Машиностроение

Один из этапов сборки ракеты носителя Ангара

Главный сборочный конвейер Минского тракторного завода

Машинострое́ние — это отрасль промышленности, занимающаяся проектированием, изготовлением и обслуживанием машин и оборудования. Технологические инновации в машиностроении играют ключевую роль в повышении производительности и качества производимых машин. Некоторые из таких инноваций включают в себя:

1. Численное управление обработкой (ЧПУ) - это технология, которая позволяет автоматизировать процессы обработки материалов с помощью компьютерных программ. Это позволяет улучшить точность и скорость производства.

2. Использование 3D-печати - это инновационная технология, которая позволяет создавать детали и компоненты машин прямо из цифровых моделей. Это упрощает процесс производства и позволяет создавать сложные детали.

3. Интеграция "Интернета вещей" (IoT) - это технология, которая позволяет собирать данные о состоянии и работе оборудования в реальном времени. Это позволяет предотвращать отказы оборудования и улучшать его производительность.

4. Использование роботизированных систем - автоматизация процессов с помощью роботов позволяет увеличить производительность и точность производства.

Эти и другие технологические инновации играют важную роль в развитии машиностроения, помогая повысить эффективность и качество производства машин и оборудования.

Классификация машиностроения по направлениям

Машиностроение делится на три группы:

• трудоёмкое;
• металлоёмкое;
• наукоёмкое.

В свою очередь, эти группы делятся на следующие отраслевые подгруппы:

• тяжёлое машиностроение;
• общее машиностроение;
• среднее машиностроение;
• лёгкое машиностроение;
• точное машиностроение;
• производство металлических изделий и заготовок;
• ремонт машин и оборудования.

Общее машиностроение

Машиностроительная промышленность является ведущей отраслью народного хозяйства, которое определяет дальнейшее ускорение и развитие научно-технического процесса в других отраслях. Основными задачами машиностроения является непрерывное повышение качества машин и оборудования, совершенствование роста производительности труда на предприятиях. Выполнению этих задач способствуют организация работы на основе современных средств производства, внедрение передовой технологии и прогрессивной технологической оснастки.

Общее машиностроение представлено:

• транспортным машиностроением, состоящим в свою очередь из следующих отраслей:
  • авиастроение (авиационная промышленность);
  • автомобилестроение (автомобильная промышленность);
  • железнодорожное машиностроение и вагоностроение;
  • судостроение.

• сельскохозяйственным машиностроением;
• производством технологического оборудования для различных отраслей промышленности;
• оборонным производством, в том числе ракетно-космической отраслью.

Тяжёлое машиностроение

Тяжёлое машиностроение — группа отраслей машиностроения, занятых разработкой и производством:

• металлургического оборудования (металлургия);
• горно-шахтного оборудования;
• тяжёлого кузнечно-прессового оборудования;
• подъёмно-транспортного оборудования и машин (подъёмно-транспортное машиностроение): грузоподъёмных кранов, лифтов, подъёмников (вышек), машин непрерывного транспорта (конвейеров и пр.);
• тяжёлых экскаваторов;
• оборудования для генерации и передачи электрической энергии (энергомашиностроение);
• и другого оборудования.

Разработка и производство технологического оборудования по отраслям:

• строительное и коммунальное машиностроение;
• сельскохозяйственное машиностроение;
• нефтегазовое машиностроение;
• химическое машиностроение;
• лесопромышленное машиностроение..

Среднее машиностроение

В состав среднего машиностроения входят:

• автомобилестроение (автомобильная промышленность);
• тракторостроение (тракторостроение);
• двигателестроение^{[уточнить]};
• станко-инструментальное машиностроение (станкостроение, инструментальная промышленность);
• разработка и производство технологического оборудования для лёгкой (лёгкое машиностроение) и пищевой промышленности (оборудование лёгкой промышленности, оборудование пищевой промышленности);
• строительство роботов (робототехника);
• строительство бытовых приборов (промышленность бытовых приборов и машин).

В советское время Министерством среднего машиностроения (Минсредмаш) называлось ведомство, главными объектами которого были разработка и производство ядерного оружия. Оно было организовано в 1953 году, и в его структуру входили собственные рудники, заводы, НИИ, транспорт, сеть связи, вузы и пр.

Лёгкое машиностроение

Специализированная отрасль машиностроения, обеспечивающая технологическим оборудованием и запчастями лёгкую промышленность.

Точное машиностроение

Точное машиностроение — изготовление деталей^{[прояснить]}. Среди отраслей точного машиностроения — приборостроение, электротехника, электроника.

Энергетическое машиностроение

Основная статья: Энергетическое машиностроение

Производство металлических изделий и заготовок

• Производство ножевых изделий, столовых приборов, замочных и скобяных изделий, фурнитуры.
• Производство массовых металлоизделий (метизов) — проволоки, канатов, гвоздей, крепежа.

Основными элементами развития современного машиностроения является совершенствование средств производства, методов организации производства (к примеру использование технологий серийного и массового изготовления), переход к стандартизации, автоматизации и информационному обеспечению процессов.

История

Клаус Вагнер замочник, 1600 год. Двенадцать братьев Менделя. Нюрнберг.

Основная статья: История технологии

Исторически первым производство машин было ручным, а продуктами были бытовые машины: водоподъемные рычаги и колёса, ручные мельницы, гончарные круги и трепалки, позже появились веретённые машинки и ткацкие станки, вальцы, простые прессы, строительные рычаги, колесницы, различные корабельные рулевые механизмы, из военной техники — различные камне- и стреломётные, пробивные машины. Особенным значением для развития средневековой Европы оказалось производство тактовых механизмов — часов, навигационных и печатных машин. Затем, конечно, и паровых машин и двигателей внутреннего сгорания.

Первая успешная сборочная поточная линия на заводе Форда, 1913 год.

Основным обрабатываемыми материалами для машин изначально была древесина, керамика, тросы и ремни, а сам ремесленник в современном понимании был прежде всего столяром владеющим металлическим и каменным инструментом. Постепенно улучшались материалы — заменой и сочетанием древесины с металлами, (а в последнее время и с пластмассами, и с резинами, и с керамикой), вводились всё более специальные инструменты.

Постепенно уходящий в историю инструмент проектировщиков — кульман

С усложнением техники и общественных отношений появляются мастера-ремесленники, мануфактуры, цеха, заводы. В XX веке появились самые масштабные территориальные объединения — комбинаты-комплексы производящие на одной территории максимальное количество операций. С конца XX века заводы часто объединяются в транснациональные или государственные корпорации которые обладают финансовым капиталом и организуют работу географически не привязанных между собой предприятий.

Совершенствовалась и методика подготовки к производству — от простых рисунков и набросок к эскизам и сложным сборочным чертежам. Со временем появились специальные направляющие или усиливающие устройства и приспособления для рук рабочих, позже и к станкам.

Развитие машиностроения как и всей техники двигалось в направлении эффективного использования мускульной силы человека, за тем исключением что эта сила должна была быть более управляемой и согласованной, чем в других производствах. Изначально стоял вопрос качества (для начала просто собираемости) машин, тесно связанный с точностью изготовления деталей.

Крупнейшие представители отрасли

General Electric (США) — самая влиятельная в мире машиностроительная компания, с наибольшим размером фондов среди всех корпораций мира, по прибыльности уступает только нефтяным энергогигантам British Petroleum, ExxonMobil и Royal Dutch Shell. Несмотря на то, что в сферу деятельности компании входит множество иных направлений, с момента основания основными являются машиностроение и энергетика.

Среди крупных машиностроителей серьёзная часть — это компании автомобильной промышленности, во многом формирующие высокий уровень потребления и состояние экономики в целом. Один из крупнейших автосборочных комплексов в мире — китайский FAW в маньчжурском городе Чанчунь.

Газовые турбины: General Electric, Siemens, «Зоря — Машпроект».

Международный центр GE в Цинцинати

Крупнейшие мировые машиностроительные компании на 2005 год

Компания	Стоимость фондов, млрд $	Доходы, млрд $	Прибыли, млрд $
General Electric	750,507 (1)*	152,866 (9)	16,819 (4)
General Motors	479,603	193,517 (5)	2,805
Toyota Motor	227,513	172,616 (7)	10,898 (11)
DaimlerChrysler	248,324	176,687 (6)	3,067

*В скобках указана позиция в общем рейтинге по показателю.

Российское машиностроение

Офисное здание госкорпорации Ростех

АвтоВАЗ — мощнейший в восточной Европе и России комплекс крупносерийного производства и сборки

Основная статья: Машиностроение России

В России машиностроительные предприятия, как и в мировой практике, зачастую действуют в рамках различных объединений или государственных корпораций: Ростех, Роскосмос, Русские машины, ОСК, Трансмашхолдинг.

Кроме оборонного и транспортного машиностроения выделяются компании электроэнергетического сектора: Силовые машины, группа «Энергомаш», Объединённые машиностроительные заводы, нефтегазового направления: группы ГМС, Интегра, Римера, Кунгур, Борец, а также сельскохозяйственного машиностроения: Ростсельмаш, Челябинский тракторный завод

Крупнейшие машиностроительные комплексы: АвтоВАЗ в Тольятти, КамАЗ в Набережных Челнах, Уралмашзавод в Екатеринбурге.

Образование и наука

Главное здание МВТУ — флагмана машиностроительного образования в России, находится в немецкой слободе — историческом центре московских промыслов

В России во многих школах в рамках программы (трудовое обучение в школе) мальчикам дают основные навыки работы с деревом и металлом, сборки из них различных конструкций, часто обучают работе с машинами. Ещё с 1950-х годов в старших классах многих школ обучают черчению, в том числе принципам машиностроительного черчения. Иногда при школах существуют дополнительные углублённые курсы.

Начальное и среднее профессиональное образование в машиностроении, в России как правило осуществляется в профессиональных лицеях и училищах при относительно крупных или важных предприятиях.

Наиболее известные общемашиностроительные высшие учебные заведения в России:

• Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана (МГТУ)
• Московский государственный технологический университет «Станкин»
• Санкт-Петербургский политехнический университет
• Механико-технологические факультеты региональных университетов: Уральского и Сибирского, Нижегородского, Самарского, Сибирского университета науки и технологии.

В некоторых российских школах менеджмента существуют машиностроительные направления, например в Московском университете управления действует кафедра отраслевого управления в машиностроении.

Важным профильным научным центром в России остаётся Московский институт машиноведения, и другие учреждения в рамках Отделения энергетики, машиностроения, механики и процессов управления РАН

Довольно сильные машиностроительные школы существуют в Минске, Киеве, Харькове и Днепре.

В мире

Главное здание МТИ, снимок с самолёта

Крупные технологические высшие школы с машиностроительными направлениями обучения в мире:

• Англоязычные: Массачусетский технологический институт, инженерные факультеты северо-американских и британских университетов
• Германоязычные: Швейцарская высшая техническая школа Цюриха, Берлинский и Штутгартский университеты
• Прочие: Марсельская высшая школа механики, Тулонский университет, Пекинский политехнический университет, Гуандунский технологический университет (Гуанчжоу)

Профессиональные объединения

• Союз машиностроителей России
• Союз машиностроителей Германии
• Американское общество инженеров-механиков

См. также

• Машиностроительный комплекс

Литература

• Ковшов А. Н. Технология машиностроения. — М.: Машиностроение, 1987. — 320 с.