王安銘
【摘要】機械工業(yè)的基礎技術主要包括設計和生產制造技術,可以說機械裝備制造業(yè)的研究范圍是圍繞兩條主線開展的,一條是機械裝備技術,或者叫產品技術,其中涵蓋了基礎共性的設計技術;另一條是制造技術,或者叫工藝技術,工藝技術中涵蓋了基礎共性的制造技術。在機械工業(yè)中,基礎共性的設計與制造技術是服務于機械產品的。目前,機械工業(yè)的基礎共性技術沒有一個嚴格的標準定義,但比較公認的說法是:基礎共性技術能對整個行業(yè)或產業(yè)技術水平、產品質量和生產效率發(fā)生根本改變,其在機械工業(yè)產品上具有顯著經濟和社會效益,并且研究成果可共享,是在機械工業(yè)中對一個產業(yè)或多個產業(yè)以及企業(yè)產生深刻影響的一門技術。
【關鍵詞】機械工業(yè) 基礎共性技術
一、機械工業(yè)基礎共性技術研究的范圍
機械行業(yè)的基礎技術主要包括數字化設計及制造技術、大型鑄鍛焊結構件制造技術、智能化傳感器技術、精確成型制造及超精密加工制造技術、重大工程中先進工程材料應用技術、關鍵基礎件和關鍵零件的設計與制造技術、發(fā)動機的節(jié)能減排技術、安全性和可靠性技術、防腐蝕表面處理技術、自動化儀表及自動檢測與控制技術等。從具體含義上,基礎共性技術研究的范疇是電流電壓等級和頻率、電氣信息結構文件編制和圖形符號、機械振動與沖擊、鑄造、焊接、無損檢測、金屬與非金屬覆蓋層、鍛壓、熱處理、螺紋、機器軸與附件、技術產品文件、篩網篩分和顆粒分檢方法、機械安全、電工術語、產品尺寸和幾何技術規(guī)范、激光修復技術、微機電技術、綠色制造等的總稱,它是機械工業(yè)產品設計、制造、檢驗、包裝、使用以及回收再利用等機械工業(yè)產品生命周期中的基礎共性支撐技術,在機械工業(yè)中起著非常重要的關鍵作用。
二、基礎共性技術在機械工業(yè)產品造型與設計中的作用
在機械工業(yè)產品的造型與設計中,設計工程師要根據產品的性能與功能要求、使用環(huán)境、材料性質等條件,正確選擇鑄造、焊接、涂層、鍛壓、熱處理;正確選用與產品相關功能要求的零部件;還要在造型與設計制圖時,合理正確選用尺寸公差、形位公差、表面粗糙度以及圖形符號、圖樣畫法與尺寸標注,來滿足機械工業(yè)產品造型與設計的要求??梢钥闯觯A共性技術在機械設計中起到了非常大的作用。
三、基礎共性技術在產品制造中的作用
在機械工業(yè)產品的制造中,制造工程師要根據產品的設計要求,合理的采用相關產品的制造工藝方法,選用既能滿足制造要求,又能滿足經濟要求的刀具、卡具等;還要將工藝參數與影響制造功能的產品設計屬性聯(lián)系起來,采用先進的機加工工藝仿真、制造數據以及制造規(guī)劃、統(tǒng)計工藝模型等。所以說,基礎共性技術在機械工業(yè)產品的制造中發(fā)揮了更大的作用。
四、基礎共性技術在高新技術應用中的作用
由于高新技術的不斷發(fā)展,機械工業(yè)的基礎共性技術也得到了快速進步,基礎共性技術在CAD、CAM、CAPP、CAQ等的開發(fā)與應用中起到了巨大的作用。如在機械工業(yè)的產品設計中提高設計速度和質量;在機械工業(yè)產品的制造中提高制造工藝減少廢品,節(jié)約成本等。因此,基礎共性技術在機械產品全生命周期中起到了積極作用。
五、基礎共性技術在綠色制造中的作用
綠色制造是現(xiàn)代制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展模式,其目標是使得產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到循環(huán)再利用或報廢處理的整個生命周期中,資源消耗極少、生態(tài)環(huán)境負面影響極小、人體健康與安全危害極小,并最終實現(xiàn)企業(yè)經濟效益和社會效益的持續(xù)協(xié)調優(yōu)化?;A共性技術的范圍是機械工業(yè)產品的設計、制造、檢驗、包裝、使用以及回收再利用等機械工業(yè)產品生命周期中的共性支撐技術。基礎共性技術在綠色制造中的應用,將對綠色制造的發(fā)展起到很大的推動作用。
六、我國機械工業(yè)基礎共性技術發(fā)展現(xiàn)狀
基礎技術的落后,成為我國機械制造企業(yè)在國際競爭中難以開拓高端市場、打造知名品牌的根本原因之一。例如,在傳感器技術發(fā)展方面,由于國內的大電流傳感器技術相對不夠成熟,國內風電整機廠商在采購大電流傳感器時,大多數會選擇進口產品,由于進口產品的價格往往高于國內產品的價格,這在一定程度上增加了生產成本壓力;在發(fā)動機節(jié)能、減排技術方面的相對落后,給國產工程機械等裝備出口到歐美等發(fā)達國家?guī)砹溯^大影響。2009年5月,國務院發(fā)布的《裝備制造業(yè)調整和振興規(guī)劃》中,提到的重點工作之一,便是“增強自主創(chuàng)新能力,加大科研投入力度,集中攻克一批長期困擾產業(yè)發(fā)展的共性技術”,作為轉變產業(yè)發(fā)展方式的一個重要途徑。機械工業(yè)的基礎工藝主要包括鑄造、鍛造、焊接、表面處理、熱處理等。“十一五”期間,我國機械基礎工藝水平有了長足的進步,一定程度上支撐了機械工業(yè)的快速發(fā)展。但同發(fā)達國家相比,差距還是很大的。目前我國在鑄鍛領域的學術研究并不落后,很多研究成果居國際先進水平,但轉化為現(xiàn)實生產力的比例較少。根據相關規(guī)劃,“十二五”期間我國將加大鑄造共性基礎技術研究和先進鑄造技術的推廣力度,鑄造技術向大型化、輕量化、精確化、智能化、數字化、網絡化及清潔化的方向發(fā)展;未來鍛壓工藝將向提高鍛壓件的內在質量、發(fā)展精密鍛造和精密沖壓技術、發(fā)展柔性鍛壓成形系統(tǒng)、發(fā)展新型鍛壓材料和加工方法等方面發(fā)展。近幾年,我國表面處理行業(yè)發(fā)展迅速,國家產業(yè)政策鼓勵表面處理材料產業(yè)向高技術產品方向發(fā)展,國內企業(yè)新增投資項目逐漸增多。未來幾年,裝備制造、汽車行業(yè)、有色金屬、船舶行業(yè)、鋼鐵、家電等行業(yè)的發(fā)展將繼續(xù)推動表面處理業(yè)的快速發(fā)展。在熱處理領域方面,我國熱處理行業(yè)目前存在地區(qū)發(fā)展不均衡、生產技術落后、能源利用率偏低、產品質量分散度大、開發(fā)創(chuàng)新能力薄弱等問題。根據熱處理行業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃,未來我國熱處理行業(yè)將重點突破幾大技術難點,包括:(1)地鐵、城鐵、高速鐵路大功率機車關鍵零件熱處理;(2)10兆瓦以上風力發(fā)電機組大型關鍵零件熱處理;(3)100萬kW以上汽輪機轉子及超臨界轉子熱處理;(4)六米以上軋機支撐輥熱處理;(5)航空航天超大型零件真空熱處理。