面临21世纪的机械制造业高新技术发展裁剪机

面临21世纪的机械制造业高新技术发展

面临21世纪的机械制造业高新技术发展 2011： 0　引　言　　机械制造业是国民经济的基础产业，它的发展直接影响到国民经济各部门的发展，也影响到国计民生和国防力量的加强，因此，各国都把机械制造业的发展放在首要位置。随着机械产品国际市场竞争的日益加剧，各大公司都把高新技术注入机械产品的开发中，作为竞争取胜的重要手段。本文就目前机械制造业高新技术的发展与应用作一综述，以引起各方面的关注。1　机械制造业是国民经济发展的支柱产业　　国民经济中的任何行业的发展，必须依靠机械制造业的支持并提供装备；在国民经济生产力构成中，制造技术的作用占60%以上。美国认为社会财富的来源机械制造业占68%；当今制造科学、信息科学、材料科学、生物科学等四大支柱科学相互依存，但后三种科学必须依靠制造科学才能形成产业和创造社会物质财富。而制造科学的发展也必须依靠信息、材料和生物科学的发展，机械制造业是任何其他高新技术实现工业价值的最佳集合点。例如，快速原型成型机、虚拟轴机床、智能结构与系统等，已经远远超出了纯机械的范畴，而是集机械、电子、控制、计算机、材料等众多技术于一体的现代机械设备，并且体现了人文科学和个性化发展的内涵。　　从美国来看，自二次世界大战以来，美国对机械制造业的发展十分重视。从50年代以来，在美国大学中设置工业工程专业，培养机械制造系统人才，着眼于世界市场竞争，企图霸占国际制造业市场。50年代初，当第一台数控机床在美国麻省理工学院诞生以后，美国在机械制造业中采取的主导政策是走数控和计算机群控，实现机械制造业中占主导地位的中小批量生产自动化的道路，以提高生产效率。但实践证明这一策略未能秦效，在机械制造业的国际竞争中，德国和日本是胜利者。70年代转向吸取德、日经验，使中、小批量生产通过成组技术(GT)实现生产系统柔性化和自动化。1979年美国国会通过议案拨款发展柔性化制造系统，并于80年代末完成了高度柔性化的全自动化小型工厂(small work)标准化工作，并向中小型企业推广。但由于忽略了市场的多变性和人因的作用，在与德、日的竞争中未能占上风，而使机械制造业每况愈下，一度认为机械制造业已成“夕阳工业”。通过10年论证，从概念上实现了从柔性制造到敏捷制造的转化，把宏观的国际市场需求与具体的公司生产密切结合，充分发挥人的因素，形成对市场的快速反映，提出了敏捷制造的新概念。2　敏捷制造(Agile Manufacturing)——21世纪机械制造业的发展趋势　　机械制造业在国际市场的激烈竞争中，美国屡屡受挫。70年代后，机械制造业被看成是“夕阳工业”。产业衰退，巨额贸易赤字，经济空前滑坡，有关工业竞争“关键问题”讨论将近10年。1986年在美国科学技术基金会(NSF)支持下，麻省理工学院(MIT)深入研究衰退原因和振兴对策，认为产品在上市的时间(T)、质量(Q)、成本?和服务(S)等产品竞争四大关键因素中，质量已不再是市场竞争的最大优势。创新周期缩短和全球化市场的形成，企业面临着不可预测和不断变化的市场，只有快速响应市场需求，提供满足用户个性需求的产品，才能在竞争中取胜。1988年美国通用汽车公司(GM)与李海大学(Lehigh University)工业工程系共同提出一种新的制造企业战略——敏捷制造(Agile Manufacturing)，并成立了国家制造科学中心(NCMS)和制造信息资源中心(MIRC)，得到国家自然科学基金会、国防部、商业部和众多公司支持，经国会听证后向联邦政府提出建议。现在由政府部门主持、企业与大学共同参与研究、开发和应用，称为21世纪制造企业的战略。　　2.1　敏捷制造的思路　　敏捷性体现在：持续变化性(产品、技术、管理模式)、快速反应性(以适应市场的变化)、质量高标准、低费用；实现敏捷制造条件：设备高度柔性，可编程性和模式化；信息系统标准化和可维护性；人的因素和管理机构； 实施方式：虚拟公司、竞争—合作，用户参与设计与制造，兼顾经济效益和社会效益，增加信息服务和系统管理功能。 　　2.2　敏捷制造特色革新制造企业的组织机构、管理策略与制度，建立社会化的虚拟公司； 提高从产品设计、制造、销售全过程的整体柔性； 在政府部门协调下，企业、高校和科研机构结合； 用户参与设计与制造； 发挥人因(知识、技艺和创造性)和信息的作用； 但归纳起来，敏捷制造的主要特色是制造柔性和成员间的合作。　　 2.3　敏捷制造在美国初见成效美国Ingersoll-R公司空气压缩机敏捷制造工程，原新品设计需时8～12个月，样机制造和评定12～18个月，耗资50万美元。现只需原来1/3～1/2时间，花费12.5～25万美元； 美国计算机厂商康柏公司，1996年启动虚拟生产计划，与台商合作在深圳设厂，面向大陆，产

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