導(dǎo)語：如何才能寫好一篇機(jī)械工程學(xué)科發(fā)展趨勢，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關(guān)鍵詞】 機(jī)械工程 研發(fā)應(yīng)用 發(fā)展策略

隨著時(shí)代的發(fā)展與能源的耗費(fèi)，21世紀(jì)人類社會(huì)面臨資源枯竭、氣候變暖、環(huán)境惡化、人口增加四個(gè)問題，面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。我國要向“制造強(qiáng)國”的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變，要實(shí)現(xiàn)此戰(zhàn)略轉(zhuǎn)移，關(guān)鍵在于制造技術(shù)的不斷發(fā)展，為了采取應(yīng)對(duì)未來機(jī)械工程的發(fā)展，需要正確認(rèn)識(shí)、預(yù)測工程面臨這些挑戰(zhàn)，并且加強(qiáng)制造科技創(chuàng)新能力，提升我國機(jī)械工程的不斷發(fā)展[1]。

1 機(jī)械工程學(xué)科的定義與進(jìn)展綜述

1.1 機(jī)械工程學(xué)科定義

機(jī)械工程學(xué)科包括機(jī)械學(xué)和制造科學(xué)兩大領(lǐng)域，主要是研究機(jī)械系統(tǒng)的性能、設(shè)計(jì)及制造的理論和技術(shù)的科學(xué)。其中機(jī)械學(xué)是研究機(jī)械結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)性能的學(xué)科，包括制造過程中的機(jī)構(gòu)學(xué)、設(shè)計(jì)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、傳動(dòng)學(xué)、摩擦學(xué)、仿生機(jī)械學(xué)以及微納機(jī)械學(xué)等；制造科學(xué)是研究制造過程及其系統(tǒng)的科學(xué)，制造科學(xué)包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)、成形制造、加工制造、測量及儀器、表面功能結(jié)構(gòu)制造、微納制造以及制造系統(tǒng)運(yùn)作管理等科學(xué)。

1.2 我國機(jī)械工程研究進(jìn)展綜述

機(jī)械工程研究推動(dòng)世界制造技術(shù)發(fā)展的主要?jiǎng)恿?，我國的機(jī)械工程技術(shù)雖然起步較晚，但是在航空、家電、微電子、石化、工程機(jī)械等行業(yè)，機(jī)械工程自主創(chuàng)新以及取得了長足的發(fā)展，為我國機(jī)械工程發(fā)展提供了大批新理論、新技術(shù)和新方法，為促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了技術(shù)支持，下面將介紹我國機(jī)械工程重點(diǎn)領(lǐng)域的發(fā)展情況[2，3]。

1.2.1 機(jī)械動(dòng)力學(xué)與傳動(dòng)學(xué)科發(fā)展

非線性動(dòng)力學(xué)、復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)智能維護(hù)是當(dāng)前機(jī)械動(dòng)力學(xué)的前沿領(lǐng)域。聞邦椿率先提出振動(dòng)利用工程的概念，采用動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)方法，創(chuàng)建了振動(dòng)利用工程學(xué)科。近年來，機(jī)械傳動(dòng)和控制的研究主要是高效、低能耗以及微型化。在相關(guān)的研究中，超聲電機(jī)是較為典型的傳動(dòng)機(jī)械，它突破了傳統(tǒng)電磁效應(yīng)電機(jī)原理，具有結(jié)構(gòu)簡單、噪聲低等優(yōu)點(diǎn)。王家序等針對(duì)船舶推進(jìn)系統(tǒng)的污染問題，提出了新型復(fù)合材料水動(dòng)密封軸承，節(jié)省了大量貴金屬、減少了對(duì)河海水的污染，得到了廣泛應(yīng)用。

1.2.2 仿生機(jī)械和生物制造領(lǐng)域發(fā)展

機(jī)械工程學(xué)科與納米科學(xué)、生物科學(xué)的交叉近年來的研究熱點(diǎn)，其中仿生機(jī)械學(xué)已經(jīng)成為一門新學(xué)科。任露泉通過研究動(dòng)物表面脫附減阻，采用仿真模擬和理論分析，開辟了我國機(jī)械仿生學(xué)領(lǐng)域，近年來根據(jù)該理論研制的機(jī)械已經(jīng)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械和國防工程。

1.2.3 機(jī)械測量學(xué)科領(lǐng)域發(fā)展

近年來機(jī)械工程研究中，機(jī)械測量產(chǎn)生原創(chuàng)性成果最多的領(lǐng)域，關(guān)于極端環(huán)境條件、智能數(shù)字化以及尺寸的測量是測量領(lǐng)域的主要發(fā)展方向。葉聲華等利用多種靶標(biāo)特殊幾何結(jié)構(gòu)，制備了能夠用于空間大尺寸測量的裝置，測量結(jié)果穩(wěn)定性好，現(xiàn)已用機(jī)和汽車工業(yè)。張書練等正交偏振激光器為核心，研發(fā)了精密測量儀器。秦樹人等提出了“智能虛擬控件”概念，并在此基礎(chǔ)上研制獲得可直接用于組建儀器產(chǎn)品的虛擬產(chǎn)品，該技術(shù)已經(jīng)廣泛用于教學(xué)測量分析中。

1.2.4 加工制造與設(shè)計(jì)學(xué)科領(lǐng)域

加工制造學(xué)科的發(fā)展重點(diǎn)在于高效、高精度以及柔性數(shù)字智能自動(dòng)化制造技術(shù)的研究。康仁科等針對(duì)天線罩電性能的特殊要求，構(gòu)建相關(guān)的理論模型，實(shí)現(xiàn)了測量加工一體化的精密修磨技術(shù)。譚建榮提出并實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品配置等4項(xiàng)設(shè)計(jì)技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)了機(jī)電產(chǎn)品的功能定制設(shè)計(jì)。黃慶學(xué)等自主設(shè)計(jì)制造中厚板剪切裝備，打破了國外產(chǎn)品的壟斷局面。韓旭提出高精度數(shù)字化模型的建模方法，提出了應(yīng)用于汽車零部件的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)。

1.2.5 微納制造與納米加工領(lǐng)域

目前微型機(jī)械系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢是工程性能優(yōu)化、智能系統(tǒng)集成、批量低成本；而納米加工主要研究是材料加工方法、尺度效應(yīng)、納米結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)的制造。在微納系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造方面，苑偉政等提出了MEMS集成設(shè)計(jì)工具，支持慣性、壓力、光學(xué)、射頻等器件的建模、仿真與分析，能夠?yàn)闄C(jī)械、電子等不同工程背景設(shè)計(jì)人員提供多層次、多入口的任意流程設(shè)計(jì)。

納米加工領(lǐng)域主要研究是納米納米梁、橋、探針、納機(jī)電諧振器結(jié)構(gòu)。董申等采用原子力顯微鏡機(jī)械耕犁加工方法，加工出多種復(fù)雜納結(jié)構(gòu)。周明等在飛秒激光生物分子納米加工。中科院物理所成功研制出具有對(duì)稱式機(jī)械結(jié)構(gòu)的雙探針掃描隧道顯微鏡探頭，提高了STM系統(tǒng)的信噪比，并應(yīng)用于實(shí)際。

2 機(jī)械工程科學(xué)發(fā)展總趨勢

我國的在機(jī)械工程科學(xué)雖然已經(jīng)取得較大的進(jìn)展，但是總體上還處于落后狀態(tài)。未來機(jī)械工程學(xué)科將主要受到制造業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展和學(xué)科的演變進(jìn)步的推動(dòng)與制約，因此我國機(jī)械工程新技術(shù)的發(fā)展，需要適應(yīng)全球化、信息化、綠色化、知識(shí)化和極端化的總趨勢發(fā)展，為制造業(yè)提供先進(jìn)的制造技術(shù)。由于我國資源和環(huán)境將在未來面臨空前的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，因此機(jī)械工程新技術(shù)的發(fā)展需要重視環(huán)境的保護(hù)、材料和能源的節(jié)省以及新能源制造領(lǐng)域的研究[4]。

3 機(jī)械學(xué)發(fā)展展望

（1）機(jī)械工程學(xué)科中機(jī)構(gòu)學(xué)是代表性學(xué)科之一，因?yàn)闄C(jī)構(gòu)學(xué)研究注重機(jī)構(gòu)學(xué)基礎(chǔ)理論以及注重與制造的學(xué)科交叉，從而使機(jī)械工程理論與關(guān)鍵技術(shù)能夠同時(shí)取得突破，制備開發(fā)出性能優(yōu)良的設(shè)備，在機(jī)器人機(jī)構(gòu)、工程機(jī)械、以及仿生機(jī)構(gòu)等工程機(jī)構(gòu)學(xué)大有用武之地。

（2）我國的機(jī)械設(shè)計(jì)理論與技術(shù)落后，導(dǎo)致中高端技術(shù)裝備中自主產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品少，因此應(yīng)該重點(diǎn)推動(dòng)復(fù)雜系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)、復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)的概念設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)支撐系統(tǒng)、基于網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)性能仿真虛擬設(shè)計(jì)等領(lǐng)域的理論、方法和技術(shù)的發(fā)展，提升機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展。

4 結(jié)語

目前我國的機(jī)械工程科學(xué)還處于相對(duì)落后的階段，具有較大的發(fā)展空間，為了促進(jìn)我國機(jī)械工程新技術(shù)的發(fā)展，需要制定學(xué)科的長遠(yuǎn)發(fā)展規(guī)劃，加強(qiáng)原創(chuàng)性理論研究以及新技術(shù)方法的支持力度，力爭在2020年前后，使我國的機(jī)械與制造學(xué)科總體上進(jìn)入國際先進(jìn)行列，促使我國制造業(yè)產(chǎn)生更多的高技術(shù)產(chǎn)品和世界名牌企業(yè)。

參考文獻(xiàn)：

[1]中國科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì).2008―2009機(jī)械工程（機(jī)械制造）學(xué)科發(fā)展報(bào)告[M].北京：中國科技出版社，2009.

篇2

隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，它一方面推動(dòng)了學(xué)科的之間的相互交錯(cuò)，另一方面也促使工程領(lǐng)域的進(jìn)一步改造。近年來，特別是計(jì)算機(jī)日益的小型化與功能化，其使用范圍也逐步的越來越廣。機(jī)電一體化技術(shù)就是集合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)與微電子技術(shù)等于一體的綜合性技術(shù)，它的廣泛使用，不僅提高了相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量，更是進(jìn)一步提升了機(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)效率。

1.機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀

以信息化來推動(dòng)工業(yè)化的發(fā)展，是現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的一項(xiàng)重大的戰(zhàn)略舉措，因?yàn)樾畔⒒饕峭ㄟ^計(jì)算機(jī)的應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)的，它的應(yīng)用開始將工業(yè)經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步的轉(zhuǎn)化為信息經(jīng)濟(jì)，這個(gè)信息化的過程不僅涉及到傳統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)，還涉及到人們的生活方式和基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)等等。當(dāng)然，雖然我國目前的機(jī)電一體化技術(shù)得到了一定程度的發(fā)展，但是與發(fā)達(dá)國家相比，還是存在著十分大的差距。據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)表明，我國信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)值還只有30-40%。這樣的一個(gè)差距，也在一定程度上極大的限制了我國機(jī)電一體化的發(fā)展進(jìn)程。但是國家還是十分的重視這一方面的建設(shè)，還為此成了專門的機(jī)電一體化的領(lǐng)導(dǎo)小組。因?yàn)樾畔a(chǎn)業(yè)是有十分長遠(yuǎn)的發(fā)展?jié)摿Φ?，如果能夠通過一些貿(mào)易或者技術(shù)轉(zhuǎn)讓，直接的吸取國外先進(jìn)的技術(shù)，在成本的節(jié)約上有著極大的優(yōu)勢。

另外機(jī)電一體化主要是由控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等等組成的，隨著它們進(jìn)一步的發(fā)展，也為機(jī)電一體化的技術(shù)條件提供了支撐，大規(guī)模集成電路的快速發(fā)展則為機(jī)電一體化的物質(zhì)條件奠定了很好的基礎(chǔ)，正是這些支撐，促使著我國的機(jī)電一體化正在逐漸的發(fā)展完善。

2.機(jī)電一體化的趨勢探討

機(jī)電一體化的發(fā)展是十分依賴于相關(guān)技術(shù)的發(fā)展程度的，因?yàn)樗粌H包括了計(jì)算機(jī)學(xué)、信息學(xué)，還包括了機(jī)械學(xué)、電子學(xué)、光學(xué)等等。所以這是一個(gè)協(xié)同發(fā)展的過程。由此可以探討出機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢主要有以下幾個(gè)方面。

（1）板塊化的發(fā)展

實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的版塊化是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的工程，因?yàn)樵摴こ躺婕暗降膹S家繁多、產(chǎn)品品種各異。在進(jìn)行研發(fā)時(shí)各種接口的設(shè)計(jì)也是各式各樣，例如它既會(huì)涉及到機(jī)械接口，還會(huì)設(shè)計(jì)到電氣接口等等，這都為機(jī)電一體化板塊化的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生了很大的障礙。但是該項(xiàng)工作能夠順利的完成，卻對(duì)機(jī)電與一體化的發(fā)展有著很強(qiáng)的促進(jìn)作用。例如在進(jìn)行加減速以及智能調(diào)速的研究時(shí)，想要達(dá)到更好的視覺處理效果，就必須要做好機(jī)電一體化的板塊化處理，只有這樣才能在進(jìn)行新產(chǎn)品的開發(fā)時(shí)有一個(gè)較好的標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)對(duì)于實(shí)現(xiàn)規(guī)模生產(chǎn)也有著較大的促進(jìn)作用。當(dāng)然這就對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的制定提出了較高的要求，不論是在部件和接口的選擇上，還是在單元的匹配程度上。當(dāng)然受著各方面利益博弈的影響，想要制定這樣一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，在實(shí)施的過程中還是有著一定的難度，但是可以先從一些規(guī)模較大的企業(yè)中試點(diǎn)，再逐步的推廣。我們可以肯定的是，這些標(biāo)準(zhǔn)的制定無論是對(duì)技術(shù)企業(yè)還是對(duì)產(chǎn)品企業(yè)的發(fā)展都有著極大的推動(dòng)作用。

（2）智能化發(fā)展

21世紀(jì)系統(tǒng)化的發(fā)展方向是一個(gè)十分重要的發(fā)展趨勢，因?yàn)樵跈C(jī)電一體化的建設(shè)之中，越來越關(guān)注人的力量，例如已經(jīng)得到推廣的機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床的使用等等都是智能化發(fā)展的結(jié)果。智能化的發(fā)展主要是在，通過人智慧，來完成對(duì)機(jī)械行為的設(shè)定。在這一過程中，不僅囊括了計(jì)算機(jī)學(xué)、數(shù)學(xué)、心理學(xué)等等知識(shí)，還需要人們更多的新思想和新方法，這樣通過人腦智慧的應(yīng)用，來完成機(jī)器的自主決策、判斷推理的能力。這樣對(duì)于目標(biāo)的完成能夠起到更好的控制作用。當(dāng)然我們不能要求機(jī)械能夠?qū)崿F(xiàn)和人類一樣水平的智商，但是通過各項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，還是能夠融入人的部分智能，這樣也能夠極大的推進(jìn)其發(fā)展。

（3）小型化的發(fā)展

小型化的發(fā)展主要是指機(jī)電一體化朝著一個(gè)微觀的趨勢發(fā)展，我們將其統(tǒng)稱為微電子機(jī)械系統(tǒng)，這對(duì)機(jī)電一體化的產(chǎn)品的尺寸都做出了標(biāo)準(zhǔn)化的規(guī)定，而且還有著朝微米和納米級(jí)發(fā)展的趨勢。它主要有著耗能少、體積小等等優(yōu)勢，而且其運(yùn)動(dòng)方式還十分的靈活，所以在軍事和醫(yī)療上都得到了廣泛的推崇。但是目前其發(fā)展的重難點(diǎn)主要在于微機(jī)械技術(shù)，因?yàn)樵谕瓿晌C(jī)電一體化產(chǎn)品的加工時(shí)，都必須要采用精細(xì)加工技術(shù)的，這類技術(shù)不僅包括光刻技術(shù)，還包括蝕刻技術(shù)。它們在技術(shù)攻破和創(chuàng)新上都還存在著一定的難度。

（4）系統(tǒng)化的發(fā)展

系統(tǒng)化發(fā)展主要表現(xiàn)在其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系既有開放式的特征，又有著模塊化的表現(xiàn)。這就要求該系統(tǒng)是既能夠進(jìn)行靈活的組合，又能夠隨意的進(jìn)行拆分，同時(shí)還需要各個(gè)子系統(tǒng)之間能夠進(jìn)行很好的協(xié)調(diào)，這樣便于整體的管理。在另一方面，系統(tǒng)化還體現(xiàn)在通訊能力的提升以及產(chǎn)品的人格化特征之上，因?yàn)槲磥懋a(chǎn)品的發(fā)展趨勢將更加的注重與人需求的結(jié)合，因?yàn)楫吘巩a(chǎn)品最終的使用者是人，所以，在進(jìn)行機(jī)電一體化產(chǎn)品的研發(fā)時(shí)，還應(yīng)該更多的關(guān)注產(chǎn)品的“情感”與智能，這樣才能更好的實(shí)現(xiàn)人機(jī)一體化。

3.結(jié)束語

不難看出，機(jī)電一體化的發(fā)展如果只是單純的依靠某一方面的力量，是根本無法完成的，它必須受到多方面技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)，這也是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的特點(diǎn)的，所以實(shí)現(xiàn)技術(shù)之間的協(xié)調(diào)發(fā)展，才是未來發(fā)展的總趨勢。當(dāng)然，文中所列舉的技術(shù)并不是與機(jī)電一體化相關(guān)的全部技術(shù)，它還包含著許多其他方面的技術(shù)。目前技術(shù)融合的可能性越來越大，涉及的范圍也越來越廣，這極大的推動(dòng)了機(jī)電一體化的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]李軍.淺析光機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展[A].海南省機(jī)械工程學(xué)會(huì)、海南省機(jī)械工業(yè)質(zhì)量管理協(xié)會(huì).綠色制造與低碳經(jīng)濟(jì)一一2010年海南省機(jī)械工程學(xué)會(huì)、海南省機(jī)械工業(yè)質(zhì)量管理協(xié)會(huì)“年會(huì)”暨機(jī)械工程科技學(xué)術(shù)報(bào)告會(huì)論文集[c].海南省機(jī)械工程學(xué)會(huì)、海南省機(jī)械工業(yè)質(zhì)量管理協(xié)會(huì)：，2010：4.

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【關(guān)鍵詞】進(jìn)展現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢；機(jī)械工程

0 前言

制造產(chǎn)業(yè)一向是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱，它和其他的產(chǎn)業(yè)相互扶持，從而推動(dòng)了世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展又促進(jìn)了世界文明的發(fā)展進(jìn)程。每一個(gè)國家都有自己的發(fā)展特色，從我們國家的角度來看，由于中國將實(shí)現(xiàn)從“制造大國”向“制造強(qiáng)國”的戰(zhàn)略轉(zhuǎn)變，使得我國的制造業(yè)開始了質(zhì)的轉(zhuǎn)變。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)轉(zhuǎn)變，就要有強(qiáng)大的創(chuàng)新能力。產(chǎn)品的創(chuàng)新和自主品牌的打造是中國制造業(yè)面臨的重要挑戰(zhàn)，也是未來發(fā)展的巨大空間。

1 機(jī)械工程在實(shí)踐中的進(jìn)展

1.1 機(jī)械工程自動(dòng)化在實(shí)際生產(chǎn)中的實(shí)踐

機(jī)械自動(dòng)化是在實(shí)踐中得到充分利用的學(xué)科?？梢哉f，以我國現(xiàn)在的國情來看，我國在機(jī)械工程方面的自動(dòng)化發(fā)展還有很長的路要走，我國總體經(jīng)濟(jì)與發(fā)達(dá)國家相比有著較大的差距。在一些地區(qū)，我們?nèi)匀灰詡鹘y(tǒng)的簡單機(jī)械來進(jìn)行生產(chǎn)和加工，而這么做的原因也相對(duì)容易分析，我國擁有較大的人口基數(shù)，提供了相當(dāng)數(shù)量的勞動(dòng)力，而低成本的勞動(dòng)力雖然提高了我國在機(jī)械制造領(lǐng)域的實(shí)際生產(chǎn)，但卻大幅降低了我國高新科研技術(shù)在實(shí)際生活中的應(yīng)用效率。所以我國在實(shí)踐生活中，機(jī)械自動(dòng)化的實(shí)際應(yīng)用并不理想。

1.2 機(jī)械工程在學(xué)科交叉中的實(shí)踐

科研創(chuàng)新向來重視團(tuán)隊(duì)合作精神，可以說良好的團(tuán)隊(duì)合作與科學(xué)的管理人員配置，是團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新必不可少的因素。近些年來，諾貝爾獎(jiǎng)獲得者大多的是團(tuán)隊(duì)合作，在機(jī)械設(shè)計(jì)方面也是如此，我國的團(tuán)隊(duì)合作能力在近些年有長足的提高，由以前的“個(gè)人研究”到現(xiàn)在的“團(tuán)隊(duì)合作”這一轉(zhuǎn)變既大大提高了我國在機(jī)械工程領(lǐng)域的研究效率，也極大的提高了我國機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展質(zhì)量，使各個(gè)領(lǐng)域的專家、研究團(tuán)隊(duì)能夠通力合作，讓機(jī)械工程在各個(gè)學(xué)科之間起到巨大的作用，既提高了機(jī)械工程在各領(lǐng)域的體系，也使其他學(xué)科可以在機(jī)械工程的支撐下，更快，更穩(wěn)定的發(fā)展，例如：在機(jī)械工程科學(xué)與電子科學(xué)的學(xué)科交叉中，在多領(lǐng)域?qū)＜?、研究人員的通力配合之下，計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)在近些年高速發(fā)展，而計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)又可以對(duì)機(jī)械工程進(jìn)行指導(dǎo)和研究。例如：在我國的高新技術(shù)區(qū)，已經(jīng)成功的實(shí)現(xiàn)了“無圖紙”的科學(xué)研究和“無圖紙”的工業(yè)制造，這大大減少了科學(xué)研究所需花費(fèi)的時(shí)間、精力、金錢，也同樣促進(jìn)了新一輪的科技創(chuàng)新，這樣的優(yōu)勢十分明顯，使得一些研究人員得以效仿。由此，又可以有新的團(tuán)隊(duì)得以創(chuàng)建，由此開始的良性循環(huán)為機(jī)械工程的現(xiàn)代化發(fā)展提供了巨大作用，又同樣也為我國在多領(lǐng)域綜合研究上添了濃墨重彩的一筆。

1.3 機(jī)械工程在專業(yè)綜合化中的實(shí)踐

綜合-專業(yè)分化-再綜合的反復(fù)循環(huán)，是知識(shí)發(fā)展的合理的和必經(jīng)的過程。機(jī)械工程也同樣面對(duì)著這個(gè)問題。為了能更好地發(fā)揮專業(yè)知識(shí)作用，同時(shí)加快科研效率，這就需要各個(gè)領(lǐng)域?qū)＜业暮献?，不同領(lǐng)域的專家們各具有精湛的專業(yè)知識(shí)，又具有足夠的綜合知識(shí)來認(rèn)識(shí)、理解其他學(xué)科的問題和工程整體的面貌，才能形成互相協(xié)同工作的有力集體。由于機(jī)械工程的知識(shí)總量已擴(kuò)大到遠(yuǎn)非一個(gè)人所能全部掌握，一定的專業(yè)化是必不可少的。但是專業(yè)化并不是一個(gè)長遠(yuǎn)的解決方案，過度的專業(yè)化造成知識(shí)過分分割，使得學(xué)科相對(duì)獨(dú)立，縮小了發(fā)展空間，使得研究人員視野狹窄，不能統(tǒng)觀和統(tǒng)籌稍大規(guī)模的工程的全貌和全局無法從多角度對(duì)機(jī)械工程進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)和統(tǒng)籌安排，縮小了技術(shù)交流的范圍。而從近些年開始，機(jī)械工程開始了專業(yè)綜合化，這大大提高了科研人員的專業(yè)素質(zhì)，也提高了研究效率，開拓了新的視野。所以，近些年我國機(jī)械工程在此方面有了十足的進(jìn)步。

2 機(jī)械工程在科技創(chuàng)新領(lǐng)域的研究進(jìn)展

2.1 機(jī)械工程在自動(dòng)化領(lǐng)域創(chuàng)新的研究進(jìn)展

在我國，機(jī)械自動(dòng)化一直是機(jī)械工程的一個(gè)核心組成部分，高新的科研技術(shù)都依賴于自動(dòng)化技術(shù)。我國一直以來都是投入大量的時(shí)間、精力、金錢來致力于提高我國在自動(dòng)化領(lǐng)域的創(chuàng)新能力。由于未來在制造業(yè)發(fā)展的大體趨勢為：全球化、信息化、綠色化、知識(shí)化和極端化，所以我國在近些年的機(jī)械工程在自動(dòng)化的領(lǐng)域中一直不斷的創(chuàng)新。我們本著研究要 “有所為、有所不為”的方針，堅(jiān)持科研創(chuàng)新，使得我國在數(shù)字控制機(jī)床制造和應(yīng)用的自動(dòng)化水平有了很大的提高，而這又為我國在科技創(chuàng)新中提供了有力武器。科技創(chuàng)新離不開實(shí)際應(yīng)用，在以前我國尚未開展機(jī)械自動(dòng)化的時(shí)候，更多的企業(yè)、單位、工廠都致力于提高傳統(tǒng)的機(jī)械加工技術(shù)，而在現(xiàn)在機(jī)械工程字自動(dòng)化高速發(fā)展的階段，越來越多的前沿技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)中得到應(yīng)用，從而使科技創(chuàng)新有了新的動(dòng)力，而一些墨守成規(guī)的企業(yè)和單位，都已經(jīng)逐漸的被淘汰，而自動(dòng)化機(jī)床、自動(dòng)化工廠都得以快速發(fā)展，從而形成良性循環(huán)，既提高了在機(jī)械自動(dòng)化領(lǐng)域科技創(chuàng)新的效率，又提高了市場競爭力，從而使我國在世界占有一席之地。而現(xiàn)在，在自動(dòng)化領(lǐng)域中，越來越多的技術(shù)關(guān)卡得以突破，在科技創(chuàng)新中機(jī)械自動(dòng)化有著空前的發(fā)展速度。

2.2 機(jī)械工程在學(xué)科交叉的研究進(jìn)展

近些年來，學(xué)科交叉一直是科技創(chuàng)新的一大領(lǐng)域，機(jī)械工程在近年來更多的開始學(xué)科間的創(chuàng)新發(fā)展，例如和信息科學(xué)和管理科學(xué)之間的交叉結(jié)合，既使得在信息與管理學(xué)獲得新的發(fā)展空間，加速了各個(gè)學(xué)科之間的通力合作，又使原有的機(jī)械工程科學(xué)體系得到相當(dāng)程度擴(kuò)展，在近年來這些技術(shù)創(chuàng)新都獲得了相當(dāng)可觀的研究成果。例如“型 MIG 焊接電弧控制法、等角速萬向聯(lián)軸器、超精密加工表面微觀形貌在位檢測儀、”而這些成果的獲得與這些學(xué)科之間的交叉、合作、創(chuàng)新都有密不可分的聯(lián)系，機(jī)械工程在今后的發(fā)展過程中，也同樣離不開這些學(xué)科的支撐。

2.3 機(jī)械工程在專業(yè)綜合化的研究進(jìn)展

機(jī)械工程在我國起步較晚，前些年我國對(duì)其研究較多是局限于本專業(yè)，對(duì)其周邊學(xué)科重視不足，從而出現(xiàn)了過度專業(yè)化的現(xiàn)象。但是近些年來，我國的研究人員越來越多的重視綜合化的研究，使得專業(yè)在各個(gè)領(lǐng)域開始擴(kuò)展，同時(shí)也獲得了其他學(xué)科的技術(shù)支持，在各個(gè)學(xué)科的配合下，我們?nèi)〉昧恕跋⊥粱衔锬Σ翆W(xué)特性、微機(jī)化現(xiàn)場動(dòng)平衡儀、磁盤精密沙袋研拋機(jī)理、SiC 陶瓷刀具、高溫密柵云紋法、高溫下材料力學(xué)性能測量裝置”等一系列令人矚目的研究成果。

3 結(jié)語

在現(xiàn)今的社會(huì)之中，我們在機(jī)械工程這門科學(xué)上已經(jīng)有了跨越式的進(jìn)步，但是我們?nèi)砸逍训恼J(rèn)識(shí)到，由于我國機(jī)械工程起步較晚，對(duì)該科學(xué)的認(rèn)識(shí)還不夠深入，同時(shí)我國機(jī)械工程的相應(yīng)高科技技術(shù)專利程度不高，自主創(chuàng)新能力不足，所以在未來的發(fā)展上，我國機(jī)械工程科學(xué)仍有較大的提升空間。為了能夠盡快的提升我國機(jī)械工程的有生力量，還需要我們的研究人員更要投入更大的精力、物力、財(cái)力，以此縮短逐漸與發(fā)達(dá)國家之間的差距。

【參考文獻(xiàn)】

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關(guān)鍵詞：機(jī)械自動(dòng)化；節(jié)能節(jié)電；發(fā)展趨勢；技術(shù)差異；設(shè)計(jì)原則

工業(yè)化帶來物質(zhì)高度文明化，為人類生活帶來翻天覆地的變化，一方面，人類享受著高度發(fā)達(dá)的物質(zhì)文明，另一方面，人類通過自己的聰明才智創(chuàng)造、發(fā)明眾多技術(shù)發(fā)明，進(jìn)一步推動(dòng)物質(zhì)文明的發(fā)展。機(jī)械自動(dòng)化是物質(zhì)文明的一大工具，先前的制造業(yè)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成較大的危害，而機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展推動(dòng)綠色產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，對(duì)此，設(shè)計(jì)綠色的機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品，將會(huì)具有遠(yuǎn)大的發(fā)展前途。機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品的綠色化主要是指使用時(shí)不污染環(huán)境，報(bào)廢后能回收利用，減少資源浪費(fèi)。

1.機(jī)械自動(dòng)化的概述

早在1971年日本的《機(jī)械設(shè)計(jì)》雜志副刊上刊登了機(jī)電一體化這一名詞，后來隨著機(jī)電一體化的發(fā)展而被廣泛的應(yīng)用。美國機(jī)械工程師協(xié)會(huì)于1984年為現(xiàn)代機(jī)械下了如下定義：“由計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)與控制的，用于完成包括機(jī)械力、運(yùn)動(dòng)和能量流等動(dòng)力學(xué)任務(wù)的機(jī)械和（或）機(jī)電部件相互聯(lián)系的系統(tǒng)”。它與前面提及的機(jī)電一體化是一致的，因此可以說現(xiàn)代機(jī)械就是指機(jī)電一體化系統(tǒng)。20世紀(jì)90年代國際機(jī)器與機(jī)構(gòu)理論聯(lián)合會(huì)，給出了這樣的定義，機(jī)電一體化是精密機(jī)械工程、電子控制和系統(tǒng)思想在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過程中的協(xié)同結(jié)合，因此又可以說機(jī)電一體化就是在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化基礎(chǔ)上的發(fā)展。

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化是機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)為主體，多門技術(shù)學(xué)科相互滲透、相互結(jié)合的產(chǎn)物，是正在發(fā)展和逐漸完善的一門新興的邊緣學(xué)科，機(jī)械自動(dòng)化使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電器化”邁入了以“機(jī)械自動(dòng)化”為特征的發(fā)展階段。

它的發(fā)展至今已經(jīng)成為一門有著自身體系的新型學(xué)科，隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，還將不斷被賦予新的內(nèi)容。但其最基本的特征可概括為：機(jī)械自動(dòng)化的設(shè)計(jì)制造是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標(biāo)，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性，低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。

需要強(qiáng)調(diào)的是，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合性技術(shù)，而不是機(jī)械技術(shù)，以及其他新技術(shù)的簡單組合、拼湊，這就是現(xiàn)代機(jī)械與機(jī)械電氣化在概念上的根本區(qū)別?，F(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造出的產(chǎn)品，不僅是人和手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸，具有智能化的特征是現(xiàn)代機(jī)械自動(dòng)化和傳統(tǒng)的機(jī)械在功能上的本質(zhì)區(qū)別。

2.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化設(shè)計(jì)原則

2.1 滿足對(duì)機(jī)器的功能要求

任何一種產(chǎn)品都是為滿足人們的某種需要而開發(fā)的，都必須具有某種主要功能，不同的產(chǎn)品具有不同的主要功能。概而言之，都能對(duì)輸入的物質(zhì)、能量和信息（即所謂工業(yè)三大要素）進(jìn)行某種處理，輸出具有所需特性的物質(zhì)、能量與信息，因此，機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)也必須具有對(duì)輸入的物質(zhì)、能量和信息進(jìn)行某種處理，從而輸出具有所需特性的物質(zhì)、能量與信息的主功能。

2.2利用先進(jìn)技術(shù)不斷創(chuàng)新

根據(jù)產(chǎn)品或系統(tǒng)的主功能不同，可對(duì)產(chǎn)品或系統(tǒng)進(jìn)行分類。以物料搬運(yùn)、加工為主。輸入物質(zhì)、能量和信息，經(jīng)過加工處理，主要輸出改變了位置和形態(tài)的物質(zhì)系統(tǒng)（或產(chǎn)品）稱為加工機(jī)，如各種機(jī)床、交通運(yùn)輸機(jī)械、食品加工機(jī)械、起重機(jī)械、紡織機(jī)械、印刷機(jī)械、輕工機(jī)械等。以能量轉(zhuǎn)換為主，輸入能量和信息，輸出不同能量的系統(tǒng)（或產(chǎn)品）稱為動(dòng)力機(jī)，其中輸出機(jī)械能的為原動(dòng)機(jī)，如電動(dòng)機(jī)、水輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等。以信息處理為主，輸入信息和能量，主要輸出某種信息，如數(shù)據(jù)、圖像、文字、聲音等的產(chǎn)品稱為信息機(jī)，如各種儀器、儀表、計(jì)算機(jī)、傳真機(jī)以及各種辦公機(jī)械等。

機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)除了具備上述必須的主功能外，還應(yīng)具備其它內(nèi)部功能、即動(dòng)力功能、檢測功能、控制功能、構(gòu)造功能?；谏鲜龅墓δ軜?gòu)成原理，既有利于設(shè)計(jì)或分析各種機(jī)械自動(dòng)化的產(chǎn)品，又有利于開拓思路，便于創(chuàng)造發(fā)明和創(chuàng)新。

3.機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)在化工生產(chǎn)中的應(yīng)用

生產(chǎn)過程中，對(duì)各個(gè)工藝過程的物理量（或工藝變量）有著一定的控制要求。有些工藝變量直接表現(xiàn)生產(chǎn)過程，對(duì)產(chǎn)品的數(shù)量與質(zhì)量起著決定性的作用，例如，精餾塔的塔頂或塔釜溫度，一般在操作壓力不變的情況下必須保持一定，才能得到合格的產(chǎn)品；加熱爐出口溫度的波動(dòng)不能超過允許范圍，否則將影響后一工段的效果；化學(xué)反應(yīng)器的反應(yīng)溫度必須保持平穩(wěn)，才能使效率達(dá)到指標(biāo)。有些工藝變量雖不直接地影響產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量，然而保持其平穩(wěn)卻是使生產(chǎn)獲得良好控制的前提。

鍋爐汽包是生產(chǎn)蒸汽的設(shè)備，幾乎是工業(yè)生產(chǎn)不可缺少的設(shè)備，保持鍋爐汽包的液位高度在規(guī)定范圍內(nèi)是非常重要的，若水位過低，則會(huì)影響產(chǎn)氣量，且鍋爐易燒干而發(fā)生事故；若水位過高，生產(chǎn)蒸汽含水量高，會(huì)影響蒸汽質(zhì)量，這些都是危險(xiǎn)的，因此對(duì)汽包的液位嚴(yán)加控制是保證鍋爐正常生產(chǎn)必不可少的措施。冷卻器的熱載體是冷卻劑，常采用液態(tài)氨等介質(zhì)作為冷卻劑，利用它們在冷卻器內(nèi)蒸發(fā)進(jìn)吸收工藝物料的大量熱量，使用工藝物料的出口溫度下降來達(dá)到生產(chǎn)工藝要求。

近二十年來，工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的迅速發(fā)展，加劇了對(duì)人類生存環(huán)境的污染，因此減小工業(yè)生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的污染的影響也納入了過程控制的目標(biāo)范圍。過程自動(dòng)化控制的主要目標(biāo)包括以下幾個(gè)方面：保證生產(chǎn)過程的安全和平穩(wěn)；達(dá)到預(yù)期的產(chǎn)量和質(zhì)量；盡可能地減少原材料和能源損耗；把生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的危害降到最小限度。

節(jié)約一次和二次能源是國家的戰(zhàn)略目標(biāo)，也是用戶十分關(guān)心的問題，機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品通過采用低能耗驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，最佳的調(diào)節(jié)控制，以提高設(shè)備的能源利用率，可達(dá)到明顯的節(jié)能效果。同時(shí)，由于多種學(xué)科的交叉融合，機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的許多功能一方面從機(jī)械系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到微電子、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，另一方面從硬件系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到軟件系統(tǒng)，從而使得機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品系統(tǒng)朝著輕小型方向發(fā)展，減少了材料消耗。

所以，無論是生產(chǎn)部門還是使用單位，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)和產(chǎn)品的應(yīng)用，都會(huì)帶來顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。正因?yàn)槿绱?，世界各國，首先是日本、美國、歐洲各國都在大力發(fā)展和推動(dòng)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，這也是社會(huì)現(xiàn)代化發(fā)展的必然趨勢。

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篇5

關(guān)鍵詞：工業(yè)工程；制造業(yè)；應(yīng)用分析

我國的制造業(yè)發(fā)展較慢，二十世紀(jì)八十年代末期才從原本的計(jì)劃市場經(jīng)濟(jì)脫離出來，轉(zhuǎn)成為沿用至今的市場經(jīng)濟(jì)體制，目前我國工業(yè)化的進(jìn)程開始向世界高等水平出發(fā)，從二十世紀(jì)八十年代至今已經(jīng)，我國的工業(yè)生產(chǎn)總值有了突破性的提升，年增長率超過了百分之十五以上，從原本的工業(yè)初期發(fā)展到了新世紀(jì)的國家工業(yè)化中期進(jìn)程。制造業(yè)的發(fā)展是國家崛起的先決條件，因此制造業(yè)也被成為我國工業(yè)領(lǐng)域的核心部分，也是實(shí)現(xiàn)改革開放現(xiàn)代化的關(guān)鍵進(jìn)程，發(fā)達(dá)國家綜合實(shí)力的強(qiáng)大很大一部分原因來自于其發(fā)達(dá)的旨制造業(yè)，因此目前確定國家的發(fā)達(dá)程度依靠的就是制造業(yè)的發(fā)展程度。工業(yè)工程的概念源自于美國，在二十世紀(jì)初期開始針對(duì)美國境內(nèi)工廠的質(zhì)量、效率、成本等方面的問題進(jìn)行處理，后來成為系統(tǒng)科學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、信息科學(xué)等理論為集合的一門專業(yè)技術(shù)體系。工業(yè)工程在新時(shí)期下被廣泛應(yīng)用在軍事、醫(yī)療、建筑、政府、餐飲等不同領(lǐng)域中以提高其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)值和效率，被現(xiàn)代學(xué)者稱之為行業(yè)體制中的現(xiàn)代工業(yè)工程。

1我國制造業(yè)出現(xiàn)的問題分析

我國的制造行業(yè)在二十一世紀(jì)的今天已經(jīng)世界聞名，我國出口的印有made in China的產(chǎn)品不僅有日用品和家用電器，還增加了很多高科技功能的新型電子產(chǎn)品。改革開放以來我國的工業(yè)發(fā)展速度一直處于世界前列，據(jù)調(diào)查顯示，我國的家用電器、醫(yī)療產(chǎn)品、電子產(chǎn)品等十?dāng)?shù)種制造業(yè)生產(chǎn)的資種產(chǎn)品的銷量均屬于世界第一，但是經(jīng)濟(jì)快速的發(fā)展往往會(huì)讓人忽略掉細(xì)節(jié)中出現(xiàn)的問題，因此對(duì)我國制造業(yè)出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析也是為中國經(jīng)濟(jì)的長足發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

一直以來，我國都很難在創(chuàng)新上做出成績，很多制造業(yè)行業(yè)中都是沿用發(fā)達(dá)國家已經(jīng)淘汰的陳舊技術(shù)，而且擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品不多，中國創(chuàng)造在短時(shí)間內(nèi)很難代替中國制造在世界人民心中對(duì)我國的印象。我國的制造業(yè)不僅體現(xiàn)在創(chuàng)造力的缺失，還有產(chǎn)業(yè)機(jī)構(gòu)不合理、整體偏向輕工業(yè)的現(xiàn)狀，我國的裝備制造業(yè)表現(xiàn)很薄弱，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國際平均水平。而且制造業(yè)技術(shù)的密集程度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于工業(yè)產(chǎn)值較高的國家。我國由于人口重多，勞動(dòng)力往往都很低廉，很多制造企業(yè)都會(huì)選擇低廉的人工勞動(dòng)力而舍棄了相關(guān)的機(jī)械設(shè)備，導(dǎo)致一部分企業(yè)雖然規(guī)模很大但是經(jīng)濟(jì)效益還不是很理想，不論是生產(chǎn)質(zhì)量還是生產(chǎn)效率都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于發(fā)達(dá)國家。

2工業(yè)工程在制造業(yè)中的意義和價(jià)值

工業(yè)工程可以為國家制造業(yè)的質(zhì)量、效率和成本提供更好的發(fā)展方案，很多發(fā)達(dá)國家制造業(yè)界的專家都為其在制造業(yè)中的發(fā)展做出了肯定。我國執(zhí)行工業(yè)工程已經(jīng)有半個(gè)世紀(jì)之久，但是真正落實(shí)到制造業(yè)發(fā)展中的僅有三十年左右，因此制造業(yè)領(lǐng)域的質(zhì)量、效率、成本問題都會(huì)影響我國的綜合國力和經(jīng)濟(jì)實(shí)力。新的全球形勢下，我國面臨的世界環(huán)境將會(huì)更為復(fù)雜，因此需要在世界各國的競爭中謀得一席之地，并且吸取其他國家和地區(qū)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，形成適合我國基本國情的制造業(yè)工業(yè)工程理論。

3工業(yè)工程的發(fā)展和在制造業(yè)中的應(yīng)用

3.1學(xué)科學(xué)術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展

在之后，我國執(zhí)行了改革開放的基本政策，開始了學(xué)習(xí)、引進(jìn)和模仿國際先進(jìn)管理理論和制度規(guī)范的進(jìn)程，雖然在很多領(lǐng)域的成果都很顯著，但是從制造業(yè)的角度來說并未取得可觀的成就。我國相關(guān)學(xué)者研討并創(chuàng)立了中國工業(yè)工程學(xué)科的推廣，并于二十世紀(jì)末期在我國的高等學(xué)府內(nèi)開設(shè)了工業(yè)工程的專業(yè)課程，截至目前為止已經(jīng)有超過二十五個(gè)省份和一百六十所高校應(yīng)用該學(xué)科，工業(yè)工程理論及教育體系得以成型。中國工業(yè)工程的英文縮寫為CIE，是結(jié)合了美國在工業(yè)工程的核心概念，以及結(jié)合我國實(shí)際情況形成的整體概念，其中對(duì)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)環(huán)境的影響也是比較重要的。中國工業(yè)工程的概念并不和美國工業(yè)工程定義的復(fù)雜，較為普及的概念是CIE是為多種行業(yè)和產(chǎn)業(yè)提高效率、成本、質(zhì)量以及其他管理層面的技術(shù)和理論，也可直接稱中國工業(yè)工程是為提高相關(guān)產(chǎn)業(yè)市場競爭力的主要方針。

3.2制造業(yè)企業(yè)中的應(yīng)用

中國工業(yè)工程的發(fā)展已有二十多年的歷史，并且成功在上千家制造業(yè)企業(yè)中得以應(yīng)用，從企業(yè)的數(shù)量上就能看出該理論在我國制造業(yè)中的發(fā)展前景。工業(yè)工程在我國涉及的行業(yè)有鋼鐵、汽車、機(jī)械、建材、家電等十?dāng)?shù)個(gè)行業(yè)和領(lǐng)域，其中的一汽集團(tuán)、廣東龍科基團(tuán)以及很多沿海地區(qū)的大型企業(yè)，都是在工業(yè)工程理論的獲益者，企業(yè)負(fù)責(zé)人將工業(yè)工程理論應(yīng)用在公司的管理制度和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中，由于企業(yè)之間的差別，產(chǎn)生的效果和掌握程度也不一樣。

3.2.1外資合資企業(yè)

很多的外資合資企業(yè)在發(fā)展過程中都是依靠母公司縣城的管理模式，這也是中國工業(yè)工程理論取得較早成就的時(shí)期，例如上海大眾、一汽大眾、摩托羅拉等。這些企業(yè)在外地設(shè)廠時(shí)首先設(shè)立了工業(yè)工程相關(guān)的職能和崗位，因此對(duì)于制造業(yè)來說，工業(yè)工程的應(yīng)用有利于明晰企業(yè)中的崗位職責(zé)和職能定位，同時(shí)也對(duì)生產(chǎn)環(huán)境中的設(shè)備和流程系統(tǒng)改善有一定的推動(dòng)作用。

3.2.2東南沿海地區(qū)企業(yè)

我國沿海地區(qū)于二十世紀(jì)九十年代開始設(shè)立了地域內(nèi)部的工業(yè)工程研發(fā)部門，將之作用于提高制造業(yè)領(lǐng)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和管理機(jī)制的基礎(chǔ)，東南沿海地區(qū)的市場經(jīng)濟(jì)體制為很多民營企業(yè)的發(fā)展提供了合理的社會(huì)環(huán)境，其中廣東科龍企業(yè)是較早將工程工業(yè)理論應(yīng)用于企業(yè)管理制度的企業(yè)之一。二十世紀(jì)末期，廣東科龍公司開始和天津大學(xué)的管理學(xué)院開展合作，不僅對(duì)企業(yè)的戰(zhàn)略部署、項(xiàng)目決策、制造水平、資金管理、人資發(fā)展以及現(xiàn)代信息化制造技術(shù)的提升奠定了良好的基礎(chǔ)，還為提高企業(yè)的核心市場競爭力和較高的經(jīng)濟(jì)效益做出了鋪墊。

3.2.3國有企業(yè)

二十一世紀(jì)以來，我國的國有企業(yè)開始加入來了激烈的市場競爭中，其中一部分企業(yè)開始意識(shí)到了工業(yè)工程對(duì)為企業(yè)發(fā)展的重要性，開始逐漸在決策和生產(chǎn)部門應(yīng)用工業(yè)工程理論執(zhí)行企業(yè)改革和創(chuàng)新工作。一汽股份有限公司是我國首家轎車制造業(yè)以股份制公司為身份上市的企業(yè)，在應(yīng)用工業(yè)工程的過程中首先學(xué)習(xí)了外國企業(yè)的先進(jìn)管理機(jī)制和生產(chǎn)方式，同時(shí)吸取一汽大眾公司的精益生產(chǎn)技術(shù)，達(dá)到生產(chǎn)現(xiàn)場的管理、效率、質(zhì)量、布置等得到了一定程度的提高。

4工業(yè)工程在制造業(yè)中的發(fā)展趨勢

隨著全球開始進(jìn)入到知識(shí)經(jīng)濟(jì)的時(shí)代，工業(yè)工程和信息技術(shù)的結(jié)合已經(jīng)成為制造業(yè)領(lǐng)域中的必然趨勢，企業(yè)對(duì)CIE的落實(shí)不僅能幫助企業(yè)在管理中取得良好效果，還能在生產(chǎn)、銷售、運(yùn)維等過程中加強(qiáng)企業(yè)的市場競爭力。相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)采取工業(yè)工程的示范研究課題，選擇目前我國影響力較大的制造企業(yè)為標(biāo)志性的成果展示平臺(tái)，形成工業(yè)工程在制造業(yè)中的可持續(xù)發(fā)展趨勢。

結(jié)束語：

從概念上說，工業(yè)工程是制造業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的助力手段，也是推進(jìn)國家各行各業(yè)健康發(fā)展的基礎(chǔ)體系，因此研究制造業(yè)中工業(yè)工程的應(yīng)用，也是為綜合國力的提升做出科學(xué)的優(yōu)化策略。

參考文獻(xiàn)

篇6

【關(guān)鍵詞】機(jī)械工程；技術(shù)；創(chuàng)新

1機(jī)械工程內(nèi)涵概述

機(jī)械設(shè)備是各項(xiàng)生產(chǎn)事業(yè)的必備基礎(chǔ)工具。從功能可以將其分為粉碎機(jī)械、動(dòng)力機(jī)械化、物料搬運(yùn)與交通運(yùn)輸機(jī)械等；從機(jī)械服務(wù)對(duì)象可分為化工機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、紡織機(jī)械與礦山機(jī)械等；從工作原理可將機(jī)械分為透平機(jī)械、熱力機(jī)械、流體機(jī)械與仿生機(jī)械等。隨著社會(huì)化進(jìn)程的不斷深入，機(jī)械工業(yè)成為支撐國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)行業(yè)，伴隨現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展。機(jī)械工業(yè)是科學(xué)技術(shù)物化的基礎(chǔ)，該產(chǎn)業(yè)的結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)必須靠高新技術(shù)的突破來實(shí)現(xiàn)，而機(jī)械工程學(xué)科領(lǐng)域正是技術(shù)創(chuàng)新的基地。

2技術(shù)創(chuàng)新的方法――TRIZ

1946年，俄國學(xué)者阿利赫舒列爾（G.S.Altshuller）和他的同事最先提出TRIZ（發(fā)明問題解決理論）理論及基本方法，可以普遍適用于新出現(xiàn)的發(fā)明問題，協(xié)助人們獲得這些發(fā)明問題的最有效解。現(xiàn)在，國際上已經(jīng)對(duì)超過250萬項(xiàng)出色的專利進(jìn)行過研究，大大充實(shí)了TRIZ的理論和方法體系。TRIZ理論有效地揭示了創(chuàng)造發(fā)明的內(nèi)在規(guī)律和原理，目標(biāo)是完全解決矛盾，獲得最終的理想解。它是基于技術(shù)的發(fā)展演化規(guī)律研究整個(gè)設(shè)計(jì)與開發(fā)過程，而非是盲目的創(chuàng)新。實(shí)踐證明，TRIZ理論可明顯加快人們創(chuàng)造發(fā)明的進(jìn)程，并最終得到高質(zhì)量的創(chuàng)新成果。

試錯(cuò)法、發(fā)散思維法、聯(lián)想法等傳統(tǒng)的創(chuàng)新方法，是TRIZ理論出現(xiàn)之前人們進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造采用的主要方法。與這些傳統(tǒng)方法相比，TRIZ創(chuàng)新法有不少優(yōu)點(diǎn)，如該體系中總結(jié)了創(chuàng)新的規(guī)律性，使創(chuàng)新過程的方向感增強(qiáng)，提高了創(chuàng)新效率，有助于預(yù)測產(chǎn)品的技術(shù)發(fā)展趨勢。同時(shí)，TRIZ方法具有良好的可推廣性和普適性。經(jīng)過半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，TRIZ方法形成了自身比較完善的體系，并在多個(gè)行業(yè)得到應(yīng)用。

技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)化理論是TRIZ中最重要的內(nèi)容之一。該理論主要有8大進(jìn)化法則，這些法則可以用來預(yù)測技術(shù)系統(tǒng)，產(chǎn)生并加強(qiáng)創(chuàng)新工具。這8大法則是：（1）技術(shù)系統(tǒng)的S曲線進(jìn)化法則；（2）提高理想度法則；（3）子系統(tǒng)的不均衡進(jìn)化法則；（4）動(dòng)態(tài)性和可控性進(jìn)化法則；（5）增加集成度再進(jìn)行簡化的法則；（6）子系統(tǒng)協(xié)調(diào)性進(jìn)化法則；（7）向微觀級(jí)和增加場應(yīng)用的法則；（8）減少人工介入的進(jìn)化法則。TRIZ法通常用于機(jī)械技術(shù)概念設(shè)計(jì)階段，針對(duì)研發(fā)過程提供先進(jìn)的創(chuàng)新理論、方法及多學(xué)科的知識(shí)背景，運(yùn)用軟件平臺(tái)引導(dǎo)設(shè)計(jì)者系統(tǒng)化地分析問題、分解矛盾。自創(chuàng)立以來，TRIZ增加了一系列工具，如，沖突矩陣、ARIZ、AFD、物質(zhì)――場分析、ISQ、DE、8種演化類型40個(gè)創(chuàng)新原理，39個(gè)工程技術(shù)特性，物理學(xué)、化學(xué)、幾何學(xué)等工程學(xué)原理知識(shí)庫等。這些工具為創(chuàng)新活動(dòng)的開展提供了基礎(chǔ)，從而使TRIZ的實(shí)際應(yīng)用具有可行性。但是TRIZ方法并沒有提供如何與實(shí)際情況相結(jié)合的現(xiàn)成思路，因此在實(shí)踐中還有大量工作需要完成。

3機(jī)械工程技術(shù)創(chuàng)新模式

技術(shù)創(chuàng)新模式指借助新理論、新技術(shù)和新工藝，開發(fā)生產(chǎn)新的機(jī)械設(shè)備，提供新的服務(wù)。技術(shù)創(chuàng)新的模式可以根據(jù)技術(shù)創(chuàng)新的動(dòng)力源、創(chuàng)新的內(nèi)容、創(chuàng)新的重要性和幅度、技術(shù)創(chuàng)新的方法等劃分為以下幾類：

3.1合作創(chuàng)新模式

機(jī)械工程技術(shù)的合作創(chuàng)新模式是指企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)與高等院校之間聯(lián)合開展的創(chuàng)新活動(dòng)。合作創(chuàng)新多出現(xiàn)于新興技術(shù)和高新技術(shù)領(lǐng)域，以共享資源或效益為前提，有明確的合作目標(biāo)和合作期限，合作各方在技術(shù)創(chuàng)新過程中協(xié)商投入，共同參與，分擔(dān)風(fēng)險(xiǎn)。企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)與高等院校的合作創(chuàng)新是國內(nèi)外機(jī)械工程技術(shù)創(chuàng)新的重要模式。

3.2自主創(chuàng)新模式

機(jī)械工程技術(shù)的自主創(chuàng)新是來源于組織內(nèi)部的技術(shù)突破，通過獨(dú)立的研究開發(fā)活動(dòng)，獲得擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，其成果通常是前所未有的重大科學(xué)發(fā)現(xiàn)、技術(shù)發(fā)明、原理性主導(dǎo)技術(shù)等，意味著在研究開發(fā)方面獨(dú)一無二的貢獻(xiàn)。自主創(chuàng)新可以擺脫技術(shù)引進(jìn)和模仿造成的依賴性，其根本是占據(jù)技術(shù)領(lǐng)域的主動(dòng)權(quán)。

3.3模仿創(chuàng)新模式

機(jī)械工程技術(shù)的模仿創(chuàng)新即通過模仿并改進(jìn)已有技術(shù)而進(jìn)行的創(chuàng)新活動(dòng)，是對(duì)率先進(jìn)入市場的機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行改造再創(chuàng)新，即首先掌握被模仿產(chǎn)品的技術(shù)訣竅，在此基礎(chǔ)上產(chǎn)生新的創(chuàng)意，超過原來的技術(shù)水平，使新技術(shù)更具市場競爭力。模仿創(chuàng)新的優(yōu)勢是能夠大量節(jié)約研發(fā)和市場費(fèi)用，降低投資風(fēng)險(xiǎn)，但是這一模式具有較強(qiáng)的技術(shù)跟隨性。隨著我國知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)的力度不斷增強(qiáng)，專利制度也在繼續(xù)完善，通過這種模式獲得效益顯著的新技術(shù)越來越困難。

4構(gòu)造有利于實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新的機(jī)制

圍繞一項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目所要的開展活動(dòng)非常多，例如，設(shè)計(jì)項(xiàng)目方案，協(xié)調(diào)多方力量共同開展技術(shù)創(chuàng)新活動(dòng)，對(duì)技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)控制，對(duì)創(chuàng)新人員進(jìn)行有效激勵(lì)以保證項(xiàng)目成功實(shí)施，以及對(duì)技術(shù)創(chuàng)新效果進(jìn)行績效考核等。技術(shù)創(chuàng)新機(jī)制是一系列動(dòng)力、規(guī)則和程序組成的復(fù)雜系統(tǒng)，核心為技術(shù)創(chuàng)新與市場需求之間的矛盾。該機(jī)制包括投融資機(jī)制，運(yùn)行機(jī)制，激勵(lì)機(jī)制，考核機(jī)制等基本機(jī)制及眾多子機(jī)制，它們之間也存在著相互影響和相互制約。

4.1投融資機(jī)制

科技是促進(jìn)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力，但科技的發(fā)展絕不是孤立的，財(cái)政、金融、稅收、貿(mào)易等相關(guān)政策共同作用才能促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新蓬勃發(fā)展。因此，在制定機(jī)械工程技術(shù)創(chuàng)新計(jì)劃時(shí)，一定要有財(cái)政、金融、稅收、貿(mào)易等方面政策意見的參與和協(xié)調(diào)，使所制定的技術(shù)創(chuàng)新方案具有可操作性。

4.2運(yùn)行機(jī)制

運(yùn)行機(jī)制是指技術(shù)創(chuàng)新逐步展開的規(guī)范化過程，它通常包含3個(gè)運(yùn)行循環(huán)；（1）生產(chǎn)的物質(zhì)流循環(huán)；（2）科技的信息流循環(huán)；（3）資金流循環(huán)。技術(shù)創(chuàng)新就是在這3個(gè)循環(huán)同時(shí)進(jìn)行、互相配合中完成的。

4.3激勵(lì)機(jī)制

機(jī)械工程技術(shù)創(chuàng)新激勵(lì)機(jī)制是管理者與研發(fā)人員（激勵(lì)主客體）之間進(jìn)行信息交流，達(dá)成協(xié)調(diào)的過程。就利益隸屬而言，技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目的管理者和研發(fā)人員是相互獨(dú)立的，因此激勵(lì)要依據(jù)實(shí)現(xiàn)雙方利益目標(biāo)這一原則進(jìn)行。

4.4考核機(jī)制

在考核機(jī)制中，要建立考核原則，設(shè)計(jì)考核的流程和具體考核指標(biāo)，明確負(fù)責(zé)人及其責(zé)任?？己说臄?shù)據(jù)并不代表一切，它可能只是某些潛在管理問題的表象，關(guān)鍵在于技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目管理部門如何綜合分析考核的數(shù)據(jù)結(jié)果，并以此作為技術(shù)創(chuàng)新機(jī)制管理的切入點(diǎn)，才能體現(xiàn)考核機(jī)制最有價(jià)值的意義。有效的技術(shù)創(chuàng)新機(jī)制是解放和發(fā)展現(xiàn)代生產(chǎn)力的根本途徑，開展技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)鍵內(nèi)容之一就在于建立有效的技術(shù)創(chuàng)新機(jī)制。

5結(jié)語

機(jī)械工業(yè)越來越成為國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，因此各類機(jī)械工程企業(yè)均應(yīng)繼續(xù)強(qiáng)化技術(shù)更新改造，有效提升機(jī)械產(chǎn)品現(xiàn)代化技術(shù)含量，科學(xué)推行產(chǎn)品研發(fā)更新，促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]嚴(yán)桂英.對(duì)我國機(jī)械工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及對(duì)策的思考[J].改革與戰(zhàn)略，2008.

篇7

機(jī)械制造業(yè)是衡量一個(gè)國家工業(yè)實(shí)力的重要標(biāo)志，是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)。它既處于生產(chǎn)基礎(chǔ)地位，又處于科技的前言，它依靠與生產(chǎn)資料、生產(chǎn)工具、科技手段，是現(xiàn)代化的動(dòng)力源。隨著科技的不斷進(jìn)步，制造業(yè)正逐漸與計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)融合，減少人的勞動(dòng)力，提高生產(chǎn)效率。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，近十年里，美國工人數(shù)量將減少到勞動(dòng)力的10%，減少的勞動(dòng)力正向高尖端人才轉(zhuǎn)化。在經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展的背景下，只有大力發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)，提高生產(chǎn)效率，才能在全球經(jīng)濟(jì)競爭中處于不敗之地。

先進(jìn)制造技術(shù)將設(shè)計(jì)、加工、生產(chǎn)、制造、銷售、售后于一體的工程學(xué)科，是當(dāng)今社會(huì)提高生產(chǎn)效率，降低成本，低碳環(huán)保，確保生產(chǎn)質(zhì)量的核心技術(shù)。企業(yè)要提高市場競爭力，先進(jìn)制造技術(shù)、經(jīng)濟(jì)實(shí)力和高素質(zhì)人才是密不可分的。自改革開放以來，我國先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展迅速，但與西方發(fā)達(dá)國家還是有一定差距，為縮小與發(fā)達(dá)國家的差距，提高國家工業(yè)實(shí)力，是我們的首要任務(wù)。

1.先進(jìn)制造技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

1.1國外先進(jìn)制造技術(shù)的現(xiàn)狀

在生產(chǎn)設(shè)計(jì)中，采用CAD設(shè)計(jì)、CAM分析和一些計(jì)算機(jī)仿真分析，使產(chǎn)品在加工前，符合理論設(shè)計(jì)要求；在制造加工中，實(shí)現(xiàn)車間加工的自動(dòng)化，即采用數(shù)控機(jī)床加工中心，立體化自動(dòng)倉庫等。近些年來，西方發(fā)達(dá)國家將研究方向主要放在制造系統(tǒng)自動(dòng)化上，提出并設(shè)計(jì)出很多自動(dòng)化制造系統(tǒng)，如計(jì)算機(jī)制造系統(tǒng)、集成制造系統(tǒng)等。下面對(duì)這兩種種系統(tǒng)進(jìn)行簡要分析：

計(jì)算機(jī)制造系統(tǒng)是將模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、PID、專家系統(tǒng)的人工智能控制理論應(yīng)用到先進(jìn)制造技術(shù)中，應(yīng)對(duì)在設(shè)計(jì)加工中遇到的問題，提高系統(tǒng)的加工精度。計(jì)算機(jī)制造系統(tǒng)是將實(shí)際生產(chǎn)中積累的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行保存并處理，應(yīng)用到實(shí)際生產(chǎn)中，進(jìn)而取代人力勞動(dòng)。

集成制造系統(tǒng)是用計(jì)算機(jī)軟件將制造技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)集成到一起，其優(yōu)點(diǎn)是試用與批量生產(chǎn)、效率高，含蓋生產(chǎn)中的全部過程。因此系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，是工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的方向。CAD/CAM技術(shù)是集成制造系統(tǒng)的核心技術(shù)。

1.2我國先進(jìn)制造技術(shù)的現(xiàn)狀

近些年來，我國多次對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)進(jìn)行研究與規(guī)劃，探討先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展方向。國家863計(jì)劃中涉及的計(jì)算機(jī)現(xiàn)代集成制造技術(shù)的研究，以掌握相關(guān)技術(shù)，建立制造技術(shù)中心，形成先進(jìn)制造技術(shù)產(chǎn)業(yè)鏈，生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量大幅提高。

但目前我國生產(chǎn)還應(yīng)用落后的生產(chǎn)設(shè)備，加工精度較低、能耗高等問題依然存在，高精密數(shù)控機(jī)床主要來自進(jìn)口，國內(nèi)生產(chǎn)產(chǎn)品占市場份額不足50%。

在企業(yè)管理方面，屬于粗放式管理，專業(yè)化管理低，人才利用率低。在高尖端技術(shù)的應(yīng)用中還相對(duì)落后，如微機(jī)電系統(tǒng)、數(shù)字集成系統(tǒng)的核心技術(shù)只能引進(jìn)國外設(shè)備，國內(nèi)只能生產(chǎn)和應(yīng)用一般技術(shù)。

2.我國先進(jìn)制造技術(shù)目前存在的問題

近些年來，我國在機(jī)械制造領(lǐng)域經(jīng)歷了從無到有，并且逐步發(fā)展進(jìn)步的階段。與過去相比，我國在先進(jìn)制造技術(shù)方面已經(jīng)有了很大的提升，但是同很多工業(yè)比較發(fā)達(dá)的國家相比，還存在著很多問題，主要有以下幾點(diǎn)：一是我國生產(chǎn)的產(chǎn)品檔次比較低，高水平產(chǎn)品的市場占有率極低；二是我國在產(chǎn)品的開發(fā)以及創(chuàng)新上能力還比較缺乏；三是我國在產(chǎn)品生產(chǎn)的專業(yè)化方面水平不高四是我國企業(yè)的生產(chǎn)管理技術(shù)比較落后。

3.先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展策略

3.1現(xiàn)代制造業(yè)信息化

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，尤其是網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，產(chǎn)品信息化已經(jīng)成為了制造業(yè)的必然發(fā)展趨勢。信息化使得先進(jìn)制造技術(shù)能夠充分利用網(wǎng)絡(luò)的便利來加快其發(fā)展，從而提高制造業(yè)的水平。具體的做法就是利用網(wǎng)絡(luò)來提高企業(yè)的管理水平，對(duì)我國企業(yè)現(xiàn)有的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改革，提高資源的利用率，優(yōu)化企業(yè)運(yùn)行模式，從而使得企業(yè)的生產(chǎn)制造能力得到整體的提高。

3.2倡導(dǎo)科技創(chuàng)新，帶動(dòng)先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展

不管是國家還是企業(yè)，創(chuàng)新都是推動(dòng)其發(fā)展的不竭動(dòng)力。唯有不斷創(chuàng)新，才能促使企業(yè)不斷向前發(fā)展，才能保證先進(jìn)制造技術(shù)水平的不斷提高。很多西方發(fā)達(dá)國家掌握著產(chǎn)品制造的核心技術(shù)，卻把創(chuàng)造利潤較少而對(duì)資源環(huán)境等影響較大的零部件制造業(yè)轉(zhuǎn)移動(dòng)別的國家。只有不斷進(jìn)行科技創(chuàng)新，才能夠提高資源利用率并降低生產(chǎn)成本，使得利潤最大化并能夠提高先進(jìn)制造技術(shù)水平。值得一提的是，要想創(chuàng)新，就要注重人才的培養(yǎng)。

3.3大力支持綠色制造技術(shù)

綠色制造技術(shù)作為一種新興的科學(xué)技術(shù)，受到了特別是一些發(fā)達(dá)國家在內(nèi)的很多國家的重視。隨著各國對(duì)于環(huán)境保護(hù)的重視，綠色制造將逐漸成為制造業(yè)的發(fā)展趨勢。對(duì)于綠色制造技術(shù)、節(jié)能技術(shù)已經(jīng)不可再生資源的替代技術(shù)加以研究，有利于我國的可持續(xù)發(fā)展。

4.先進(jìn)制造技術(shù)的展望與預(yù)測

我國先進(jìn)制造技術(shù)的研究主要集中在各大高校和研究所，但只停留在理論研究階段，不能很好的與實(shí)踐相結(jié)合。要想加速發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)，應(yīng)由企業(yè)根據(jù)具體生產(chǎn)項(xiàng)目，由高校相互參與，發(fā)揮各自長處。

目前，先進(jìn)制造技術(shù)主要應(yīng)用在航空航天、交通汽車、機(jī)床制造、能源開采等支柱產(chǎn)業(yè)。先進(jìn)制造技術(shù)研究應(yīng)全方面、多方位，不同規(guī)模企業(yè)應(yīng)按各自規(guī)模進(jìn)行研究，以提高我國裝備制造業(yè)的競爭力，發(fā)揮國家支柱產(chǎn)業(yè)的重要作用。

目前先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展方向應(yīng)面向大型加工中心、數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用，大力推廣計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，改進(jìn)加工工藝，建立完善的數(shù)據(jù)庫，培養(yǎng)年輕人才，提高技術(shù)水平，采用領(lǐng)先的管理方案。同時(shí)，必須學(xué)習(xí)國外先進(jìn)技術(shù)，把握機(jī)遇，使我國先進(jìn)制造技術(shù)早日與世界接軌。

5.結(jié)束語

先進(jìn)制造技術(shù)作為國家制造業(yè)水平的重要指標(biāo)，對(duì)國家工業(yè)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。隨著社會(huì)的不斷發(fā)展進(jìn)步，人們對(duì)于產(chǎn)品的要求也越來越高，提高先進(jìn)制造技術(shù)水平勢在必行。我們應(yīng)對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的國內(nèi)外現(xiàn)狀有一個(gè)全面的了解，把握其發(fā)展趨勢，努力提高我國的先進(jìn)制造技術(shù)水平。

參考文獻(xiàn)

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篇8

光機(jī)電一體化系統(tǒng)主要由動(dòng)力、機(jī)構(gòu)、執(zhí)行器、計(jì)算機(jī)和傳感器五個(gè)部分組成，相互構(gòu)成一個(gè)功能完善的柔性自動(dòng)化系統(tǒng)。其中計(jì)算機(jī)軟硬件和傳感器是光機(jī)電一體化技術(shù)的重要組成要素。與傳統(tǒng)的機(jī)械產(chǎn)品比較，光機(jī)電一體化產(chǎn)品具有以下技術(shù)特征。

1.1體積小，重量輕，適應(yīng)性強(qiáng)，操作更方便

光機(jī)電一體化技術(shù)使得操作人員擺脫了以往必須按規(guī)定操作程序或節(jié)后頻繁緊張地進(jìn)行單調(diào)重復(fù)操作的工作方式，可以靈活方便地按需控制和改變生產(chǎn)操作程序，任何一臺(tái)光機(jī)電一體化裝置的動(dòng)作，可由預(yù)設(shè)的程序一步一步控制實(shí)現(xiàn)，甚至實(shí)現(xiàn)操作全自動(dòng)化和智能化。

1.2功能增加，精度大幅提高

光機(jī)電一體化系統(tǒng)包括以激光、電腦等現(xiàn)代技術(shù)集成開發(fā)的自動(dòng)化、智能化機(jī)構(gòu)設(shè)備、儀器儀表和元器件。電子技術(shù)的采用使得包饋控制水平提高，運(yùn)算速度加快，通過電子自動(dòng)控制系統(tǒng)可精確按預(yù)設(shè)動(dòng)作，其自行診斷、校正、補(bǔ)償功能可減少誤差，達(dá)到靠單純機(jī)械方式所不能實(shí)現(xiàn)的工作精度。同時(shí)，由于機(jī)械傳動(dòng)部件減少，機(jī)械磨損及配合間隙等引起的誤差也大大減小。

1.3部分硬件實(shí)現(xiàn)軟件化，智能化程度提高

傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備一般不具有自維修或自診斷功能。光機(jī)電一體化技術(shù)使得電子裝置能按照人的意圖進(jìn)行自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測、信息采集及處理、調(diào)節(jié)、修正、補(bǔ)償、自診斷、自動(dòng)保護(hù)直至自動(dòng)記錄、顯示、打印工作結(jié)果。通過改變程序，指令等軟件內(nèi)容而無需改動(dòng)硬件部分就可變換產(chǎn)品的功能，使機(jī)械控制功能內(nèi)容的確定和變化趨勢向"軟件化"和"智能化"。

1.4產(chǎn)品可靠性得到提高，使用壽命增長

傳統(tǒng)的機(jī)械裝置的運(yùn)動(dòng)部分，一般都伴隨著磨損及運(yùn)動(dòng)部件配合間隙所引起的動(dòng)作誤差，導(dǎo)致可動(dòng)摩擦、撞擊、振動(dòng)等加重，嚴(yán)格影響裝置壽命、穩(wěn)定性和可靠性。而光機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，使裝置的可動(dòng)部件減少，磨損也大為減少，像集成化接近開關(guān)甚至無可動(dòng)部件、無機(jī)械磨損。因此，裝置的壽命提高，故障率降低，從而提高了產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性。

1.5融合了多種學(xué)科新技術(shù)，衍生出許多功能更強(qiáng)、性能更好的新產(chǎn)品

光機(jī)電一體化產(chǎn)品的研究開發(fā)涉及到許多學(xué)科和專業(yè)知識(shí)，包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、聲學(xué)、機(jī)械工程學(xué)、電力電子學(xué)、電工學(xué)、系統(tǒng)工程學(xué)、光學(xué)、控制論、信息論和計(jì)算機(jī)科學(xué)等。例如人們很熟悉的靜電復(fù)印機(jī)、彩色印像機(jī)等，就是一種由機(jī)、電、光、磁、化學(xué)等多種學(xué)科和技術(shù)復(fù)合創(chuàng)新的新型產(chǎn)品。光機(jī)電一體化技術(shù)將光電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、控制技術(shù)與機(jī)械技術(shù)各自的優(yōu)勢結(jié)合起來，衍生出許多功能更強(qiáng)、性能更好的新一代技術(shù)裝備。

1.6產(chǎn)品系統(tǒng)性增強(qiáng)，各部分系統(tǒng)間協(xié)調(diào)性要求提高

光機(jī)電一體化是一門學(xué)科的邊緣科學(xué)技術(shù)，多種技術(shù)的綜合及多個(gè)部分的組合，使得光機(jī)電一體化技術(shù)及產(chǎn)品更具有系統(tǒng)性、完整性和科學(xué)性。其各個(gè)組成部分在綜合成一個(gè)完整的系統(tǒng)中相互配合有嚴(yán)格的要求，這就要求各種技術(shù)揚(yáng)長避短，提高系統(tǒng)協(xié)調(diào)性。

2.研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

2.1研究現(xiàn)狀

自從我國實(shí)行改革開放以來，科技領(lǐng)域急起直追，我國的光機(jī)電一體化技術(shù)已取得明顯的成效，數(shù)控產(chǎn)品有了很大的提高，尤其是經(jīng)濟(jì)型靈敏數(shù)控裝置發(fā)展很快，是我國特有的經(jīng)濟(jì)實(shí)用產(chǎn)品，不但適用國內(nèi)市場的需要，部分產(chǎn)品還隨主機(jī)配套出口。國內(nèi)的機(jī)械產(chǎn)品采用可編程控制器（PC）和微電子技術(shù)控制設(shè)備也越來越多，覆蓋面也日益擴(kuò)大，從紡織機(jī)械、軸承加工設(shè)備、機(jī)床、注塑機(jī)到橡膠輪胎成型機(jī)、重型機(jī)械、輕工業(yè)機(jī)械都是如此，我國自行研制和生產(chǎn)的光機(jī)電設(shè)備，在質(zhì)量上也有重大突破，為今后的推廣應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。

2.2發(fā)展趨勢

光機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)滲透到各個(gè)學(xué)科、領(lǐng)域，成為一種新興的學(xué)科，并逐漸成為一種產(chǎn)業(yè)，而這些產(chǎn)業(yè)作為新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)越來越受到高度重視。

從世界科學(xué)技術(shù)的發(fā)展情況來看，光機(jī)電一體化技術(shù)的未來技術(shù)熱點(diǎn)主要包括：

（1）激光技術(shù)

1）高單色性，利用激光高單色性作精密測量時(shí)，可極大地提高測量精度和量程。

2）高方向性，因具有很遠(yuǎn)距離傳輸光能和傳輸控制指令的能力，從而可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離激光通信、激光測距、激光雷達(dá)、激光導(dǎo)航以及遙控。

3）高亮度性，利用激光的高亮度特性，中等亮度激光束在焦點(diǎn)附近可產(chǎn)生幾千到幾萬度的高溫，可使照射點(diǎn)物體熔化或汽化，對(duì)各種各樣材料和產(chǎn)品進(jìn)行特種加工。

4）相干性，由于激光速頻率單一、相位方向相同。適用于激光通信、全息照相、激光印刷以及光學(xué)計(jì)算機(jī)的研制，而在實(shí)際運(yùn)用中也會(huì)通過一些激光技術(shù)改變激光輻射的特性，應(yīng)用范圍更廣。

（2）傳感檢測技術(shù)

1）激光準(zhǔn)直，能夠測量平直度、平面度、平行度、垂直度，也可以做三維空間的基準(zhǔn)測量。

2）激光測距，其探測距離遠(yuǎn)，測距精度高，抗干擾性強(qiáng)，體積小，重量輕，但受天然影響大。

3）光纖探測器，在目標(biāo)很小，間隔受限或危險(xiǎn)的環(huán)境中，最常選用的是光纖探測器。

其他還有激光打孔、刻槽=標(biāo)記、光化學(xué)沉積等加工技術(shù)。

（3）激光快速成型技術(shù)

激光快速成型是利用計(jì)算機(jī)將復(fù)雜的三維物體轉(zhuǎn)化為二維層，將熱塑性塑料粉末或膠粘襯底片材紙張燒結(jié)，由點(diǎn)、線構(gòu)造零件的面（層），然后逐層成型。激光快速成型技術(shù)可使新產(chǎn)品及早投放市場，極大地提高了汽車生產(chǎn)企業(yè)對(duì)市場的適應(yīng)能力和產(chǎn)品的競爭能力。

（4）光能驅(qū)動(dòng)技術(shù)

利用光致變形材料可制作光致動(dòng)器和光機(jī)器人?，F(xiàn)已研制成功一種光致動(dòng)器，其工作原理是將光照在形狀記憶合金上，反復(fù)地通、斷使材料伸縮，再利用感溫磁性體的溫度特性，將材料末端吸附在襯底上。利用材料本身的伸縮和端部的吸附特性，加上光的通斷便能實(shí)現(xiàn)所要求的動(dòng)作。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該致動(dòng)器能可在頂面步行。這種狀態(tài)目標(biāo)處于初級(jí)階段，如果能發(fā)現(xiàn)具有優(yōu)異光作用特性的動(dòng)態(tài)物質(zhì)，則可使光能驅(qū)動(dòng)技術(shù)廣泛應(yīng)用。

3.結(jié)語

技術(shù)上的改革和與之相配套的技術(shù)支持是創(chuàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)。開發(fā)光機(jī)電一體化產(chǎn)品有不同的層次和靈活的自由度。在機(jī)械技術(shù)中恰當(dāng)?shù)匾腚娮蛹夹g(shù)，產(chǎn)品的面貌和行業(yè)的面貌就可以迅速發(fā)生巨大變化。產(chǎn)品一旦實(shí)現(xiàn)光機(jī)電一體化，便具有很高的功能水平和附加價(jià)值，將給開發(fā)生產(chǎn)者和用戶帶來巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。

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篇9

（西華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，四川成都610039）

摘要：主要對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和輪廓設(shè)計(jì)作論述。首先對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和輪廓設(shè)計(jì)研究進(jìn)行了介紹，論述其在國內(nèi)外的發(fā)展概況，同時(shí)指出凸輪機(jī)構(gòu)在目前應(yīng)用過程中存在的問題，并提出了相應(yīng)的解決方案，最后對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)的發(fā)展趨勢作了概述。

關(guān)鍵詞 ：凸輪機(jī)構(gòu)；運(yùn)動(dòng)規(guī)律；輪廓設(shè)計(jì)

0引言

凸輪機(jī)構(gòu)由凸輪、從動(dòng)件及機(jī)架組成，通過直接接觸將預(yù)定的運(yùn)動(dòng)傳給從動(dòng)件。凸輪機(jī)構(gòu)不僅結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，而且能夠?qū)崿F(xiàn)多種復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和軌跡，在各種機(jī)械中得到了廣泛的運(yùn)用，如輕工業(yè)機(jī)械、紡織機(jī)械、包裝機(jī)械、印染機(jī)械、內(nèi)燃機(jī)械等。凸輪機(jī)構(gòu)之所以能在各種自動(dòng)機(jī)械中獲得廣泛應(yīng)用，還因?yàn)樗嬗袑?dǎo)引及控制機(jī)構(gòu)的各種功能。雖然現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)技術(shù)水平很高，但凸輪機(jī)構(gòu)理論和設(shè)計(jì)方法仍然是許多數(shù)學(xué)家、工程技術(shù)人員和自然科學(xué)家研究的熱點(diǎn)。凸輪研究主要包括以下內(nèi)容：一是凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，二是凸輪機(jī)構(gòu)的輪廓設(shè)計(jì)。經(jīng)過多年研究，凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律主要有多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)、三角函數(shù)運(yùn)動(dòng)［1］，凸輪輪廓設(shè)計(jì)主要有平面凸輪機(jī)構(gòu)、空間凸輪機(jī)構(gòu)，確定輪廓的方法有瞬心法、包絡(luò)法、共軛曲面法、等距曲面法［2］、反求法。

1凸輪研究歷史概述

在最近的研究中一些學(xué)者還提出了其他類型的機(jī)構(gòu)，如球面分度凸輪機(jī)構(gòu)、內(nèi)嚙合式平行分度凸輪機(jī)構(gòu)和弧面球包絡(luò)分度機(jī)構(gòu)等，在過去的幾十年里凸輪研究工作者對(duì)凸輪輪廓設(shè)計(jì)及凸輪運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究不僅取得了顯著的成就，還拓寬了凸輪的研究領(lǐng)域和方向。

（1）對(duì)從動(dòng)件彈性的凸輪機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了比較深入的研究，并分析了多種凸輪曲線對(duì)機(jī)構(gòu)動(dòng)力學(xué)性能的影響，同時(shí)也涉及了有關(guān)間隙的運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)、諧分析、諧綜合、振動(dòng)方面的研究。

（2）經(jīng)過多年積累，凸輪研究已在振動(dòng)、噪聲、磨損等方面取得了一定的成績。在20世紀(jì)，一些研究人員就將數(shù)值仿真方法用于研究凸輪從動(dòng)件磨損，效果良好。

在過去的100年里，凸輪機(jī)構(gòu)的發(fā)展決定著新的制造工藝的發(fā)展。早在20世紀(jì)30年代，F(xiàn).D.Furman就寫了一本專門介紹凸輪設(shè)計(jì)的著作，當(dāng)時(shí)的研究工作主要集中在低速凸輪，且主要分析運(yùn)動(dòng)規(guī)律；到40年代，就開始有人對(duì)凸輪的振動(dòng)進(jìn)行研究，并從經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)發(fā)展到有理論根據(jù)的運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)分析，40年代末，J.A.Hrones就注意到從動(dòng)件的剛度對(duì)凸輪運(yùn)動(dòng)動(dòng)力學(xué)的影響；50年代，又有不少學(xué)者運(yùn)用各種儀器對(duì)高速凸輪的動(dòng)力學(xué)影響進(jìn)行了研究，如高速攝影機(jī)、加速度分析儀，Tear對(duì)多項(xiàng)式運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行了詳細(xì)的研究，T.Weber等人又提出了傅氏運(yùn)動(dòng)規(guī)律［3］。日本在凸輪設(shè)計(jì)方面尋求凸輪的精確解和凸輪的運(yùn)動(dòng)曲線多樣化，他們還加強(qiáng)了凸輪動(dòng)力學(xué)和振動(dòng)方面的研究，提高了凸輪的速度，發(fā)展了高速凸輪。

2凸輪機(jī)構(gòu)應(yīng)用和研究存在的問題及解決方案

2.1凸輪機(jī)構(gòu)在結(jié)構(gòu)性能分析中存在的問題和解決方案

凸輪機(jī)構(gòu)分析方法很多，傳統(tǒng)分析方法都需要進(jìn)行復(fù)雜的計(jì)算，工作量很大，分析結(jié)果也很難進(jìn)行詳細(xì)的描述。計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)給凸輪機(jī)構(gòu)的分析帶來了新方法。國外對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)性能分析的研究已取得了一些成果，研發(fā)了具有凸輪機(jī)構(gòu)分析功能的軟件，這些軟件功能強(qiáng)大，但成本高、計(jì)算繁瑣、可視化沒有針對(duì)性。國內(nèi)也在研發(fā)凸輪機(jī)構(gòu)分析軟件，但與國外研究相比仍有很大差距，能夠自動(dòng)進(jìn)行計(jì)算機(jī)建模，并具有動(dòng)畫等可視化顯示功能的軟件很少。解決這些問題，對(duì)于研發(fā)一套成本低、操作簡單的凸輪機(jī)構(gòu)通用分析軟件十分重要。要實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的自動(dòng)建模，首先要解決凸輪機(jī)構(gòu)的構(gòu)成形式及參數(shù)描述問題，為計(jì)算機(jī)提供用戶機(jī)構(gòu)分析所需的信息。通過人機(jī)交互構(gòu)建分析模型的方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）實(shí)現(xiàn)分析軟件的通用性；（2）能夠進(jìn)行快速準(zhǔn)確的分析，形象直觀，操作簡單；（3）當(dāng)參數(shù)改變時(shí)，只需要在計(jì)算機(jī)界面上簡單操作，就可以修改模型，從而達(dá)到縮短設(shè)計(jì)周期的目標(biāo)。

在國內(nèi)外凸輪機(jī)構(gòu)研究成果的基礎(chǔ)上，利用人機(jī)交互方式實(shí)現(xiàn)對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)構(gòu)成的描述，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的計(jì)算機(jī)自動(dòng)建模。根據(jù)分析機(jī)構(gòu)的元素組成順序，計(jì)算機(jī)可自動(dòng)調(diào)用相應(yīng)的子模塊，完成機(jī)構(gòu)的分析計(jì)算。該軟件具有使用方便、計(jì)算精度高、可視化效果好和后期處理功能強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。

2.2凸輪機(jī)構(gòu)在再現(xiàn)軌跡優(yōu)化設(shè)計(jì)中存在的問題和解決方案

優(yōu)化設(shè)計(jì)方法是機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用最為廣泛的一種方法，凸輪機(jī)構(gòu)軌跡再現(xiàn)的設(shè)計(jì)方法已不再局限于幾何法和實(shí)驗(yàn)法。但目前再現(xiàn)凸輪機(jī)構(gòu)軌跡的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，通常是站在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的角度思考問題，注重結(jié)構(gòu)誤差對(duì)機(jī)構(gòu)輸出偏差的影響，卻忽略了制造過程中加工誤差產(chǎn)生的影響。因此，這種設(shè)計(jì)往往在理論上可行，但由于加工誤差的存在會(huì)使機(jī)構(gòu)輸出偏差增大，導(dǎo)致這種在理論上可行的設(shè)計(jì)反而在實(shí)際應(yīng)用中變得不可行。因此，由于加工過程中的誤差產(chǎn)生的輸出偏差應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)時(shí)就考慮進(jìn)去。用相同的方法加工一批構(gòu)件，受公差的影響，幾何尺寸呈正態(tài)分布，是隨機(jī)變量而不是常量，而機(jī)構(gòu)輸出偏差是幾何尺寸及其分散度的函數(shù)，也是隨機(jī)變量。如何將隨機(jī)變量引入一般優(yōu)化設(shè)計(jì)的變量中，使之更好地反映事物的概率，需要將以概率統(tǒng)計(jì)方法為基礎(chǔ)的可靠性設(shè)計(jì)與一般的優(yōu)化設(shè)計(jì)方法相結(jié)合，使機(jī)構(gòu)再現(xiàn)軌跡的優(yōu)化設(shè)計(jì)具有可靠性。

機(jī)構(gòu)尺寸公差對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)再現(xiàn)軌跡優(yōu)化設(shè)計(jì)的影響，需從設(shè)計(jì)和制造的角度進(jìn)行考慮。隨機(jī)變量設(shè)置為有統(tǒng)計(jì)特征的設(shè)計(jì)變量，采用可靠的設(shè)計(jì)原理，建立優(yōu)化設(shè)計(jì)模型，較好地反映客觀實(shí)際，在給定設(shè)計(jì)精度的前提下將最大公差作為目標(biāo)函數(shù)，這樣不僅可以降低制造成本，而且適用于因制造公差及鉸鏈磨損致使構(gòu)件長度的微小變化對(duì)輸出精度產(chǎn)生較大影響的工作場合。可見，目標(biāo)函數(shù)的選擇是優(yōu)化工作中的關(guān)鍵［4］。

2.3凸輪機(jī)構(gòu)在運(yùn)動(dòng)性能分析方面存在的問題

（1）凸輪機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)綜合較為復(fù)雜，只能近似地實(shí)現(xiàn)給定的運(yùn)動(dòng)規(guī)律與軌跡；（2）由于凸輪機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)鏈通常較長，再加上各運(yùn)動(dòng)副元素之間表面的磨損，因而會(huì)產(chǎn)生較大的運(yùn)動(dòng)誤差累計(jì)。

3凸輪機(jī)構(gòu)未來的發(fā)展趨勢

回顧過去，展望未來，凸輪機(jī)構(gòu)的應(yīng)用研究將向多學(xué)科之間相互融合和滲透方向發(fā)展。

對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)分析與綜合應(yīng)從不同的角度、采用不同的方法去研究。在對(duì)凸輪機(jī)構(gòu)進(jìn)行性能分析并揭示其特征本質(zhì)的基礎(chǔ)上，尋求機(jī)構(gòu)尺寸綜合的新理論和新方法，以便能快捷、簡便地完成機(jī)構(gòu)分析特別是機(jī)構(gòu)綜合的任務(wù)。我們要把計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)量大、圖形顯示、數(shù)據(jù)處理、快速計(jì)算等功能，應(yīng)用到凸輪機(jī)構(gòu)分析與綜合的理論、概念、知識(shí)、方法中，充分發(fā)揮其分析判斷與邏輯推理等作用，以推動(dòng)機(jī)構(gòu)分析與綜合在工程實(shí)際中的應(yīng)用及將現(xiàn)代化、可視化軟件系統(tǒng)應(yīng)用到產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)中。

未來凸輪機(jī)構(gòu)研究的對(duì)象將會(huì)是由機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)和原動(dòng)機(jī)結(jié)合而成的整個(gè)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)，通過對(duì)整個(gè)機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的研究，揭示其運(yùn)動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)特征及其對(duì)動(dòng)力分配的影響，從而改進(jìn)機(jī)構(gòu)的性能和創(chuàng)造出具有新用途的機(jī)構(gòu)，將是未來凸輪機(jī)構(gòu)發(fā)展的趨勢。

4結(jié)語

凸輪機(jī)構(gòu)的研究，要順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，充分應(yīng)用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，將不同的學(xué)科融合到一起，最大限度地滿足人們的要求，使凸輪機(jī)構(gòu)在機(jī)構(gòu)學(xué)中能得到充分的發(fā)展和應(yīng)用，并對(duì)其不斷進(jìn)行優(yōu)化，使其在以后的科研領(lǐng)域中有更為廣闊的發(fā)展前景。

［

參考文獻(xiàn)］

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篇10

說他是文學(xué)才子一點(diǎn)也不為過，然而人們忽略了這一點(diǎn)，因?yàn)橛刑嗟墓猸h(huán)和頭銜籠罩著他。

他就是曾任香港理工大學(xué)副校長、香港科技協(xié)進(jìn)會(huì)會(huì)長、香港工程師學(xué)會(huì)會(huì)長、英國工程師學(xué)會(huì)（香港分會(huì)）主席、香港工程科學(xué)院高級(jí)副院長，現(xiàn)為香港孔子學(xué)院名譽(yù)院長、香港城市規(guī)劃委員會(huì)委員、香港學(xué)術(shù)評(píng)審局委員的梁天培教授。自1995年起，他就是香港非官守太平紳士、香港特區(qū)政府第一屆及第二屆選舉委員會(huì)委員、全國政協(xié)第八屆、九屆、十屆委員。

然而，眾多的頭銜之中，他最意的還是教授稱呼，桃李的芬芳滿園，是他人生最美的風(fēng)景，也是他永恒的人生主題。

夯事業(yè)之基 筑人生之石

1946年，還處於英國殖民統(tǒng)治之下的香港在戰(zhàn)後已經(jīng)進(jìn)入到經(jīng)濟(jì)復(fù)時(shí)期，出生於這一年的梁天培無疑是幸運(yùn)的，這給他的成長提供了良好的社會(huì)環(huán)境。戰(zhàn)的腳步已經(jīng)遠(yuǎn)去，但抗戰(zhàn)時(shí)期人們自自立、艱苦奮斗的精神在香港人身上傳承了下來。雖然家境情況良好，但早諳世事的梁天培從父輩那里繼承了勤苦自立、自不息的精神，他自幼廣讀詩書，對(duì)中國傳統(tǒng)文化產(chǎn)生了濃厚的興趣，這也奠定了他扎實(shí)的文學(xué)基礎(chǔ)。然而愛好文學(xué)的他在進(jìn)入大學(xué)時(shí)，選擇了與文學(xué)相差甚遠(yuǎn)的機(jī)械工程專業(yè)，原來博文達(dá)理才是他人生的一大追求。

1963年，梁天培憑著優(yōu)的成績考入了著名的香港大學(xué)，主修機(jī)械工程學(xué)。因在校期間的出色表現(xiàn)，1967年畢業(yè)後的他獲得了留校擔(dān)任助教的機(jī)會(huì)，這對(duì)一般人來說都已經(jīng)是一個(gè)很好的歸宿，他完全可以安於這樣的現(xiàn)狀。

也許是天生的稟性，也許是出於對(duì)西方文化的興趣，也許是為了自己的夢想，梁天培毅然放了待遇優(yōu)厚的助教工作，於1969年前往英國，服務(wù)於英國鶴嘉雪鸝飛機(jī)公司。這是一家在英國很有名的一家大型飛機(jī)造企業(yè)，一開始，他似乎找到了自己的歸屬，也深得西方文化的精髓。隨著時(shí)間的推移，他感覺到自己還是習(xí)慣了香港的生活環(huán)境，於是，兩年後他選擇了回歸，選擇教育事業(yè)這塊沃土發(fā)揮自己的能。1972年1月，他加盟香港理工學(xué)院（現(xiàn)香港理工大學(xué)），成為一名高級(jí)講師。至此，他與教育與思想相伴至今。

成務(wù)之宗利民之旨

走上教育崗位的梁天培先生不斷進(jìn)取，先後獲得香港大學(xué)哲學(xué)碩士學(xué)位、倫敦城市大學(xué)哲學(xué)博士及清華大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位，自服務(wù)理大以來，還擔(dān)任了工學(xué)院院長及機(jī)械工程學(xué)系主任，以及設(shè)計(jì)及語文學(xué)院院長兼副校長之職。一路走來，他在教育之路上要考慮的不只是教與學(xué)的問題，還要考慮學(xué)校的整體規(guī)劃與發(fā)展，如何為學(xué)生的發(fā)展創(chuàng)造更加良好的條件等問題。正如香港理工大學(xué)的校訓(xùn)所言：開物成務(wù)，勵(lì)學(xué)利民。就是說，要通曉萬物之理，以所學(xué)所得把實(shí)務(wù)辦妥；要研究學(xué)問，以所學(xué)令社會(huì)及人民有所裨益。這是理大的辦學(xué)之宗旨，也是梁天培教授的育人之則。

隨著教育歷史從精英教育向普及教育的轉(zhuǎn)變，越來越多的人有了受教育的機(jī)會(huì)，但普及教育帶來的一個(gè)問題就是受教育人群素質(zhì)能否得到保證，梁天培教授在欣喜地接受這一轉(zhuǎn)變的同時(shí)，還對(duì)這一政策帶來的消極影響作了深刻反思。

為此，香港理大在2001年擬訂的策略性發(fā)展計(jì)劃中，就對(duì)全球的發(fā)展趨勢，包括全球一體化、以知識(shí)為本的經(jīng)濟(jì)模式、成人教育和終身學(xué)習(xí)的需求，制訂了一套針對(duì)性的計(jì)劃，以提升大學(xué)生的素質(zhì)，使之能立足本地，走向世界。發(fā)展學(xué)生的國際視野、良好的分析能力及創(chuàng)意思維、社會(huì)意識(shí)及民族責(zé)任感，使學(xué)生具備文化修養(yǎng)和終身學(xué)習(xí)的能力，精通兩文三語，具有進(jìn)取精神和領(lǐng)導(dǎo)才能是理大最主要的策略性目標(biāo)。

在這一策略目標(biāo)的指引下，理大開展了“首選畢業(yè)生”培育計(jì)劃、“青云路計(jì)劃”、“工商奇才指導(dǎo)論壇”等活動(dòng)課程，開設(shè)輔學(xué)課程拓寬學(xué)生的視野，還與Toastmasters International及國際扶輪社合作成立了兩個(gè)以英語為主的國際學(xué)生會(huì)社，以此鼓勵(lì)學(xué)生參與國際社會(huì)。這一系列的活動(dòng)使得理大的學(xué)生的綜合素質(zhì)得到了極大的提高，在理大於2003年進(jìn)行的“主意見調(diào)查”中顯示，在聘用了2002年度理大本科畢業(yè)生的企業(yè)中，有95%的被訪問者表示理大畢業(yè)生的工作表現(xiàn)達(dá)到了企業(yè)的要求?？梢哉f這是給予既作為教授，又身為校長的梁教授的最好回報(bào)。

在總結(jié)理大辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)時(shí)，梁天培教授談到：以社會(huì)國家的發(fā)展需要設(shè)計(jì)及改革課程，與時(shí)進(jìn)地培育社會(huì)國家現(xiàn)時(shí)及未來殷切需要的人才才是辦學(xué)之根本。為了提升教育的應(yīng)用力度，更顯著地發(fā)揮教育在西部大開發(fā)建設(shè)中的作用，他提出了一系列新經(jīng)濟(jì)時(shí)代的教育改革方針，提出香港可以為西部地區(qū)培訓(xùn)航運(yùn)、商業(yè)、法律、會(huì)計(jì)、國際貿(mào)易、經(jīng)濟(jì)管理等方面的專門人才，以加香港對(duì)西部大開發(fā)的支援力度，為西部大開發(fā)提供更充分的人力資源。正所謂：拳拳之心聊可慰見。

博文達(dá)理齊發(fā) 專業(yè)通識(shí)重

從“回想多少英豪，奮登青云路，名垂穹宙”的豪懷壯志，到“蜀道縱難壯志在，青云有路轉(zhuǎn)乾坤”的堅(jiān)韌豁達(dá)，再到“百鳥群飛舞，千帆逐浪奔”的淘沙之勇，我們看到的似乎是一個(gè)意氣風(fēng)發(fā)的青年，然而這是一個(gè)年屆花甲之年的老人之作，從中我們也可以窺見這位老人在年少之時(shí)又有著怎樣的鴻鵠之志。

這些詞作正出自於以自動(dòng)控制為研究領(lǐng)域的梁天培教授之手，理是他的專業(yè)，而文是他的愛好，博文達(dá)理乃個(gè)中高人者也。工科出身的他所具有的文化底蘊(yùn)加速了濃厚的文化氛圍在理大的形成，在他的倡導(dǎo)下，以“就地取材，擷其美善”為口號(hào)的理大文化推廣活動(dòng)，有聲有色地開展了起來，成立了專門的“文化推廣委員會(huì)”，將理大蘊(yùn)藏的美玉良材發(fā)掘出來，化去了學(xué)生們或有的粗俗、乖戾之氣，從而改變了理大人“硬漢子”的面貌，也顛覆了傳統(tǒng)的“文化”涵義。

為了帶動(dòng)整個(gè)校園弘揚(yáng)傳統(tǒng)文化，身為工程學(xué)教授的梁天培校長還藉助自身深厚的歷史文化素養(yǎng)，在學(xué)校開展歷史文化講座，他以儒雅的文化氣質(zhì)和卓著的工科學(xué)術(shù)成就給學(xué)生樹立了一個(gè)很好的榜樣，成為理大弘揚(yáng)傳統(tǒng)文化的一面旗幟。

兼收蓄是理大的教育信念，這也直接影響了梁天培教授在內(nèi)的學(xué)校決策層對(duì)教育方針的制訂。近年來，中外教育總的趨勢，是發(fā)展“全人教育”。理大對(duì)“全人教育”的理念是這樣來定義的：一方面，確信在這個(gè)瞬息萬變、知識(shí)爆炸的現(xiàn)代社會(huì)，必須啟迪學(xué)生掌握自我學(xué)習(xí)的門徑，從而發(fā)展成為終身學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣；另一方面，不僅要使學(xué)生諳熟他們的專業(yè)，能學(xué)以致用，還要有高水平的理論，包括自然科學(xué)的，社會(huì)科學(xué)的和人文學(xué)科的理論。在這一理念的指導(dǎo)下，理大取了專業(yè)與通識(shí)重的措施，經(jīng)過數(shù)年來的不斷探索，理大已大體上找出具有本身特色的通識(shí)教育課程――“應(yīng)用”與“專業(yè)”為本。而通識(shí)教育的一個(gè)重點(diǎn)就是增加學(xué)生接觸中國文化的機(jī)會(huì)，不僅要求學(xué)生必修一門中國研讀課，還提供大量往中國內(nèi)地企業(yè)實(shí)習(xí)，或回內(nèi)地著名學(xué)府進(jìn)修中國文化的機(jī)會(huì)，目的在於寓歷於學(xué)習(xí)，知天地之大，開拓胸懷，從而給理大學(xué)子提供了更為廣闊的發(fā)展空間。

吸收眾家之長 展望教育未來

眾所周知，中國目前的高等教育水平還與世界領(lǐng)先教育水平存在一定的差距，面對(duì)社會(huì)人士對(duì)大專院校及大學(xué)生提出這樣或那樣的批評(píng)，梁天培教授跳出身陷其中的迷局，透視了當(dāng)今世界高等教育的發(fā)展趨勢，對(duì)國家的高等教育存在的弊端作了分析。

梁教授指出，我國的私立大學(xué)所的比例甚少，很多人對(duì)私立大學(xué)的辦學(xué)質(zhì)量還存在很大的偏見，這主要是私立大學(xué)的辦學(xué)成效還沒有得到社會(huì)的認(rèn)可，這也直接影響了我國普及高等教育的推廣。而美國等西方國家可以自由設(shè)立大學(xué)，且不須要申請?jiān)S可執(zhí)照，只須要接受外界認(rèn)同它的學(xué)術(shù)水平即可。這對(duì)普及教育的推廣有極大的好處，也是我國推廣普及高等教育值得借鑒的方面。

在教學(xué)管理方面，梁教授更推崇“校園民主”、“教授治校”與“學(xué)術(shù)責(zé)任”結(jié)合的治校則，他認(rèn)為教授們應(yīng)以身作則，為學(xué)生們建立良好的學(xué)術(shù)榜樣包括嚴(yán)格遵守學(xué)術(shù)倫理和學(xué)術(shù)真誠，做一個(gè)成功的“知識(shí)的傳遞者，技術(shù)的指導(dǎo)者，思想的啟蒙者，和職業(yè)的引導(dǎo)者”，這才能形成一個(gè)和諧的校園文化和校園氛圍。

在教學(xué)內(nèi)容方面，創(chuàng)新教育的實(shí)施力度還不夠，雖然越來越多的香港年輕人已走向創(chuàng)意、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)的道路，但要使香港進(jìn)入創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)還有很長的一段路要走。梁教授對(duì)日本與韓國的教學(xué)理念也推崇至，韓國教育界將傳統(tǒng)文化成功融入課程教學(xué)之中，不僅弘揚(yáng)了傳統(tǒng)文化，還將歷史文化成功轉(zhuǎn)化為高產(chǎn)值的文化產(chǎn)業(yè)，這給香港發(fā)展創(chuàng)意產(chǎn)業(yè)提供了新的思路。

在教學(xué)體制方面，他認(rèn)為由於我國的高等院校多數(shù)屬於公立學(xué)校，政府對(duì)高校的政策制訂起著一定的約束作用，而日本的國立大學(xué)引入“獨(dú)立行政法人化”的體制，這種將公立大學(xué)獨(dú)立於政府控制之外的辦學(xué)體制對(duì)現(xiàn)行教育的發(fā)展有著深刻的社會(huì)意義。

從梁教授的冷靜思考當(dāng)中，我們可以看到他“海納百川”的氣度，“取其精華”的智慧。這無疑也給中國高等教育的發(fā)展提供了新的參考。

國事港事 事事關(guān)心

2006年3月，這對(duì)梁天培教授來說無疑又是人生的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，在慶祝自己六十大壽的同時(shí)，他也為自己的教育事業(yè)畫上了一個(gè)圓滿的破折號(hào)――加入到了退休隊(duì)伍的行列，然而他的教育熱情還沒有減退，還繼續(xù)關(guān)注著學(xué)校的建設(shè)與發(fā)展，繼續(xù)關(guān)心著教育的變革與革新。被香港理工大學(xué)授予終身榮譽(yù)教授的他，教育生命還在延續(xù)，教育使命仍在繁殖，只是，這一切都在於他默默地耕耘。

梁天培教授的眾多頭銜當(dāng)中，不能不提的就是他曾任第八、第九、第十屆政協(xié)委員。在他的心中，裝載的不僅是一批批學(xué)生，還裝載著發(fā)展中的理大，更裝載著振興中的香港和整個(gè)中國。

作為連續(xù)三屆全國政協(xié)委員，梁天培教授最為關(guān)心的就是國家經(jīng)濟(jì)和民主法制建設(shè)。在參加政協(xié)會(huì)議當(dāng)中，他經(jīng)常提出失業(yè)問題的解決，如何吸引一些工序回港，基建工程要盡快落實(shí)及上位，要惠及本地人就業(yè)，吸引內(nèi)地企業(yè)來港設(shè)立分公司、分店，盡力支持香港工商業(yè)發(fā)展及創(chuàng)新，增加其競力等問題，給香港的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)問題的解決提出了很多具有建設(shè)性的意見。梁教授還想百姓之所想，直言特區(qū)政府在政策執(zhí)行上的不力，從實(shí)際情況出發(fā)，力陳公務(wù)員編制削減帶來的不利影響，這對(duì)於“精兵簡政”之風(fēng)盛行的當(dāng)下來說，他所承受的輿論壓力可想而知。

然而，敢於直陳己言者能有幾人？

梁天培教授認(rèn)為，擺在民主面前最大的攔路虎就是貪污問題，而如何遏制或者減少貪污，是一個(gè)非常值得探討的問題。

參政議政不只是梁天培教授教育工作之外唯一的事情，自80年代後期以來，梁先生參加了很多香港服務(wù)工作，從香港科技協(xié)進(jìn)會(huì)、香港工程師學(xué)會(huì)、英國工程師學(xué)會(huì)、香港工程科學(xué)院都可以看到梁天培先生的身影，起著重要的領(lǐng)導(dǎo)作用。在任職於香港工程師學(xué)會(huì)會(huì)長期間，將學(xué)會(huì)的規(guī)模發(fā)展至了2萬會(huì)員人次，與國家科協(xié)、機(jī)械工程師學(xué)會(huì)合作，開發(fā)了多項(xiàng)研究項(xiàng)目，起到了很好的學(xué)術(shù)帶頭作用。

溫文敦厚謙遜仁和

在眾多成就面前，已年屆花甲的梁天培教授在談起自己的經(jīng)歷時(shí)，總是保持著謙遜的君子風(fēng)度，一再調(diào)自己在學(xué)術(shù)上還沒有很大的突破。然而又有誰能忽視他所取得的成就呢？從梁教授身上，我們看到的是一位儒家文化精髓的繼承者，一位西方文化的貫通者。百忙之中的他還一直堅(jiān)持著短途以步代車的習(xí)慣，笑言“走路不僅可以讓我冷靜思考，還起到了健身的作用，何樂而不為呢？”

然而，當(dāng)記者問起教授的子女的情況時(shí)，一直保持謙虛風(fēng)范的梁教授一改常態(tài)，得意地說道：“我的兒子和女兒都畢業(yè)於倫敦大學(xué)，女兒現(xiàn)在從事金融工作，忙得是不亦樂乎?！彼€頗為自豪地夸：“我的女兒很漂亮的！”遂而暢懷大笑……

在梁天培教授眾多的頭銜當(dāng)中，他之所以愛“教授”之稱，是因?yàn)椤敖淌凇敝氉屗辛嗽⒔天度说呢?zé)任感，“教授”之稱讓他有了人生奮斗的使命感，“教授”之銜讓他有了教化助人的榮譽(yù)感。

他的一生也都在為教育事業(yè)奮斗不息，而正是他在教育事業(yè)上的進(jìn)步也鑄就了他在其他社會(huì)工作方面的輝煌，正如梁天培先生所說：“教育是我的根，是教育讓我找到了人生的歸屬。人就象是一棵樹，只有扎下了根，枝繁葉茂才有可待之日?！?/p>