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世纪之交的中国机械制造业(中)
来源:中华塔器网  |  日期: 2008-3-6

 2 适用先进和可持续发展——中国发展先进制造技术的基本要求
  我们不但重视先进制造技术的开发和应用,更重视发展先进制造技术的软环境,也就是要结合中国制造业的现状和特点,结合实际地研究制定当前发展先进制造技术的方针、政策,规划好长远发展的方向和重点。中国机械制造业发展先进制造技术最鲜明的特色和要求,一是适用先进,要切实可用;二是可持续发展。为后代留下一个美好洁净的环境。
2.1 跟踪、发展、应用——对先进制造理论的策略
2.1.1 认真分析、学习消化,跟踪国际制造技术理论新动向
  当今国际上对于先进制造技术的理论研究十分活跃,新学说、新理论层出不穷。这些理论是对制造技术发展规律认识的一次次深化。我们的方针是要认真跟踪理论进展,理解其本质,加深我们对客观真理的认识,跟上世界发展的潮流。我们有很多制造业专家学者对于国际上早已成熟的精简生产、准时生产、并行工程、企业重组等十分熟悉;而且正在跟踪、消化和介绍其他新思想、新技术、新理论,如敏捷制造、全能制造系统、智能制造系统以及快速原型制造、虚拟制造等。
2.1.2 结合国情,博采众长,发展有中国特色的理论学说
  在消化吸收、融会贯通国际上有用的制造技术理论的基础上,努力做到从中国制造业的实际情况出发,发展创新,形成有国情特征的制造理论和学说,这也是我国制造业广大专家学者和企业界正在进行的工作。例如:①同济大学张曙教授在独立制造岛理论的基础上进一步发展了独立单元综合制造和管理系统;并正和香港理工大学李荣彬教授等合作研究分散网络生产系统;②大成组技术,是着眼新世纪全球集成制造的大范围成组技术,由浙江大学顾新建和杭州汽轮机公司祁国宁提出; ③高效快速重组(LAF)生产系统——西安交通大学汪应洛教授综合吸收精益生产、灵捷制造和柔性生产的精髓提出的一个独特的管理环境和生产实体的学说。
2.1.3 立足现实,服务企业,推广应用有实效的先进制造技术
  先进制造技术的全部真谛在于应用。中国制造业要求先进制造技术理论必须落实到应用,而且这个应用的概念是广义的、深层次的:既包括立即行之有效的具体项目上的应用;也包括提高水平后扩散到众多项目的示范性项目。前者要有可见的直接经济效益,后者要有真实的社会效益和可预见的更广范围内的经济效益。
  因此在对待CIMS的问题上,我们主张由国家各部门支持,集中力量突破标志技术水平的示范项目,例如分别获得美国SME大学领先奖的清华大学的 CIMS研究中心和获得企业领先奖的北京第一机床厂的CIMS系统,是中国制造业向国际最高水平迈进的重要步伐。与此同时,要有一批又一批结合自身实际需要、运用CIMS的普遍哲理和软硬件技术,按不同的侧重面和总体规划分阶段推进的有直接效益的应用工程。在这方面取得明显进展的有沈阳鼓风机厂、杭州汽轮机厂、成都飞机工业公司、山西经纬纺织机械厂、广东华宝空调器厂等。
 2.2 在适用前提下的先进——对先进制造技术的基本要求
  中国作为一个发展中国家,考虑一切生产技术问题时的前提必须是适用。我国从80年代开始,消化吸收国外柔性制造系统(Pseudo-FMS),其基本特点是在确保必要的生产柔性的前提下,优化人机界面,不过分追求自动化(系统中数控机床和普通机床并存,系统的某些环节允许人工干预),尽可能建立较为完善的信息系统,充分发挥计算机管理的效益。这是一个典型的结合国情、实施适用先进方针的技术解决方案。从第一条由湖南大学与浦沅工程机械总厂联合研制开发的P-FMS,到最近由北京机电研究院为株洲南方航空动力机械公司设计制造的摩托车曲轴箱柔性生产线,都取得了成本低、投产快、操作方便、运行可靠、实用的效果。我国机械制造业的中长期发展规划中,已经把实用化的准柔性制造系统(P-FMS)列为发展柔性自动化技术的三个层次之一。
  我国最大的汽车制造厂第一汽车集团公司在引进国外生产技术的同时,引进国外公司的管理技术,并结合自身的特点推行现代化管理。从80年代末推行准时生产,到90年代全面推行精益生产,将精益思想从生产管理扩展到产品开发、质量控制、采购协作、营销服务、工厂组织、财务管理等各领域。到目前为止,他们推行精益生产的规模和深度,特别是其实用性,不仅在国内领先,从世界范围看也很出色。
  关于CIMS的推广应用,多数也是结合实际条件,以适用为前提,急需什么就解决什么的企业应用项目。沈阳鼓风机厂针对工厂的实际条件、产品的具体特点、市场竞争的紧迫需要,使两大主导产品系列透平压缩机全部实现CAD,开发了叶轮CAPP,采用CAM技术。产品交货期由18~24个月缩短到 12~14个月,达到国际先进水平。
  山西榆次经纬纺织机械公司的CIMS工程也是在“讲实用、求效益、上水平”的方针指引下进行总体设计规划的。通过CIMS四大分系统的集成,实现主机产品的生产制造全过程计算机管理,生产周期缩短1/3,在制品流动资金下降50%。
  在适用先进原则的指导下,我国机械制造企业的现实选择是先从CAD做起,这既能最快地取得实际效益,也为进一步按CIMS哲理建立现代化制造系统打下基础。沈阳变压器公司目前计算机出图已占图纸总量的90%以上,实现了新产品100%使用CAD仿真分析,设计周期缩短1.5~2个月。
  不久前在北京举办的首届全国CAD应用工程博览会上,结合实用的具有自主版权的CAD软件取得了很大的成功。
2.3 节能节材,保护环境——发展先进制造技术的前提
  我国实行能源节约与开发并重,把节约放在优先地位的方针。已经制定发布的中国节能技术政策大纲中,节煤机电产品有工业锅炉、工业窑炉和蒸汽管网设备;节电机电产品有风机、泵、压缩机、制冷空调机、电机调速装置、电焊机、工业电炉、中小型电动机和电力变压器;节油机电产品有直喷式单缸柴油机、节能型多缸柴油机等。
   我国还规定在开发和利用能源的同时,必须重视防止和治理污染,实行能源开发、利用与环境治理同步发展的方针。
  机械制造业一方面是贯彻节能节材和清洁生产的重要领域,另一方面又是向各部门提供节约能源和清洁生产所需装备的部门。因此,机械工业推广先进制造技术的一个基本方针就是可持续发展,要求机械制造业全力贯彻节能技术政策大纲,开发节能机电产品;开发环境保护技术和产品;我国已由1997年4月1日起实施等同采用ISO14000系列国际标准的中国国家标准GB/T24000环境管理体系及环境审核系列标准。
  我国生产数量很大的单缸195柴油机,年产量在300万台左右。上海内燃机研究所帮助主要生产厂家常州柴油机厂研究改进该型柴油机的排放性能,采用了同时考虑排放净化和降低噪声两项功能的净化消声器,取得了显著的效果。
  为减少燃煤产生的有害物排放,中国制造业一直把燃烧的研究放在特别重要的位置,特别重视燃煤电站各种先进技术的开发和应用,包括循环流化床锅炉技术 (CFBC)、整体煤气化燃气蒸汽联合循环技术(IGCC)等。我国还在联合国全球环境基金会(GEF)的资助下,大力实施提高工业锅炉燃烧效率的重大项目,以及余热锅炉的应用。
  此外,家电产品正在加快走向“绿色化”,家电企业竞相推出“绿色冰箱”、“绿色空调器”、确保完全燃烧的燃气热水器、无污染食品加工机、各种安全电器等。
  机械制造业发展先进制造技术的一个重要要求是减少自身的污染排放,提高自身保护环境的水平。其中铸锻焊等热加工生产是机械制造业开发推广“绿色”制造技术的重点。兰州石油化工机械制造厂铸钢车间,由于开发应用了侧吸式电弧炼钢炉消烟除尘装置,实现了无烟炼钢,达到国际水平,并已在国内15家企业的42 台炼钢电炉上推广使用。
  成都工具研究所开发的QPQ盐浴复合处理技术,可用于各种金属零件和工模具的耐磨、耐蚀、耐疲劳表面处理,其无公害水平优于国际上最知名的公司。
2.4 传统制造工艺的现代化和零部件技术的高级化——发展先进制造技术的基础
  先进制造技术和传统制造技术是相对的、互相联系和不可分割的。运用先进制造技术促使传统制造技术的发展升级,是使我国制造业取得质的提高的途径;用高新技术使传统制造工艺和零部件技术走向高级化,既是先进制造技术的重要内容,也是发展先进制造技术本身的基础。
  从1995年开始,国家自然科学基金委员会和机械工业部技术发展基金会为配合三峡工程的需要,根据专家的建议,将“长江三峡水轮发电机组关键技术基础性研究”列为联合资助的重大项目,对水轮机叶片毛坯的焊接、模压和铸造工艺的研究项目都是由对这些领域具有研究基础的企业、研究所、大学的专业人才承担的。这说明先进制造技术既植根于传统制造技术,又提高着传统制造技术。
   中国机械制造业近年来不断将经过试验证明有效的成熟技术列入机械工业、汽车工业适用先进技术推广指南。在取得良好推广效果的实用技术中,有楔横轧技术、树脂砂铸造技术、耐高温覆膜砂技术、可控气氛和真空热处理技术、齿轮精锻技术等。
  发展先进制造技术,必先发展数控技术,应先开发普及型和经济型数控系统。中国机械制造业充分利用国际最新成果,重点开发数控系统工程化技术,同时开发开放式体系结构的新一代数控系统,提高数控系统的水平和可靠性。通过中华Ⅰ型、航天Ⅰ型、华中Ⅰ型、蓝天Ⅰ型等数控系统的攻关,国产数控系统正处在经历市场检验,即将形成若干骨干组成主体的高速成长期的前夕。
  先进技术、尖端技术离不开基础元器件和零部件。洛阳轴承研究所为动量轮、陀螺仪研制的高精密、自润滑、低摩擦力矩陶瓷球轴承,满足和保证了我国历年来各种卫星的成功发射。
  我国模具设计制造技术水平有了很大提高。桂林电器科学研究所设计制造的精密多工位级进模已能满足汽车、电子、电器工业冲压复杂精密零件的需要。
2.5 加速成果产业化和推广应用新技术——发展先进制造技术的途径
  发展先进制造技术,必须贯彻科技与经济结合,使科技成果尽快实现产业化,使科技转化为现实生产力。我国机械行业科研机构经过十多年的科技体制改革,调整机构,分流人员,面向市场,结合生产搞研究、搞设计、带着成果下企业,建立专门生产基地或领办科技型企业,使先进制造技术从科研开发很快发展到生产应用。
  我国从70年代起就开始了谐波传动的科研工作,取得了不亚于发达国家的研究成果,但是在改革开放以来的近几年,才使成果转化工作取得巨大进展,产品开始较大数量地应用到国内各部门,如无锡机床厂将精密谐波传动组件装在轴承磨床上提高了磨削轴承套圈的精度和光洁度。谐波传动也应用于大亚湾核电站、炼石油用加热炉、加工中心换刀机构、工业机器人、舞台灯光控制系统、天线传动机构等。
  广州电器科学研究所利用多年来在喷涂技术方面的特长,发挥多专业综合性的优势,为广州五羊本田摩托有限公司设计建造摩托车油漆涂装生产线,达到国内一流水平。
  北京起重运输机械研究所利用自身的技术优势,与有关单位合作开发、设计制造大型客运索道。至1996年6月止,国内已有的150条客运索道中,国内设计供应的达122条,目前正在研制开发更高水平的脱挂吊厢式索道。
  上海电缆研究所利用多年从事电缆研究的优势,开发了大节距扭绞型钢索,作为大型钢索桥梁的受力构件,并且设计制造了相应的装备,建立了生产车间和工厂,使产品得以应用于大型桥梁建造和场馆建设。
   我国近年来建立的一批生产力促进中心,在服务于中小企业、推广应用成熟的适用先进技术中,发挥着不可替代的重要作用。
 

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