未來20年制造業(yè)發(fā)展路線清晰輕量化成關(guān)注重點(diǎn)
　　
　　《中國機(jī)械工程技術(shù)路線圖》，對(duì)未來20年機(jī)械工程技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了預(yù)測和展望，明確、清晰地提出了面向2030年機(jī)械工程技術(shù)發(fā)展的五大趨勢和11個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展路徑。
　　
　　中國機(jī)械工業(yè)聯(lián)合會(huì)特別顧問朱森第日前在第三屆中德先進(jìn)制造技術(shù)探討會(huì)上發(fā)表的《中國先進(jìn)制造技術(shù)2030年路線圖》的演講中提及：制造業(yè)在中國工業(yè)化的進(jìn)程中扮演了重要角色，未來10-20年，制造業(yè)的發(fā)展和提升仍將是中國國民經(jīng)濟(jì)的重要推動(dòng)力。而中國制造業(yè)將從要素投入驅(qū)動(dòng)、傳統(tǒng)增長方式和出口拉動(dòng)轉(zhuǎn)向?yàn)閯?chuàng)新驅(qū)動(dòng)、綠色低碳、智能制造、服務(wù)性制造和內(nèi)需拉動(dòng)。
　　
　　智能制造等趨勢漸趨清晰
　　
　　在中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)編著的《中國機(jī)械工程技術(shù)路線圖》（以下簡稱“《路線圖》”）里，對(duì)未來20年機(jī)械工程技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了預(yù)測和展望，明確、清晰地提出了面向2030年機(jī)械工程技術(shù)發(fā)展的五大趨勢和11個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展路徑。
　　
　　朱森第認(rèn)為世界機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的大趨勢為：市場多樣化、個(gè)性化；產(chǎn)品的低耗、大容量、高參數(shù)化；服務(wù)在價(jià)值鏈中的增值化；生產(chǎn)過程及設(shè)備的柔性化；產(chǎn)品和制造過程的綠色化；企業(yè)的“虛擬化”和制造的網(wǎng)絡(luò)化；與以信息技術(shù)為代表的高新技術(shù)融合，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品、設(shè)計(jì)、制造、管理的數(shù)字化。《路線圖》將機(jī)械工程技術(shù)發(fā)展趨勢精煉的概括為：綠色、智能、超常、融合和服務(wù)，這也是未來機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的走向。朱森第認(rèn)為，未來10-20年，我國機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展和轉(zhuǎn)型升級(jí)將朝著綠色制造、智能制造、融合型制造、服務(wù)型制造和超常態(tài)制造的方向進(jìn)行。
　　
　　在《路線圖》涉及的11個(gè)技術(shù)領(lǐng)域中，產(chǎn)品設(shè)計(jì)、成形制造、智能制造、精密與微納米制造、再制造及仿生制造六個(gè)技術(shù)領(lǐng)域是機(jī)械工程技術(shù)中的基礎(chǔ)共性技術(shù)領(lǐng)域。
　　
　　未來產(chǎn)品設(shè)計(jì)將更具多樣化、個(gè)性化、精細(xì)化和超常化的功能與性能；具有更高的性價(jià)比和效能比，更快的適應(yīng)市場響應(yīng)速度；具有更優(yōu)的生態(tài)性，更豐富的文化內(nèi)涵和情感表達(dá)。預(yù)計(jì)到2020年，我國將基本掌握大部分重大機(jī)電裝備系統(tǒng)及其核心零部件的設(shè)計(jì)技術(shù)，通用的現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)將在大型企業(yè)得到推廣應(yīng)用。到2030年，我國自主研發(fā)的設(shè)計(jì)工具軟件將得到廣泛應(yīng)用，我國將在機(jī)電裝備設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)域進(jìn)入*行列。
　　
　　同時(shí)，成形制造技術(shù)將朝著超常工況條件下的零件成形方向發(fā)展，朝著結(jié)構(gòu)輕量化、成形件精密化方向發(fā)展，并向數(shù)字化、信息化、智能化方向發(fā)展，同時(shí)實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約、環(huán)境友好、可持續(xù)發(fā)展。到2030年我國與先進(jìn)工業(yè)化國家的差距縮短到10年，達(dá)到發(fā)達(dá)國家20世紀(jì)80年代的水平。
　　
　　智能制造技術(shù)是市場的必然選擇，是先進(jìn)生產(chǎn)力的重要體現(xiàn)。到2020年，在智能感知、學(xué)習(xí)、推理、決策、執(zhí)行、服務(wù)等方面掌握一批技術(shù)，形成一批產(chǎn)業(yè)。到2030年，開放應(yīng)用即插即用技術(shù)和系統(tǒng)，具有學(xué)習(xí)推理、自律的智能裝備將形成批量，可重構(gòu)、自組織、協(xié)調(diào)優(yōu)化的智能制造系統(tǒng)將得到應(yīng)用，掌握制造物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、形成制造物聯(lián)網(wǎng)。
　　
　　精密、超精密技術(shù)既與加工尺寸、形狀精度及表面質(zhì)量的具體指標(biāo)有關(guān)，又與在一定技術(shù)條件下實(shí)現(xiàn)這一指標(biāo)的難易程度有關(guān)。預(yù)計(jì)到2020年，我國將在設(shè)計(jì)共性、可靠性評(píng)價(jià)、微系統(tǒng)加工裝備、微米尺度裝配裝備等方面取得進(jìn)展，并在汽車傳感器、重大疾病檢測微系統(tǒng)等方面應(yīng)用。到2030年，精密加工精度界限將從現(xiàn)在的亞微米級(jí)過渡到亞納米級(jí)。
　　
　　預(yù)計(jì)到2020年，將實(shí)現(xiàn)能源裝備、數(shù)控機(jī)床、動(dòng)力機(jī)械等大型制造裝備領(lǐng)域的產(chǎn)品及零部件的再制造，形成規(guī)模化的再制造產(chǎn)業(yè)群。到2030年，實(shí)現(xiàn)飛機(jī)、船舶、高速鐵路等交通運(yùn)輸裝備及零部件的再制造，醫(yī)療、家用與辦公等電子設(shè)備的再制造，以及汽輪機(jī)等復(fù)雜貴重設(shè)備及零部件的再制造。同時(shí)，仿生制造將來也有很大的市場需求。
　　
　　同時(shí)，流體傳動(dòng)與控制、軸承、模具、刀具這些領(lǐng)域基本朝著輕量化、組合化、集成化、系統(tǒng)化、精細(xì)化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色化的方向發(fā)展；材料趨于多樣化、高強(qiáng)度化、復(fù)合化；提高可靠性、質(zhì)量、精度，降低工藝過程中的能耗、排放為目標(biāo)。
　　
　　低能耗促進(jìn)輕量化制造
　　
　　機(jī)械制造技術(shù)的主要目標(biāo)長期以來一直著眼于提高生產(chǎn)率和加工質(zhì)量，隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)以及自然資源的日趨緊缺，生產(chǎn)過程中對(duì)能源、資源的有限利用以及降低污染在生產(chǎn)中扮演著越來越重要的角色。來自德國斯圖加特大學(xué)、漢堡大學(xué)的專家，不約而同的就輕量化生產(chǎn)、輕結(jié)構(gòu)的發(fā)展做出與預(yù)判。
　　
　　斯圖加特大學(xué)FraunhoferIPA研究所ThomasBauernhansl教授認(rèn)為：“我們需要對(duì)生產(chǎn)模式進(jìn)行變革，然而如何才能找到通往綠色制造的道路？通過經(jīng)濟(jì)增長來實(shí)現(xiàn)可持續(xù)性技術(shù)性方案:以新技術(shù)實(shí)現(xiàn)資源消耗的大幅度降低。”
　　
　　作為輕量化制造的重要環(huán)節(jié)之一，復(fù)合材料的應(yīng)用近年來已經(jīng)相當(dāng)普遍，特別是在汽車和航天航空工業(yè)，來自漢堡應(yīng)用技術(shù)大學(xué)汽車技術(shù)和飛機(jī)制造系的Martin教授說道：“減輕飛機(jī)重量一直是飛機(jī)工業(yè)專家心中zui強(qiáng)烈的愿望，經(jīng)過測算，如果飛機(jī)的重量減少一噸，每年的運(yùn)營成本可節(jié)約330萬美元。而纖維增強(qiáng)和多層復(fù)合材料將會(huì)被大量的推廣和使用。”斯圖加特大學(xué)陶瓷零件制造技術(shù)研究所的R.Gadow教授對(duì)陶瓷基和金屬基復(fù)合材料的頗有研究，他認(rèn)為汽車工業(yè)的輕量化進(jìn)程發(fā)展的十分迅速，保險(xiǎn)杠護(hù)罩，底盤和車身組件，驅(qū)動(dòng)橋，連桿等都可以有輕量化的復(fù)合材料替代。
　　
　　德國卡爾斯魯爾大學(xué)生產(chǎn)工程與設(shè)計(jì)研究所所長G.Lanza教授介紹道：“現(xiàn)有的金屬承載結(jié)構(gòu)中減少重量越來越困難和成本高。只有通過新的方法可以進(jìn)一步減重就是基于纖維復(fù)合的輕量化制造。通過復(fù)合輕量化制造將正確的材料應(yīng)用到正確位置。由此，在保持經(jīng)濟(jì)性的情況下，與現(xiàn)有輕量化制造相比，達(dá)到更高的材料節(jié)約。隨著在所有汽車中的廣泛應(yīng)用，將對(duì)節(jié)約資源作出zui大的貢獻(xiàn)。為了取得成功的實(shí)施，需要各學(xué)科緊密合作。”