未來20年制造業(yè)發(fā)展路線清晰輕量化成關(guān)注重點
　　
　　《中國機械工程技術(shù)路線圖》，對未來20年機械工程技術(shù)的發(fā)展進行了預(yù)測和展望，明確、清晰地提出了面向2030年機械工程技術(shù)發(fā)展的五大趨勢和11個技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展路徑。
　　
　　中國機械工業(yè)聯(lián)合會特別顧問朱森第日前在第三屆中德先進制造技術(shù)探討會上發(fā)表的《中國先進制造技術(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)濟的重要推動力。而中國制造業(yè)將從要素投入驅(qū)動、傳統(tǒng)增長方式和出口拉動轉(zhuǎn)向為創(chuàng)新驅(qū)動、綠色低碳、智能制造、服務(wù)性制造和內(nèi)需拉動。
　　
　　智能制造等趨勢漸趨清晰
　　
　　在中國機械工程學會編著的《中國機械工程技術(shù)路線圖》（以下簡稱“《路線圖》”）里，對未來20年機械工程技術(shù)的發(fā)展進行了預(yù)測和展望，明確、清晰地提出了面向2030年機械工程技術(shù)發(fā)展的五大趨勢和11個技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展路徑。
　　
　　朱森第認為世界機械制造業(yè)發(fā)展的大趨勢為：市場多樣化、個性化；產(chǎn)品的低耗、大容量、高參數(shù)化；服務(wù)在價值鏈中的增值化；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，實現(xiàn)產(chǎn)品、設(shè)計、制造、管理的數(shù)字化。《路線圖》將機械工程技術(shù)發(fā)展趨勢精煉的概括為：綠色、智能、超常、融合和服務(wù)，這也是未來機械制造業(yè)發(fā)展的走向。朱森第認為，未來10-20年，我國機械制造業(yè)的發(fā)展和轉(zhuǎn)型升級將朝著綠色制造、智能制造、融合型制造、服務(wù)型制造和超常態(tài)制造的方向進行。
　　
　　在《路線圖》涉及的11個技術(shù)領(lǐng)域中，產(chǎn)品設(shè)計、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技術(shù)領(lǐng)域是機械工程技術(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(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。預(yù)計到2020年，我國將基本掌握大部分重大機電裝備系統(tǒng)及其核心零部件的設(shè)計技術(shù)，通用的現(xiàn)代設(shè)計技術(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)計工具軟件將得到廣泛應(yīng)用，我國將在機電裝備設(shè)計和制造領(lǐng)域進入*行列。
　　
　　同時，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，同時實現(xiàn)資源節(jié)約、環(huán)境友好、可持續(xù)發(fā)展。到2030年我國與先進工業(yè)化國家的差距縮短到10年，達到發(fā)達國家20世紀80年代的水平。
　　
　　智能制造技術(shù)是市場的必然選擇，是先進生產(chǎn)力的重要體現(xiàn)。到2020年，在智能感知、學習、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)，具有學習推理、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)量的具體指標有關(guān)，又與在一定技術(shù)條件下實現(xiàn)這一指標的難易程度有關(guān)。預(yù)計到2020年，我國將在設(shè)計共性、可靠性評價、微系統(tǒng)加工裝備、微米尺度裝配裝備等方面取得進展，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)在的亞微米級過渡到亞納米級。
　　
　　預(yù)計到2020年，將實現(xiàn)能源裝備、數(shù)控機床、動力機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，實現(xiàn)飛機、船舶、高速鐵路等交通運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，以及汽輪機等復(fù)雜貴重設(shè)備及零部件的再制造。同時，仿生制造將來也有很大的市場需求。
　　
　　同時，流體傳動與控制、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。
　　
　　低能耗促進輕量化制造
　　
　　機械制造技術(shù)的主要目標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)保意識的增強以及自然資源的日趨緊缺，生產(chǎn)過程中對能源、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、漢堡大學的專家，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FraunhoferIPA研究所ThomasBauernhansl教授認為：“我們需要對生產(chǎn)模式進行變革，然而如何才能找到通往綠色制造的道路？通過經(jīng)濟增長來實現(xiàn)可持續(xù)性技術(shù)性方案:以新技術(shù)實現(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)大學汽車技術(shù)和飛機制造系的Martin教授說道：“減輕飛機重量一直是飛機工業(yè)專家心中zui強烈的愿望，經(jīng)過測算，如果飛機的重量減少一噸，每年的運營成本可節(jié)約330萬美元。而纖維增強和多層復(fù)合材料將會被大量的推廣和使用。”斯圖加特大學陶瓷零件制造技術(shù)研究所的R.Gadow教授對陶瓷基和金屬基復(fù)合材料的頗有研究，他認為汽車工業(yè)的輕量化進程發(fā)展的十分迅速，保險杠護罩，底盤和車身組件，驅(qū)動橋，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生產(chǎn)工程與設(shè)計研究所所長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)濟性的情況下，與現(xiàn)有輕量化制造相比，達到更高的材料節(jié)約。隨著在所有汽車中的廣泛應(yīng)用，將對節(jié)約資源作出zui大的貢獻。為了取得成功的實施，需要各學科緊密合作。”