我国现代机械制造技术的发展趋势研究

王新甲，张 燕

（武汉船舶职业技术学院，湖北 武汉 430056）

机械制造属于我国的基础性工业，需要持续提升生产效率与生产质量。尽管我国现代机械制造技术的研究与应用起步较晚，但已获得一定的良好成果，增强了我国工业制造在国际市场中的竞争力[1]。在此情况下，诸多学者投入机械制造技术领域的研究，并形成大量科研分析，发明创造更加精湛且高效的机械制造工艺与技术，有助于推动机械工业持续创新。由于现代科学技术升级较快，机械制造技术不断突破瓶颈与解决传统弊端，已顺利从手工生产过渡到机械自动化生产。基于此，机械制造技术持续发展将辅助社会不断进步，为工业发展贡献更多力量，对于调整社会经济结构具有较大影响。因此，有必要对机械制造技术领域加以更多关注与重视，促进机械制造行业可持续绿色发展。

1 我国现代机械制造技术及其特征

1.1 我国现代机械制造技术

整个机械生产过程中所运用的所有技术可统称为机械制造技术。机械制造技术包括围绕材料成型的金属材料成型技术与非金属材料成型技术，如焊接、热处理、冲压、锻造等技术[2]。机械制造技术还有围绕切削的机械装配技术与机械冷加工技术，如磨削、车削、装配工艺等多种技术。除此之外，机械制造技术还包含特种加工技术，如电解加工、电火花等技术。基于当代科技飞速发展的环境，现代机械制造技术在机械加工分析领域中有所发展。现代机械制造技术涉及多种新兴科学技术，相较于传统机械制造技术提升了技术难度且技术更加复杂。现代机械制造技术既包括研发与制造产品，又包括产品管理与产品售后等多领域的内容。

相较于发达国家，我国现代机械制造技术起步较晚。受限于质量、成本与时间等因素，我国市场中主要运用以下3 类现代机械制造技术。1）气体保护焊技术。保护介质选用惰性气体，例如二氧化碳。气体保护焊技术具有焊接速度快、无熔渣、光辐射小等优点，属于绿色流行的机械制造加工技术[3]。如果企业想将气体保护焊技术投入实际使用，就需要提前对焊接人员进行设备操作培训并引入新设备，且要花费一定的启动资金与维护费用。在我国开始打造生态型社会后，现代机械制造技术也需向生态化发展，使气体保护焊技术的前景较为广阔，有助于机械制造行业长期稳定绿色发展。2）电阻焊技术。借助电流加热电阻，电阻焊技术可使零件变为可塑状态并增加结合面的晶体数量，保障焊缝达到相关标准规定的质量水平。电阻焊技术的优点为成本低、工作效率高、加热快、流程简洁，缺点是维修困难、检测流程不健全[4]。由于对焊接人员的要求较低，电阻焊技术在机械化制造市场中被广泛应用。3）微机械技术。基于微机械驱动、微机械传感等信息技术，微机械技术具有操作便捷、操作响应快等优点[5]。虽然微机械技术在运行过程中需要使用一些特定的微机械材料，但已在全国各机械制造领域中展开一定的应用。微机械技术能够精准把控制造过程，具备较高的分辨率与灵敏度，可以有效降低人工操作带来的误差。

1.2 我国现代机械制造技术特征

1.2.1 综合性

我国现代机械制造技术创新与投入实际生产，有利于强化机械制造加工企业在市场中的综合竞争力。同时，现代机械制造加工技术持续更新与应用可以推动社会经济发展，所以在实际市场应用中较为广泛。将现代机械制造技术融入传统机械加工生产中，能够发挥较强的延展性。现代机械制造技术不仅可以改变传统机械制造技术，进行机械产品生产，还可以改进和优化机械产品加工、设计、管理、生产等多个方面的工作[6]。因此，我国现代机械加工技术的特征之一是具有综合性。

1.2.2 先进性

我国现代机械制造技术涵盖多种科学技术，是一种将监管技术、智能技术、计算机技术与传感技术结合发展的综合性复杂技术[7]。在我国机械制造技术的实际投放应用中，以传统机械制造技术为基础，结合新科学技术改造和优化机械生产与加工环节。同时，部分科技将增加有效延伸部分，从而完成物理联系、信息共享与能量传输等多种功能。基于此角度分析可以看出，现代机械制造技术的特征之一是具有先进性。

1.2.3 迭代性

在全球经济快速发展情况下，我国对外贸易规模逐渐扩大。这说明全球经济持续开放发展提高了国际贸易合作频率。而现代机械制造企业在运营中不仅要与国内同行竞争资源，还要与国际先进机械制造企业竞争市场资源。为提升自身在市场中的综合竞争力，机械制造企业应增强在技术研发方面的投入力度，使现代机械制造与科学融合程度更高[8]。由此可以看出，现代机械制造技术的特征之一是具有更新迭代性。

2 我国现代机械制造技术发展现状

2.1 我国现代机械制造技术发展侧重于应用

机械制造产业在我国改革开放后的振兴经济时期受到高度重视，获得较好发展并进入飞速发展时期。历经几十年发展后，我国现代机械制造技术已获得多项成就，正处于迈向新台阶的关键时期，需要在短时间内最大限度地缩短与发达国家之间的距离。当前我国现代机械制造技术呈现出规模化发展形势，为多个领域创新打好基础。基于原有基础，现代机械制造技术持续突破瓶颈，充分融合新型制造技术与传统制造工艺，通过优势互补提升生产质量和效率，满足社会发展的实际需要[9]。随着机械制造技术优化，企业不仅可以减少产品生产成本，还可以压缩产品生产和加工时间，优化整个机械制造生产工艺流程。如CAD/CAM 一体化机械制造技术在市场中的应用范围逐渐扩大，使计算机成为机械制造设计的辅助工具，并获得良好的应用效果。

2.2 我国现代机械制造技术发展偏向于提升综合性

我国现代机械制造企业在实际运行过程中，引入数控机床增强机床加工生产的能力，不仅可以降低物力与人力成本，还可以充分使用机械加工原材料，提升机械加工效率与精准度[10]。工业企业生产依靠传统机械制造工艺，难以提升机械生产水平。工业机械生产流程较为复杂，需要多个环节精准对接，提升各主体之间的协调配合程度，进而完成高精密仪器生产工作，例如现代数控机床工作具有较高的综合性。另外，多个行业运行发展均会用到机械制造，要生产满足生产要求的加工设备，健全基础设施。现代机械制造技术需要增强研发力度，克服研发过程中的各种瓶颈，解决当前机械加工行业发展对机械制造的诉求。因此，面对多元化机械加工市场，我国机械制造技术能够综合发展并制造出精密仪器。

2.3 我国现代机械制造技术发展趋向于低碳环保

目前，我国倡导节能减排与低碳环保的经济发展理念，要求做好环保工作。工业发展需要提高资源利用率，进而实现经济发展与提高人居生活环境质量。在此情况下，机械制造技术在考量低碳环保的基础上，持续改良机械加工中存在的排污、粉尘、噪声等生产问题，进行针对性的技术优化。特别是部分加工精密零件的机床设计，更需要具备合理性与环保性。机械加工设备需要运行更加平稳，从而降低生产噪音。在加工精密零件方面，除了需要设计合理的加工仪器外，还需要根据原材料规格、尺寸以及成品规格、尺寸，提升材料利用率，进而实现低耗材机械加工。此外，机械运行中还存在漏油问题，需要机械加工企业优化生产方式，增强机械运行部件间的密封性，减少对环境的破坏。尽管我国已在机械加工领域中使用低碳环保的机械制造技术，但相关方面的研究仍有较大可提升空间。

3 我国现代机械制造技术发展趋势

3.1 集成化与智能化

社会生活节奏与生产节奏逐渐提升，为使机械制造能够匹配现实诉求，应着重提升生产质量与生产效率。因此，企业应将集成化与智能化技术引入机械制造生产中，推动我国现代机械制造技术向集成化与智能化发展。机械制造行业应积极开发创造匹配我国机械制造业发展的计算机生成系统，借助互联网技术、大数据、云计算等信息技术处理生产业务。随着机械制造技术更加集成化与智能化，企业生产中的加工、设计、装配、生产、销售等问题均可得到改善，从而进一步实现一体化机械制造。现代机械制造技术向集成化与智能化方向发展，将提升企业生产的集成化水平，促使企业更健康发展。

3.2 绿色与自动化

在社会发展的推动下，机械制造行业在提升自身竞争力方面逐渐注重增强技术水平，进一步推动现代机械制造技术向自动化方向发展。随着机械制造技术提升，社会环境效益与经济效益逐渐实现共赢。企业大力发展机械制造技术，重点突破精密制造技术困难，为我国现代机械制造技术良好发展奠定基础。企业在研发技术过程中应注重提升以下3种技术：1）无切削液加工技术。可以减少生产制造中形成的废液，降低工业废液污染生态环境的可能性，有效提升环境效益。2）快速成形技术。企业在生产过程中可借助累积和添加的工作原理完成分层、沉积、熔化等实体制造，降低材料浪费率，进一步提升机械制造效率。3）精密成型技术。企业应确保机械制造流程的精密度，保障切割、焊接、锻造等生产环节能够达到高度精密水平，增强对机械制造过程和生产结果的控制。

3.3 虚拟化

机械制造技术将不可避免地向虚拟化方向发展。尽管目前虚拟制造技术已投入实际生产加工环节中，但虚拟化依然是机械制造技术的主流发展方向。现阶段，企业开展仿真模拟操作主要集中于生产与设计环节，将零件按照一定顺序进行组合，提升生产参数的精准度与产品质量性能。虚拟技术在未来将向机械制造检验与筛选原材料等环节延伸，降低机械制造过程中的误差与折损率，提升机械制造流程的科学合理性。根据机械生产工艺的难易程度，逐渐实现机械制造在产品生产过程、生产调度、销售、组织管理、物流、供应链等多方面的虚拟化工作。

3.4 深化特种加工技术

随着社会的发展，市场对机械制造产品提出更高的要求。现代机械制造技术在发展过程中，要深入研究特种加工技术，不断提高特种加工技术水平。传统机械制造在生产时主要原材料是淬火钢、宝石、金刚石、耐热合金等材料。这些原材料具有加工难度大、不易被改变等特征，难以符合高温、高压、高精度等加工标准。若对这些原材料施加打孔类精细制造工作，将会耗费大量的时间和材料。而提升特种加工技术可以有效解决上述问题，综合使用化学手段以及热能、声能、电能、电化学能、光能等方面的技术，可有效降低机械制造进行切削工作的损耗率，提升企业生产制造的效率和精度。

3.5 敏捷化

机械制造企业从产品性能中可分析出企业的生存能力与市场竞争能力，有必要围绕市场需求持续研发出不同的低成本、高品质、强性能的新产品，从而向敏捷化发展机械制造技术。企业可借助升级生产技术、革新生产工艺、调配人力成本等途径，使机械制造技术更加敏捷化，实现快速制造机械产品。同时，企业可充分利用各类资源，及时掌握市场中机械制造技术的发展趋势与客户需求，从而调整自身的生产工艺。向敏捷化发展不仅是指机械制造技术更加敏捷，还指企业管理与运作更加敏捷化，消除固化管理模式。机械制造企业可精简组织架构，引入现代化办公系统，提高部门沟通效率。

3.6 信息化

由于网络通信技术持续创新、丰富种类并投入实际使用，企业纷纷开始注重机械制造技术方面的信息化发展。在信息技术的加持下，企业可以通过互联网突破时间与空间的束缚，跨界选择产品物料，设计产品与制造产品，创造机械制造技术领域的新活力。随着社会不断向前发展，对信息化提出了新要求，加快信息技术与机械制造技术之间的融合，可以有效提升生产效率并优化产品。信息技术应用于机械制造企业后，提升了技术层面与各生产环节之间的沟通效率，使企业间可实现高效对接。企业在引入网络通信技术的过程中，可以引进先进技术与新生产工艺，促使机械制造进一步向信息化、全面化发展。

4 结语

综上所述，现代机械制造技术包括虚拟制造技术、柔性制造技术与敏捷制造技术，有效促进我国机械制造产业发展，助力企业提高生产质量与生产技术。但我国机械制造技术水平与发达国家机械制造技术水平相比仍存有一定差距，亟须企业正视双方之间的差距，采取科学有效的方式提升机械制造工艺水平。现代机械制造技术在我国具有较高的应用价值，可有效提升企业生产制造水平。机械制造技术升级有助于经济快速稳定发展，助力我国度过经济发展与社会转型的关键时期。毋庸置疑，现代机械制造技术将向集成化、绿色化、自动化、虚拟化、敏捷化等方向发展。