一、制造的永恒性

更新于 2026年10月10日 版权声明
一、制造的永恒性

(一)机械制造技术的发展

现代制造技术或先进制造技术是20世纪80年代提出来的,但它的工作基础已经历了半个多世纪。最初的制造是靠手工来完成的,以后逐渐用机械代替手工,以达到提高产品质量和生产率的目的,同时也为了解放劳动力和减轻繁重的体力劳动,因此出现了机械制造技术。机械制造技术有两方面的含义:其一是指用机械来加工零件(或工件)的技术,更明确地说是在一种机器上用切削方法来加工,这种机器通常称为机床、工具机或工作母机。另一方面是指制造某种机械的技术,如汽车、涡轮机等。此后,由于在制造方法上有了很大的发展,除用机械方法加工外,还出现了电加工、光学加工、电子加工、化学加工等非机械加工方法,因此,人们把机械制造技术简称为制造技术。

可以认为,先进制造技术是将机械、电子、信息、材料、能源和管理等方面的技术,进行交叉、融合和集成,综合应用于产品全生命周期的制造全过程,包括市场需求、产品设计、工艺设计、加工装配、检测、销售、使用、维修、报废处理等,以实现优质、敏捷、高效、低耗、清洁生产,快速响应市场的需求。

制造技术是一个永恒的主题,是设想、概念、科学技术物化的基础和手段,是国家经济与国防实力的体现,是国家工业化的关键。制造业的发展和其他行业一样,随着国际、国内形势的变化,有高潮期也有低潮期,有高速期也有低速期,有国际特色也有民族特色,但必须加以重视,而且要持续不断地向前发展。

(二)制造技术的重要性

制造技术的重要性是不言而喻的,它有以下四个方面的意义。

1.社会发展与制造技术密切相关

现代制造技术是当前世界各国研究和发展的主题,特别是在市场经济繁荣的今天,它更占有十分重要的地位。

人类的发展过程就是一个不断制造的过程,在人类发展的初期,为了生存,制造了石器,以便于狩猎。此后,相继出现了陶器、铜器、铁器和一些简单的机械,如刀、剑、弓、箭等兵器,锅、壶、盆、罐等用具,犁、磨、碾、水车等农用工具,这些工具和用具的制造过程都是简单的,主要围绕生活必需和存亡征战,制造资源、规模和技术水平都非常有限。随着社会的发展,制造技术的范围和规模在不断扩大,技术水平也在不断提高,向文化、艺术、工业发展,出现了纸张、笔墨、活版、石雕、珠宝、钱币、金银饰品等制造技术。到了资本主义社会和社会主义社会,出现了大工业生产,使得人类的物质生活和文明有了很大的提高,对精神和物质有了更高的要求,科学技术有了更快、更新的发展,从而与制造技术的关系就更为密切。蒸汽机制造技术的问世带来了工业革命和大工业生产,内燃机制造技术的出现和发展形成了现代汽车、火车和舰船,喷气涡轮发动机制造技术促进了现代喷气客机和超音速飞机的发展,集成电路制造技术的进步左右了现代计算机的水平,纳米技术的出现开创了微型机械的先河。因此,人类的活动与制造密切相关,人类活动的水平受到了制造水平的极大约束,宇宙飞船、航天飞机、人造卫星以及空间工作站等制造技术的出现,使人类的活动走出了地球,走向了太空。

2.制造技术是科学技术物化的基础(https://www.daowen.com)

从设想到现实,从精神到物质,是靠制造来转化的,制造是科学技术物化的基础,科学技术的发展反过来又提高了制造的水平。信息技术的发展并引入到制造技术,使制造技术产生了革命性的变化,出现了制造系统和制造科学,从此制造就以系统这一新概念问世,它由物质流、能量流和信息流组成,物质流是本质,能量流是动力,信息流是控制,制造技术与系统论、方法论、信息论、控制论和协同论相结合就形成了新的制造学科,即制造系统工程学,其体系结构如图1-1所示,制造系统是制造技术发展的新里程碑。

图示

图1-1 制造系统工程学的体系结构

协同论(协同学)一词可追溯到古希腊语,意为协同作用的科学,现代协同论是德国斯图加特大学赫尔曼·哈肯教授在1969年提出的,其后若干年出版了《协同学导论》等书,主要内容是探讨了生命系统等复杂系统的运动演化规律,其主要理论有:序参数、役使原理、耗散理论等。现代制造系统是一个复杂系统,在网络环境下所形成的扩展企业在生产制造和管理等方面是一个复杂的闭环系统,需要应用协同论的理论来解决产品开发中所遇到的问题,因此它是制造系统又一个重要的理论基础,是制造模式继集成制造、并行工程后的又一重要发展。

科学技术的创新和构思需要实践,实践是检验真理的唯一标准,人类对飞行的欲望和需求由来已久,经历了无数的挫折与失败,通过了多次的构思和实验,最后才获得成功。实验就是一种物化手段和方法,生产是一种成熟的物化过程。

3.制造技术是所有工业的支柱

制造技术的涉及面非常广,冶金、建筑、水利、机械、电子、信息、运载、农业等各个行业都要有制造业的支持,如冶金行业需要冶炼、轧制设备,建筑行业需要塔吊、挖掘机和推土机等工程机械。因此,制造业是一个支柱产业,在不同的历史时期有不同的发展重点,但需要制造技术的支持是永恒的。当然,各个行业有其本身的主导技术,如农业需要生产粮、棉等农产品,有很多的农业生产技术,但现代农业就少不了农业机械的支持,制造技术成为其重要组成部分。因此,制造技术既有普遍性、基础性的一面,又有特殊性、专业性的一面,制造技术既有共性,又有个性。

4.国力和国防的后盾

一个国家的国力主要体现在政治实力、经济实力、军事实力上,而经济和军事实力与制造技术的关系十分密切,只有在制造上是一个强国,才能在军事上是一个强国,一个国家不能靠外汇去购买别国的军事装备来保卫自己,必须有自己的军事工业。有了国力和国防才有国际地位,才能立足于世界。

第二次世界大战以后,日本、德国等国家一直重视制造业,因此,国力得以很快恢复,经济实力处于世界前列。从20世纪30年代开始一直在制造技术上处于领先地位的美国,由于在20世纪50—60年代未能重视它而每况愈下。克林顿总统执政后,迅速把制造技术提到了重要日程上,决心夺回霸主地位,其间推行了“计算机集成制造系统”和“21世纪制造企业战略”,提出了集成制造、敏捷制造、虚拟制造和并行工程、“两毫米工程”等举措,促进了先进制造技术的发展,同时对美国的工业生产和经济复苏产生了重大影响。

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