机械工业技术领域思考

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机械工业的基础技术主要包括设计和生产制造技术，可以说机械装备制造业的研究范围是围绕两条主线开展的，一条是机械装备技术，或者叫产品技术，其中涵盖了基础共性的设计技术；另一条是制造技术，或者叫工艺技术，工艺技术中涵盖了基础共性的制造技术。在机械工业中，基础共性的设计与制造技术是服务于机械产品的。目前，机械工业的基础共性技术没有一个严格的标准定义，但比较公认的说法是：基础共性技术能对整个行业或产业技术水平、产品质量和生产效率发生根本改变，其在机械工业产品上具有显著经济和社会效益，并且研究成果可共享，是在机械工业中对一个产业或多个产业以及企业产生深刻影响的一门技术。总体来看，市场需求引发的机械产品开发和机械工业生产的发展是机械工业基础共性技术的发展动力，自然科学基础学科及近年来迅猛发展的高新技术是机械工业基础共性技术的发展基础和知识源泉，反之，基础共性技术及机械工业发展也促进高新技术的产业化。机械工业生产的发展和机械产品的开发不断对基础共性技术提出新的更高要求，并为其发展提供广阔天地。而自然科学基础学科和高新技术的发展，也不断为基础共性技术输送新的科技原理和知识，使基础共性技术作为基础学科、高新技术和机械工业生产之间的桥梁、通道及接口，处于不断的发展之中。

1机械工业基础共性技术研究的范围

机械行业的基础技术主要包括数字化设计及制造技术、大型铸锻焊结构件制造技术、智能化传感器技术、精确成型制造及超精密加工制造技术、重大工程中先进工程材料应用技术、关键基础件和关键零件的设计与制造技术、发动机的节能减排技术、安全性和可靠性技术、防腐蚀表面处理技术、自动化仪表及自动检测与控制技术等。从具体含义上，基础共性技术研究的范畴是电流电压等级和频率、电气信息结构文件编制和图形符号、机械振动与冲击、铸造、焊接、无损检测、金属与非金属覆盖层、锻压、热处理、螺纹、机器轴与附件、技术产品文件、筛网筛分和颗粒分检方法、机械安全、电工术语、产品尺寸和几何技术规范、激光修复技术、微机电技术、绿色制造等的总称，它是机械工业产品设计、制造、检验、包装、使用以及回收再利用等机械工业产品生命周期中的基础共性支撑技术，在机械工业中起着非常重要的关键作用。

2基础共性技术在机械工业产品造型与设计中的作用

在机械工业产品的造型与设计中，设计工程师要根据产品的性能与功能要求、使用环境、材料性质等条件，正确选择铸造、焊接、涂层、锻压、热处理；正确选用与产品相关功能要求的零部件；还要在造型与设计制图时，合理正确选用尺寸公差、形位公差、表面粗糙度以及图形符号、图样画法与尺寸标注，来满足机械工业产品造型与设计的要求。可以看出，基础共性技术在机械设计中起到了非常大的作用。

3基础共性技术在产品制造中的作用

在机械工业产品的制造中，制造工程师要根据产品的设计要求，合理的采用相关产品的制造工艺方法，选用既能满足制造要求，又能满足经济要求的刀具、卡具等；还要将工艺参数与影响制造功能的产品设计属性联系起来，采用先进的机加工工艺仿真、制造数据以及制造规划、统计工艺模型等。所以说，基础共性技术在机械工业产品的制造中发挥了更大的作用。

4基础共性技术在高新技术应用中的作用

由于高新技术的不断发展，机械工业的基础共性技术也得到了快速进步，基础共性技术在CAD、CAM、CAPP、CAQ等的开发与应用中起到了巨大的作用。如在机械工业的产品设计中提高设计速度和质量；在机械工业产品的制造中提高制造工艺减少废品，节约成本等。因此，基础共性技术在机械产品全生命周期中起到了积极作用。

5基础共性技术在绿色制造中的作用

绿色制造是现代制造业的可持续发展模式，其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到循环再利用或报废处理的整个生命周期中，资源消耗极少、生态环境负面影响极小、人体健康与安全危害极小，并最终实现企业经济效益和社会效益的持续协调优化。基础共性技术的范围是机械工业产品的设计、制造、检验、包装、使用以及回收再利用等机械工业产品生命周期中的共性支撑技术。基础共性技术在绿色制造中的应用，将对绿色制造的发展起到很大的推动作用。

6我国机械工业基础共性技术发展现状

基础技术的落后，成为我国机械制造企业在国际竞争中难以开拓高端市场、打造知名品牌的根本原因之一。例如，在传感器技术发展方面，由于国内的大电流传感器技术相对不够成熟，国内风电整机厂商在采购大电流传感器时，大多数会选择进口产品，由于进口产品的价格往往高于国内产品的价格，这在一定程度上增加了生产成本压力；在发动机节能、减排技术方面的相对落后，给国产工程机械等装备出口到欧美等发达国家带来了较大影响。2009年5月，国务院的《装备制造业调整和振兴规划》中，提到的重点工作之一，便是“增强自主创新能力，加大科研投入力度，集中攻克一批长期困扰产业发展的共性技术”，作为转变产业发展方式的一个重要途径。机械工业的基础工艺主要包括铸造、锻造、焊接、表面处理、热处理等。“十一五”期间，我国机械基础工艺水平有了长足的进步，一定程度上支撑了机械工业的快速发展。但同发达国家相比，差距还是很大的。目前我国在铸锻领域的学术研究并不落后，很多研究成果居国际先进水平，但转化为现实生产力的比例较少。根据相关规划，“十二五”期间我国将加大铸造共性基础技术研究和先进铸造技术的推广力度，铸造技术向大型化、轻量化、精确化、智能化、数字化、网络化及清洁化的方向发展；未来锻压工艺将向提高锻压件的内在质量、发展精密锻造和精密冲压技术、发展柔性锻压成形系统、发展新型锻压材料和加工方法等方面发展。近几年，我国表面处理行业发展迅速，国家产业政策鼓励表面处理材料产业向高技术产品方向发展，国内企业新增投资项目逐渐增多。未来几年，装备制造、汽车行业、有色金属、船舶行业、钢铁、家电等行业的发展将继续推动表面处理业的快速发展。在热处理领域方面，我国热处理行业目前存在地区发展不均衡、生产技术落后、能源利用率偏低、产品质量分散度大、开发创新能力薄弱等问题。根据热处理行业“十二五”发展规划，未来我国热处理行业将重点突破几大技术难点，包括：（1）地铁、城铁、高速铁路大功率机车关键零件热处理；（2）10兆瓦以上风力发电机组大型关键零件热处理；（3）100万kW以上汽轮机转子及超临界转子热处理；（4）六米以上轧机支撑辊热处理；（5）航空航天超大型零件真空热处理。

7基础共性技术未来发展趋势与“十二五”规划

基础共性技术的发展关键是上等级、上层次、上规模，而目前解决以上关键问题最主要的是要促进高科技领域、高技术项目的迅速产业化、规模化、市场商品化，通过不断发挥高科技项目的经济效益，刺激大量高技术项目尽快转化为基础共性技术，使之在越来越广阔的范围内得到大规模推广应用，并同时促进基础工业，特别是机械工业迅速向前发展。总体来看，“强化基础战略”作为“十二五”时期机械工业的重要发展战略之一，将使我国机械工业突破“基础”瓶颈。也只有在基础零部件、基础技术、基础工艺水平得到全面提升的情况下，才能使高端装备的发展不会受制于人。《“十二五”机械工业发展总体规划》中指出，“十二五”期间我国机械工业将主攻五个重点领域、实施五大发展战略，最终实现“由大到强”，力争到“十二五”末实现六大目标。在实施的“五大发展战略”中，明确提出了强化基础战略，可见在机械工业未来五年的发展进展中，抓“基础”仍被视为促进机械工业由大到强的重要内容。在主攻的“五个重点领域”中，有两个方面是针对强化“基础”提出的，一个是关键基础产品领域，包括大型及精密铸锻件、关键基础零部件、模具及加工设备、特种优质专用材料等；另一个是基础工艺及技术领域，重点推进铸造、锻压、焊接、热处理和表面工程等基础工艺的技术攻关，大力推进计算机辅助技术（CAX）等基础技术的研究开发与应用。总体来看，强化基础战略作为做强机械工业的前提条件，就是要有针对性地强化基础件、基础技术、基础工艺等机械工业的共性基础领域。总体来看，“强化基础战略”作为“十二五”时期机械工业的重要发展战略之一，将使我国机械工业突破“基础”瓶颈。也只有在基础零部件、基础技术、基础工艺水平得到全面提升的情况下，才能使高端装备的发展不会受制于人。总之，“十二五”机械工业必须千方百计地强化基础件、基础技术、基础工艺等机械工业共性基础领域。在加强基础的问题上，要打破原有行业分割，主机行业与零部件行业要发挥各自优势，相互支持和配合，全力推进。

8“十二五”期间机械工业基础共性技术发展领域

针对我国机械工业发展中的前沿性技术、关键基础技术和行业共性技术创新能力弱化，以及基础共性技术和源头创新技术的载体缺失的问题，充分发挥国家重点实验室、国家工程技术研究中心，以及行业重点实验室与工程技术研究中心等创新机构的作用，加强行业共性技术的研究与投入。

（1）基础工艺

重点推进铸造、锻压、焊接、热处理和表面工程等基础工艺的技术攻关，为高端装备的自主创新提供强有力的工艺支撑，积极推进绿色加工工艺及装备的推广应用。

（2）基础技术

大力推进计算机辅助工程技术、并行工程、协同设计和动态仿真技术，提高自主创新的效率。开发适应机械制造企业的各类应用软件并产业化。积极研发快速原型制造和快速制造技术，提高新产品开发的市场响应速度。充分发挥各类科技成果数据库的作用加速资源共享。加强可靠性设计和可靠性技术研究，强化产品性能和试验条件的建设，积极开展先进传感技术、控制与优化技术、工业通信网络技术研究，为发展智能制造提供技术支撑。