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面臨21世紀的機械制造業(yè)高新技術(shù)發(fā)展

　機械制造業(yè)是國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，它的發(fā)展直接影響到國民經(jīng)濟各部門的發(fā)展，也影響到國計民生和國防力量的加強，因此，各國都把機械制造業(yè)的發(fā)展放在首要位置。隨著機械產(chǎn)品國際市場競爭的日益加劇，各大公司都把高新技術(shù)注入機械產(chǎn)品的開發(fā)中，作為競爭取勝的重要手段。本文就目前機械制造業(yè)高新技術(shù)的發(fā)展與應用作一綜述，以引起各方面的關(guān)注。

1　機械制造業(yè)是國民經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)

　　國民經(jīng)濟中的任何行業(yè)的發(fā)展，必須依靠機械制造業(yè)的支持并提供裝備；在國民經(jīng)濟生產(chǎn)力構(gòu)成中，制造技術(shù)的作用占60%以上。美國認為社會財富的來源機械制造業(yè)占68%；當今制造科學、信息科學、材料科學、生物科學等四大支柱科學相互依存，但后三種科學必須依靠制造科學才能形成產(chǎn)業(yè)和創(chuàng)造社會物質(zhì)財富。而制造科學的發(fā)展也必須依靠信息、材料和生物科學的發(fā)展，機械制造業(yè)是任何其他高新技術(shù)實現(xiàn)工業(yè)價值的最佳集合點。例如，快速原型成型機、虛擬軸機床、智能結(jié)構(gòu)與系統(tǒng)等，已經(jīng)遠遠超出了純機械的范疇，而是集機械、電子、控制、計算機、材料等眾多技術(shù)于一體的現(xiàn)代機械設(shè)備，并且體現(xiàn)了人文科學和個性化發(fā)展的內(nèi)涵。

　　從美國來看，自二次世界大戰(zhàn)以來，美國對機械制造業(yè)的發(fā)展十分重視。從50年代以來，在美國大學中設(shè)置工業(yè)工程專業(yè)，培養(yǎng)機械制造系統(tǒng)人才，著眼于世界市場競爭，企圖霸占國際制造業(yè)市場。50年代初，當?shù)谝慌_數(shù)控機床在美國麻省理工學院誕生以后，美國在機械制造業(yè)中采取的主導政策是走數(shù)控和計算機群控，實現(xiàn)機械制造業(yè)中占主導地位的中小批量生產(chǎn)自動化的道路，以提高生產(chǎn)效率。但實踐證明這一策略未能秦效，在機械制造業(yè)的國際競爭中，德國和日本是勝利者。70年代轉(zhuǎn)向吸取德、日經(jīng)驗，使中、小批量生產(chǎn)通過成組技術(shù)(GT)實現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)柔性化和自動化。1979年美國國會通過議案撥款發(fā)展柔性化制造系統(tǒng)，并于80年代末完成了高度柔性化的全自動化小型工廠(small work)標準化工作，并向中小型企業(yè)推廣。但由于忽略了市場的多變性和人因的作用，在與德、日的競爭中未能占上風，而使機械制造業(yè)每況愈下，一度認為機械制造業(yè)已成“夕陽工業(yè)”。通過10年論證，從概念上實現(xiàn)了從柔性制造到敏捷制造的轉(zhuǎn)化，把宏觀的國際市場需求與具體的公司生產(chǎn)密切結(jié)合，充分發(fā)揮人的因素，形成對市場的快速反映，提出了敏捷制造的新概念。

2　敏捷制造(Agile Manufacturing)——21世紀機械制造業(yè)的發(fā)展趨勢

　　機械制造業(yè)在國際市場的激烈競爭中，美國屢屢受挫。70年代后，機械制造業(yè)被看成是“夕陽工業(yè)”。產(chǎn)業(yè)衰退，巨額貿(mào)易赤字，經(jīng)濟空前滑坡，有關(guān)工業(yè)競爭“關(guān)鍵問題”討論將近10年。1986年在美國科學技術(shù)基金會(NSF)支持下，麻省理工學院(MIT)深入研究衰退原因和振興對策，認為產(chǎn)品在上市的時間(T)、質(zhì)量(Q)、成本?和服務(wù)(S)等產(chǎn)品競爭四大關(guān)鍵因素中，質(zhì)量已不再是市場競爭的最大優(yōu)勢。創(chuàng)新周期縮短和全球化市場的形成，企業(yè)面臨著不可預測和不斷變化的市場，只有快速響應市場需求，提供滿足用戶個性需求的產(chǎn)品，才能在競爭中取勝。1988年美國通用汽車公司(GM)與李海大學(Lehigh University)工業(yè)工程系共同提出一種新的制造企業(yè)戰(zhàn)略——敏捷制造(Agile Manufacturing)，并成立了國家制造科學中心(NCMS)和制造信息資源中心(MIRC)，得到國家自然科學基金會、國防部、商業(yè)部和眾多公司支持，經(jīng)國會聽證后向聯(lián)邦政府提出建議�，F(xiàn)在由政府部門主持、企業(yè)與大學共同參與研究、開發(fā)和應用，稱為21世紀制造企業(yè)的戰(zhàn)略。

　　2.1　敏捷制造的思路

　　敏捷性體現(xiàn)在：持續(xù)變化性(產(chǎn)品、技術(shù)、管理模式)、快速反應性(以適應市場的變化)、質(zhì)量高標準、低費用；

實現(xiàn)敏捷制造條件：設(shè)備高度柔性，可編程性和模式化；信息系統(tǒng)標準化和可維護性；人的因素和管理機構(gòu)；

實施方式：虛擬公司、競爭—合作，用戶參與設(shè)計與制造，兼顧經(jīng)濟效益和社會效益，增加信息服務(wù)和系統(tǒng)管理功能。

　　2.2　敏捷制造特色

革新制造企業(yè)的組織機構(gòu)、管理策略與制度，建立社會化的虛擬公司；

提高從產(chǎn)品設(shè)計、制造、銷售全過程的整體柔性；

在政府部門協(xié)調(diào)下，企業(yè)、高校和科研機構(gòu)結(jié)合；

用戶參與設(shè)計與制造；

發(fā)揮人因(知識、技藝和創(chuàng)造性)和信息的作用；

但歸納起來，敏捷制造的主要特色是制造柔性和成員間的合作�！　�

   2.3　敏捷制造在美國初見成效

美國Ingersoll-R公司空氣壓縮機敏捷制造工程，原新品設(shè)計需時8～12個月，樣機制造和評定12～18個月，耗資50萬美元�，F(xiàn)只需原來1/3～1/2時間，花費12.5～25萬美元；

美國計算機廠商康柏公司，1996年啟動虛擬生產(chǎn)計劃，與臺商合作在深圳設(shè)廠，面向大陸，產(chǎn)