隨著機械產(chǎn)品國際市場競爭的日益加劇，各大公司都把高新技術注入機械產(chǎn)品的開發(fā)中，作為競爭取勝的重要手段。本文就目前機械制造業(yè)高新技術的發(fā)展與應用作一綜述，以引起各方面的關注。
　　
　　一、機械制造業(yè)的地位
　　
　　國民經(jīng)濟中的任何行業(yè)的發(fā)展，必須依靠機械制造業(yè)的支持并提供裝備。在國民經(jīng)濟生產(chǎn)力構成中，制造技術的作用占60%以上。美國認為社會財富的來源機械制造業(yè)占68%。當今制造科學、信息科學、材料科學、生物科學等四大支柱科學相互依存，但后三種科學必須依靠制造科學才能形成產(chǎn)業(yè)和創(chuàng)造社會物質財富。而制造科學的發(fā)展也必須依靠信息、材料和生物科學的發(fā)展，機械制造業(yè)是任何其他高新技術實現(xiàn)工業(yè)價值的最佳集合點。例如，快速原型成型機、虛擬軸機床、智能結構與系統(tǒng)等。
　　從美國來看，自二次世界大戰(zhàn)以來，美國對機械制造業(yè)的發(fā)展十分重視。從50年代以來，在美國大學中設置工業(yè)工程專業(yè)，培養(yǎng)機械制造系統(tǒng)人才，著眼于世界市場競爭，企圖霸占國際制造業(yè)市場。50年代初，當?shù)谝慌_數(shù)控機床在美國麻省理工學院誕生以后，美國在機械制造業(yè)中采取的主導政策是走數(shù)控和計算機群控，實現(xiàn)機械制造業(yè)中占主導地位的中小批量生產(chǎn)自動化的道路，以提高生產(chǎn)效率。但實踐證明這一策略未能奏效，在機械制造業(yè)的國際競爭中，德國和日本是勝利者。70年代轉向吸取德、日經(jīng)驗，使中、小批量生產(chǎn)通過成組技術（GT）實現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)柔性化和自動化。1979年美國國會通過議案撥款發(fā)展柔性化制造系統(tǒng)，并于80年代末完成了高度柔性化的全自動化小型工廠（small work）標準化工作，并向中小型企業(yè)推廣。但由于忽略了市場的多變性和人的因素的作用，在與德、日的競爭中未能占上風，一度認為機械制造業(yè)已成“夕陽工業(yè)”。通過10年論證，從概念上實現(xiàn)了從柔性制造到敏捷制造的轉化，把宏觀的國際市場需求與具體的公司生產(chǎn)密切結合，充分發(fā)揮人的因素，形成對市場的快速反映，提出了“敏捷”制造的新概念。
　　
　　二、機械制造業(yè)的發(fā)展趨勢
　　
　　機械制造業(yè)在國際市場的激烈競爭中，美國屢屢受挫。70年代后，機械制造業(yè)被看成是“夕陽工業(yè)”。產(chǎn)業(yè)衰退，巨額貿(mào)易赤字，經(jīng)濟空前滑坡，有關工業(yè)競爭“關鍵問題”討論將近10年。1986年在美國科學技術基金會（NSF）支持下，麻省理工學院（MIT）深入研究衰退原因和振興對策，認為產(chǎn)品在上市的時間（T）、質量（Q）、成本（C）和服務（S）等產(chǎn)品競爭四大關鍵因素中，質量已不再是市場競爭的最大優(yōu)勢。創(chuàng)新周期縮短和全球化市場的形成，企業(yè)面臨著不可預測和不斷變化的市場，只有快速響應市場需求，提供滿足用戶個性需求的產(chǎn)品，才能在競爭中取勝。1988年美國通用汽車公司（GM）與李海大學（Lehigh University）工業(yè)工程系共同提出一種新的制造企業(yè)戰(zhàn)略——敏捷制造（Agile Manufacturing），并成立了國家制造科學中心（NCMS）和制造信息資源中心（MIRC），得到國家自然科學基金會、國防部、商業(yè)部和眾多公司支持，經(jīng)國會聽證后向聯(lián)邦政府提出建議。現(xiàn)在由政府部門主持、企業(yè)與大學共同參與研究、開發(fā)和應用，稱為21世紀制造企業(yè)的戰(zhàn)略。
　　1、機械制造的思路。敏捷性體現(xiàn)在：持續(xù)變化性（產(chǎn)品、技術、管理模式）、快速反應性（以適應市場的變化）、質量高標準、低費用。實現(xiàn)敏捷制造條件：設備高度柔性，可編程性和模式化；信息系統(tǒng)標準化和可維護性；人的因素和管理機構。實施方式：虛擬公司、競爭與合作，用戶參與設計與制造，兼顧經(jīng)濟效益和社會效益，增加信息服務和系統(tǒng)管理功能。
　　2、敏捷制造特色。革新制造企業(yè)的組織機構、管理策略與制度，建立社會化的虛擬公司；提高從產(chǎn)品設計、制造、銷售全過程的整體柔性；在政府部門協(xié)調(diào)下，企業(yè)、高校和科研機構結合；用戶參與設計與制造；發(fā)揮人的因素（知識、技藝和創(chuàng)造）和信息的作用。但歸納起來，敏捷制造的主要特色是制造柔性和成員間的合作。
　　
　　三、機械虛擬制造技術
　　
　　虛擬制造技術是一種新的人機界面形式，它是利用計算機技術、強大的軟硬件功能和其它交互設備，在計算機工作平臺上，產(chǎn)生一個虛擬環(huán)境。應用人類的知識、技術與感知能力，與虛擬世界中的對象進行交互作用，對所要進行的產(chǎn)品設計和生產(chǎn)制造活動進行全面的建模和仿真（包括：產(chǎn)品設計、加工裝配、物流、生產(chǎn)計劃、組織管理等）。在產(chǎn)品未生產(chǎn)出來前就實際地模擬出產(chǎn)品的設計開發(fā)和制造全過程，并對產(chǎn)品性能進行全面模擬試驗，預測產(chǎn)品的設計和制造合理性、產(chǎn)品性能和制造周期等，以達到最佳化。使產(chǎn)品的開發(fā)生產(chǎn)周期最短、成本最低、質量最佳。
　　由于虛擬制造技術在面對激烈市場競爭中顯示出了巨大的技術優(yōu)勢。因此，目前已為各先進工業(yè)國家和公司所極度重視。我國在機械工業(yè)部門主持下，已于1998年9月在北京召開了第一次“虛擬制造技術研討會”，以推進虛擬制造技術在我國的研究和應用。
　　
　　四、機械制造的軟件技術
　　
　　計算機技術應包括：計算機硬件和軟件兩大部分。其中軟件技術又是充分發(fā)揮計算機功能的必要基礎條件?？梢哉f只有通過計算機技術（硬件和軟件）的應用，一切先進技術才能發(fā)揮作用。
　　本文內(nèi)容僅涉及了機械制造業(yè)中部分高新技術的發(fā)展情況，如何將高新技術注入我國的機械制造業(yè)中，以產(chǎn)生良好的社會經(jīng)濟效益，觀念的改變和體制改革是關鍵，而應用高新技術改造和開發(fā)具有市場競爭能力的新產(chǎn)品，這又是當前改變我國機械制造業(yè)面貌的頭等大事?？朔Ｊ睾湍爻梢?guī)，在政府有關部門主持下，走產(chǎn)學研相結合的道路，這將會使機械制造業(yè)走向健康和發(fā)展。
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