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。
《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。中國制造業(yè)冠軍聯(lián)盟負責人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)品的高效低耗、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。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,未來30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,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。
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。
模具刀具向輕量化方向發(fā)展
未來產(chǎn)品設(shè)計將更具多樣化、個性化、精細化和超?;墓δ芘c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)域進入世界先進行列。
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。