機械工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域思考

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機械工業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)主要包括設(shè)計和生產(chǎn)制造技術(shù)，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(shù)，或者叫產(chǎn)品技術(shù)，其中涵蓋了基礎(chǔ)共性的設(shè)計技術(shù)；另一條是制造技術(shù)，或者叫工藝技術(shù)，工藝技術(shù)中涵蓋了基礎(chǔ)共性的制造技術(shù)。在機械工業(yè)中，基礎(chǔ)共性的設(shè)計與制造技術(shù)是服務(wù)于機械產(chǎn)品的。目前，機械工業(yè)的基礎(chǔ)共性技術(shù)沒有一個嚴格的標準定義，但比較公認的說法是：基礎(chǔ)共性技術(shù)能對整個行業(yè)或產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平、產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率發(fā)生根本改變，其在機械工業(yè)產(chǎn)品上具有顯著經(jīng)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(chǎn)業(yè)或多個產(chǎn)業(yè)以及企業(yè)產(chǎn)生深刻影響的一門技術(shù)?？傮w來看，市場需求引發(fā)的機械產(chǎn)品開發(fā)和機械工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展是機械工業(yè)基礎(chǔ)共性技術(shù)的發(fā)展動力，自然科學基礎(chǔ)學科及近年來迅猛發(fā)展的高新技術(shù)是機械工業(yè)基礎(chǔ)共性技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ)和知識源泉，反之，基礎(chǔ)共性技術(shù)及機械工業(yè)發(fā)展也促進高新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化。機械工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和機械產(chǎn)品的開發(fā)不斷對基礎(chǔ)共性技術(shù)提出新的更高要求，并為其發(fā)展提供廣闊天地。而自然科學基礎(chǔ)學科和高新技術(shù)的發(fā)展，也不斷為基礎(chǔ)共性技術(shù)輸送新的科技原理和知識，使基礎(chǔ)共性技術(shù)作為基礎(chǔ)學科、高新技術(shù)和機械工業(yè)生產(chǎn)之間的橋梁、通道及接口，處于不斷的發(fā)展之中。

1機械工業(yè)基礎(chǔ)共性技術(shù)研究的范圍

機械行業(yè)的基礎(chǔ)技術(shù)主要包括數(shù)字化設(shè)計及制造技術(shù)、大型鑄鍛焊結(jié)構(gòu)件制造技術(shù)、智能化傳感器技術(shù)、精確成型制造及超精密加工制造技術(shù)、重大工程中先進工程材料應用技術(shù)、關(guān)鍵基礎(chǔ)件和關(guān)鍵零件的設(shè)計與制造技術(shù)、發(fā)動機的節(jié)能減排技術(shù)、安全性和可靠性技術(shù)、防腐蝕表面處理技術(shù)、自動化儀表及自動檢測與控制技術(shù)等。從具體含義上，基礎(chǔ)共性技術(shù)研究的范疇是電流電壓等級和頻率、電氣信息結(jié)構(gòu)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(shù)產(chǎn)品文件、篩網(wǎng)篩分和顆粒分檢方法、機械安全、電工術(shù)語、產(chǎn)品尺寸和幾何技術(shù)規(guī)范、激光修復技術(shù)、微機電技術(shù)、綠色制造等的總稱，它是機械工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計、制造、檢驗、包裝、使用以及回收再利用等機械工業(yè)產(chǎn)品生命周期中的基礎(chǔ)共性支撐技術(shù)，在機械工業(yè)中起著非常重要的關(guān)鍵作用。

2基礎(chǔ)共性技術(shù)在機械工業(yè)產(chǎn)品造型與設(shè)計中的作用

在機械工業(yè)產(chǎn)品的造型與設(shè)計中，設(shè)計工程師要根據(jù)產(chǎn)品的性能與功能要求、使用環(huán)境、材料性質(zhì)等條件，正確選擇鑄造、焊接、涂層、鍛壓、熱處理；正確選用與產(chǎn)品相關(guān)功能要求的零部件；還要在造型與設(shè)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(chǎn)品造型與設(shè)計的要求?？梢钥闯?，基礎(chǔ)共性技術(shù)在機械設(shè)計中起到了非常大的作用。

3基礎(chǔ)共性技術(shù)在產(chǎn)品制造中的作用

在機械工業(yè)產(chǎn)品的制造中，制造工程師要根據(jù)產(chǎn)品的設(shè)計要求，合理的采用相關(guān)產(chǎn)品的制造工藝方法，選用既能滿足制造要求，又能滿足經(jīng)濟要求的刀具、卡具等；還要將工藝參數(shù)與影響制造功能的產(chǎn)品設(shè)計屬性聯(lián)系起來，采用先進的機加工工藝仿真、制造數(shù)據(jù)以及制造規(guī)劃、統(tǒng)計工藝模型等。所以說，基礎(chǔ)共性技術(shù)在機械工業(yè)產(chǎn)品的制造中發(fā)揮了更大的作用。

4基礎(chǔ)共性技術(shù)在高新技術(shù)應用中的作用

由于高新技術(shù)的不斷發(fā)展，機械工業(yè)的基礎(chǔ)共性技術(shù)也得到了快速進步，基礎(chǔ)共性技術(shù)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(chǎn)品設(shè)計中提高設(shè)計速度和質(zhì)量；在機械工業(yè)產(chǎn)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(chǔ)共性技術(shù)在機械產(chǎn)品全生命周期中起到了積極作用。

5基礎(chǔ)共性技術(shù)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(chǎn)品從設(shè)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(jīng)濟效益和社會效益的持續(xù)協(xié)調(diào)優(yōu)化?；A(chǔ)共性技術(shù)的范圍是機械工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計、制造、檢驗、包裝、使用以及回收再利用等機械工業(yè)產(chǎn)品生命周期中的共性支撐技術(shù)?；A(chǔ)共性技術(shù)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。

6我國機械工業(yè)基礎(chǔ)共性技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

基礎(chǔ)技術(shù)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(shù)發(fā)展方面，由于國內(nèi)的大電流傳感器技術(shù)相對不夠成熟，國內(nèi)風電整機廠商在采購大電流傳感器時，大多數(shù)會選擇進口產(chǎn)品，由于進口產(chǎn)品的價格往往高于國內(nèi)產(chǎn)品的價格，這在一定程度上增加了生產(chǎn)成本壓力；在發(fā)動機節(jié)能、減排技術(shù)方面的相對落后，給國產(chǎn)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(wù)院的《裝備制造業(yè)調(diào)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(chǎn)業(yè)發(fā)展的共性技術(shù)”，作為轉(zhuǎn)變產(chǎn)業(yè)發(fā)展方式的一個重要途徑。機械工業(yè)的基礎(chǔ)工藝主要包括鑄造、鍛造、焊接、表面處理、熱處理等?！笆晃濉逼陂g，我國機械基礎(chǔ)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(lǐng)域的學術(shù)研究并不落后，很多研究成果居國際先進水平，但轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力的比例較少。根據(jù)相關(guān)規(guī)劃，“十二五”期間我國將加大鑄造共性基礎(chǔ)技術(shù)研究和先進鑄造技術(shù)的推廣力度，鑄造技術(shù)向大型化、輕量化、精確化、智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)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(nèi)在質(zhì)量、發(fā)展精密鍛造和精密沖壓技術(shù)、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(chǎn)業(yè)政策鼓勵表面處理材料產(chǎn)業(yè)向高技術(shù)產(chǎn)品方向發(fā)展，國內(nèi)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(lǐng)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(chǎn)技術(shù)落后、能源利用率偏低、產(chǎn)品質(zhì)量分散度大、開發(fā)創(chuàng)新能力薄弱等問題。根據(jù)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(shù)難點，包括：（1）地鐵、城鐵、高速鐵路大功率機車關(guān)鍵零件熱處理；（2）10兆瓦以上風力發(fā)電機組大型關(guān)鍵零件熱處理；（3）100萬kW以上汽輪機轉(zhuǎn)子及超臨界轉(zhuǎn)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。

7基礎(chǔ)共性技術(shù)未來發(fā)展趨勢與“十二五”規(guī)劃

基礎(chǔ)共性技術(shù)的發(fā)展關(guān)鍵是上等級、上層次、上規(guī)模，而目前解決以上關(guān)鍵問題最主要的是要促進高科技領(lǐng)域、高技術(shù)項目的迅速產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；?、市場商品化，通過不斷發(fā)揮高科技項目的經(jīng)濟效益，刺激大量高技術(shù)項目盡快轉(zhuǎn)化為基礎(chǔ)共性技術(shù)，使之在越來越廣闊的范圍內(nèi)得到大規(guī)模推廣應用，并同時促進基礎(chǔ)工業(yè)，特別是機械工業(yè)迅速向前發(fā)展。總體來看，“強化基礎(chǔ)戰(zhàn)略”作為“十二五”時期機械工業(yè)的重要發(fā)展戰(zhàn)略之一，將使我國機械工業(yè)突破“基礎(chǔ)”瓶頸。也只有在基礎(chǔ)零部件、基礎(chǔ)技術(shù)、基礎(chǔ)工藝水平得到全面提升的情況下，才能使高端裝備的發(fā)展不會受制于人?！丁笆濉睓C械工業(yè)發(fā)展總體規(guī)劃》中指出，“十二五”期間我國機械工業(yè)將主攻五個重點領(lǐng)域、實施五大發(fā)展戰(zhàn)略，最終實現(xiàn)“由大到強”，力爭到“十二五”末實現(xiàn)六大目標。在實施的“五大發(fā)展戰(zhàn)略”中，明確提出了強化基礎(chǔ)戰(zhàn)略，可見在機械工業(yè)未來五年的發(fā)展進展中，抓“基礎(chǔ)”仍被視為促進機械工業(yè)由大到強的重要內(nèi)容。在主攻的“五個重點領(lǐng)域”中，有兩個方面是針對強化“基礎(chǔ)”提出的，一個是關(guān)鍵基礎(chǔ)產(chǎn)品領(lǐng)域，包括大型及精密鑄鍛件、關(guān)鍵基礎(chǔ)零部件、模具及加工設(shè)備、特種優(yōu)質(zhì)專用材料等；另一個是基礎(chǔ)工藝及技術(shù)領(lǐng)域，重點推進鑄造、鍛壓、焊接、熱處理和表面工程等基礎(chǔ)工藝的技術(shù)攻關(guān)，大力推進計算機輔助技術(shù)（CAX）等基礎(chǔ)技術(shù)的研究開發(fā)與應用?？傮w來看，強化基礎(chǔ)戰(zhàn)略作為做強機械工業(yè)的前提條件，就是要有針對性地強化基礎(chǔ)件、基礎(chǔ)技術(shù)、基礎(chǔ)工藝等機械工業(yè)的共性基礎(chǔ)領(lǐng)域?？傮w來看，“強化基礎(chǔ)戰(zhàn)略”作為“十二五”時期機械工業(yè)的重要發(fā)展戰(zhàn)略之一，將使我國機械工業(yè)突破“基礎(chǔ)”瓶頸。也只有在基礎(chǔ)零部件、基礎(chǔ)技術(shù)、基礎(chǔ)工藝水平得到全面提升的情況下，才能使高端裝備的發(fā)展不會受制于人?？傊?，“十二五”機械工業(yè)必須千方百計地強化基礎(chǔ)件、基礎(chǔ)技術(shù)、基礎(chǔ)工藝等機械工業(yè)共性基礎(chǔ)領(lǐng)域。在加強基礎(chǔ)的問題上，要打破原有行業(yè)分割，主機行業(yè)與零部件行業(yè)要發(fā)揮各自優(yōu)勢，相互支持和配合，全力推進。

8“十二五”期間機械工業(yè)基礎(chǔ)共性技術(shù)發(fā)展領(lǐng)域

針對我國機械工業(yè)發(fā)展中的前沿性技術(shù)、關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)和行業(yè)共性技術(shù)創(chuàng)新能力弱化，以及基礎(chǔ)共性技術(shù)和源頭創(chuàng)新技術(shù)的載體缺失的問題，充分發(fā)揮國家重點實驗室、國家工程技術(shù)研究中心，以及行業(yè)重點實驗室與工程技術(shù)研究中心等創(chuàng)新機構(gòu)的作用，加強行業(yè)共性技術(shù)的研究與投入。

（1）基礎(chǔ)工藝

重點推進鑄造、鍛壓、焊接、熱處理和表面工程等基礎(chǔ)工藝的技術(shù)攻關(guān)，為高端裝備的自主創(chuàng)新提供強有力的工藝支撐，積極推進綠色加工工藝及裝備的推廣應用。

（2）基礎(chǔ)技術(shù)

大力推進計算機輔助工程技術(shù)、并行工程、協(xié)同設(shè)計和動態(tài)仿真技術(shù)，提高自主創(chuàng)新的效率。開發(fā)適應機械制造企業(yè)的各類應用軟件并產(chǎn)業(yè)化。積極研發(fā)快速原型制造和快速制造技術(shù)，提高新產(chǎn)品開發(fā)的市場響應速度。充分發(fā)揮各類科技成果數(shù)據(jù)庫的作用加速資源共享。加強可靠性設(shè)計和可靠性技術(shù)研究，強化產(chǎn)品性能和試驗條件的建設(shè)，積極開展先進傳感技術(shù)、控制與優(yōu)化技術(shù)、工業(yè)通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研究，為發(fā)展智能制造提供技術(shù)支撐。