现代制造技术基础范文1
【关键词】机械制造；现状；发展趋势
机械制造技术的发展历程机械制造业是国民经济最重要的基础产业，而机械制造技术的不断创新则是机械工业发展的技术基础和动力。机械制造业发展至今，按其生产方式的变化可划分为：
（1）劳动密集型生产方式。手工制作及早期的工业生产均属于这种方式。
（2）设备密集型生产方式。这是一种随着运输机械、施工机械和机床等大规模工业化生产的出现而产生的生产方式。汽车、拖拉机、轴承等大批量生产中的刚性生产流水线均属于这种生产方式。
（3）信息密集型生产方式。从20世纪初期开始出现了数控机床、加工中心等新型机电一体化加工设备。它实现了人与机器设备之间的信息交流，机器设备可通过获得的信息，快速、准确地实现加工，继而产生了使用这些典型设备的生产方式。
现代制造技术的涵义相当广泛。一般认为，现代制造技术是以传统制造技术与计算机技术、信息技术、自动控制技术等现代高新技术交叉融合的结果，是一个集机械、电子、信息、材料与管理技术于一体的新型交叉学科，它使制造技术的技术内涵和水平发生了质的变化。因此，凡是那些能够融合当代科学进步的最新成果，最能发挥人和设备的潜力，最能体现现代制造水平的制造技术均称为现代制造技术，它给传统的机械制造业带来了勃勃生机。
1 国外情况
在制造业自动化发展方面，发达国家机械制造技术已经达到相当水平，实现了机械制造系统自动化。产品设计普遍采用计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助产品工程（CAE）和计算机仿真等手段，企业管理采用了科学的规范化的管理方法和手段，在加工技术方面也已实现了底层的自动化，包括广泛地采用加工中心（或数控技术）、自动引导小车（AGV）等。在这个基础上再提高制造系统的自动化水平，对于改善企业的TQCS（T：尽量缩短产品的交货时间或提早新产品上市时间；Q：提高产品质量；C：降低产品成本；S：提高服务水平）已无明显的作用。因此，近10余年来，发达国家主要从具有全新制造理念的制造系统自动化方面寻找出路，提出了一系列新的制造系统，如计算机集成制造系统、智能制造系统、敏捷制造、并行工程等。
（1）计算机集成制造系统 它是在自动化技术、信息技术和制造技术的基础上，通过计算机及软件，将制造厂全部生产活动有关的各种分散的自动化系统有机地集成起来，并适合于多品种、中小批量生产的总体高效率、高柔性的制造系统。计算机集成制造系统在概念上，主要强调两点：首先在功能上，它包含了一个工厂的全部生产经营活动，即从市场预测、产品设计、加工工艺、制造、管理至售后服务以及报废处理的全部活动。因此它比传统的工厂自动化的范围要大得多，是一个复杂的大系统，是工厂自动化的发展方向。其次，在集成上，它涉及的自动化不是工厂各个环节的自动化的简单叠加，而是在计算机网络和分布式数据库支持下的有机集成。这种集成主要体现在以信息和功能为特征的技术集成，即信息集成和功能集成，以便缩短产品开发周期、提高质量、降低成本。
（2）计算机集成制造是一种概念、一种哲理，是指导制造业应用计算机技术、信息技术走向更高阶段的一种思想方法、技术途径和生产模式，它代表了当代制造技术的最高水平。
（3）并行工程，又称同步工程或同期工程，是针对传统的产品串行开发（“需求分析—概念设计—详细设计—过程设计—加工制造—试验检测—设计修改”的流程，称为产品从设计到制造的串行生产模式）过程而提出的一个概念、一种哲理和方法。
2 国内情况
我国机械制造技术水平与发达国家相比还非常低，大约落后20年。近十几年来，我国大力推广应用CIMS技术，20世纪90年代初期已建成研究环境，包括有CIMS实验工程中心和7个开放实验室。在全国范围内，部署了CIMS的若干研究项目，诸如CIMS软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略，CIMS总体与集成技术、产品设计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等专题。各项研究均取得了丰硕成果，获得不同程度的进展。
但大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD和管理信息系统，因底层（车间层）基础自动化还十分薄弱，数控机床由于编程复杂，还没有真正发挥作用。加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及，工业机器人的应用还很有限。因此，做好基础自动化的工作仍是我国制造企业一项十分紧迫而艰巨的任务。我们在看到国际上制造业发展趋势的同时，还要立足于我国的实际情况，扎扎实实地把基础自动化工作搞上去，才能在稳步前进的基础上开展制造业自动化系统的研究与应用。
为使我国尽快走向工厂自动化，促进中国机械制造业转向市场机制，参与国际竞争，教授根据在引进先进技术的同时，从必须改革生产组织的角度出发，提出了“独立制造岛”新的生产模式。独立制造岛的技术构思是：以GT（成组技术）为基础，以NC机床为核心，强调信息流的自动化和以人为中心的生产模式，它的特征是：组织、人员和技术三者的有机集成，面向车间，权力下放，综合治理，并以获经济效益为主要目标。
参考文献：
[1]李涛.试论我国机械自动化技术应用与发展[J].才智，2008，（20）.
[2]李晶飞，宋巨玲.浅谈机械制造与自动化技术[J].数字技术与应用，2011，（07）.
现代制造技术基础范文2
1.“现代制造”工程中心建设的意义和必要性
随着我国高校教育和制造技术的不断发展，教育工作者对教学模式的研究日渐加强。同时，针对社会对高校工科学生的动手能力、实际应用能力的重视，高校也越来越重视对学生的培养。加上效率高、低消耗、低污染或无污染的现代制造技术的快速发展，而现代制造技术的一个重要特征是多种学科间的内容不断渗透、交叉、融合，要求学生需要掌握的知识面也越来越多。现代制造技术是社会发展与进步的必然结果，而现代制造技术又离不开传统的制造技术，两者相辅相成，因此，有必要使学生不仅能满足传统制造业的需求，也能跟上先进技术发展的趋势。为了适应教学的要求，大力发展校内教学的同时，应充分与企业合作，实现高校教学和研发资源的优化，实现学校教学资源、研发能力和企业生产及创新设计紧密结合的培养机制，对于培养高级工程技术人才具有重要的意义。
在高等教育中，工。因此，这种校企合作培养模式可以成为全面贯彻落实学校素质教育，培养基础扎实、科研能力强、素质高和具有创造性的复合应用型工程技术人才的教学模式。所以，建立“现代制造工程训练中心”是优化整合学校资源、提高现代制造技术专业水平、培养现代工程技术人才的需要。
2.“现代制造”工程中心建设的目标和思路
以现代制造工程中心拥有的高水平教师队伍和现代化仪器设备为基础，以“大德育、大工程、大实践”教育理念 [2 ]为指导思想，注重培养学生的德育、工程意识、实践能力和创新能力，为国家培养高水平的合格工程技术人才，将“现代制造工程中心”建设成为校企合作模式下的工程教学示范基地和教学、科研服务的创新基地。
以提高学校整体教学质量、培养实用型工程技术人才为目标，充实、加强教学师资队伍的工程科研能力。通过让教师参与校内外教学，增强教学队伍的建设，尤其让科研能力和工程实践能力强的高水平教师及企业高级工程师投入到教学和教改中，增强教学改革和开发，带动学校教育教学的发展。以加强教学的实效性为目标，在现有基础类课程教学体系的基础上研究与现代制造技术相适应的课程体系、教学内容、教学条件、教学方式。
加强与企事业单位的交流合作，建立校企合作模式下的教学实践基地，努力创造校企合作模式下的重点实验基地，使现代制造工程中心的教学水平整体提高，从而带动学校教学水平的整体提高。
思路如下：
在现有课堂教学体系建设上，组织、引导并鼓励学生利用学校资源进行课外技能、创新活动，组织参加各种相关技能、创新设计比赛。通过比赛，开阔学生的眼界，激励学生的学习兴趣，培养独立思考能力、合作能力、创新思维和创新能力。
结合学校的教学任务，展开“四个层次”：工程文化教育与基本技能训练、专业技能训练、综合创新训练、校企合作。即由感性认识到学习掌握再到科研创新，最终培养成为合格的工程技术人才。
3.“现代制造”工程中心建设的主要内容
构建现代制造工程课程体系，分层次模块化设置教学任务，以提高学生德育、工程、实践能力为主线，逐步展开“四个层次”的教学任务，由浅入深，由简单到综合，使学生从意识上和实践动手能力、创新意识和创新能力上逐步加强，将中心建设成为以培养学生德育、工程能力、动手能力、创新能力为主线，具备基础性、综合型、专业型、技术型的现代制造工程教学体系。
重视因材施教，实施分层培养，通过必修课与选修课的结合，课堂学习和课外实践、创新相结合，创建丰富有效的培养模式。充分利用现代化技术及先进的实验教学理念、手段，为学生自主学习提供和创造条件。组织、引导并鼓励学生利用学校现有的资源进行自主学习、扩宽知识面，参加各种相关技能、创新设计比赛，开阔眼界，培养学生的创新思维和创新能力，从而培养出高级工程技术人才。
不断完善教学管理的基础化建设，修订教学实习教材。积极探索教学方法、手段，创建先进有效的教学体系，不断总结教学中的经验，形成有一定影响力的优秀教学成果；通过现代制造工程中心教学基地的逐步完善，为学生提供可靠的实验环境和条件，使学生的自我学习能力、合作能力、实践能力和创新能力得到稳步提高。
注重现代制造工程中心教师队伍的建设，通过“与校内外全面合作，引进高级人才”的政策，采取学历提高、在岗培训、实践锻炼、盯课等措施提升教师的业务能力和水平。
4.“现代制造”工程中心建设的成果
随着“现代制造”工程中心的建立，作为基本的技术技能培训和培养学生工程素质、创新意识、创新能力的基地，发挥了巨大作用。其具体表现在：
（1）满足了学生进行工程训练所需要的软硬件条件。随着现代制造工程中心的建成、软硬件的不断完善，基本上满足了本校学生的实习要求，同时也接待了许多其他学校学生的实习，除满足正常的学校教学任务外，还提供了相关专业的认识实习、生产实习、毕业实习和课外创新设计的平台，进一步提高了学生毕业设计的水平和质量。
（2）从知名企业和高校分别引进了一批高技术和科研能力很强的教师，增强了学校的教学、科研和现场加工能力。另外，学校也投入 大量的财力，购买了许多先进的仪器设备，为科研、对外服务提供了基本的保障条件。
（3）按照社会对学生的实际需求，实行校企合作模式，实现了由以前的校内学习为主的传统培养模式，逐步走向校企合作、共同培养工程技术人才的模式。学校本科生就业率连续12年居黑龙江高校前三名。每年有20%左右的毕业生考取国内外著名高校读研究生、就业于世界500强企业，毕业生以扎实的基础知识、优良的思想作风、较强的工程应用能力受到了用人单位的欢迎。
（4）现代制造工程中心的科研与对外服务能力不断增强，现代制造工程中心重视人才的引进与培养，着力推进科技转型，促进科技成果的转化，提升对外服务能力，与许多知名高校、企业合作，在科研与技术对外服务上取得了巨大成绩。其中“煤矿装备智能结构与系统应用”方向为本校东部煤电化建设项目提供服务；“高速精密切削与检测”深入开展了“高档数控机床与基础制造装备”国家重大专项的研究；“金属粉末快速成形”方向研发了金属粉末打印机；“逆向工程技术及装备”方向开发了三维测量系统。
参考文献：
现代制造技术基础范文3
关键词：机械制造技术；机械制造；发展；特点
随着科学技术的不断发展和市场竞争的日益激烈，越来越多的制造企业在工作中将大量的人力、物力和财力投放到先进技术的应用以及研究中，这也是目前国际社会发展的主流趋势，基于这种社会发展现状，我国的机械制造技术迈入了前所未有的发展阶段，为机械制造行业的发展提供了充足的动力基础，也为其在激烈的市场竞争中立于不败之地提供了扎实的基础动力。
一、我国机械制造技术发展的现状分析
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。
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。20世纪80年代以后，随着市场全球化的进一步发展，市场竞争变得越来越激烈。20世纪90年代初，随着CIMS技术的大力推广应用，包括有CIMS实验工程中心和7个开放实验室的研究环境已建成。在全国范围内，部署了CIMS的若干研究项目，诸如CIMS软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略，CIMS总体与集成技术、产品设计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果，获得不同程度的进展。但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD和管理信息系统，底层基础自动化还十分薄弱，数控机床由于编程复杂，还没有真正发挥作用。因此，与工业发达国家相比，我国的制造业仍然存在一个阶段性的整体上的差距。
目前，我国已加入WTO，机械制造业面临着巨大的挑战与新的机遇。因此，我国机械制造业不能单纯的沿着20世纪凸轮及其机构为基础采用专用机床、专用夹具、专用刀具组成的流水式生产线——刚性自动化发展。而是要全面拓展，面向五化发展，即全球化、网络化、虚拟化、自动化、绿色化。
二、机械制造技术的主要特点
目前，对于我国的制造行业来说，基础自动化工作还是非常重要和困难的工作，相对国际技术水平的发展来看，对于加工中心的利用与开发能力依然有待提高，智能化控制设备的制造和使用还普遍不足。基于以上的考虑，发展我国的制造技术，就必须要将发展理念和策略建立在我国机械制造的现有水平之上，并且要充分领会机械制造技术的主要特点，才能做到有的放矢。具体来说，机械制造技术有以下一些特点：
2.1 全球性技术特点
自上个世纪晚期开始，全球化的市场逐渐形成，一些技术和经济水平领先的国家就开始以科技、金融等手段进行对全球市场的争夺，和商品倾销及资本输出，从而导致全球化的竞争不断升级。因此，体现在机械制造行业的竞争中，为了在这样的环境中站稳脚跟，就必须要求一个国家的科学技术达到国际化的标准，从而对本国的机械制造参与国际竞争提供支持。并且，进入新世纪以来，高科技在各个领域都成为不可或缺的重要元素，机械制造行业当然更要重视与高新技术的融合。
2.2 具有系统工程特点
信息科技、传感科技以及智能化和自动化科技在机械制造中得到全面体现，而且现代化的系统管理技术也在机械制造的全过程中得到了体现包括设计、制造和生产，以及组织管理和销售全过程等。在制造业的发展过程中，需要持续的进行最高等级科学技术和旧的技术的衔接，通过以上过程，而达到可以对机械制造的生产全过程的物质、能量和信息流进行控制的系统化工程。
2.3 具有竞争要素统一体的特征
从旧的模式来看，市场的本质来说，其竞争的中心内容，就是生产率的提高。但是伴随着国际化市场竞争的逐渐加剧，机械制造想达到有效占领市场的手段从根本上发生了转变，以旧的生产率提高的模式已经开始向时间管理、生产投资、产品质量等三个重要元素的转变。而作为先进的机械制造技术，应该做到有能力使以上三者有效协调并完整统一。
2.4 具有综合性的技术特征
先进的机械制造技术的使用，是为达到使机械制造企业的市场竞争力最大程度的提高和对社会经济建设及综合性实力的提高提供动力。所以，机械制造技术就不能仅仅是局限于产品的制造过程本身，而是应该全方面的包括对潜在市场的调查、新产品的开发、产品设计、制造准备工作、生产加工、和销售服务等全部运转过程，而且要使以上的环节成为一个高度协调、高度适应的整体。从而达到将机械制造行业的综合经济利益与社会效益全面提高的总体目的。
三、我国机械制造技术的发展方向
随着近年来航空、电子、激光等新技术、新领域的不断发展与拓展，各行业对于机械加工技术也提出了新要求，尤其是在现代化制造业发展的过程中，其主要可以分为三个方面，即高效自动化、高精度和特种加工要求。
3.1 高效自动化
在现代化科学技术发展中，高质量、高效率的机械加工和制造已成为可能，并且在现代化发展中已成为制造系统中不可缺少的一部分 按其发展模式而言，现代制造系统可以分为数控、柔性制造系统以及高效自动化系统三个环节。
3.2 精密制造技术
精密制造技术是现代化社会发展中最为常见的机械加工制造手段，是在工作中以超精密加工技术、系未加工和超细微加工技术为基础结合各种先进的加工处理措施形成的一种科学含量高、精确度要求准确的一种新制造模式，在目前社会发展中，其已经逐步朝着微米方向发展。
3.3 特种加工技术
随着社会发展的需要，很多机械设备都有高温、高压、高速和高精度的要求，因而不断产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。同时很多零件的形状也越来越复杂.如小孔、深孔、型孔、窄缝、弯孔和型腔等。用通常的金属切削加工方法来加工这些零件已十分困难，有的就无法加工，这就需要探索新的加工工艺方法。
现代制造技术基础范文4
国防科技与国防工业二者之间的关系首先表现在：国防工业国防科研的开展提供必不可少的原材料、仪器、设备和各种基本技术，并为国防科研成果物化为武器装备提供技术保证。在总体上，一个国家有什么样的国防工业才会有什么样的国防科技。国防科技不能离开国防工业而单独存在，也不能离开国防工业的发展而单独发展。
国防工业是国防科技发展的基础集中表现在，国防工业先于国防科研成为社会独立的行业。一个国家只有首先直接或间接拥有某种国防工业的基础或已建立了某种国防工业(如兵器工业、航空工业等)，才有可能开展某种相应的国防科研，而且只有国防工业的技术水平和生产能力较高的国家，才能真正建立起本国的国防科技事业。例如，在冷兵器时代就有了手工作坊式的冷兵器制造业，但还没有国防科研机构或部门的存在。到了黑火药时代以后，由于钢铁冶炼、火药制造、机械加工业等的发展，使兵器工业发展到新的阶段，抢械制造、弹药制造、火炮制造、舰船制造都达到了较高的技术水平，近代国防科研才作为一种专门的社会行业或职业而诞生。
国防科研以应用研究和发展研究为主，其最终研究成果主要是物化的武器装备。不管是应用研究还是发展研究，实验研究是最基本最主要的研究方法。国防科研的全过程需要采用各种原材料和各种先进的制造设备与工艺制造出样品、样机或模型，同时也需要使用各种精密的仪器装置对研制对象的原理、过程、结果、性能和零部件等反复进行实验、测试。因此，在现代国防科研机构中，都拥有大量先进而又昂贵的实验研究仪器设备和设施，以作为开展研究的物质技术基础。只有建立在冶金、化学、机械制造、电子等基本工业技术基础上的国防工业才能为国防科研提供这些基本的物质技术保障。现代许多典型的武器装备的研究与开发，在动员全国有关的工业企业参与协作的同时，都是以国防工业企业为主要承担者的。不但国防科研的方法、手段和过程需要国防工业的支持，而且国防科研最终成果的取得也离不开国防工业的制造技术。而要将这些成果最终变成战斗力，还必须成批地大量生产制造出武器装备，这更是国防工业才能胜任的。因此，在一定意义上，国防工业是国防科研的最后的重要环节。
“现代的军舰不仅是现代大工业的产物，而且同时还是现代大工业的缩影。”在现代科学技术发展的今天，不只是军舰，而且包括飞机、坦克、核武器、导弹等在内的各种重型武器装备，特别是高技术武器装备，都可以看作是现代工业尤其是国防工业的产物和缩影。因为典型的现代武器装备的制造需要综合运用各种门类的工业制造技术。现在在各国的国防工厂里集中着国家工业发展的精华，拥有大批一流的工程技术专家及大量高性能的通用和专用制造设备。这些代表或反映了一个国家工业整体实力和最高水平，因为国家最新最先进的技术一般总是优先运用在国防上，有的甚至被长期限制在国防工业领域。因此，具有发达工业的国家，其国防工业也就发达。国家依靠国防工业将国防科研成果从理论变成现实，根据设计图纸和设计要求制造出所研究出的武器装备，并将其投入批量生产。如果没有国防工业所提供的制造能力，国防科技成果往往只能是一纸空文。
现在，许多国家建立有门类众多的专业化的国防工业，它们是相应种类的武器装备和整个国防科技发展的基础。例如，兵器工业、航空工业、舰舶工业、原子能工业、航天工业、电子工业等分别是枪炮和坦克、飞机、军舰、核武器、导弹和航天器、雷达和电子战装备研制的基础。许多典型武器装备的研制往往需要上述各种甚至更多的工业技术的支持，否则，国防科研将难以取得进展。例如，核武器的原理早已是世人皆知的了，可有的国家即使获得了原子弹的设计方案仍然研制不出原子弹来，根本原因主要是国家的整个工业技术(因而国防工业)水平尚达不到制造原子弹的要求。在这种意义上讲，国防工业的发展水平决定了国防科技的发展水平，国防科技的发展不可能超越国防工业所能达到的技术水平。国防科技先进的国家必然有发达的国防工业。
有一个引人注目的事实，那就是至今在国际贸易中，除了先进的武器装备之外，美国等工业化国家一直严格控制许多基本的工业制造设备(包括高精度的铣床、磨床等)和技术的出口，因为这些设备和技术可以明显地提高别国的国防工业的制造能力和技术水平，进而有助于别国国防科技的进步。这从一个侧面进一步说明了国防工业对国防科技发展的重要性。
二、国防科技是国防工业现代化的关键
国防工业是国防科技进步的基础，反过来国防科技进步是国防工业不断现代化的关键。它为国防工业的发展研究出新的技术手段，开发出换代产品，促使国防工业门类结构的扩展。现代国防科技愈来愈超前于工业的发展，为国防工业的发展提供指导，使国防工业具有强大的科学技术潜力。
(一)国防科技为国防工业提供新的技术手段
不论是近代、现代或当今的高技术时代，以武器装备的制造为主要任务的国防工业主要是机器大工业，其发展已经历了半机械化、机械化、半自动化、自动化等技术阶段。科学技术特别是国防科技的进步不断为国防工业提供的更新更先进的技术手段直接促成了这种发展变化。
从军事的需要和技术与经济的角度出发，武器装备的制造要求高质量、高产量、高效益，因此总是力图尽量采用新的高水平的制造技术和工艺，而国防科研人员也总是将此作为自己的研究任务之一。特别是，每当研制一种新的武器装备时，国防科研人员必须解决其制造方法问题。如果原有的设备和工艺不能满足需要，就必然会应用新的科学技术成果，开发出新的制造设备和工艺。就这样，在国防科研的进行中，也就逐渐将许多新的发明创造、许多新的设备和工艺方法提供给了国防工厂。这是国防工业得以从手工制造过渡到机械化并进一步向自动化发展的主要原因或动力。这种情况就正如马克思所指出的：“生产过程成了科学的应用，而科学反过来又成了生产过程的要求，即所谓职能，每一次发现都成了新的发明或生产方式新的改进和基础。”考察各国国防科技的历史和现状可以发现，国防科研中有不少项目，包括一些目前正列入重点发展对象的关键技术，就是直接为提高国防工业的技术水平服务的。例如，有许多专用的精密机床，是为了制造军舰、潜艇、飞机、导弹上的某些特殊的零件而研制出来并装备给国防工厂的；粉末冶金、爆炸成型、快速冷凝等新技术新工艺，是为制造导弹、飞机等武器装备上的一些形状复杂或要求特殊的零件而研究成功并首先提供给国防工厂的。以计算机的应用为中心的信息技术和自动控制技术，特别是先进的计算机辅助设计、计算机辅助制造和柔性制造系统等高新技术，现已成为许多国家国防科研计划中重点发展的关键技术。它们和工业机器人技
术等正在给武器装备的制造技术带来一系列崭新的变化，将极大地促进国防工业的现代化。
(二)国防科研为国防工业研制更新换代的新产品
尽管从历史上看，国防工业先于国防科研而产生，但随着现代科学技术的发展，国防科技却愈来愈明显地走在国防工业发展的前面。它除了能为国防工业提供新的技术之外，还能为国防工业提供更新换代的产品，使国防工业能满足国家军事上的需要，生产出一代又一代的武器装备。
国防科研的目的在于为军队提供优良的武器装备。政府根据国家的安全政策或军事战略、目前的和潜在的威胁、国家的经济能力、当前各项技术的水平和未来可能发生的等，制定计划，研制出新的武器装备，经试验、鉴定和定型后，交付国防工厂成批生产制造。国防工业实际上就是这样紧跟着国防科研不断发展的。如果没有国防科研，国防工厂很可能是“几十年一贯制”地长期生产原有的老产品，其生产制造技术和生产出的产品，均会越来越落后。各国国防科技和国防工业发展大致已形成这样一种程式或模式：在国防工厂正在生产原有的武器装备的同时，国防科研机械已在进行新的下一代武器装备的研制；一旦时机成熟，国防工厂就转产换代的新产品。国防科研机械研制出了几代新的武器装备，国防工厂才有可能生产出几代新的产品，国防科研就这样不断为国防工业的发展提供指导，并为其形成发展潜力及建立技术储备。
(三)国防科研导致新的国防工业部门的出现
纵观军事技术的发展史，国防工业是随国防科研的发展而逐渐扩充的。在冷兵器时代，只有单一的冷兵器制造业。进入黑火药时代以后，基于国防科研所取得的成果，先后诞生了枪械制造、火炸药制造、火炮制造、舰船制造等国防工业。现代，由于国家对国防科研越来越重视，先后研制出了飞机、化学毒剂、高爆炸药、坦克、潜水艇、航空母舰、导弹、雷达、核武器、军用卫星等一系列新型武器装备，不但使原有的几种国防工业规模更大、技术水平更高，而且逐步建立了崭新的航空、军用车辆制造、军用电子、导弹、原子能、航天等多种不同门类的国防工业。这些新兴的国防工业不但是新技术的产物，而且为高技术和高技术武器的发展奠定了基础。随着空天飞机、军用空间站、定向能武器、隐形武器、军用机器人、基因武器等高技术武器装备的研制成功，国防工业还将进一步得到扩展，而且还会产生更新的国防工业部门，如定向能武器工业、生物工程武器工业和智能武器工业等。
从上可见，一个国家如果没有先进的国防工业就不可能开展高水平的国防科研，同样，如果没有高水平的国防科技，也一定无法建立起实力雄厚、技术先进的国防工业。
三、现代国防科技与国防工业的一体化
国防科技与国防工业是紧密联系在一起的不可分割的统一体。在现代科学技术特别是高技术日新月异发的条件下，国防工业的发愈来愈强烈地依赖国防科技提供的科学指导和技术武装，而国防科技同样愈来愈强烈地依赖国防工业建立的技术基础。
现代国防科技与国防工业的一体化，指的是国防科研(主要是武器装备的研制)与生产制造融为一体，彼此不可分离。这主要包括两种情况：组织体制上相互独立的国防科研机构和国防工厂相互协作，共同承担完成武器装备的研制与生产；国防科研机构与国防工厂共同组成科技工业集团公司或综合体，实行组织管理的合二而一，使科研与生产都成为公司本身固有的职能和任务。
无论是实行市场经济体制的国家还是实行计划经济体制的国家，以上两种情况同时并存。如美国的国防科研机构也像其民用科研机构一样，可分为政府(军方和工业部门)的科研机构、企业的科研机构、非盈利的科研机构和大学的科研机构。其中企业的科研机构在组织体制上就是国防工业企业的组成部分，其他三种独立于国防工厂的科研机构在进行武器装备的研制时基本上都是通过合同研究的方式与国防工厂共同承担的。这种一体化是由现代国防科技发展的高度综合化和研究性质(以开发研究为主)以及现代工业技术的高度科学化决定的。
现代制造技术基础范文5
关键词：机械制造；前景；发展
中图分类号：F203
文献标识码：A
文章编号：1672-3198(2009)09-0010-01
1 现代机械行业面临的问题
(1)为支持快速敏捷制造，几何知识的共享已成为制约现代机械技术中产品开发和制造的关键问题。机械制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了机械制造科学中几何计算和几何推理等多方面的研究课题，其理论有待进一步突破，当前一门新学科――计算机几何正在受到日益广泛和深入的研究。
(2)在现代机械制造过程中，信息不仅已成为主宰机械制造行业的决定性因素，而且还是最活跃的驱动因素。提高机械制造系统的信息处理能力已成为现代制造科学发展的一个重点。由于机械制造系统信息组织和结构的多层次性，制造信息的获取、集成与融合呈现出立体性、信息度量的多维性、以及信息组织的多层次性。在制造信息的结构模型、制造信息的一致性约束、传播处理和海景数据的制造知识库管理等方面，都还有待进一步突破。
(3)各种人工智能工具和计算智能方法在机械制造中的广泛应用促进了机械制造智能的发展。一类基于生物进化算法的计算智能工具，在包括调度问题在内的组合优化求解技术领域中，受到越来越普遍的关注，有望在机械制造中完成组合优化问题时的求解速度和求解精度方面双双突破问题规模的制约。机械制造智能还表现在；智能调度、智能设计、智能加工、机器人学、智能控制、智能工艺规划、智能诊断等多方面。这些问题是当前产品创新的关键理论问题，也是机械制造由一门技艺上升为一门科学的重要基础性问题。这些问题的重点突破，可以形成产品创新的基础研究体系。
2 现代机械工程的前沿科学
2.1 机械制造信息科学
机电产品是信息在原材料上的物化。许多现代产品的价值增值主要体现在信息上。因此机械制造过程中信息的获取和应用十分重要。信息化是机械制造科学技术走向全球化和现代化的重要标志。人们一方面对机械制造技术开始探索产品设计和机械制造过程中的信息本质，另一方面对机械制造技术本身加以改造，以使得其适应新的信息化机械制造环境。随着对机械制造过程和机械制造系统认识的加深，研究者们正试图以全新的概念和方式对其加以描述和表达，以进一步达到实现控制和优化的目的。
2.2 微机械及其制造技术研究
微型电子机械系统(MEMS)，是指集微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的完整微型机电系统。微型机电系统的研究需要多学科交叉的研究队伍，微型机电系统技术是在微电子工艺的基础上发展的多学科交叉的前沿研究领域，涉及电子工程、机械工程、材料工程、物理学、化学以及生物医学等多种工程技术和科学。目前对微观条件下的机械系统的运动规律，微小构件的物理特性和载荷作用下的力学行为等尚缺乏充分的认识，还没有形成基于一定理论基础之上的微系统设计理论与方法，因此只能凭经验和试探的方法进行研究。微型机械系统研究中存在的关键科学问题有微系统的尺度效应、物理特性和生化特性等。微系统的研究正处于突破的前夜，是亟待深入研究的领域。
2.3 材料制备、零件制造一体化和加工新技术基础
材料是人类进步的里程碑，是机械制造业和高技术发展的基础。每一种重要新材料的成功制备和应用，都会推进物质文明，促进国家经济实力和军事实力的增强。21世纪中，世界将由资源消耗型的工业经济向知识经济转变，要求材料和零件具有高的性能以及功能化、智能化的特性；要求材料和零件的设计实现定量化、数字化；要求材料和零件的制备快速、高效并实现二者一体化、集成化。材料和零件的数字化设计与拟实仿真优化是实现材料与零件的高效优质制备／制造及二者一体化、集成化机械制造的关键。一方面，通过计算机完成拟实仿真优化后可以减少材料制备与零件制造过程中的实验性环节，获得最佳的工艺方案，实现材料与零件的高效优质制备／制造；另一方面，根据不同材料性能的要求，如弹性模量、热膨胀系数、电磁性能等，研究材料和零件的设计形式。进而结合传统的去除材料式制造技术、增加材料式覆层技术等，研究多种材料组分的复合成形工艺技术。形成材料与零件的数字化制造理论、技术和方法，如快速成形技术采用材料逐渐增长的原理，突破了传统的去材法和变形法机械加工的许多限制，加工过程不需要工具或模具，能迅速制造出任意复杂形状又具有一定功能的三维实体模型或零件。
2.4 机械仿生制造
21世纪将是生命科学的世纪，机械科学和生命科学的深度融合将产生全新概念的产品(如智能仿生结构)，开发出新工艺(如生长成形工艺)和开辟一系列的新产业，并为解决产品设计、制造过程和系统中一系列难题提供新的解决方法。这是一个极富创新和挑战的前沿领域。
地球上的生物在漫长的进化中所积累的优良品性为僻决人类制造活动中的各种难题提供了范例和指南。从生命现象中学习组织与运行复杂系统的方法和技巧，是今后解决目前制造业所面临许多难题的一条有效出路。仿生制造指的是模仿生物器官的自组织、自愈合、自增长与自进化等功能结构和运行模式的一种制造系统与制造过程。如果说制造过程的机械化、自动化延伸了人类的体力，智能化延伸了人类的智力，那么，“仿生制造”则可以说延伸了人类自身的组织结构和进化过程。
仿生制造所涉及的科学问题是生物的“自组织”机制及其在制造系统中的应用问题。所谓“自组织”是指一个系统在其内在机制的驱动下，在组织结构和运行模式上不断自我完善、从而提高对于环境适应能力的过程。仿生制造的“自组织”机制为自下而上的产品并行设计、制造工艺规程的自动生成、生产系统的动态重组以及产品和制造系统的自动趋优提供了理论基础和实现条件。
仿生制造属于制造科学和生命科学的“远缘杂交”，它将对21世纪的制造业产生巨大的影响。
3 现代机械制造技术的发展趋势
随着电子、信息等高新技术的不断发展，市场需求个性化与多样化，未来现代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、绿色集成化、全球化的方向发展。当前现代制造技术的发展趋势大致有以下几个方面：
(1)信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合，现代机械制造生产模式会获得不断发展。
(2)设计技术与手段更现代化。
(3)成型及制造技术精密化、机械制造过程实现低能耗。
(4)新型特种加工方法的形成。
(5)开发新一代超精密、超高速机械制造装备。
现代制造技术基础范文6
就如何推进装备制造业技术创新，谈两点看法。
一、实施切合装备制造业实际的技术创新战略
技术创新战略决定技术创新的具体行为和实际效果。自主创新是国家确定的经济发展战略，也是装备制造业主导性的技术创新战略。 从总体来说，振兴装备制造业必须建立在自主创新的基础之上。我国拥有比较雄厚的科技力量，在一定程度上有着开展自主创新活动的优势。具有产业关键地位的装备制造业的发展，不应该也不可能将主体技术完全寄托在模仿、跟随和引进发达国家先进技术的基础之上。在实施装备制造业自主创新战略时，要注意把握好两点：
(一)要充分考虑不同企业实际和技术发展规律
企业实施自主创新战略是要具备一定条件的，必须拥有领先的研发能力、足够的技术积累和突破，具有包括人力和财力在内的支撑基础、技术成果商业化的能力和环境。我国企业的技术和资金实力相差悬殊，现阶段实施自主创新战略的基本条件不是所有企业都具备的。对于一部分已经具备一定技术基础和经济实力的企业，应该坚持不懈地把自主创新作为技术创新的主导战略；对于较多技术基础和经济实力尚欠缺的企业，仍需实施其他模仿创新、合作创新战略，但是应该把自主创新作为企业长期追求的目标，不断进行技术积累和创新人才队伍建设，逐步形成和提高自主创新能力。
(二)要坚持开放模式
自主创新不是自我创新，不是什么都自己做，而是要建立在广泛吸收国外先进技术成果之上。要把握好自主创新与模仿创新、引进消化吸收再创新的关系。自主创新与模仿创新不是相互排斥的，而是互补的、相得益彰的。模仿创新的重点不在于技术引进，而在于引进技术的消化吸收和再创新，同样需要投入足够多的研究开发力量和研究开发活动。从工业化实践来看，引进消化创新是工业后进国家缩小同发达国家差距的一条捷径。在实施自主创新战略时，要重点发展具有自主知识产权的重大技术装备和重要基础装备，在立足自主研发的基础上，通过引进消化吸收，努力掌握核心技术和关键技术，实现再创新和自主制造；通过与国外具有先进技术水平的企业合作，广泛开展联合设计、联合制造，逐步实现自主制造的目标。
二、提升装备制造业技术创新水平的对策措施
(一)构建以企业为主体、市场为导向、产学研相结合的技术创新体系
抓住企业创新能力这一核心，重点建设大企业的企业技术中心和工程研究中心，建设面向行业和区域的技术创新服务体系，建设面向中小企业的产学研紧密结合的科技成果转化体系，引导和支持创新资源向装备制造企业集聚，使企业真正成为研究开发投入的主体、技术创新活动的主体、创新成果应用的主体。加强企业技术骨干和制造工程专家队伍建设，加强国家重大技术装备人才培养基地建设，加强国内外高水平专业技术人才引进，支撑企业技术创新。鼓励企业通过自主开发、引进技术消化吸收，以及国际合作与资本运作等方式掌握核心技术。
(二)制定实施先进制造技术重大专项计划
形成于20世纪80年代前后、我国开发应用起于90年代的先进制造技术，是代表当代制造业最新技术发展趋势的先进工程技术。包括新型的基础制造技术、制造单元技术、制造集成技术三部分和现代设计技术、先进制造工艺技术、制造自动化技术、系统管理技术四大类。
借鉴工业发达国家的有效做法，政府部门制定实施先进制造技术重大专项计划，对装备制造业发展具有关键意义。选择国内具有一定基础、技术适用面广、关联度高、市场前景广阔且企业投资有难度的战略性、关键性、基础性技术作为主攻目标，做到目标明确，重点突出，集中优势，产学研联合攻关，尽快获得产业化成果。
(三)加大对重大技术装备的支持力度
政府部门要设立重大技术装备专项投资资金，对国家重点建设工程所需国产重大技术装备和有利产业升级的重大技术装备项目给予重点支持。对制造首台(套)国产重大技术装备的企业给予技术改造专项资金支持；对使用国产首台(套)重大技术装备的国家重点工程可确定为技术进步示范工程，优先予以安排；对用户单位购买首台(套)国产重大技术装备，通过有关专项资金给予适当补贴，或采取加速设备折旧等方式给予支持。对关系国家全局和战略利益、企业难以独立完成的重大技术装备，政府部门给予必要的支持，集中力量取得突破。研究建立由项目业主、装备制造和保险公司风险共担、利益共享的重大技术装备保险机制。
(四)增大企业研究开发投入强度
装备制造业的技术进步与企业研究开发投入有着较强的正相关性，企业研究开发投入的差距在一定程度上反映了装备制造水平的差距。要采取必要的通过财政支持政策，形成多元化的企业研究开发投入体系。鼓励装备制造重点企业发挥研究开发投入主体的作用，提取销售收入3％以上的研究开发经费，用于技术创新。在财政科技投入中，重点支持装备制造业的关键技术攻关活动；对购置国外先进科研设备给予关税减免，所形成的固定资产加速折旧。完善装备制造业的标准体系，提高国家标准和行业标准的等级，为企业研究开发投入提供标准规范，发挥标准化在振兴装备制造业中的积极作用。
