http://www.kadhoai.com.cn 2026-05-18 00:56:58 來源:機電商報
《中國機械工程技術路線圖》,對未來20年機械工程技術的發展進行了預測和展望,明確、清晰地提出了麵向2030年機械工程技術發展的五大趨勢和11個技術領域的發展路徑。
中國機械工業聯合會特別顧問朱森第日前在第三屆中德先進製造技術探討會上發表的《中國先進製造技術2030年路線圖》的演講中提及:製造業在中國工業化的進程中扮演了重要角色,未來10-20年,製造業的發展和提升仍將是中國國民經濟的重要推動力。而中國製造業將從要素投入驅動、傳統增長方式和出口拉動轉向為創新驅動、綠色低碳、智能製造、服務性製造和內需拉動。
智能製造等趨勢漸趨清晰
在中國機械工程學會編著的《中國機械工程技術路線圖》(以下簡稱“《路線圖》”)裏,對未來20年機械工程技術的發展進行了預測和展望,明確、清晰地提出了麵向2030年機械工程技術發展的五大趨勢和11個技術領域的發展路徑。
朱森第認為世界機械製造業發展的大趨勢為:市場多樣化、個性化;產品的高效低耗、大容量、高參數化;服務在價值鏈中的增值化;生產過程及設備的柔性化;產品和製造過程的綠色化;企業的“虛擬化”和製造的網絡化;與以信息技術為代表的高新技術融合,實現產品、設計、製造、管理的數字化。《路線圖》將機械工程技術發展趨勢精煉的概括為:綠色、智能、超常、融合和服務,這也是未來機械製造業發展的走向。朱森第認為,未來10-20年,我國機械製造業的發展和轉型升級將朝著綠色製造、智能製造、融合型製造、服務型製造和超常態製造的方向進行。
在《路線圖》涉及的11個技術領域中,產品設計、成形製造、智能製造、精密與微納米製造、再製造及仿生製造六個技術領域是機械工程技術中的基礎共性技術領域。
未來產品設計將更具多樣化、個性化、精細化和超常化的功能與性能;具有更高的性價比和效能比,更快的適應市場響應速度;具有更優的生態性,更豐富的文化內涵和情感表達。預計到2020年,我國將基本掌握大部分重大機電裝備係統及其核心零部件的設計技術,通用的現代設計技術將在大型企業得到推廣應用。到2030年,我國自主研發的設計工具軟件將得到廣泛應用,我國將在機電裝備設計和製造領域進入世界先進行列。
同時,成形製造技術將朝著超常工況條件下的零件成形方向發展,朝著結構輕量化、成形件精密化方向發展,並向數字化、信息化、智能化方向發展,同時實現資源節約、環境友好、可持續發展。到2030年我國與先進工業化國家的差距縮短到10年,達到發達國家20世紀80年代的水平。
智能製造技術是市場的必然選擇,是先進生產力的重要體現。到2020年,在智能感知、學習、推理、決策、執行、服務等方麵掌握一批技術,形成一批產業。到2030年,開放應用即插即用技術和係統,具有學習推理、自律的智能裝備將形成批量,可重構、自組織、協調優化的智能製造係統將得到應用,掌握製造物聯網技術、形成製造物聯網。
精密、超精密技術既與加工尺寸、形狀精度及表麵質量的具體指標有關,又與在一定技術條件下實現這一指標的難易程度有關。預計到2020年,我國將在設計共性、可靠性評價、微係統加工裝備、微米尺度裝配裝備等方麵取得進展,並在汽車傳感器、重大疾病檢測微係統等方麵應用。到2030年,精密加工精度界限將從現在的亞微米級過渡到亞納米級。
預計到2020年,將實現能源裝備、高端數控機床、動力機械等大型製造裝備領域的產品及零部件的再製造,形成規模化的再製造產業群。到2030年,實現飛機、船舶、高速鐵路等高端交通運輸裝備及零部件的再製造,醫療、家用與辦公等電子設備的再製造,以及汽輪機等複雜貴重設備及零部件的再製造。同時,仿生製造將來也有很大的市場需求。
同時,流體傳動與控製、軸承、模具、刀具這些領域基本朝著輕量化、組合化、集成化、係統化、精細化、智能化、網絡化、綠色化的方向發展;材料趨於多樣化、高強度化、複合化;提高可靠性、質量、精度,降低工藝過程中的能耗、排放為目標。
低能耗促進輕量化製造
機ji械xie製zhi造zao技ji術shu的de主zhu要yao目mu標biao長chang期qi以yi來lai一yi直zhi著zhe眼yan於yu提ti高gao生sheng產chan率lv和he加jia工gong質zhi量liang,隨sui著zhe環huan保bao意yi識shi的de增zeng強qiang以yi及ji自zi然ran資zi源yuan的de日ri趨qu緊jin缺que,生sheng產chan過guo程cheng中zhong對dui能neng源yuan、資源的有限利用以及降低汙染在生產中扮演著越來越重要的角色。來自德國斯圖加特大學、漢堡大學的專家,不約而同的就輕量化生產、輕結構的發展做出與預判。
斯圖加特大學Fraunhofer IPA研究所Thomas Bauernhansl 教授認為:“我們需要對生產模式進行變革,然而如何才能找到通往綠色製造的道路?通過經濟增長來實現可持續性技術性方案: 以新技術實現資源消耗的大幅度降低。”
作zuo為wei輕qing量liang化hua製zhi造zao的de重zhong要yao環huan節jie之zhi一yi,複fu合he材cai料liao的de應ying用yong近jin年nian來lai已yi經jing相xiang當dang普pu遍bian,特te別bie是shi在zai汽qi車che和he航hang天tian航hang空kong工gong業ye,來lai自zi漢han堡bao應ying用yong技ji術shu大da學xue汽qi車che技ji術shu和he飛fei機ji製zhi造zao係xi的deMartin教授說道:“減輕飛機重量一直是飛機工業專家心中最強烈的願望,經過測算,如果飛機的重量減少一噸,每年的運營成本可節約330萬美元。而纖維增強和多層複合材料將會被大量的推廣和使用。”斯圖加特大學陶瓷零件製造技術研究所的R.Gadow教(jiao)授(shou)對(dui)陶(tao)瓷(ci)基(ji)和(he)金(jin)屬(shu)基(ji)複(fu)合(he)材(cai)料(liao)的(de)頗(po)有(you)研(yan)究(jiu),他(ta)認(ren)為(wei)汽(qi)車(che)工(gong)業(ye)的(de)輕(qing)量(liang)化(hua)進(jin)程(cheng)發(fa)展(zhan)的(de)十(shi)分(fen)迅(xun)速(su),保(bao)險(xian)杠(gang)護(hu)罩(zhao),底(di)盤(pan)和(he)車(che)身(shen)組(zu)件(jian),驅(qu)動(dong)橋(qiao),連(lian)杆(gan)等(deng)都(dou)可(ke)以(yi)有(you)輕(qing)量(liang)化(hua)的(de)複(fu)合(he)材(cai)料(liao)替(ti)代(dai)。
德國卡爾斯魯爾大學生產工程與設計研究所所長G.Lanza教授介紹道:“現(xian)有(you)的(de)金(jin)屬(shu)承(cheng)載(zai)結(jie)構(gou)中(zhong)減(jian)少(shao)重(zhong)量(liang)越(yue)來(lai)越(yue)困(kun)難(nan)和(he)成(cheng)本(ben)高(gao)。隻(zhi)有(you)通(tong)過(guo)新(xin)的(de)方(fang)法(fa)可(ke)以(yi)進(jin)一(yi)步(bu)減(jian)重(zhong)就(jiu)是(shi)基(ji)於(yu)纖(xian)維(wei)複(fu)合(he)的(de)輕(qing)量(liang)化(hua)製(zhi)造(zao)。通(tong)過(guo)複(fu)合(he)輕(qing)量(liang)化(hua)製(zhi)造(zao)將(jiang)正(zheng)確(que)的(de)材(cai)料(liao)應(ying)用(yong)到(dao)正(zheng)確(que)位(wei)置(zhi)。由(you)此(ci),在(zai)保(bao)持(chi)經(jing)濟(ji)性(xing)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),與(yu)現(xian)有(you)輕(qing)量(liang)化(hua)製(zhi)造(zao)相(xiang)比(bi),達(da)到(dao)更(geng)高(gao)的(de)材(cai)料(liao)節(jie)約(yue)。隨(sui)著(zhe)在(zai)所(suo)有(you)汽(qi)車(che)中(zhong)的(de)廣(guang)泛(fan)應(ying)用(yong),將(jiang)對(dui)節(jie)約(yue)資(zi)源(yuan)作(zuo)出(chu)最(zui)大(da)的(de)貢(gong)獻(xian)。為(wei)了(le)取(qu)得(de)成(cheng)功(gong)的(de)實(shi)施(shi),需(xu)要(yao)各(ge)學(xue)科(ke)緊(jin)密(mi)合(he)作(zuo)。”