Эволюция развития отрасли машиностроения

Машиностроение является ведущей отраслью тяжелой промышленности, технический прогресс которой влияет на развитие всех отраслей народного хозяйства. Машиностроение — это промышленность, занятая производством машин. Машиностроение можно отнести к разряду старой, традиционной отрасли промышленности. В основу работы машин положены принципы классической механики. Эти принципы с течением времени мало изменялись и сегодня, в период научно-технической революции, не приобрели новых черт. Однако машиностроение наших дней вбирает в себя все новейшие достижения других наук и на основе сплава этих достижений со старыми принципами механики создает новую технику.

Широкое внедрение современных технических средств было подготовлено длительным развитием техники. В очень давние времена (по крайней мере, не позднее V в. до н. э.) в связи с широко проводившимися строительными и ирригационными работами появились различные вспомогательные средства: рычаг, наклонная плоскость, клин, качалка, пресс, ворот, блок, полиспаст, насос и т.п. Первые технические средства были предназначены для подъема и перемещения грузов. Первым механическим двигателем, заменившим мускульную силу человека, было водяное колесо. На его основе еще в I в. до нашей эры была создана одна из ранних технологических машин — водяная мельница. Она имела важное значение для дальнейшего развития техники.

Начальной стадией развития производства, а также первым предприятием по изготовлению машин в XVI - XVIII вв. явились мануфактуры. Изделия на них изготовлялись на основе ручной ремесленной техники. Организационной формой производства явилось разделение труда и кооперирование. Мануфактуры непосредственно предшествовали машинному производству.

В XVIII в. техника начинает развиваться ускоренными темпами. Появляются машины, которые предназначены, в первую очередь, для текстильной промышленности. Технологические машины промышленных предприятий приводились в действие от центрального парового двигателя через разветвленную сеть передаточных механизмов.

История создания автоматических устройств уходит в глубь веков и начинается со времени изготовления и применения ловушек. Герон (около II—I вв. до н. э.) описал пневмоавтомат для открывания дверей храма при зажигании жертвенного огня. Зарождение промышленных автоматов относится ко второй половине XVIII в. Первым промышленным автоматическим устройством был регулятор уровня воды в котле паровой машины (1765 г.) И.И. Ползунова и регулятор скорости вращения вала паровой машины (1784 г.) Д. Уатта. Позднее (в 1804 - 1808 гг.) была создана система программного управления с помощью перфоленты ткацким станком Ж. Жаккара. Созданные в XVIII в. самодвижущийся челнок ткацкого станка и механический суппорт для токарного станка сыграли большую роль в развитии техники. Изобретение большого числа разнообразных машин и широкое их использование в производстве послужило для возникновения в XVIII в. новой отрасли производства - машиностроения.

В XIX в. уже был накоплен значительный опыт по созданию и эксплуатации различных машин. Определенный успех был достигнут в фундаментальных исследованиях машиноведения. Наука о машинах делилась на две большие научные дисциплины: теоретическое машиноведение и учение о построении машин. Образовались такие технические дисциплины, как сопротивление материалов, кинематика механизмов, динамика машин, основы деталей машин и др.

Стали появляться первые трактаты по теории создания машин, открывающие принципиально новый подход к этому процессу. Старый метод разработки базировался на проектировании по «подобию», т.е. по преобразованию реально работающих изделий, которые себя хорошо зарекомендовали на практике. Приемы графического изображения технических средств в XVIII в. были уже значительно развиты, однако детального изображения чертежи не содержали. Это были наброски, схемы, эскизы, планы и профили общих видов машин, механизмов, технических устройств. Машиностроение конца XIX в. перешло на поточно-массовое производство. Сначала поточное производство заключалось в выпуске простых изделий (консервов, бутылок и т. п.), а затем сложных, в частности автомобилей.

Подлинное развитие машиностроения и автоматизация производственных процессов начались в середине XX в., когда наряду с механическими и электрическими устройствами появились электронные регулирующие приборы и аппараты. Были созданы свободные от инерции механические средства, обладающие точностью и гибкостью применения. Работа технических систем начала обеспечиваться автоматизированными системами управления и контроля.

Функции сегодняшнего машиностроения можно подразделить на три группы: технические, экономические и социальные. Технические функции заключаются в создании современных эффективных типов машин, аппаратов и приборов, в модернизации существующих, не исчерпавших своих эксплуатационных возможностей машин. Экономические функции машиностроения связаны с улучшением основных показателей развития всех звеньев общественного производства. Социальные функции заключаются в том, что развитие машиностроения влияет на темпы научно-технического прогресса во всех сферах материального производства.

Машиностроительная промышленность нашей страны имеет мощную базу. В стране действуют более 9 тыс. хорошо оснащенных предприятий и объединений. Основным направлением развития машиностроения должен стать переход к созданию предприятий сборочного типа на базе развития сети специализированных заводов. Эти заводы будут иметь оптимальные мощности по изготовлению узлов, агрегатов и заготовок массового применения. Производство унифицированных узлов и агрегатов общемашиностроительного применения намечается выделить в самостоятельные специализированные подотрасли по примеру подшипниковой промышленности.

Классификация машиностроительного производства по однородным группам производится на основе единства признаков, определяемых задачами планирования: экономического назначения производимой продукции; общности организации технологических процессов и технической базы производства; особенностей важнейших технико-экономических показателей. В результате такой классификации выделяется 19 комплексных отраслей и около 100 подотраслей машиностроительной промышленности. Состав каждой крупной отрасли машиностроения представлен в виде отдельных подотраслей, характеризующихся единством целевого назначения производимой продукции, общностью перерабатываемого сырья и общностью технологии, формой подчинения и экономическим назначением. Например, отрасль тяжелого и транспортного машиностроения состоит из подотраслей: металлургического машиностроения, вагоностроения, тепловозостроения, горного машиностроения, дизелестроения, подъемно-транспортного машиностроения. В свою очередь, каждая подотрасль может быть представлена по видам конкретных производств, различающихся особенностями целевого назначения продукции, формами организации производства, спецификой технологических процессов, своеобразием технико-экономических показателей.

Развитие определенных отраслей машиностроения в том или ином районе нашей страны зависит от ряда факторов, например местных ресурсов материалов, специфики рабочих кадров и др. Эти факторы служат основой для рационального подбора выпускаемых изделий по материалоемкости, материалотрудоемкости и трудоемкости. Специфика отрасли, подотрасли и вида производства машиностроения создает ту разновидность выполняемой работы, которая требует от разработчика специфических знаний и практического опыта. Это лежит в основе специализации конструкторов и конструкторских подразделений. Специализация связана с детальным изучением своей отрасли, уровня техники, технологии и др.