我國(guó)機(jī)械工程的現(xiàn)狀與發(fā)展探析
時(shí)間:2022-01-19 04:19:38
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摘要:機(jī)械工程不僅是一門(mén)學(xué)科,也是一項(xiàng)重要產(chǎn)業(yè)。我國(guó)機(jī)械工程專業(yè)在世界大學(xué)學(xué)科排名比較靠后,起步晚、發(fā)展時(shí)間短,雖取得了較大的發(fā)展,但還需要進(jìn)一步提升。從發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題來(lái)看,需要朝著精密化、智能化、綠色化的方向發(fā)展。
關(guān)鍵詞:機(jī)械工程;存在問(wèn)題;發(fā)展趨勢(shì)
機(jī)械工程(MechanicalEngineering)是一門(mén)利用物理定律為機(jī)械系統(tǒng)作分析、設(shè)計(jì)、制造及維修的工程學(xué)科,是以自然科學(xué)和技術(shù)科學(xué)為理論基礎(chǔ),并結(jié)合實(shí)踐技術(shù),最終應(yīng)用于研究和解決各種機(jī)械中的理論和實(shí)際問(wèn)題的應(yīng)用學(xué)科。機(jī)械工程從17世紀(jì)蒸汽機(jī)的出現(xiàn)開(kāi)始得到了快速發(fā)展,從木質(zhì)機(jī)械發(fā)展成為金屬機(jī)械,經(jīng)歷了幾次的工業(yè)革命,逐漸形成了機(jī)械制造技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)及數(shù)字媒體技術(shù)等結(jié)合的機(jī)械工程學(xué)科特點(diǎn),已基本具備了較系統(tǒng)的理論體系和較成熟的工程技術(shù)。
1機(jī)械工程的現(xiàn)狀與應(yīng)用
1.1機(jī)械工程的現(xiàn)狀。我國(guó)機(jī)械工程技術(shù)取得了飛速發(fā)展,各種機(jī)械設(shè)備已經(jīng)投入到實(shí)際運(yùn)營(yíng)中,有效地促進(jìn)了我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。在機(jī)械工程技術(shù)發(fā)展中,如液壓挖掘機(jī)、裝載機(jī)、工程起重機(jī)、叉車等機(jī)械,不僅發(fā)展迅速,而且技術(shù)先進(jìn),部分已經(jīng)達(dá)到了世界領(lǐng)先水平,同時(shí)在鐵路等工程建設(shè)領(lǐng)域也發(fā)揮了巨大作用。總體來(lái)說(shuō),機(jī)械工程迫切需要加大研究和創(chuàng)新的力度,不斷提高機(jī)械工程技術(shù)的先進(jìn)性和創(chuàng)新性。1.1.1基礎(chǔ)研究現(xiàn)狀。我國(guó)工業(yè)存在起步晚、發(fā)展時(shí)間短、研發(fā)經(jīng)費(fèi)不足等不利因素,造成研究進(jìn)度緩慢、攻克新技術(shù)難度大,導(dǎo)致機(jī)械工程技術(shù)先進(jìn)性不足。隨著工程技術(shù)不斷發(fā)展和提升,在機(jī)械工程基礎(chǔ)研究領(lǐng)域,也取得了一系列進(jìn)展和原創(chuàng)性成果,為機(jī)械工程的研發(fā)提供了一些新理論、新技術(shù)和新方法,在國(guó)內(nèi)外也產(chǎn)生了一定的影響,部分領(lǐng)域在國(guó)際學(xué)術(shù)界已占有一席之地。1.1.2工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀。在高新技術(shù)方面尚未完全具備自主能力,許多重大裝備還不能自主設(shè)計(jì)與制造,創(chuàng)新能力不足。目前,我國(guó)只是制造大國(guó),而不是制造強(qiáng)國(guó),大多關(guān)鍵核心裝備還是依賴進(jìn)口。機(jī)械工程類企業(yè)普遍缺乏核心技術(shù)和品牌優(yōu)勢(shì),在國(guó)際市場(chǎng)中只能是低價(jià)格的競(jìng)爭(zhēng)模式,導(dǎo)致貿(mào)易增量不增價(jià),甚至跌價(jià)的狀況。近年來(lái),出現(xiàn)了國(guó)內(nèi)幾大機(jī)床企業(yè)相繼破產(chǎn)或轉(zhuǎn)型問(wèn)題,制造業(yè)是一個(gè)國(guó)家發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ),這必須引起高度重視。1.2機(jī)械工程的應(yīng)用。機(jī)械工程所研究的領(lǐng)域非常廣泛,包含機(jī)械、自動(dòng)化及電子信息等。既可以自成體系,又可以相互關(guān)聯(lián);既可以作為獨(dú)立主體,又可以作為輔助工具。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用,所有的行業(yè)或領(lǐng)域已不再以獨(dú)立的主體而運(yùn)行,必須相互作用、協(xié)同工作。因此,機(jī)械工程的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛,具體應(yīng)用體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)能源領(lǐng)域。將熱、化學(xué)、原子、電、流體壓力和天然機(jī)械能轉(zhuǎn)換為適合于應(yīng)用的機(jī)械能的各種動(dòng)力機(jī)械,或者將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為所需要的電能、熱能、流體壓力能、勢(shì)能等,機(jī)械工程為能源領(lǐng)域提供了能源裝置。(2)農(nóng)業(yè)及輕工業(yè)。為更好地發(fā)展農(nóng)業(yè)及輕工業(yè)生產(chǎn),機(jī)械工程的先進(jìn)技術(shù)廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械及輕工業(yè)機(jī)械,從而滿足人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的生活物質(zhì)需求,如常見(jiàn)的作物收割機(jī)械、紡織機(jī)械等。(3)機(jī)械制造業(yè)。隨著工業(yè)革命的迅速崛起,各種機(jī)器設(shè)備的大量應(yīng)用,需要大量的機(jī)械加工設(shè)備來(lái)制造我們所需要的機(jī)器和裝備,如常見(jiàn)的車床、鉆床、銑床、磨床及特種加工設(shè)備等。(4)交通運(yùn)輸業(yè)。人們生活中使用的交通運(yùn)輸設(shè)備,如汽車、輪船、飛機(jī)、高鐵等,其制造、生產(chǎn)及維修都屬于機(jī)械工程領(lǐng)域。(5)工程建設(shè)。我國(guó)的工程建設(shè)技術(shù)水平比較領(lǐng)先,尤其在道路施工、橋梁建設(shè)等領(lǐng)域都離不開(kāi)施工設(shè)備,高效、多用途工程機(jī)械需求較大,如挖掘機(jī)、裝載機(jī)等。(6)家庭生活。洗衣機(jī)、冰箱、熱水器等家用電器的生產(chǎn)和制造都離不開(kāi)機(jī)械工程。(7)國(guó)防建設(shè)。國(guó)家軍事建設(shè)離不開(kāi)軍用設(shè)備及武器的制造和生產(chǎn),如坦克、戰(zhàn)斗機(jī)、裝甲車、潛艇、雷達(dá)等,其生產(chǎn)和制造都離不開(kāi)機(jī)械工程。總的來(lái)說(shuō),機(jī)械工程與我們的生產(chǎn)生活息息相關(guān),涉及到眾多領(lǐng)域,上至國(guó)家核心技術(shù),下至人民生活用品,無(wú)一不與機(jī)械工程密不可分。
2機(jī)械工程目前存在的問(wèn)題
我國(guó)的機(jī)械工程中高端制造技術(shù)較弱,市場(chǎng)份額小,研發(fā)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力薄弱,核心技術(shù)依賴國(guó)外;具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的專業(yè)化制造技術(shù)體系尚未形成;高端制造業(yè)的配套能力不足,核心設(shè)備和系統(tǒng)主要依賴進(jìn)口。(1)自動(dòng)化的實(shí)際應(yīng)用依然不足。目前,我國(guó)對(duì)于自動(dòng)化技術(shù)的使用依然停留在簡(jiǎn)單的數(shù)字控制基礎(chǔ)方面,復(fù)雜的數(shù)字化集成水平較低。(2)生產(chǎn)效率依然較低。我國(guó)現(xiàn)如今的生產(chǎn)能力仍不能達(dá)到現(xiàn)代化生產(chǎn)要求,很多流水線生產(chǎn)依然以人力為主,雖然有少部分企業(yè)已使用了自動(dòng)化流水線,但由于使用和研發(fā)成本較高,無(wú)法實(shí)現(xiàn)所有生產(chǎn)的自動(dòng)化。(3)專業(yè)技術(shù)人才不足。目前,我國(guó)機(jī)械加工行業(yè)面臨著技術(shù)工人嚴(yán)重缺失,大量職業(yè)院校的學(xué)生對(duì)于機(jī)械工程行業(yè)的認(rèn)識(shí)還停留在20年前,認(rèn)為機(jī)械加工就是操作機(jī)床,就業(yè)理念陳舊,職業(yè)素養(yǎng)不高,導(dǎo)致人才緊缺。難以適應(yīng)機(jī)械CAD、CAM及CAE技術(shù)靈活應(yīng)用要求。(4)國(guó)產(chǎn)機(jī)械加工設(shè)備與世界先進(jìn)國(guó)家設(shè)備有較大差距。目前,我國(guó)機(jī)械加工設(shè)備的精密化、數(shù)字化、自動(dòng)化及智能化程度不足。以五軸數(shù)控機(jī)床為例,目前依然沒(méi)有國(guó)產(chǎn)化,單純依靠國(guó)外引進(jìn),導(dǎo)致復(fù)雜精密零件的加工效率低、成本高。
3機(jī)械工程的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)
在現(xiàn)階段的技術(shù)條件下,現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)所取得的發(fā)展成效主要體現(xiàn)在柔性制造、虛擬制造以及敏捷制造這幾個(gè)方面。3.1機(jī)械工程國(guó)產(chǎn)設(shè)備的精密度與智能化的快速提升。大力研發(fā)先進(jìn)機(jī)工程設(shè)備,以提高精度為前提,結(jié)合智能化、數(shù)字化,使國(guó)產(chǎn)機(jī)床實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品系列化,使我國(guó)的機(jī)械加工設(shè)備及特種加工設(shè)備等形成一套通用的控制系統(tǒng),不僅可以提高產(chǎn)品適用性,降低使用成本,同時(shí)也提高了設(shè)備的制造研發(fā)水平和精密程度。3.2機(jī)械工程專門(mén)人才的體系化培養(yǎng)。目前,對(duì)于機(jī)械工程行業(yè)來(lái)說(shuō),專業(yè)藍(lán)領(lǐng)較少,專業(yè)化高技能人才的需求極大,但因?yàn)橹贫燃熬蜆I(yè)觀念的影響,導(dǎo)致從事專業(yè)化、技能化的人才不足。因此,隨著智能化、精密化、專業(yè)化的機(jī)械工程技術(shù)的應(yīng)用,需要大量的專門(mén)化人才培養(yǎng)體系作保障。3.3機(jī)械工程的創(chuàng)新及與數(shù)字化的結(jié)合。機(jī)械工程是一門(mén)可以與多學(xué)科進(jìn)行結(jié)合的行業(yè),其中與材料、控制學(xué)科關(guān)系密切,跨專業(yè)的結(jié)合是未來(lái)機(jī)械行業(yè)發(fā)展的必由之路,因此在人才培養(yǎng)時(shí)就應(yīng)該進(jìn)行機(jī)械工程相關(guān)基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí),同時(shí)要鼓勵(lì)科技人員創(chuàng)新創(chuàng)業(yè),認(rèn)清數(shù)字化在未來(lái)發(fā)展的重要作用,從而完成機(jī)械行業(yè)的改革與進(jìn)步。3.4機(jī)械工程技術(shù)的綠色化發(fā)展。隨著綠色產(chǎn)業(yè)、綠色制造業(yè)的迅速發(fā)展,機(jī)械工程正朝著綠色環(huán)保方向發(fā)展。這不僅是人類社會(huì)發(fā)展的需要,更是節(jié)約型社會(huì)的需要,也是進(jìn)一步提升機(jī)械工程質(zhì)量的關(guān)鍵。發(fā)展綠色機(jī)械工程,對(duì)機(jī)械工程提出了高效、精密、節(jié)能及環(huán)保的基本要求,體現(xiàn)了綠色化的發(fā)展方向。3.5機(jī)械工程信息化發(fā)展。機(jī)械工程企業(yè)的信息化轉(zhuǎn)變需要依靠智能化技術(shù)的促進(jìn),以便實(shí)現(xiàn)企業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中將人的力量與機(jī)械的力量相結(jié)合,從而建立了一套完善的系統(tǒng)體系,實(shí)現(xiàn)數(shù)字及信息化的智能生產(chǎn)。在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中,將生產(chǎn)信息及時(shí)共享,使調(diào)度計(jì)劃和生產(chǎn)計(jì)劃有效組合,從而形成閉環(huán)控制系統(tǒng)。不僅極大提高了生產(chǎn)率,而且能夠提高生產(chǎn)質(zhì)量。
4結(jié)語(yǔ)
在信息技術(shù)飛速發(fā)展的大時(shí)代下,傳統(tǒng)的機(jī)械工程需要改造升級(jí),智能化、信息化及協(xié)同作業(yè)正在日趨完善。但是,我國(guó)目前高端的機(jī)械工程技術(shù)還不成熟,核心技術(shù)受制于人,獨(dú)創(chuàng)性不夠高,專業(yè)人才不足等問(wèn)題對(duì)機(jī)械工程行業(yè)的發(fā)展十分不利。因此,我國(guó)要結(jié)合現(xiàn)有的技術(shù),借鑒國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),加大研發(fā)力度,鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新,在完善現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上,使機(jī)械工程的自動(dòng)化與智能得到進(jìn)一步提高。
參考文獻(xiàn):
[1]李慧芳.現(xiàn)代機(jī)械制造企業(yè)工藝技術(shù)工作[J].科技傳播,2012(17):74-75.
[2]戴勇,鄧乾發(fā).機(jī)械工程導(dǎo)論[M].北京:科學(xué)出版社,2014.
[3]李?。袊?guó)機(jī)械工業(yè)技術(shù)發(fā)展史[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001.
作者:李巨遠(yuǎn) 單位:西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院