。针对品种较多的成品生产，应该采用可快速重新调整的设备，组成成组工段或者流水线、可更换主轴箱组合机床自动线、短自动线和复合制造单元，从而实现成组自动化。针对单件小批量生产，应该从推广成组技术入手，适当发展采用数控机床应用或加工中心。

2.3 自动化技术的发展走向

正确判断、识别并坚持自动化技术的发展走向，对于机械自动化技术的发展至关重要。目前，机械制造自动化技术的发展走向，朝着数字化、绿色化与智能化方向发展。

数字化是先进制造技术发展的核心，是制造技术、计算机技术、网络技术与现代管理科学交叉作用的共同结果，这将是机械自动化技术发展的必由之路。

随着人们对人类与环境之间的关系认识的逐渐加深，实现人类与环境之间的协调、可持续发展，是当代经济发展必须遵循的原则。机械自动化技术的发展，也同样要遵循这一原则，实现绿色化发展之路。

近20 年来，制造系统正在由原来的能量驱动型，转变为信息驱动型，这就需要制造系统不但要具备一定的柔性，同时还要表现出一定的智能，实现在对大量复杂信息处理的同时，能够自主进行选择与处理。这既是现代科学技术发展的必然结果，也是人类社会进步的重要标志，具有良好的发展前景。机械制造业在任何一个国家的重要地位，都是显而易见的，机械自动化技术直接关系到机械制造业的基础和水平。

2.4 改变传统局限，研究新的技术

前几年，我国的机械制造技术理念，仅仅局限于国内，对外则少之又少。虽然近几年我国对外出口有所增加，但是相对于发达国家，我国的国外市场仍处于狭窄状态。发达国家的机械制造技术水平较高，不断地抢夺我国市场，致使我国许多知名企业在竞争中落败。

但从另一方面考虑，虽然我国的机械制造技术水平较低，但我们可以与外资企业进行合作，在合作的过程中，学习外国先进的机械制造技术，再在此基础之上，研究新的技术。

总的来说，我们必须改变传统理念，努力提高我国的机械制造技术，才能稳定住我们的市场，才能更好地发展自己的机械制造技术。

3 结束语

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关键。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。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。

参考文献：

[1] 孙建，姚芳萍. 先进制造技术的发展趋势及其应用[J]. 林业机械与木工设备，2010，（4）：78- 80.

[2] 周正文，王立强. 如何大力发展先进机械制造技术[J]. 黑龙江科技信息，2007，（19）：123- 125.

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关键词： 先进制造技术 现代化 发展趋势

随着市场需求个性化与多样化，传统的制造技术已不能满足需要，从而诞生了许多原来没有的制造方法，现代先进制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、清洁化、集成化、全球化的方向发展。

1.信息技术对先进制造技术的发展起着越来越重要的作用

信息化是当今社会发展的趋势，信息技术正在以人们难以想象的速度向前发展。信息技术也正在向制造技术注入和融合，促进着制造技术的不断发展。信息技术促进着设计技术的现代化，加工制造的精密化、快速化，自动化技术的柔性化、智能化，整个制造过程的网络化、全球化。各种先进生产模式的发展，如CIMS、并行工程、精益生产、灵捷制造、虚拟企业与虚拟制造，无不以信息技术的发展为支撑。

2.设计技术不断现代化

产品设计是制造业的灵魂。现代设计技术的主要发展趋势如下。

（1）设计手段的计算机化。

在实现了计算机计算、绘图的基础上，当前突出反映在数值仿真或虚拟现实技术在设计中的应用，以及现代产品建模理论的发展上，并且向智能化设计方向发展。

（2）新的设计思想和方法不断出现。

如并行设计、面向“X”的设计（Design for X，DFX）、健壮设计（Robust Design）、优化设计Optimal Design）、反求工程技术（Revese Engineering）等。

（3）向全寿命周期设计发展。

传统的设计只限于产品设计，全寿命周期设计则由简单的、具体的、细节的设计转向复杂的总体的设计和决策，要通盘考虑包括设计、制造、检测、销售、使用、维修、报废等阶段的产品的整个生命周期。

（4）设计过程由单纯考虑技术因素转向综合考虑技术、经济和社会因素。

3.成形及改进制造技术向精密、精确、少能耗、无污染方向发展

成形制造技术正在从制造工件的毛坯、从接近零件形状（Near Net Shape Proccess）向直接制成工件精密成形或称净成形（Net Shape Proccess）的方向发展。塑性成形与磨削加工相结合，将取代大部分中小零件的切削加工。主要发展趋势是通过各种新型精密热处理和复全处理达到零件性能精确、形状尺寸精密，以及获得各种特殊性能要求的表面（涂）层，同时大大减少能耗，完全消除对环境的污染。

4.加工制造技术向着超精密、超高速，以及发展新一代制造装备的方向发展

（1）超精密加工技术。

目前加工精度达到0．025μm，表面粗糙度达0．0045μm，已进入纳米级加工时代。超精切削厚度由目前的红外波段向可见光波段甚至更短波段近；超精加工机床向多功能模块化方向发展；超精加工材料由金属扩大到非金属。

（2）超高速切削。

目前铝合金超高速切削的切削速度已超过1600m/min，铸铁为1500m/min，超耐热镍合金为300m/min，钛合金200m/min。超高速切削的发展已转移到一些难加工材料的切削加工。

（3）新一代制造装备的发展。

市场竞争和新产品、新技术、新材料的发展推动着新型加工设备的研究与开发，其中典型的例子是“并联桁架式结构数控机床”（或俗称“六腿”机床）的发展。它突破了传统机床的结构方案，采用六个轴长短的变化，以实现刀具相对于工件的加工位姿的变化。

5.工艺由技艺发展为工程科学，工艺模拟技术得到迅速发展

先进制造技术的一个重要发展趋势是，工艺设计由经验判断走向定量分析，加工工艺由技艺发展为工程科学。

工艺模拟也发展并应用于金属切削加工过程、产品设计过程。最新的进展是在并行工程环境下，开展虚拟成形制造，使得在产品的设计完成时，成形制造的准备工作（如铸造）也同时完成。

6.专业、学科间的界限逐渐淡化、消失

先进制造技术的不断发展，在冷热加工之间，加工、检测、物流、装配过程之间，设计、材料应用、加工制造之间，其界限均逐渐淡化，逐步走向一体化。现代制造系统使得自动化技术与传统工艺密不可分；很多新材料的配制与成型是同时完成的，很难划清材料应用与制造技术的界限。这种趋势表现在生产上是专业车间的概念逐渐淡化，将多种不同专业的技术集成在一台设备、一条生产线、一个工段或车间里的生产方式逐渐增多。

7.绿色制造将成为21世纪制造业的重要特征

日趋严格的环境与资源的约束，使绿色制造业显得越来越重要，它将是21世纪制造业的重要特征，与此相适应，绿色制造技术也将获得快速的发展。将绿色制造技术应用在整个制造过程，可使得对环境负面影响最小，废弃物和有害物质的排放最小，资源利用效率最高。绿色制造技术主要包含了绿色资源、绿色生产过程和绿色产品三方面的内容。

8.虚拟现实技术在制造业中获得越来越多的应用

虚拟制造技术将从根本上改变了设计、试制、修改设计、规模生产的传统制造模式。在产品真正制出之前，首先在虚拟制造环境中生成软产品原型（Soft Prototype）代替传统的硬样品（Hard Prototype）进行试验，对其性能和可制造性进行预测和评价，从而缩短产品的设计与制造周期，降低产品的开发成本，提高系统快速响应市场变化的能力。

先进制造技术的发展不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。随着各种技术的相互融合，未来先进制造技术的前景也将越来越光明。

参考文献：

［1］郁鼎文.现代制造技术.清华大学出版社，2008-6-18.

［2］薜丽霞等.绿色制造.机械设计，2000，（10）：8-10.

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【关键词】车身制造；现状；发展趋势

随着人民生活水平的不断提高，汽车的逐渐趋于普及，汽车工业得到了飞速发展，同时也推动了汽车制造水平的不断提高。最近几年以来，大量的工业机器人装备被引入我国汽车制造业中，这种生产线自动化的实现，是制造技术的大幅度提升，也是汽车质量提升的动力源。

一、汽车车身制造技术的现状

随着改革开放的不断深入，我国的经济实力有了很大提高，科技创新能力也有了长足发展，涌现出一大批汽车制造企业，如吉利、奇瑞、比亚迪、东风、长城、北汽、长安等，其产品在国内市场的销量逐渐提高。我国已经成为世界汽车生产第一大国。随着汽车的普及，人们对汽车的质量要求也越来越细致，为满足日益提高的需求，汽车制造业加强制造技术的研发，加快对制造技术的改造，增强人员素质培养。汽车车身制造作为汽车整车的重要部分，车身的个性化设计、多样化设计在逐渐成为汽车制造中的主导。目前，车身制造成本在整车的制造成本中比重较高，一般货车的车身质量所占的比例最少约16%，上限大约在30%；轿车和客车的车身质量所占的比例最少约40%，上限大约在60%。在实际制造中，有的可能还会稍高于上限。所以，仍然迫切需要车身制造寻找更加节约材料成本，提高美观和工作性能的创新技术。车身的改变促进汽车的更新，其生产能力的提高决定着汽车整车的生产能力，因此，在我国汽车行业中，只有通过最新制造技术的研发和应用，降低车身制造成本，才能在汽车制造业中立于不败之地。

二、汽车车身制造技术的特点

汽车车身制造包含汽车从设计、冲压、压铸、零部件制造工艺和焊接到工厂的物流，以及技术的创新研发等多个方面。汽车车身制造的冲压工艺、焊接工艺、涂装工艺和总装工艺并称为四大工艺技术。汽车车身制造技术涉及多个学科的知识，主要具有实用性、集成性和系统性的特点。（1）实用性。车身制造技术的发展是以满足人们对汽车的美观、个性化以及多样化等方面的要求为基础的，因此车身制造技术首先必须是一种实用技术，通过实用技术的提高，可以让汽车制造企业快速适应市场需求，提高市场竞争力，进而带动整个汽车制造业的发展，最终国家的综合实力也将得到进一步提高。（2）集成性。汽车车身制造涉及电子、机械、材料管理和信息等多个学科，而且随着制造技术的不断发展，各学科之间的界限已经淡化或者消失，专业之间已经相互渗透，技术的集成化已经成为一大特点，有利于推动车身制造的技术、质量的多方面的提升。（3）系统性。汽车车身制造在整车制造中不是独立存在的，它关系着整个汽车制造的多个内容，涉及了汽车产品的设计、生产过程中应用的设备、加工制造、销售维修等，是一项系统工程。其技术水平直接影响制造生产过程中信息的生成、采集、传递以及反馈、调整、物质流、能量流。

三、汽车车身制造技术的发展趋势

（1）数字化管理。汽车车身制造技术的信息化发展，主要是数字化系统的提升，目前，随着数字化工厂、CIMS概念的深入，人们已经应用了CAX（CAD，CAPP，CAE，CAM）系统、PDM系统、MPII系统、ERP系统等，对产品进行数字化的设计和仿真，自动加工，物流、资金、人力等数字化的管理。（2）智能化系统。工业机器人在汽车制造业的应用，使汽车制造技术得到了迅猛发展，制造过程中智能化系统也得到了广泛提升和应用，解决了汽车制造系统中存在的多个问题，将人工智能、模糊控制、计算机技术、管理科学等多种先进技术和科学的方法融合，其适应性非常强，友好性特别高。（3）虚拟化制造。通过虚拟设计、虚拟装配、虚拟加工，在计算机内完成汽车制造过程的仿真研发，发现问题，创新技术，有效降低了汽车成本，缩短了新产品的研发周期，产品的竞争力得到有效增强。（4）绿色化环保。随着全球环境的恶化，绿色环保制造观念也渗透到汽车制造业中，如何在保证产品的质量、成本、功能的情况下，减少污染，降低能量消耗，已经成为每一个汽车制造企业努力探索的方向。

综上所述，汽车车身制造技术的飞速发展，必须结合国情，协同集成、自主创新，共同努力，推动我国从汽车制造大国向汽车制造强国进军。

参考文献

[1]许瑞麟，朱品朝，于成哉，熊万里.汽车车身焊接技术现状及发展趋势[J].电焊机.2011，40（5）：1～18

[2]虞耀君，马明亮，丁志华.汽车模具先进制造技术现状与行业发展趋势[J].制造技术与机床.2010（5）：1～3

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关键词 ：机械制造技术 发展趋势 特点 发展方向

先进机械制造技术是当前科技发展的一个重要科技成果，它不仅融合了机械制造技术同时也融合计算机信息技术、集成化制造技术为一体，其高科技优势在机械制造领域发挥着愈来愈重要的作用。但需要看到的是，由于技术并不成熟，机械制造进度非常缓慢、效率低下，很难应对当前快速发展下的激烈市场竞争环境。而先进机械制造技术则能够充分发挥其智能化、系统化的优势，弥补传统制造技术所表现出的不足之处，极大的提升了生产效率并使产品朝向多样化、精细化的方向迅速发展。

一、现代机械制造技术主要特征及发展趋势

（一）现代机械制造技术主要特征

目前，工艺这一概念的含义得到不断拓展，从局部到整体、从狭义到广义、从零散到系统，现代化的“工艺”概念已经逐渐演变成为为整个制造过程为服务对象提供高质量、高效、富有竞争力的服务。其中包括信息流、物质流与能量流在内的一整套先进制造技术体系即可称之为“机械制造技术系统”，如图1所示。

及工业工程（IE）、系统生产技术（SPJ）、系统管理（SMI）的相关原理及方法引入之机械制造技术中来后，机械制造生产过程中的信息流、物质流与能量流通过某种程度的结合并经系统优化后即成为一项新的生产技术体制，即机械制造技术系统，它具有显著的自动化、高效化、柔性化的效果特征，为机械制造提供了强有力的支撑条件。

（二）现在机械制造技术发展趋势

1.全球化

机械制造全球化无疑是当今机械制造行业发展的重要趋势，近几年以来在各项工业领域当中，国际化经营已经成为了广大大中型企业取得成功的关键因素所在。一方面看，国际与国内市场竞争日益激烈。以机械制造业为例，国内外已经有相当数量的企业在激烈的国际竞争中纷纷败落，即使在国内市场尚占有一定份额的企业也不得不大力开拓新的市场勉强生存。从另一方面来看，网络通讯技术得到了快速发展并为相关企业提供了全面的技术信息交流、经营管理手段与产品开发措施，有效推动了各大企业既竞争又合作的发展态势。在这一驱使下国际间市场竞争更加激烈，与此同时在上述两个因素的作用下全球化制造业发展的动力也愈加显著。

2.信息化网络化

随着网络通讯技术的发展，互联网技术几尽垄断了整个市场的信息交流领域。反观制造技术方面，一种新的产品研发与制造模式逐渐呈现――利用网络实现异地实行。网络通讯技术的迅速发展给企业的经营生产活动带来了可谓是革命性的变化。不论是从产品设计、零件制造、材料选控、市场开拓及销售上都能够通过互联网异地、跨界进行。而且通过互联网通讯技术的应用能够有效加强世界各国产品的合作与技术经验交流，在短时间内快速、有效的学习先进的技术经验（如图2所示）。

3.自动化

一般来讲，自动化是一个动态概念。就现阶段而言，对于自动化的研究仍然处于集成技术、系统技术、制造系统与制造单元技术、柔性制造技术、制造过程计划与调度、制造环境等方面。制造自动化技术的发展趋势决定了机械制造行业朝着制造全球化、敏捷化、人机一体化、单元技术、计划与调度、柔性技术等现代化生产模式的发展。

二、我国现代机械制造技术发展趋势

（一）虚拟技术化

在现实生活当中虚拟技术主要运用于所生产产品的验证与检测，为确保产品质量合格。每一项新技术的投入及使用都会在投入市场前展开大规模的检查与调查工作，保证产品质量、性能及工艺达到相关标准。因此，我们在展开对某项产品的大规模生产之前应该首先对该产品的各项性能质量予以明确并进行综合性的检测，在生产过程当中严格把控，对生产过程中所存在的问题与缺陷加以预测，一旦出现问题能够及时联动、迅速解决。

（二）绿色环保化

随着国家经济的迅速发展，人民对于生活环境有了越来越高的要求。我们所提倡的可持续发展延伸至机械制造上极为绿色发展。从某种程度上来说，绿色发展是在产品的设计、制造工艺、生产、包装等多个环节中展开绿色管理工作，确保所生产的产品达到国家规定的环境要求且在回收后能够得到二次利用。绿色制造技术不但能够保证原材料与能源的高效利用同时对于有效减少对生态环境的破坏也有极为重要的作用。从整体上看，不论是对于我国国内市场还是国外市场，日前人们对于环境保护的重要性到达了历史性的最高点。众所周知，地球的资源是有限度的，而如何对地球资源加以合理使用并发挥出最大的价值无疑是新时期下人们对于机械制造技术所生产产品的新要求。

（三）工程精密化

精密技术一般指的是纳米技术、微细加工为代表的一系列超精密加工的技术手段。现阶段，机械制造技术已经进入到微型机械电子技术与微型机器人发展的时代中，并不断朝着小、精、简的方向迅速发展。相信在未来的一段时间中，小、精、简的发展趋势将成为我国机械制造行业发展的主流趋势。其次，精密工程越来越得到行业重视与科学技术的发展离不开关系，精密的科学分工、部门的不断细化也为精密工程的发展奠定了良好基础。从另一方面来看，人们也在不断追求着精细的生活方式，无论是大型的家用电器还是电子产品，从外形与细节不断优化。

三、结语

总而言之，我国机械制造技术的发展还并不成熟，一直一来我国都将机械制造技术的重点放置于国内，在国外技术方面并没有予以足够的重视。近年来我国与国外的交流日益频繁，但我们仍然需要看到的是我国机械制造行业同国外相比仍然有较大的差距，甚至在目前乃至未来的较长一段时间内都难以克服。正因如此，在新时期我国必须要加大力度切实发展现代机械制造技术，切实改变我国机械制造技术方面较为落后的局面，同时摒弃传统的闭门造车的错误观念积极学习国外优秀技术，力争抢占国际市场并占据一席之地，成为真正的经济强国与技术强国。

参考文献：

[1]董艳秋.现代机械制造技术及其发展趋势[J].煤炭技术.2006年11期.

[2]郝金英.机械制造技术前瞻性技术发展探究[J].装备制造.2009年11期.

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关键词 机械制造 特点 发展现状 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 先进制造技术的特点

1.1 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。

1.2 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。

1.3 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。

1.4 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。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。

1.5 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，使三者达到了统一。

2 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。

（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。

（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。转贴于

（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，柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。

3 我国先进机械制造技术的发展趋势

（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。

（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）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。

（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。

（5）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。

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

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）

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关键词：机械制造；智能化技术；体系

1　机械制造技术的发展

在现代制造系统中，数控技术是关键技术，它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。当前，数控技术正在发生根本性变革，由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上，数控系统实现了超薄型、超小型化；在智能化基础上，综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术，数控系统实现了高速、高精、高效控制，加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数，实现了在线诊断和智能化故障处理；在网络化基础上，CAD/CAM与数控系统集成为一体。机床联网，实现了中央集中控制的群控加工。

2　智能化技术发展趋势

2.1　性能发展方向

(1)高速高精度高效化。

速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统，同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施，机床的高速高精高效化已大大提高。

(2)柔性化。

包含两方面：数控系统本身的柔性，数控系统采用模块化设计，功能覆盖面大。可裁剪性强，便于满足不同用户的需求；群拉系统的柔性，同一群控系统能依据不同生产流程的要求，使物料流和信息流自动进行动态调整，从而最大限度地发挥群控系统的效能。

(3)工艺复合性和多轴化。

以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工。正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后，通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施，完成多工序、多表面的复合加工。

(4)实时智能化。

早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境，其作用是如何调度任务，以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天，实时系统和人工智能相互结合，人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展，而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展。由此产生了实时智能控制这一新的领域。

2.2　功能发展方向

(1)用户界面图形化。

用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同，因而开发用户界面的工作量极大，用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前Internet、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术，也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用。人们可以通过窗口和菜单进行操作，便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。

(2)科学计算可视化。

科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据，使信息交流不再局限于用文字和语育表达，而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合，进一步拓宽了应用领域，如无图纸设计、虚拟样机技术等，这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域，可视化技术可用于CAD/CAM，如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。

(3)插补和补偿方式多样化。

多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。

(4)内装高性能PLC。

数控系统内装高性能PLC控制模块，可直接用梯形圈或高级语言编程，具有直观的在线调试和在线帮助功能，编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实侧，用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改，从而方便地建立自己的应用程序。

(5)多媒体技术应用。

多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体，使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域。应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化，在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。

2.3　体系结构的发展

(1)集成化。

采用高度集成化CPU，RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片，可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度，应用LED平板显示技术，可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点。可实现超大尺寸显示。应用先进封装和互连技术，将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格，改进性能，减小组件尺寸，掘高系统的可靠性。

(2)模块化

硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化，根据不同的功能需求，将基本模块，如CPU、存储器、位置伺服，PLC、输入输出接口、通讯等模块，作成标准的系列化产品，通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减，构成不同档次的数控系统。

(3)网络化

机床联网可进行远程控制和无人化操作，通过机床联网，可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行。不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。

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[关键词]快速原型；机械制造；应用；发展趋势

中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）19-0113-01

0 前言

近年来，各种先进制造技术竞相发展，使企业将产品快速、成功地推向市场成为可能，成为企业占领市场先机的可靠保障。

快速原型技术（Rapid Prototyping.RP），也称为快速成型技术，产生于20世纪80年代后期①，是一项结合了机械、计算机、数控、信息化和新材料等的多学科交叉多技术集成的先进制造技术。快速原型制造技术具有高柔性，高集成，高适应，低成本等特点，是现代机械制造技术的典型代表之一。

1 RP的原理及工艺方法

相对于传统的“减法”制造，快速原型技术是“加法”制造。形象地表述快速原型制造系统就像一台3D打印机，根据三维实体模型“打印”出实体零部件。快速原型技术的基本原理是基于“离散/堆积”思想，把三维实体模型分散成二维层机构，再用材料按顺序准确地把之前的各层堆积起来，最终获得理想的三维实体零部件。

目前，快速原型制造技术的主要工艺方法有：

（1）立体光固化成型法（SLA，Stere-lithography Apparatus）是通过控制激光束照射液态光敏树脂，使光敏树脂材料逐层固化，最后将所有层再进行固化形成整体零件。

该方法生产的零件精度高、表面质量好；原材料利用率高，能制造形状特别复杂精细的零件。

（2）分层实体制造发（LOM，Laminated Object Manufacture）是利用热压辊将涂有热熔胶的薄层材料粘结在一起，再用激光束剪裁成零件形状。

该方法工艺简单，加工成本低，可靠性好，效率高。

（3）选择性激光烧结法（SLS Selective Laser Sintering）是激光有选择地对粉末材料进行逐层烧结而固化成零件。

该方法可制造多种材料的零件，如塑性金属陶瓷等，加工精度和强度高。

（4）熔融沉积成型法（FDM，Fused Deposition Modeling）是用喷头将热塑性材料以丝状形式喷挤出，逐层固结，最后堆积成实体零件。

该方法操作简单，成本低，效率高，环保性好。

（5）三维印刷法（TDP，Three Dimensinal Printing）是反复地用打印喷头将粉末材料喷在有粘结剂的层面上，最后形成整体零件。

2 快速原型技术在机械制造中的应用

2.1 在模具制造中的应用

在模具制造中应用快速成型技术进行快速制模，具体分为直接制模和间接制模，与传统制模相比，应用快速原型技术大大缩短了模具的研发周期，将模具从设计到制造的过程变得更为高效，为模具制造的创新发展提供了大力支持。

2.2 在新产品研发中的应用

应用快速原型技术可以使新产品的设计开发过程变得简单而且高效，既缩短了研发周期，又降低了研发成本。而且对于形状复杂零件的开发效率也大大提高，从而有助于企业在竞争中立于不败之地。例如，西安交通大学的西北RPM应用服务中心，运用快速原型技术为TCL公司设计了多款手机样品，整个过程仅用了7天。

2.3 小批量复杂零件的直接生产

在机械制造中，有时只需要制造单件或几十件的很少数量的零部件，要是仍然使用传统工艺制造，会耗用大量的时间和较高的成本。

因此对于某些用高分子材料及其复杂金属制造的零件，可用相应材料进行直接快速原型，这样既节省时间有降低成本。

除上述应用外，快速原型技术在机械制造中还有较多其他应用。例如，产品展示，产品检验及微型机械等。这些应用都对原有传统工艺带来了质的提升。

3 发展趋势

现在快速原型技术已经在机械制造等越来越多的领域发挥了其独特的优势，并获得了充分的认可。但同时对该技术的要求也越来越高，这就要求其不断完善和发展，以适应更高标准要求的需要。

3.1 新材料的研制

用于快速原型的材料由最初的塑料、树脂等，发展到现在的高性能材料（如纤维混纺料，精铸石蜡尼龙复合物等②），已取得了长足的发展。但是目前所使用的这些高性能材料在快速原型过程中仍会出现翘曲变形和粘结等问题，必须通过后续工序进行烧结固化等操作，整个过程相对比较复杂。

因此，研制具有更好性能、适应性更广的原型材料（如，纳米材料等复合材料）改善现有材料的不足，是快速原型技术持续发展的重要保障，也是今后国内外研究人员竞相突破的难点和研究的热点。

3.2 新工艺方法的研发

现有几种典型快速原型工艺方法，都不同程度地存在有待改进的地方。如LOM方法操作相对复杂，耗时长，只能制造实心零件；SLA方法需要设计支撑，原材料价格昂贵，加工成本高等。

因此，在改进现有工艺方法的同时，也要研发新的原型工艺。例如，喷射原型技术、多材料制造系统、直接金属原型工艺等。

3.3 提高原型精度

影响快速成型精度的因素主要有两个方面，一是“先天”因素――STL文件，该文件具有精度不足和冗余较大等缺点，这就决定了切片后误差的形成；二是“后天”因素，即在原型过程中由于各种原因造成的零件变形误差。

针对以上两方面，开发针对STL文件进行高效识别的软件系统，从根源上减少误差，提高原型精度。另外，要研发新的工艺方法，最大限度地控制零件的变形。

3.4 提高集成化

快速原型技术从出现之初就与多学科紧密联系交叉发展，如快速模具、虚拟技术和网络等，这些学科与快速原型技术共同进步发展。现如今“互联网+”和“大数据”已被越来越多的行业所采纳，同样也为快速原型的持续快速发展提供了有力支持，使快速原型技术发展成在网络环境下的智能远程加工。

4 结束语

总之，快速原型技术是一种具有广泛应用前景的先进机械制造技术之一，其发展的速度和程度将对机械制造领域产生深渊影响，其总的发展趋势是在不断完善现有技术的基础上，加速探索和研发新的原型材料及新的原型工艺，加强与其他学科的交叉融合，并借助互联网优势发展智能化远程加工。

参考文献

[1] 朱季平.快速成型技术在现代制造业中的应用研究[J].装备制造技术，2011，（8）：10-12、2，20

[2] 刘昌云.快速原型技术研究现状与发展[J].锻造技术，2012，33（6）：712-714.

[3] 冯俊丽.浅谈快速成型技术的原理、应用及发展趋势[J].高职教育，2013， （12）：227-228.

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关键词：制造业；空间分布；集聚发展；服务业；城市化

中图分类号：F40 文献标识码：A doi：10.3969/j.issn.1672-3309（x）.2012.11.03 文章编号：1672-3309（2012）11-07-02

制造业的发展在我国经济增长中仍然起主导作用。我国制造业的增长经过了计划经济体制下的各地分散发展到市场经济体制下的集聚发展的转变。我国制造业的空间分布有着明显的东部集聚特征，同时在与服务业及城市化三者的关系中起着基础性的推动作用。

一、制造业的空间分布

在保持经济快速发展的过程中，中国经济面临怎样缩小地区差距的问题，而工业空间分布差异是形成地区经济发展差距的主要原因。因此，探寻中国地区差距形成原因必须分析中国工业空间分布差异及其形成原因，由此对这一问题的研究近年来成为了一个热点。

吴三忙、李善同（2010）借助重心分析方法考察了我国制造业的空间分布。经过研究，他们发现，从制造业空间分布变动方向看， 1980年以来我国制造业在空间分布上总体呈现“南下东进”的特点， 但2003年后， 我国部分制造业呈现出“北上西进”的特征；从制造业空间分布区域来看，目前我国大部分制造业集聚在东南沿海地区；从区域分布的制造业属性看，东南沿海地区的劳动密集型制造业集聚更明显，相比之下，资源依赖型制造业更多分布在北部及中西部地区。

二、制造业集聚发展的趋势

理论上，主流新古典经济学通常假定规模报酬不变且忽视空间因素，由此得出结论：在不考虑自然资源分布异质性的情况下，现实世界将变成一种“无城市”的世界或是自给自足的生产状态，很显然，这与现实世界到处是产业集聚和城市快速发展的事实不相符合。对经济活动的空间集聚现象的解释长期以来一直是城市与区域经济学及相关学科的核心任务之一。

白重恩、杜颖娟、陶志刚等（2004）从地方保护主义的视角，利用对数据集的动态估计方法，发现利税率较高以及国有化程度较高的产业，地方保护更趋于严重，产业的地区集中度相应也比较低。

罗勇、曹丽莉（2005）利用Ellision和Glaeser建立的产业地理集中指数， 精确的测定了中国20个制造业分别在1993年、1997年、2002年、2003年的集聚程度。结果表明制造业集聚程度有不断上升的趋势，其中集聚程度由高到低的行业依次为：技术密集型产业——资本密集型产业——劳动密集型产业。从地域分布来看，上海、江苏、浙江、广东、山东五省市集中度相对很高，西部地区则远远落后，两级分化严重。研究还表明制造业的集聚程度与工业增长之间表现出较强的正相关性。

路江涌、陶志刚（2006）利用Ellision和Glaeser衡量行业区域聚集和共同聚集的指标体系，考察了在1998-2003年间中国制造业的区域聚集程度的发展趋势，并进行了国际比较。研究发现中国的行业区域集聚程度处于上升阶段，而就行业区域聚集程度与行业区域共同聚集程度而言，目前均低于西方发达国家的水平。

邓慧慧（2009）在新经济地理学的框架下，建立了一个包括三区域、两部门、三种生产要素的空间均衡模型，以此来分析要素分布与制造业空间分布的关系以及要素密集度对制造业集聚的影响。研究表明，资本密集度增加将促进制造业集聚，而且当在一个较大的市场，贸易成本更低时，资本集聚倾向大于劳动力集聚倾向，反之则资本集聚程度低于劳动力集聚程度。同时她还指出，当拥有更大市场的沿海外贸优势很大时，国内区域之间的贸易壁垒对东部的制造业集聚不构成影响。规模报酬递增，国内市场一体化以及工业中资本密集度的提高，会进一步促进东部制造业的集聚。

改革开放30多年以来，中国制造业逐步向东部沿海地区集聚，而且这也是地区之间收入差距扩大的主要原因。范剑勇、谢强强（2010）通过本地市场效应得出了产业集聚的机制，并运用中国区域间投入产出表数据，证实存在本地市场效应。他们研究指出了本地市场效应的重要特征，即是在实现产业集聚的同时，地区之间的收入差距不会扩大。

三、制造业与服务业及城市化之间的相互联系

根据经济理论研究以及发达国家的实践，经济增长到一定阶段后服务业将逐渐凸显其重要性。工业化发展到一定阶段，服务经济研究随之而来，特别是进入新世纪以来，对服务经济的研究更为集中。

1978年改革开放以来，中国工业化进程直接表现为农村剩余劳动力向非农产业的快速转移。袁志刚、范剑勇（2003）运用劳动力空间分布的偏离份额分析法对各地区的工业化进程进行了分析和判断。他们研究发现，我国原来三大直辖市即上海、天津、北京已经进入工业化后期阶段，东部沿海地区以及东北三省处于工业化的中期阶段，而中部、西北和西南地区仍处于工业化中前期。同时，他们还指出整个大陆的第二产业有进一步向东部沿海地区集聚的趋势，进而东部沿海地区有可能成为中国制造业中心。

Au等（2005）运用新经济地理的方法研究了中国限制城乡迁移以及部门间迁移而造成农村工业和城市经济活动的无效集聚的问题。通过研究，他认为工人劳动生产率和城市就业之间呈倒U型的关系。他在研究中还指出，在最高点时产业结构组成将由制造业转向服务业。

苏红键、赵坚利用2003-2008年中国284个地级单位面板数据，分析了中国城市产业专业化和职能专业化特征。同时，他们还将职能专业化指标引入到动态外部性（MAR溢出、Jacobs溢出）与城市经济增长的分析框架，由此考察两类专业化对知识溢出进而对城市经济增长的影响。研究表明，中国城市产业专业化和职能专业化都处于较低的水平，但二者均表现出不断提高的趋势。从全国样本范围来看，中国城市发展的情况更倾向支持MAR溢出。

从经济学的角度来看，城市化的过程主要表现在城市人口比重不断提高的人口流迁过程和非农产业结构比重不断上升的过程。大力推进城市化是转变经济增长方式以及缩小城乡差别最为根本而有效的途径。城市化对经济增长的促进作用来自于各生产要素（尤其是劳动力）在空间上的集聚效应。表现在其所产生的规模经济对生产效率的提高，以及资源优化配置所带来的生产成本的下降。具体表现为投资规模扩张、产业结构优化、就业结构转换和人力资本提升等等。

Henderson（2007）测算了我国的城市化水平，其研究结果表明目前我国的城市化水平为46%，明显低于人均收入与中国大致相当国家的55%的城市化水平，而且远远落后于发达国家70%—80%的城市化水平。由此看出中国的城市化滞后于工业化，这也意味着在未来10—20年，我国必须加速城市化进程。

四、总结

我们可以看出，随着经济的发展，高附加值的服务业将成为推动城市化的主导力量，而制造业将从大城市向中小城市以及农村地区分散。随着产业结构的空间分布发生变化，制造业和服务业的贡献程度会出现一种交替现象，即制造业在城市化早期阶段起主要推动作用，而随着经济的进一步发展，服务业在大中城市出现集中化趋势，继而成为推动城市化的主导力量。

参考文献：

[1] Au，chun-chung，J Verson Henderson.2006.How Migration Restrictions Limit Agglomeration and Productivity in China.Journal of Development Economics，80（2）：350-388.

[2] Henderson， J. V.， 2003.The Urbanization Process and Economic Growth： the So-what Question， Journal of Economic Growth， 8， 47-71.

[3] 吴三忙、李善同.中国制造业空间分布分析[J].中国软科学，2010，（06）.

[4] 白重恩、杜颖娟、陶志刚等.地方保护主义及产业地区集中度的决定因素和变动趋势[J].经济研究，2004，（04）.

[5] 罗勇、曹丽莉.中国制造业集聚程度变动趋势实证研究[J].经济研究，2005，（08）.

[6] 路江涌、陶志刚.中国制造业区域集聚及国际比较[J].经济研究，2006，（03）.

[7] 袁志刚、范剑勇.1978年以来中国的工业化进程及其地区差异分析[J].管理世界，2003，（07）.

[8] 范剑勇、谢强强.地区间产业分布的本地市场效应及其对区域协调发展的启示[J].经济研究，2010，（04）.

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关键词：机械制造；自动化技术；特点；发展趋势

机械制造技术是我国机械工业发展的重要基础，机械制造技术的进步对提高生产效率及生产质量具有直接的影响。近年来，随着科学技术的飞速发展，机械制造自动化技术被广泛运用于生产活动中，并呈现出了新的特点和发展趋势。充分把握机械制造自动化技术的特点并加以科学合理的利用，对促进我国机械工业的健康可持续发展具有十分重要的意义。

1.机械制造自动化的特点

1.1高效性。机械制造自动化采用现代化的机械设备，严格按照相关的生产流程进行自动化操作，实现了对生产过程的自动化控制，改变了过去人工操作效率低下、容易出现质量问题的现象，大大提高了生产的效率与质量，具有高效性的特征。1.2安全性。自动化控制系统和自动化设备更加的智能化，可实现事故报警及自动诊断，在遇到生产事故时，可有效避免对工作人员造成伤害，具有安全性的特点。1.3可靠性。自动化设备多由电子元器件组成，其特点是性能稳定，不容易发生损坏，使用寿命较长，使得自动化控制系统较为可靠。1.4节约性。与传统机械设备相比，机械制造自动化将人从生产劳动中解放了出来，实现了人力资源的节约。此外，机械制造自动化可有效提高能源的利用率，降低了能源消耗，达到了节能减排的效果。1.5改变了行业的劳动形式。在机械制造业不发达的年代，人是生产活动的主体，需要从事繁重的体力劳动，随着机械制造自动化程度的不断加深，将人从体力劳动中解放了出来，转而进行高技术性的脑力劳动，改变了行业的劳动形式，加快了工业现代化的发展步伐。1.6应用范围广。机械化制造自动化技术的应用范围广，除机械制造业之外，在工业、建筑业、农业等领域的应用也较为深入，有着明显的优势，发展前景十分广阔。

2.机械制造自动化技术的运用

机械制造自动化技术的运用对机械制造行业乃至国民经济的迅速发展均具有十分重要的影响，因此，在大力发展机械制造自动化技术的同时，要注意实用性。在实际应用过程中要充分考虑到我国的国情，确保机械制造自动化技术能够在实际生产过程中发挥出最大价值。目前，我国机械制造自动化技术已经在各个生产领域得到了广泛的应用，在未来的发展过程中，我们要以市场为导向，根据不同企业的生产特点运用不同的机械制造自动化技术，特别是那些成本低、投资少、效益快的自动化技术，要进行广泛的应用。近年来，我国的机械制造业水平有了明显的提升，但与发达国家相比还存在着较大的差距，比如，我国还不具备高度自动化的CIMS技术，在未来的发展中是否要大力发展该技术还要充分考虑我国的国情。总之，机械自动化是一个较为漫长的过长，不可能一蹴而就，在发展机械自动化技术时我们要从我国的实际国情出发，积极借鉴发达国家的先进经验，逐步转变机械制造生产方式，结合先进的计算机技术，向“高度自动化”方向靠拢，从而全面提升生产效率。

3.机械自动化技术的发展趋势

机械自动化技术在我国的发展空间十分广阔，笔者认为，我国机械自动化技术的发展趋势主要包括以下几个方面：3.1自动化与智能化。随着科学技术的不断进步，特别是计算机技术与信息技术的深入发展，未来我国机械技术的自动化与智能化程度会进一步加深，高频CPU、RICS芯片等先进的设备将会被广泛运用于机械设备的控制系统，自动化与智能化将会密切配合，在各个生产领域发挥巨大的价值。3.2多媒体技术被广泛运用。机械制造自动化技术涉及的技术领域较为广泛，是计算机技术、通讯技术、多媒体技术等先进技术的综合。在实际应用过程中，利用先进的多媒体技术可直观明了的在操作屏幕上观看生产情况，并可以完成对声音和图像的剪辑工作，不但可以有效提高生产效率，还能节约人力成本。3.3以绿色发展为主。传统机械制造业发展方式粗放落后，能源使用效率低下，环境污染严重，不符合我国的可持续发展战略。在未来的发展中，机械制造自动化技术将以绿色发展为主，可有效减少对环境的污染，提高能源的使用效率，真正做到节能减排，实现机械制造业的健康、可持续发展。3.4注重实用性。机械自动化技术的最终目的是为了应用，发展机械自动化技术能够提高生产效率，实现企业经济效益的最大化，在发展过程中，不要盲目追求机械自动化的“高大上”，而是要从实际出发，注重实用性，确保机械自动化技术的应用能够有效促进国民经济的快速增长。可以预见，注重实用性将是机械自动化技术的一个重要发展趋势。

4.结语

综上所述，机械制造对我国国民经济发展具有十分重要的影响，然而，目前我国的机械制造技术仍然较为薄弱，自动化与智能化程度还有待于进一步提高。在未来的发展中，我国要想在激烈的市场竞争中赢得一席之地，必须要深刻了解机械制造自动化技术的特点，把握未来发展趋势，充分利用先进的计算机技术与信息技术向高度自动化的方向靠拢，确保我国机械制造自动化技术能够赶上时代的发展潮流。

作者:谢秀勋

参考文献

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关键词：机械制造技术；发展趋势

1 现代机械制造技术的主要特点

1.1 现代机械制造技术着重于将计算机信息技术、管理技术、传感技术、智能自动化技术相结合，并且应用在机械的制造流程中，其实质是在传统机械技术上拓展了科学技术，最终实现信息共享、能量传输、物质联系等传统机械技术无法实现的功能，因此其具有先进性。

1.2 现代机械制造技术的最终目标是增强企业的市场竞争力，并且为社会经济发展做出贡献，因此现代机械制造技术的应用面较广，并不会被束缚在生产过程当中，因此其具有拓展性。

1.3 传统机械生产技术向现代机械制造技术转变后，企业的经营战略也会发生改变，即从提高劳动生产率的方式变为对生产时长、产品质量、制造成本方面的调整，以上几点相结合不断增强企业的市场竞争力，扩大企业的经济效益。因此其具有统一性。

2 现代机械制造技术的现状分析

随着经济全球化的发展，市场竞争变得更加剧烈，一个国家制造水平的高低直接决定着其在全球化市场中的竞争力。以现代制造技术的发展来看，它的主要特征主要体现在柔性化、敏捷化、集成化和智能化等等方面。

2.1 柔性制造

所谓柔性制造系统（FMS）是通过成组技术等手段将多组柔性制造单元用自动化物流系统联接而成，其特点是可以完成变批量的自动化制造任务。显而易见，因为以成组技术为基础，柔性制造系统可以在一定范围内，根据成组对象来确定工艺过程，并选择与工艺过程相适应的柔性制造单元进行批量生产，所以柔性制造系统相对于传统的机械制造系统而言，其对市场的反应和适应能力得到了大大加强。

2.2 虚拟制造

虚拟制造技术是通过计算机对产品的全生命周期进行建模和仿真，具体包括对产品的设计、制造、装配和检验等过程的模拟。通过虚拟制造技术，制造企业可以实现对生产资源的最优化配置，从而为缩短产品的研制周期、取得市场的竞争优势打下坚实的基础。

2.3 敏捷制造

敏捷制造通常以虚拟制造为实现途径，通过其建立的共同基础结构，可以对市场的变化作出迅速响应。敏捷制造与传统制造技术相比，其生产效率更高、制造成本更低，对制造设备的利用率更高，但其实施费用也相对较高，目前并未大范围的进行应用。

2.4 并行工程

并行工程是指在产品的设计阶段就对产品的制造、装配、使用和售后等环节的内容进行同步考虑，对产品全生命周期的各个过程进行并行化处理的系统方案和综合技术，并行工程绝不仅仅只涵盖了产品的设计阶段，它是一种对产品全生命周期中可能出现的问题都进行了监测的机械制造技术。显而易见，并行工程有效地避免了产品研制过程中出现的反复试制现象，对缩短产品研制周期，甚至于实现一次性研发成功具有重要的理论和实际价值。

2.5 CIMS

从宏观角度来说，CIMS（计算机集成制造系统）是一种基于现代化生产理念指导下制造企业信息化、集成化、柔性化以及智能化的方向、理论和方法，它没有一种固定的模式，通常由生产管理经营分系统、工程设计分系统、制造自动化分系统、质量保障分系统、计算机网络系统和数据库管理系统六部分组成，其目的是要实现信息集成，以促使企业产品的研制能力和整体管理水平的提高。当然，CIMS 的实施成本较高，大多数企业应该根据自己的实际情况，针对瓶颈进行重点投资，在充分利用已有资源的基础上，实现局部的信息化，从而为企业带来良好的收益。

3 现代机械制造技术的发展趋势

结合以上分析理论可以得知现代机械制造技术就是对传统机械技术的优化和拓展，利用相关的科学技术指导机械设计以及机械制造的全过程，因此其未来的发展主要是自动化的进一步实现，可以成为敏捷制造技术的更加成熟，另外就是精密加工技术的应用，其发展趋势大概包括以下几点。

3.1 虚拟化的发展趋势

虚拟化的发展主要是指计算机仿真技术的应用情况，只有利用虚拟技术能够缩短机械产品的开发时间，保证了机械设计制造过程中资源的重复利用。虚拟化指的是产品设计过程的拟实技术以及制造过程的虚拟技术。而设计过程中的拟实技术通常是指面向产品的结构与性能分析技术，其目标是实现产品自身性能的优化以及成本的降低，主要涵盖产品的运动仿真以及干涉检验、刚度与强度有限元计算、人机工程学分析、造型设计以及动力学分析等等。对于制造过程中的虚拟技术，通常是指面向产品生产过程的模拟与检验，主要是对产品的可加工性以及加工方式、工艺是否合理进行检验，从而实现降低成本、确保生产周期和产品质量以及优化产品制造工艺的目的。计算机仿真作为虚拟化的核心，通过仿真软件模拟真实系统，不仅能够最大程度上实现产品制造的成功率及其生命周期，而且可以及时地发现生产和设计中难以避免的错误与缺陷。虚拟化能够最大程度上可以降低开发的风险以及加快产品的开发速度。从某种程度上而言，虚拟化软件可能形成未来最大的软件产业。

3.2 生态型的发展趋势

随着环保意识的不断增强，现代机械制造技术未来必定会向绿色、高效的方向发展，生态型体现在机械制造的方方面面，除了机械产品的设计、生产以及应用外，还包括对其涉及的能源节约，并且应该考虑到机械制造与自然环境的和谐相处。这要求及时革新绿色化机械制造技术，使其能够最大程度的减少对于环境的危害，另外还可以使能源重复利用，维护企业的生产成本。

3.3 自动化的发展趋势

以智能化技术的发展为契机，自动化控制技术取得了质的飞跃。对制造加工过程实行自动化控制对提高控制质量、释放人力资源具有重要的意义。以自动控制代替人为控制具有控制响应快、控制效率高的天然优势，可以这样说，无人化是现代机械制造技术的发展目标。

3.4 一体化的发展趋势

由于先进科学技术的应用范围不断扩大，企业的市场竞争力获得了提高，这种改变也导致企业对于产品的要求出现变化，更为关注产品的多元化和个性化发展。同时传统大批量的生产方式难以满足需求，因此出现了更少数量的个体生产。因此现代机械制造技术势必向工艺和设计的一体化方向发展，这使得产品的生产周期受到控制，减少不必要的耗能，最终实现成本控制和质量保证的双重目标。

3.5 全球化发展趋势

现代机械制造技术的全球化不仅是其特点，更是未来主要的发展方向。现代企业能否抵抗国际市场的竞争压力最主要的是其是否已经完成国家化经营模式的转变，这也是我国制造企业发展的目标和动力。体现在：企业要想在市场中获得生存，就要不断优化管理、改进技术，这是经济全球化必然会导致的现象，企业只有接受这一现实，不断的开拓创新。虽然经济全球化为企业带来了挑战，但是也提供给企业发展的契机，我国企业能够利用网络了解经营管理、产品研发等相关信息，与国外其他企业合作开发，最终提高自身的综合竞争力。

4 结束语

科学、高效地进行现代机械制造技术的研究需要对现代机械制造技术的现状进行认识，初步地了解国外现代机械制造技术的成就和进展以及国内在发展现代机械制造技术过程中的现实状况，同发达国家的差距及其动向，同时还要注重把握现代机械制造技术的发展趋势，这样一来，可以尽快地实现我国由制造业大国向制造业强国的转变。

参考文献：