機(jī)械工程概論課件

第1章緒論□1.1機(jī)械的基本概況□1.2機(jī)械工程的涵義□1.3機(jī)械工程發(fā)展第1章緒論□

1.4機(jī)械工業(yè)的地位□1.5我國(guó)機(jī)械制造業(yè)現(xiàn)狀□1.621世紀(jì)的機(jī)械工程1.1

機(jī)械的基本概況1.1.1

機(jī)械的基本名詞機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)是由兩個(gè)以上的構(gòu)件通過(guò)活動(dòng)連接以實(shí)現(xiàn)規(guī)定運(yùn)動(dòng)的組合體,其各組成部分之間具有一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)用來(lái)傳遞、轉(zhuǎn)換運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力,或?qū)崿F(xiàn)某種特定的運(yùn)動(dòng)。機(jī)器機(jī)器是由一個(gè)或一個(gè)以上的機(jī)構(gòu)組成

,

具有確定機(jī)械運(yùn)動(dòng)并完成一定有用工作過(guò)程的裝置。1.1

機(jī)械的基本概況圖1-1所示為內(nèi)燃機(jī)機(jī)構(gòu),活塞2在氣缸1內(nèi)做直線往復(fù)運(yùn)動(dòng),通過(guò)連桿3帶動(dòng)曲軸4做回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),輸出動(dòng)力,同時(shí)通過(guò)齒輪5、6帶動(dòng)凸輪軸7旋轉(zhuǎn),由凸輪軸7推動(dòng)頂桿8做上下運(yùn)動(dòng),開(kāi)啟或關(guān)閉進(jìn)、排氣門。圖1-1內(nèi)燃機(jī)機(jī)構(gòu)b)簡(jiǎn)圖1—?dú)飧?—活塞3—連桿a)模型4—曲軸

5、6—齒輪

7—凸輪軸

8—頂桿1.1

機(jī)械的基本概況3.機(jī)械機(jī)械是機(jī)構(gòu)和機(jī)器的總稱。設(shè)計(jì)機(jī)械的目的是完成預(yù)定的機(jī)械運(yùn)動(dòng)及特定的動(dòng)作。一般來(lái)說(shuō),每一種復(fù)雜機(jī)械都由三大部分組成:一是原動(dòng)部分,它是機(jī)械動(dòng)力的來(lái)源;二是工作部分,它處于傳動(dòng)路線

的終點(diǎn),完成機(jī)械的預(yù)定動(dòng)作;三是傳動(dòng)部分,它是把原動(dòng)

機(jī)件的運(yùn)動(dòng)和功率傳遞給工作部分的中間環(huán)節(jié)?，F(xiàn)代機(jī)械中又增加了第四個(gè)部分,即自動(dòng)控制部分。1.1

機(jī)械的基本概況機(jī)械是由零件、構(gòu)件和部件組成的。零件。零件分為兩類:一類是組成機(jī)械的不可拆的基本單元,也是機(jī)械制造過(guò)程中的單個(gè)制件,如齒輪、軸等;另一類則是專用零件,它僅適用于一定類型的機(jī)械中,并能表示此種機(jī)械的特點(diǎn).構(gòu)件。構(gòu)件是在機(jī)構(gòu)中組成機(jī)構(gòu)彼此間具有一定相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系的基本單元。部件。部件是機(jī)械的一部分,為可以完成同一功能而在結(jié)構(gòu)上連接在一起、能協(xié)同工作的零件的組合體。1.1

機(jī)械的基本概況圖1-2活塞與連桿結(jié)構(gòu)如圖1-2所示,活塞連桿部件由17種零件組成,它的功能就是把活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)通過(guò)連桿轉(zhuǎn)換為曲軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。1—頂部

2—環(huán)槽部

3—裙部

4—環(huán)岸

5—環(huán)槽6—銷座

7—加強(qiáng)筋

8—卡環(huán)槽

9—泄油孔與泄油槽

10—活塞銷套

11—連桿小頭

12—連桿身13—連桿大頭

14—連桿軸承

15—連桿螺母

16—連桿軸承蓋

17—連桿螺栓1.1

機(jī)械的基本概況機(jī)械的特征及種類兩個(gè)共同特征:它們是一種人為的實(shí)物構(gòu)件的組合。它們各部分之間具有確定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。機(jī)器除了具備上述兩個(gè)特征外,還必須具備第三個(gè)特征:能代替人類完成有用的機(jī)械功或轉(zhuǎn)換機(jī)械能。所以,機(jī)器是能轉(zhuǎn)換機(jī)械能或完成有用機(jī)械功的機(jī)構(gòu)。1.1

機(jī)械的基本概況機(jī)械的種類繁多,機(jī)械制造產(chǎn)品遍及人們的生活、生產(chǎn)、社會(huì)活動(dòng)的方方面面。當(dāng)今,機(jī)械幾乎已進(jìn)入到人類活動(dòng)的一切領(lǐng)域,從簡(jiǎn)單小巧的剃須刀到復(fù)雜龐大的航天飛機(jī),門類繁多、結(jié)構(gòu)不同、用途各異。機(jī)械按功能,可分為動(dòng)力機(jī)械、油料搬運(yùn)機(jī)械、粉碎機(jī)械等;按服務(wù)的產(chǎn)業(yè),可分為農(nóng)業(yè)機(jī)械、礦山機(jī)械、紡織機(jī)械等;按工作原理,可分為熱力機(jī)械、流體機(jī)械、仿生機(jī)械等。1.1

機(jī)械的基本概況考慮到分類的科學(xué)性和普適性,以及科學(xué)原理應(yīng)用于多個(gè)行業(yè)的共性,這里以“大工程”為背景,參照《中國(guó)大百科全書·機(jī)械工程卷》,采用混合分類法將機(jī)械進(jìn)行分類。具體分類見(jiàn)表1-1。表1-1

機(jī)械的種類動(dòng)力機(jī)械原動(dòng)機(jī)熱力發(fā)動(dòng)機(jī)(柴油機(jī)、汽油機(jī)、煤氣機(jī))、燃汽輪機(jī)、風(fēng)力機(jī)、水力機(jī)等二次動(dòng)力機(jī)電動(dòng)機(jī)、電動(dòng)液壓機(jī)等機(jī)床車床、銑床、刨床、磨床、鉆床、鏜銑床、拉床、鋸床,以及特種加工機(jī)床:電火花、超聲波、激光束、離子束、電子束、爆炸成形、化學(xué)加工(光刻、照相制版)、擠壓成形等壓力加工機(jī)械鍛錘、壓力機(jī)、沖壓設(shè)備、軋機(jī)等工藝類鑄造焊接機(jī)械造型機(jī)、焊接機(jī)、切割機(jī)熱處理設(shè)備各種熱處理裝置及熱處理成套設(shè)備機(jī)械起重機(jī)械起重機(jī)、吊車等交通運(yùn)輸機(jī)械汽車、無(wú)軌電車、摩托車、自行車、機(jī)車、船舶、輸送機(jī)、倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)備、裝卸機(jī)等化工機(jī)械化工反應(yīng)設(shè)備(壓力容器等)、物料輸送設(shè)備(泵、壓縮機(jī)、通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī))、分離設(shè)備(各種塔設(shè)備)等1.1

機(jī)械的基本概況產(chǎn)業(yè)機(jī)械農(nóng)業(yè)機(jī)械耕作機(jī)械、水井鉆機(jī)、種植機(jī)械、收獲機(jī)械、植保機(jī)械、施肥機(jī)械、農(nóng)田排灌機(jī)械、飼料加工機(jī)械、農(nóng)產(chǎn)品加工機(jī)械等林業(yè)機(jī)械營(yíng)林機(jī)械(挖坑機(jī)、作床機(jī)、插條機(jī)、越苗機(jī)、植樹(shù)機(jī))、伐區(qū)作業(yè)聯(lián)合機(jī)、林業(yè)起重輸送機(jī)械等礦山機(jī)械采掘機(jī)械(采掘機(jī)械、掘進(jìn)機(jī)械)、采煤機(jī)械、石油鉆采機(jī)械、選礦機(jī)械(破碎機(jī)械、粉磨機(jī)械、篩分機(jī)械、分選機(jī)械、脫水機(jī)械等)冶金機(jī)械煉鐵機(jī)械、煉鋼機(jī)械、軋鋼機(jī)械紡織機(jī)械紡織機(jī)械、織選機(jī)械、印染機(jī)械等工程機(jī)械推土機(jī)、挖土機(jī)等建筑機(jī)械混凝土機(jī)等食品機(jī)械糧食機(jī)械、調(diào)味品加工機(jī)械、蛋品加工機(jī)械、果蔬加工及保鮮機(jī)械、制糖機(jī)械、制鹽機(jī)械、罐頭機(jī)械、釀酒機(jī)械、飲料機(jī)械、乳制品加工機(jī)械、食品和冷凍食品加工機(jī)械、包裝機(jī)械、肉類加工機(jī)械等輕工機(jī)械煙草機(jī)械、印刷機(jī)械、飲食炊事機(jī)械、制革機(jī)械、文體用品機(jī)械、橡膠機(jī)械、塑料機(jī)械等其他機(jī)械信息機(jī)械(計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、繪圖機(jī))、仿生機(jī)械、機(jī)器人等1.1

機(jī)械的基本概況1.1.3

制造業(yè)與機(jī)械工業(yè)1.制造與制造業(yè)所謂制造,即為人類按照市場(chǎng)需求,運(yùn)用主觀掌握的知識(shí)和技能,借助于手工或可以利用的客觀物質(zhì)工具,采用有效的工藝方法和必要的能源,將原材料轉(zhuǎn)化為最終物質(zhì)產(chǎn)品并投放市場(chǎng)的全過(guò)程。制造業(yè)是指將制造資源,包括物料、設(shè)備、工具、資金、技術(shù)、信息和人力等,通過(guò)制造過(guò)程轉(zhuǎn)化為可供人們使用和消費(fèi)的產(chǎn)品的行業(yè)。1.1

機(jī)械的基本概況代碼類別名稱代碼類別名稱13農(nóng)副食品加工業(yè)18紡織服裝、鞋、帽制造業(yè)14食品制造業(yè)19皮革毛皮羽毛(絨)及其制品業(yè)15飲料制造業(yè)20木材加工及木竹藤棕草制品業(yè)16煙草制品業(yè)21家具制造業(yè)17紡織業(yè)22造紙及紙制品業(yè)根據(jù)《國(guó)民經(jīng)濟(jì)行業(yè)分類》(GB/T

4754—2002)的規(guī)定,我國(guó)制造業(yè)分為農(nóng)副食品加工業(yè)、食品制造業(yè)、飲料制造業(yè)等30個(gè)種類,見(jiàn)表1-2。表1-2

我國(guó)制造業(yè)分類代碼類別名稱代碼類別名稱23印刷業(yè)和記錄媒介的復(fù)制33有色金屬冶煉及壓延加工業(yè)24文教體育用品制造業(yè)34金屬制品業(yè)25石油加工、煉焦及核燃料加工業(yè)35通用設(shè)備制造業(yè)26化學(xué)原料及化學(xué)制品制造業(yè)36專用設(shè)備制造業(yè)27醫(yī)藥制造業(yè)37交通運(yùn)輸設(shè)備制造業(yè)28化學(xué)纖維制造業(yè)39電氣機(jī)械及器材制造業(yè)29橡膠制品業(yè)40通信設(shè)備、計(jì)算機(jī)及其他電子設(shè)備制造業(yè)30塑料制品業(yè)41儀器儀表及文化辦公用機(jī)械制造業(yè)31非金屬礦物制品業(yè)42工藝品及其他制造業(yè)32黑色金屬冶煉及壓延加工業(yè)43廢棄資源和廢舊材料回收加工業(yè)1.1

機(jī)械的基本概況2.機(jī)械工業(yè)機(jī)械工業(yè)是指制造業(yè)中從事機(jī)械設(shè)備或機(jī)械裝置生產(chǎn)的行業(yè),屬于制造業(yè),是制造業(yè)的重要組成部分,它與制造業(yè)是分不開(kāi)的,在很多方面往往將機(jī)械工業(yè)與制造業(yè)聯(lián)系在一起,甚至?xí)阎圃鞓I(yè)的作用與機(jī)械工業(yè)的作用看成是一回事。機(jī)械工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中居主導(dǎo)地位,是工業(yè)體系的核心部門。它包括各種機(jī)械、工具、機(jī)床、儀器及儀表等行業(yè),其作用是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)、國(guó)防建設(shè)以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展提供先進(jìn)的手段和裝備。人們通常把機(jī)械工業(yè)稱為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的裝備部門。1.2

機(jī)械工程的涵義機(jī)械工程以有關(guān)的自然科學(xué)和技術(shù)科學(xué)為其理論基礎(chǔ),結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐中積累的實(shí)際經(jīng)驗(yàn),研究和解決在開(kāi)發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、安裝、應(yīng)用和維修各種機(jī)械中的全部理論和技術(shù)。它是以機(jī)構(gòu)和機(jī)器為基本對(duì)象的科學(xué),各類和各種不同機(jī)械均屬機(jī)械工程技術(shù)的范疇。從動(dòng)態(tài)觀點(diǎn)看,機(jī)械工程又是一個(gè)技術(shù)過(guò)程。它包含了

人類的主要技術(shù)活動(dòng):①發(fā)明與革新;②設(shè)計(jì)與測(cè)試;③制造(加工與制作);④使用與維修。因此,各種機(jī)械的發(fā)明、設(shè)計(jì)、加工與制造以及使用與維修均屬機(jī)械工程技術(shù)的范疇。1.2

機(jī)械工程的涵義機(jī)械從構(gòu)思到實(shí)現(xiàn)要經(jīng)歷設(shè)計(jì)和制造兩個(gè)性質(zhì)不同的階段。按照經(jīng)歷的階段不同,機(jī)械工程科學(xué)包含機(jī)械學(xué)和機(jī)械制造兩大學(xué)科。機(jī)械學(xué)是對(duì)機(jī)械及其系統(tǒng)進(jìn)行功能綜合并定量描述與控制其性能的基礎(chǔ)技術(shù)學(xué)科。機(jī)械學(xué)是把各種信息,經(jīng)過(guò)人的思維和設(shè)計(jì),加工成機(jī)械制造系統(tǒng)能接受的信息,輸入機(jī)械制造系統(tǒng)。1.2

機(jī)械工程的涵義機(jī)械制造是研究制造系統(tǒng)、制造過(guò)程和制造方法的學(xué)科。制造過(guò)程就是按照給定的信息,利用向制造系統(tǒng)提供的能量,使材料改變成符合預(yù)想的機(jī)械產(chǎn)品及其系統(tǒng)的過(guò)程。圖1-3機(jī)械工程包括的內(nèi)容1.2

機(jī)械工程的涵義機(jī)械工程的工作內(nèi)容基本相同,按其工作性質(zhì)可分為以下六個(gè)方面:建立和發(fā)展可以直接應(yīng)用于機(jī)械工程的工程理論基礎(chǔ)。研究、設(shè)計(jì)和發(fā)展新的機(jī)械產(chǎn)品,不斷改進(jìn)現(xiàn)有機(jī)械產(chǎn)品和生產(chǎn)新一代機(jī)械產(chǎn)品,以適應(yīng)當(dāng)前和將來(lái)的需要。機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)。機(jī)械制造企業(yè)的經(jīng)營(yíng)和管理。1.2

機(jī)械工程的涵義機(jī)械產(chǎn)品的應(yīng)用。研究機(jī)械產(chǎn)品在制造過(guò)程中,尤其是在使用中所產(chǎn)生的環(huán)境污染和自然資源過(guò)度耗費(fèi)方面的問(wèn)題及其處理措施.一般認(rèn)為,機(jī)械工程涵蓋的內(nèi)容有:①機(jī)械設(shè)計(jì)工程學(xué),主要解決做什么樣的機(jī)械的問(wèn)題,包括機(jī)械設(shè)計(jì)理論、方法;②機(jī)械制造工程學(xué),主要解決機(jī)械怎么做出來(lái)的問(wèn)題,包括制造工藝、方法、自動(dòng)化、管理等;③機(jī)械基礎(chǔ)學(xué),主要解決機(jī)械的性能是怎么樣的問(wèn)題,包括機(jī)構(gòu)、強(qiáng)度、振動(dòng)、壽命、摩擦等基礎(chǔ)理論。1.3

機(jī)械工程發(fā)展1.3.1

社會(huì)發(fā)展與機(jī)械工程在人類歷史的發(fā)展中,發(fā)生了幾次決定人類命運(yùn)的大轉(zhuǎn)折,被史學(xué)譽(yù)為大革命。第一次發(fā)生在大約200萬(wàn)年前,由于自然條件的突然變化,生活在樹(shù)上的類人猿被迫到陸地上覓食,為了和各種野獸抗?fàn)?它們學(xué)會(huì)了用木棍和石塊這些天然工具保衛(wèi)自己,并用之獵取食物。使用天然工具,鍛煉了它們的大腦和手指。1.3

機(jī)械工程發(fā)展第二次發(fā)生在大約50萬(wàn)年前,古猿人學(xué)會(huì)了制造和使用簡(jiǎn)單的木制和石制工具,從事勞動(dòng),繼而發(fā)現(xiàn)了火,并學(xué)會(huì)了鉆木取火。燒熟的食物不僅好吃,且利于吸收,為提高他們的體力和智力創(chuàng)造了條件,進(jìn)而使古猿人的生活質(zhì)量有了改善和提高。使用工具,攜帶食物、甚至“抱兒帶女”都需要他們的前肢從支撐行走中解脫出來(lái),于是他們從地上站立起來(lái),開(kāi)啟了從古猿到古人類的新紀(jì)元。1.3

機(jī)械工程發(fā)展第三次發(fā)生在大約15000年前,古人類學(xué)會(huì)了制作和使用簡(jiǎn)單的機(jī)械,開(kāi)始了農(nóng)耕與畜牧。此后,大約5000年前,古人類進(jìn)入新石器時(shí)代。4000年前發(fā)現(xiàn)金屬,并學(xué)會(huì)了冶煉技術(shù),金屬器械逐步取代了石制、骨制的器械。繼而約2000年前發(fā)現(xiàn)了鐵金屬,進(jìn)入鐵器時(shí)代,各種復(fù)雜的工具和簡(jiǎn)單機(jī)械相繼發(fā)明出來(lái)。1.3

機(jī)械工程發(fā)展第四次發(fā)生在1750年到1850年之間。1760年,瓦特經(jīng)過(guò)十余年的努力和不斷改進(jìn),在愛(ài)丁堡制造出第一臺(tái)有實(shí)用價(jià)值的蒸汽機(jī)。1804年,英國(guó)人特萊維茨克發(fā)明并制造出第一臺(tái)蒸汽機(jī)車。1830年,在法國(guó)修筑了從圣亞田到里昂的鐵路。蒸汽機(jī)車與鐵路的普及,促進(jìn)了西方工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,促進(jìn)了西方的機(jī)械文明,奠定了現(xiàn)代工業(yè)的基礎(chǔ)。1.3

機(jī)械工程發(fā)展第五次是計(jì)算機(jī)技術(shù)導(dǎo)致了一場(chǎng)現(xiàn)代工業(yè)革命。進(jìn)入20世紀(jì),計(jì)算機(jī)的發(fā)明與廣泛應(yīng)用,改變了人類傳統(tǒng)的生活方式和工作方式。以集成電路為中心的微電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用,給社會(huì)生活和工業(yè)結(jié)構(gòu)帶來(lái)了巨大的影響。機(jī)械工程與微處理機(jī)結(jié)合誕生了“機(jī)電一體化”的復(fù)合技術(shù),使機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)、功能和制造技術(shù)等提高到了一個(gè)新的水平。機(jī)械工程學(xué)、微電子學(xué)和信息科學(xué)三者的有機(jī)結(jié)合,構(gòu)成了一種優(yōu)化技術(shù),應(yīng)用這種技術(shù)制造出來(lái)的機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、輕巧、省力和高效率,并部分代替了人腦的功能,即實(shí)現(xiàn)了人工智能。機(jī)電一體化產(chǎn)品必將成為今后機(jī)械產(chǎn)品發(fā)展的主流。1.3

機(jī)械工程發(fā)展進(jìn)入21世紀(jì),計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及由其帶動(dòng)的相關(guān)科學(xué)的發(fā)展,推動(dòng)了科學(xué)迅速前進(jìn),機(jī)械工程學(xué)也發(fā)生了極大變化,制造業(yè)發(fā)展的重要特性是向全球化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化方向發(fā)展。1.3

機(jī)械工程發(fā)展機(jī)械工程發(fā)展史關(guān)于機(jī)械工程發(fā)展史,在許多研究機(jī)械工程史的著作中將其分為三個(gè)階段:古代機(jī)械史、近代機(jī)械工程史和現(xiàn)代機(jī)械工程史。古代機(jī)械史(ancienthistory

of

machinery,~1750年)機(jī)械始于工具。公元前3000年以前(史前期),人類已廣泛使用石制和骨制的工具。公元前600年~公元400年的古希臘和古羅馬稱為古典文化時(shí)期,這一時(shí)期木工工具有了很大改進(jìn),除木工常用的成套工具如斧、弓形鋸、弓形鉆、鏟和鑿?fù)?還發(fā)展了球形鉆、能拔鐵釘?shù)难蚪清N、伐木用的雙人鋸等。1.3

機(jī)械工程發(fā)展公元400年~1000年的歐洲地區(qū),機(jī)械技術(shù)的發(fā)展因古希臘和古羅馬的古典文化的消沉而陷于長(zhǎng)期停頓。公元1000年~1500年,隨著農(nóng)業(yè)和手工業(yè)的發(fā)展,意、法、英等國(guó)相繼興辦大學(xué),發(fā)展自然科學(xué)和人文科學(xué),培養(yǎng)人才,同時(shí)又吸取了當(dāng)時(shí)中國(guó)、阿拉伯和波斯帝國(guó)的先進(jìn)科學(xué)技術(shù),機(jī)械技術(shù)開(kāi)始恢復(fù)和發(fā)展。表是1500年前開(kāi)始制造的。重要的改進(jìn)是用螺旋彈簧代替重物以產(chǎn)生動(dòng)力,此外還加了棘輪機(jī)構(gòu)。公元1500年~1750年,機(jī)械技術(shù)發(fā)展極為迅速。這一時(shí)期工具機(jī)也獲得不少成就:制造出水力輾軋機(jī)械和幾種機(jī)床,如齒輪切削機(jī)床、螺紋車床、小型腳踏砂輪磨床及研磨光學(xué)儀器鏡片的拋光機(jī)等。1.3

機(jī)械工程發(fā)展在歐洲誕生了工程科學(xué)。許多科學(xué)家,如牛頓、伽利略、萊布尼茲、玻意耳和胡克等,為新科學(xué)奠定了多方面的理論基礎(chǔ)。為了鼓勵(lì)創(chuàng)造發(fā)明,意大利和英國(guó)分別在1474年和1561年建立了專利機(jī)構(gòu)。

17世紀(jì)60年代出現(xiàn)了科學(xué)學(xué)會(huì),如英國(guó)皇家學(xué)會(huì)。英國(guó)于1665年開(kāi)始出版科學(xué)報(bào)告會(huì)文獻(xiàn)。法國(guó)約于同時(shí)建立了法國(guó)科學(xué)院。俄、德兩國(guó)也分別于1725年和1770年建立了俄國(guó)科學(xué)院和柏林科學(xué)院。這些學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)沖破了當(dāng)時(shí)教會(huì)的禁錮,展開(kāi)自由討論,交流學(xué)術(shù)觀點(diǎn)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,因而促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)以及機(jī)械工程的發(fā)展。1.3

機(jī)械工程發(fā)展1.3.2.2

近代機(jī)械工程史(modern

history

of

mechanicalengineering)在1750年~1900年這一近代歷史時(shí)期內(nèi),機(jī)械工程在世界范圍內(nèi)出現(xiàn)了飛速的發(fā)展,并獲得了廣泛的應(yīng)用。1847年,在英國(guó)伯明翰成立了機(jī)械工程師學(xué)會(huì),機(jī)械工程作為工程技術(shù)的一個(gè)分支得到了正式的承認(rèn)。后來(lái)在世界其他國(guó)家也陸續(xù)成立了機(jī)械工程的行業(yè)組織。工業(yè)革命是從出現(xiàn)機(jī)器和使用機(jī)器開(kāi)始的。在工業(yè)革命中最主要的變革是:用生產(chǎn)能力大和產(chǎn)品質(zhì)量高的大機(jī)器取代手工工具和簡(jiǎn)陋機(jī)械。用蒸汽機(jī)和內(nèi)燃機(jī)等無(wú)生命動(dòng)力取代人和牲畜的肌肉動(dòng)力。用大型的集中的工廠生產(chǎn)系統(tǒng)取代分散的手工業(yè)作坊。在這期間,動(dòng)力機(jī)械、生產(chǎn)機(jī)械和機(jī)械工程理論都獲得了飛速發(fā)展。1.3

機(jī)械工程發(fā)展機(jī)械工程的發(fā)展,在工業(yè)革命的進(jìn)程中起著主干作用。如18世紀(jì)中葉以后,英國(guó)紡織機(jī)械的出現(xiàn)和使用,使紡紗和織布的生產(chǎn)技術(shù)迅速提高。蒸汽機(jī)的出現(xiàn)和推廣使用,不僅促進(jìn)了當(dāng)時(shí)煤產(chǎn)量的迅速增長(zhǎng),并且使煉鐵爐、鼓風(fēng)機(jī)有了機(jī)器動(dòng)力而使鐵產(chǎn)量成倍增長(zhǎng),煤和鐵的

生產(chǎn)發(fā)展又推動(dòng)各行各業(yè)的發(fā)展。蒸汽機(jī)用于交通運(yùn)輸,出現(xiàn)了蒸汽

機(jī)車、蒸汽輪船等,這反過(guò)來(lái)又促進(jìn)了煤、鐵工業(yè)和其他工業(yè)的發(fā)展。汽輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)和各種機(jī)床相繼出現(xiàn)。其中動(dòng)力機(jī)械技術(shù)的突破,促進(jìn)了各技術(shù)領(lǐng)域的突飛猛進(jìn)。19世紀(jì)中期,內(nèi)燃機(jī)問(wèn)世。隨著發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的發(fā)明,世界開(kāi)始進(jìn)入電氣時(shí)代。中心發(fā)電站迅速興起,大功率的高速汽輪機(jī)應(yīng)運(yùn)而生。1.3

機(jī)械工程發(fā)展1873年,電動(dòng)機(jī)成為機(jī)床的動(dòng)力,開(kāi)始了電力取代蒸汽動(dòng)力的時(shí)代。最初,電動(dòng)機(jī)安裝在機(jī)床以外的一定距離處,通過(guò)帶傳動(dòng)。后來(lái)把電動(dòng)機(jī)直接安置在機(jī)床本身內(nèi)部。19世紀(jì)末,已有少數(shù)機(jī)床使用兩臺(tái)或多臺(tái)電動(dòng)機(jī),分別驅(qū)動(dòng)主軸和進(jìn)給機(jī)構(gòu)等。至此,被稱為“機(jī)械工業(yè)的心臟”的機(jī)床工業(yè)已初具規(guī)模。進(jìn)入20世紀(jì)后,迅速發(fā)展的汽車工業(yè)和后來(lái)的飛機(jī)工業(yè),又促進(jìn)了機(jī)械制造技術(shù)向高精度、大型化、專用化和自動(dòng)化的方向繼續(xù)發(fā)展。1.3

機(jī)械工程發(fā)展1.3.2.3

現(xiàn)代機(jī)械工程史(Contemporary

History

ofMechanical

Engineering)20世紀(jì)以來(lái),世界機(jī)械工程的發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了上個(gè)世紀(jì)。尤其是第二次世界大戰(zhàn)以后,由于科學(xué)技術(shù)工作從個(gè)人活動(dòng)走向社會(huì)化,科學(xué)技術(shù)的全面發(fā)展,特別是電子技術(shù)、核技術(shù)和航空航天技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的結(jié)合,大大促進(jìn)了機(jī)械工程的發(fā)展。第二次世界大戰(zhàn)前的40年,機(jī)械工程發(fā)展的主要特點(diǎn)是:繼承19世紀(jì)延續(xù)下來(lái)的傳統(tǒng)技術(shù),并不斷改進(jìn)、提高和擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。美國(guó)人F.W.泰勒首創(chuàng)的科學(xué)管理制度,在20世紀(jì)初開(kāi)始在一些國(guó)家廣泛推行,對(duì)機(jī)械工程的發(fā)展起了推動(dòng)作用。1.3

機(jī)械工程發(fā)展第二次世界大戰(zhàn)以后的30年間,機(jī)械工程的發(fā)展特點(diǎn)是:除原有

技術(shù)的改進(jìn)和擴(kuò)大應(yīng)用外,與其他科技領(lǐng)域的廣泛結(jié)合和相互滲透明

顯加深,形成了機(jī)械工程的許多新的分支,機(jī)械工程的領(lǐng)域空前擴(kuò)大,發(fā)展速度加快。這個(gè)時(shí)期,核技術(shù)、電子技術(shù)、航空航天技術(shù)迅速發(fā)展。生產(chǎn)和科研工作的系統(tǒng)性、成套性、綜合性大大增強(qiáng)。機(jī)器的應(yīng)用幾乎遍及所有的生產(chǎn)部門和科研部門,并深入到生活和服務(wù)部門。進(jìn)入20世紀(jì)70年代以后,機(jī)械工程與電工、電子、冶金、化學(xué)、物理和激光等技術(shù)相結(jié)合,創(chuàng)造了許多新工藝、新材料和新產(chǎn)品,使機(jī)械產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了精密化、高效化和制造過(guò)程的自動(dòng)化。1.3

機(jī)械工程發(fā)展1.3.3

中國(guó)機(jī)械工程發(fā)展中國(guó)的機(jī)械工程技術(shù)不但歷史悠久,而且成就十分輝煌,不僅對(duì)中國(guó)物質(zhì)文明和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了重要的促進(jìn)作用,而且對(duì)世界技術(shù)文明的進(jìn)步作出了重大貢獻(xiàn)。中國(guó)機(jī)械工程在漫長(zhǎng)的歷史進(jìn)程中自然形成了中國(guó)機(jī)械史的幾個(gè)不同時(shí)期。從機(jī)械的動(dòng)力、材料、設(shè)計(jì)、制造、應(yīng)用和實(shí)際效能,以及當(dāng)時(shí)對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)所起的作用等來(lái)考慮,可以把中國(guó)機(jī)械史分為四個(gè)時(shí)期:簡(jiǎn)單工具時(shí)期、古代機(jī)械時(shí)期、近代機(jī)械時(shí)期和現(xiàn)代機(jī)械時(shí)期,每個(gè)時(shí)期又可分為不同的發(fā)展階段。1.3

機(jī)械工程發(fā)展1.簡(jiǎn)單工具時(shí)期這一時(shí)期的時(shí)間大體相當(dāng)于中國(guó)歷史上的原始社會(huì),即石器時(shí)代。這一時(shí)期的時(shí)間很長(zhǎng),從云南元謀發(fā)掘出土的170萬(wàn)年前的古人石制刮削器和尖狀器等,一直延續(xù)到大約4000多年前。其中,還可將其進(jìn)一步分為兩個(gè)階段:粗制工具階段和精制工具階段。粗制工具階段相當(dāng)于舊石器時(shí)代。精制工具階段大體相當(dāng)于新石器時(shí)代。根據(jù)這一時(shí)期的工具,可看出當(dāng)時(shí)人們已能在生產(chǎn)中利用杠桿、尖劈、慣性、彈力和熱脹冷縮等原理,生產(chǎn)知識(shí)逐漸豐富,加工能力不斷提高。1.3

機(jī)械工程發(fā)展古代機(jī)械時(shí)期這一時(shí)期大約從4000多年前直到19世紀(jì)40年代,相當(dāng)于中國(guó)歷史上的奴隸社會(huì)和封建社會(huì)兩個(gè)時(shí)代。在此期間,中國(guó)古代機(jī)械經(jīng)歷了一個(gè)“迅速發(fā)展—成熟—緩慢前進(jìn)”的過(guò)程。迅速發(fā)展階段。古車的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用可看作是這一時(shí)期開(kāi)始的標(biāo)志。接著一批古代機(jī)械相繼出現(xiàn)。古代機(jī)械的出現(xiàn)是中國(guó)機(jī)械發(fā)展的一次飛躍。1.3

機(jī)械工程發(fā)展2)成熟階段。大約到秦漢時(shí)期,中國(guó)古代機(jī)械的發(fā)展已趨于成熟。金屬材料的冶煉、鑄造和鍛造水平都已很高,如利用水排和馬排鼓風(fēng)提高了金屬冶煉的爐溫和質(zhì)量;冶鐵技術(shù)發(fā)展很快,并創(chuàng)造了疊鑄技術(shù),大大提高了鑄造生產(chǎn)率,鐵的應(yīng)用更廣。此后,中國(guó)古代機(jī)械仍保持著這樣一個(gè)高的水平,繼續(xù)迅速發(fā)展。1.3

機(jī)械工程發(fā)展在從漢到宋的各代中,有十幾人研制過(guò)指南車。《宋史》中還保存有宋代指南車和記里鼓車內(nèi)部構(gòu)造及主要尺寸的記載,給中國(guó)機(jī)械史研究留下了重要的史料。這一階段還出現(xiàn)了一批杰出的科技人才,如張衡、馬鈞、祖沖之、燕肅、吳德仁、蘇頌和郭守敬等,他們都為中國(guó)古代機(jī)械的發(fā)展作出過(guò)重要貢獻(xiàn)。需要一提的是17世紀(jì)宋應(yīng)星所著的《天工開(kāi)物》,它總結(jié)了中國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn),成為一本百科全書式的著作,在科技史上占有重要的地位。1.3

機(jī)械工程發(fā)展在這一階段,中國(guó)創(chuàng)造發(fā)明的古代機(jī)械種類多、水平高、價(jià)值大,處于世界領(lǐng)先的地位,其中一些如兵器、農(nóng)機(jī)、冶金、紡織、陶瓷、造紙和印刷等技術(shù)還傳到國(guó)外,對(duì)許

多國(guó)家文明產(chǎn)生過(guò)一定的影響。這是中國(guó)機(jī)械史上一個(gè)成果輝煌和地位重要的階段。遺憾的是相對(duì)這種古代機(jī)械繁榮局面而言,留下的史料則過(guò)于少了。1.3

機(jī)械工程發(fā)展3)緩慢前進(jìn)階段。至明代,由于封建集權(quán)統(tǒng)治進(jìn)一步加強(qiáng),既限制了資本主義萌芽的發(fā)展,也阻礙了科學(xué)技術(shù)的前進(jìn)。直到19世紀(jì)40年代的幾百年間,在與機(jī)械有關(guān)的范圍內(nèi),除兵器和造船方面有較為顯著的進(jìn)展外,其他方面幾乎沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)價(jià)值重大的發(fā)明。此時(shí),西方機(jī)械科學(xué)技術(shù)水平已明顯超過(guò)中國(guó)。1.3

機(jī)械工程發(fā)展在此期間,外國(guó)傳教士為中國(guó)帶來(lái)西方先進(jìn)的科學(xué)技

術(shù)。當(dāng)時(shí)出現(xiàn)的機(jī)械譯著如《遠(yuǎn)西奇器圖說(shuō)》和《自鳴鐘說(shuō)》等,其所描述的機(jī)械已明顯超過(guò)中國(guó)古代機(jī)械的水平。然而,由于當(dāng)時(shí)統(tǒng)治集團(tuán)對(duì)西方科學(xué)技術(shù)的傳入采取錯(cuò)誤

的方針,致使其傳播范圍很小。除在天文和數(shù)學(xué)方面有一

定影響外,就機(jī)械方面而言,當(dāng)時(shí)西方科學(xué)技術(shù)幾乎沒(méi)有對(duì)中國(guó)產(chǎn)生明顯的影響和實(shí)際的效益。從雍正到道光的一百多年間,清朝更采取閉關(guān)自守的政策,幾乎斷絕了西方科學(xué)技術(shù)的傳入,中國(guó)機(jī)械科學(xué)技術(shù)與西方的差距越來(lái)越大。1.3

機(jī)械工程發(fā)展3.近代機(jī)械時(shí)期1840年的鴉片戰(zhàn)爭(zhēng)打破了清朝閉關(guān)自守政策的堡壘,隨之開(kāi)始了中國(guó)機(jī)械史上的近代機(jī)械時(shí)期。當(dāng)時(shí),清朝統(tǒng)治集團(tuán)中出現(xiàn)了洋務(wù)派,興起了洋務(wù)運(yùn)動(dòng)。同時(shí),西方一些發(fā)達(dá)的資本主義國(guó)家瘋狂推行經(jīng)濟(jì)侵略和

軍事侵略政策,近代科學(xué)技術(shù)和近代機(jī)械也隨同外國(guó)勢(shì)力

一起涌入中國(guó)。19世紀(jì)后期還出現(xiàn)了一批民族資產(chǎn)階級(jí)

創(chuàng)辦的企業(yè)。至此,中國(guó)機(jī)械的面貌改觀,近代機(jī)械工業(yè)在中國(guó)出現(xiàn)。1.3

機(jī)械工程發(fā)展到了20世紀(jì),依賴西方的技術(shù)和設(shè)備,中國(guó)近代機(jī)械在上述基礎(chǔ)上繼續(xù)發(fā)展,機(jī)械產(chǎn)品的品種和數(shù)量有所增加,其性能和水平有所提高,建廠地區(qū)范圍也有所擴(kuò)大。大約自19世紀(jì)末起,中國(guó)派出了留學(xué)生到西方科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家學(xué)習(xí),出現(xiàn)了像詹天佑這樣卓越的工程技術(shù)專家。同時(shí),相繼辦起了一批高等和中等技術(shù)學(xué)堂,1905年廢科舉、辦新學(xué),機(jī)械工程教育逐漸有了發(fā)展。1.3

機(jī)械工程發(fā)展可以看出,在這段很短的時(shí)間里,中國(guó)從古代機(jī)械發(fā)展到近代機(jī)械,由手工業(yè)作坊發(fā)展到大工廠,由傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展到近代生產(chǎn)技術(shù),機(jī)械理論與實(shí)驗(yàn)研究和機(jī)械設(shè)計(jì)也逐漸增多。從這個(gè)過(guò)程中,可歸納出以下明顯特點(diǎn):首先,中國(guó)近代機(jī)械的發(fā)展具有中國(guó)半殖民地的社會(huì)性質(zhì),處處適應(yīng)帝國(guó)主義經(jīng)濟(jì)和政治侵略的需要,對(duì)帝國(guó)主義有很大的依賴性。其次,中國(guó)科學(xué)技術(shù)與世界科學(xué)技術(shù)的關(guān)系日益密切,中國(guó)科學(xué)技術(shù)大量吸收了世界科學(xué)技術(shù)的內(nèi)容。再次,在此期間,中國(guó)依靠西方科學(xué)技術(shù)發(fā)展了近代機(jī)械,它與中國(guó)古代機(jī)械及傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)很少有內(nèi)在聯(lián)系。1.3

機(jī)械工程發(fā)展4.現(xiàn)代機(jī)械時(shí)期1949年,新中國(guó)誕生了。當(dāng)時(shí),世界上電子、原子能和計(jì)算技術(shù)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)興起并迅速發(fā)展。這兩方面的因素推動(dòng)中國(guó)機(jī)械進(jìn)入現(xiàn)代機(jī)械時(shí)期。在中國(guó)共產(chǎn)黨的領(lǐng)導(dǎo)下,中國(guó)機(jī)械工業(yè)和科學(xué)技術(shù)迅速擺脫了對(duì)帝國(guó)主義的依賴,大力糾正舊中國(guó)留下的布局、結(jié)構(gòu)和比例上的不合理現(xiàn)象,建立起獨(dú)立自主的機(jī)械工業(yè)。新中國(guó)很快就能自己生產(chǎn)飛機(jī)、輪船、機(jī)車、汽車、機(jī)床和各種工程機(jī)械等,并進(jìn)一步建立了門類比較齊全的機(jī)械工業(yè)體系,為許多工業(yè)部門提供成套機(jī)械設(shè)備,有力地支援了農(nóng)業(yè)、國(guó)防工業(yè)和尖端科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,還生產(chǎn)了一批大型、精密的機(jī)械產(chǎn)品。1.3

機(jī)械工程發(fā)展在我國(guó)廣大城鄉(xiāng),各行各業(yè)許多部門迅速實(shí)現(xiàn)機(jī)械化,大量繁重的體力勞動(dòng)被機(jī)械代替,機(jī)械工業(yè)和機(jī)械科學(xué)技術(shù)為新中國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)作出了重大貢獻(xiàn)。新中國(guó)的機(jī)械工業(yè)系統(tǒng),已形成自己的機(jī)械研究、設(shè)計(jì)和制造力量;在一千多萬(wàn)機(jī)械職工隊(duì)伍中已有五十多萬(wàn)工程技術(shù)人員;幾百個(gè)研究單位、許多工廠企業(yè)和高等院校都已具備研究和設(shè)計(jì)能力;還先后建立了不少現(xiàn)代機(jī)械研究中心,解決了機(jī)械工業(yè)中的許多重大科研課題,很多科研成果和機(jī)械產(chǎn)品已經(jīng)達(dá)到或接近國(guó)際先進(jìn)水平;機(jī)械產(chǎn)品已出口到一百多個(gè)國(guó)家和地區(qū),在國(guó)際市場(chǎng)上贏得了聲譽(yù);緊跟現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)潮流,許多新興學(xué)科和邊緣學(xué)科也在中國(guó)興起,在某些學(xué)科已取得了重大進(jìn)展。1.3

機(jī)械工程發(fā)展新中國(guó)的機(jī)械工程教育蓬勃發(fā)展,培養(yǎng)了一大批高質(zhì)量的高等和中等機(jī)械科學(xué)技術(shù)人才。通過(guò)職工培訓(xùn)和業(yè)余教育,廣大職工進(jìn)行知識(shí)更新,科技水平和文化素養(yǎng)都有所提高,在工作中發(fā)揮了更大的作用。此外,中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)和其他學(xué)術(shù)團(tuán)體紛紛成立并積極開(kāi)展工作,國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)活動(dòng)十分活躍;興辦了多種學(xué)術(shù)期刊和科普期刊,編輯出版了許多教材、專著和科普讀物。這些,對(duì)機(jī)械科學(xué)技術(shù)水平的提高也起了很大作用?？v觀機(jī)械工程的發(fā)展歷程,制造業(yè)與制造技術(shù)的發(fā)展是由國(guó)家政治、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)等多方面的因素決定的。1.4

機(jī)械工業(yè)的地位物質(zhì)財(cái)富是人類社會(huì)生存和發(fā)展的基礎(chǔ),制造是人類創(chuàng)造物質(zhì)財(cái)富最基本、最重要的手段,尤其在中國(guó)這樣一個(gè)工業(yè)化過(guò)程尚未完成的發(fā)展中大國(guó)里,制造業(yè)更是社會(huì)物質(zhì)財(cái)富的主要來(lái)源。國(guó)民經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中通常有三大產(chǎn)業(yè):第一產(chǎn)業(yè)為農(nóng)業(yè),第二產(chǎn)業(yè)為工業(yè),第三產(chǎn)業(yè)為服務(wù)業(yè)。在工業(yè)中,又分制造業(yè)、建筑業(yè)、采掘業(yè)以及電力、煤氣、水的生產(chǎn)供應(yīng)業(yè)。目前,我國(guó)工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中所占比例為52%,其中的制造業(yè)產(chǎn)值約占工業(yè)總產(chǎn)值的45%,制造業(yè)是我國(guó)創(chuàng)造物質(zhì)財(cái)富的最大產(chǎn)業(yè)。1.4

機(jī)械工業(yè)的地位在工業(yè)經(jīng)濟(jì)時(shí)代,一個(gè)國(guó)家的制造業(yè)增長(zhǎng)一般高于國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)的增長(zhǎng)。例如,美國(guó)1913~1950年,GDP增長(zhǎng)率為2.84%,而制造業(yè)增長(zhǎng)率為3.39%,制造業(yè)的貢獻(xiàn)率為23.8%;1950~1980年美國(guó)GDP增長(zhǎng)率為

3.42%,制造業(yè)增長(zhǎng)為4.78%,其貢獻(xiàn)率為36.5%。再如,我國(guó)在1952~1980年,制造業(yè)凈產(chǎn)值平均增長(zhǎng)率為

11.5%,比同期的國(guó)民收入增長(zhǎng)率高5.5%;1985~1995年增長(zhǎng)率為13.5%,而同期的GDP增長(zhǎng)率為9.9%。我國(guó)制造業(yè)凈產(chǎn)值占國(guó)民收入的比例,1952年為9.10%,1990年為45.67%;制造業(yè)增加值占GDP的比例,1985年為

31.7%,1995年達(dá)35.2%。2001年,我國(guó)制造業(yè)直接創(chuàng)造國(guó)民生產(chǎn)總值的1/3,占整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)的4/5,為國(guó)家財(cái)政提供1/3以上的收入,對(duì)出口總額的貢獻(xiàn)率達(dá)90%。1.4

機(jī)械工業(yè)的地位機(jī)械工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)工業(yè),機(jī)械是現(xiàn)代社會(huì)進(jìn)行生產(chǎn)和服務(wù)的五大要素(人、資金、能量、材料和機(jī)械)之一,幾乎所有的現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)和工程領(lǐng)域都需要應(yīng)用機(jī)械裝備,機(jī)械工業(yè)與運(yùn)輸業(yè)、國(guó)防工業(yè)、能源工業(yè)、材料工業(yè)、農(nóng)業(yè)、林業(yè)和食品工業(yè)等領(lǐng)域都有密切關(guān)系。機(jī)械工業(yè)為生產(chǎn)和服務(wù)部門提供各種技術(shù)裝備,直接關(guān)系到勞動(dòng)生產(chǎn)率及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化程度,所以它是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ),在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門中起主導(dǎo)作用。1.4

機(jī)械工業(yè)的地位研究、設(shè)計(jì)和發(fā)展新的機(jī)械裝備及儀器,以適應(yīng)當(dāng)前和將來(lái)的社會(huì)需要,是機(jī)械工業(yè)的主要任務(wù)。各個(gè)產(chǎn)業(yè)和工

程領(lǐng)域要求機(jī)械及其系統(tǒng)性能優(yōu)良,以便提高能源、材料、勞動(dòng)和設(shè)備的利用率,減少對(duì)環(huán)境的污染,提高安全性、可靠性和壽命,要求機(jī)械及其系統(tǒng)與電子技術(shù)相結(jié)合,提高自動(dòng)化程度,提高生產(chǎn)線柔性,以便適應(yīng)多品種、小批量、常變化的新生產(chǎn)方式。下面將從幾個(gè)方面進(jìn)一步說(shuō)明機(jī)械制造業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用。1.4

機(jī)械工業(yè)的地位機(jī)械制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的“裝備部”機(jī)械制造業(yè)是工業(yè)的主要組成部分機(jī)械制造業(yè)是國(guó)家高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)和載體,是高科技發(fā)展的重要平臺(tái)機(jī)械制造業(yè)是新興工業(yè)化國(guó)家的國(guó)民經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)機(jī)械制造業(yè)是國(guó)家安全的重要保障,是國(guó)防實(shí)力的重要保證1.5

我國(guó)機(jī)械制造業(yè)現(xiàn)狀中國(guó)機(jī)械制造業(yè)主要是1949年后發(fā)展起來(lái)的。新中國(guó)建立后,我國(guó)經(jīng)濟(jì)取得的巨大成就也是和制造業(yè)的進(jìn)步分不開(kāi)的。經(jīng)過(guò)幾十年的奮斗,我國(guó)制造業(yè)已經(jīng)構(gòu)建了具有相當(dāng)規(guī)模和水平的制造體系,當(dāng)今中國(guó)已成為舉世矚目的制造大國(guó),其顯著標(biāo)志體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:機(jī)械工業(yè)在產(chǎn)能上已穩(wěn)居世界第一提供重大裝備的能力不斷提高各具特色的制造業(yè)聚集地逐漸形成中國(guó)制造業(yè)正在成為全球制造和供應(yīng)基地1.6

21世紀(jì)的機(jī)械工程21世紀(jì)是高新科學(xué)技術(shù)的世紀(jì),其標(biāo)志是高新科學(xué)技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)將成為全球的經(jīng)濟(jì)核心。據(jù)聯(lián)合國(guó)科教科文組織及世界科學(xué)界的共識(shí),高新科技領(lǐng)域可以概括為以下十

個(gè)方面:信息科學(xué)技術(shù)(包括微電子、光電子科學(xué)技術(shù))、生物科學(xué)技術(shù)(包括生命科學(xué)技術(shù))、新能源科學(xué)技術(shù)(包括核能科學(xué)技術(shù))、新材料科學(xué)技術(shù)(包括納米科學(xué)技術(shù))、環(huán)境科學(xué)技術(shù)(包括地球科學(xué)技術(shù))、航空航天科學(xué)技術(shù)(包括空間和軍事科學(xué)技術(shù))、海洋科學(xué)技術(shù)、先進(jìn)制造科學(xué)技術(shù)(包括微機(jī)械電子系統(tǒng)科學(xué)技術(shù))、管理科學(xué)技術(shù)(包括軟科學(xué)技術(shù))、認(rèn)知科學(xué)技術(shù)(包括人腦和智能系統(tǒng)科學(xué)技術(shù))。1.6

21世紀(jì)的機(jī)械工程人們預(yù)測(cè),21世紀(jì)中葉以前,科學(xué)技術(shù)的中心是信息科學(xué)技術(shù);從21世紀(jì)30年代開(kāi)始,將逐漸轉(zhuǎn)移到生物科學(xué)技術(shù);而到21世紀(jì)中葉后,將以認(rèn)知科學(xué)技術(shù)為中心,把信息科學(xué)技術(shù)、生物科學(xué)技術(shù)和系統(tǒng)科學(xué)技術(shù)結(jié)合起來(lái),形成認(rèn)知科學(xué)技術(shù)群。針對(duì)21世紀(jì)新的挑戰(zhàn),美國(guó)麻省理工學(xué)院“敏捷性論壇

”、“制造先驅(qū)者”兩個(gè)部門,和“實(shí)施敏捷制造的技術(shù)”項(xiàng)目組共同主持了“下一代制造”研究項(xiàng)目,為21世紀(jì)的美國(guó)制造業(yè)勾畫藍(lán)圖?！跋乱淮圃臁毖芯空J(rèn)為,21世紀(jì)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境的主要特點(diǎn)如下:1.6

21世紀(jì)的機(jī)械工程人們預(yù)測(cè),21世紀(jì)中葉以前,科學(xué)技術(shù)的中心是信息科學(xué)技術(shù);從21世紀(jì)30年代開(kāi)始,將逐漸轉(zhuǎn)移到生物科學(xué)技術(shù);而到21世紀(jì)中葉后,將以認(rèn)知科學(xué)技術(shù)為中心,把信息科學(xué)技術(shù)、生物科學(xué)技術(shù)和系統(tǒng)科學(xué)技術(shù)結(jié)合起來(lái),形成認(rèn)知科學(xué)技術(shù)群。針對(duì)21世紀(jì)新的挑戰(zhàn),美國(guó)麻省理工學(xué)院“敏捷性論壇

”、“制造先驅(qū)者”兩個(gè)部門,和“實(shí)施敏捷制造的技術(shù)”項(xiàng)目組共同主持了“下一代制造”研究項(xiàng)目,為21世紀(jì)的美國(guó)制造業(yè)勾畫藍(lán)圖?！跋乱淮圃臁毖芯空J(rèn)為,21世紀(jì)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境的主要特點(diǎn)如下:1.6

21世紀(jì)的機(jī)械工程由于因特網(wǎng)的迅速普及,信息無(wú)處不在,無(wú)孔不入。信息技術(shù)和通信技術(shù)的發(fā)展使知識(shí)和技術(shù)更新加速,產(chǎn)品生命周期越來(lái)越短,加上生產(chǎn)力的提高,企業(yè)的規(guī)模將不斷縮小,勞動(dòng)力需求也會(huì)減少。推廣或獲得新技術(shù)的途徑更加容易,依靠新技術(shù)保持競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)越來(lái)越困難。市場(chǎng)全球化、生產(chǎn)過(guò)程全球化、生產(chǎn)設(shè)施和知識(shí)勞動(dòng)力的全球化,進(jìn)一步加深了競(jìng)爭(zhēng)的激烈性,帶來(lái)深層次競(jìng)爭(zhēng)的威脅。1.6

21世紀(jì)的機(jī)械工程發(fā)展中國(guó)家教育和生活水平的提高,勞動(dòng)力市場(chǎng)的全球化使制造業(yè)正在向發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移。人類面臨環(huán)境、生態(tài)和資源的危機(jī),必須實(shí)行可持續(xù)發(fā)展策略,開(kāi)發(fā)綠色產(chǎn)品,推行綠色制造。顧客的要求將從單個(gè)產(chǎn)品轉(zhuǎn)向問(wèn)題的解決方案。顧客將越來(lái)越多地參與產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。這將迫使企業(yè)提高為不同顧客提供不同產(chǎn)品和服務(wù)的能力。1.6

21世紀(jì)的機(jī)械工程這就要求21世紀(jì)的機(jī)械制造企業(yè)必須具備下列屬性:顧客響應(yīng)度、工廠和設(shè)備的響應(yīng)度、人力資源響應(yīng)度、全球市場(chǎng)響應(yīng)度、組織響應(yīng)度和快速響應(yīng)的企業(yè)運(yùn)作實(shí)踐和文化。顧客響應(yīng)度就是指站在顧客的角度來(lái)考慮,提供產(chǎn)品和服務(wù)的集成,以解決顧客在產(chǎn)品生命周期內(nèi)對(duì)功能、費(fèi)用和時(shí)間的全面要求。工廠和設(shè)備的響應(yīng)度是指建立和應(yīng)用可重構(gòu)的、可變規(guī)模的、有經(jīng)濟(jì)效益的制造過(guò)程、設(shè)備和工廠,使其迅速適應(yīng)特殊生產(chǎn)的需要。1.6

21世紀(jì)的機(jī)械工程人力資源響應(yīng)度是指企業(yè)勞動(dòng)力是知識(shí)化員工,他們有能力在變化的工作環(huán)境中主動(dòng)地獨(dú)立作出各種決策。全球市場(chǎng)響應(yīng)度是指企業(yè)能預(yù)測(cè)和響應(yīng)不斷變化的全球市場(chǎng),并且按照需要進(jìn)行運(yùn)作。組織響應(yīng)度是指企業(yè)將把小組作為一種核心競(jìng)爭(zhēng)能力。通過(guò)小組化的柔性組織獲得知識(shí)和能力來(lái)開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和支持它的產(chǎn)品和服務(wù)?？焖夙憫?yīng)的運(yùn)作實(shí)踐和文化,是指企業(yè)將不斷發(fā)展核心競(jìng)爭(zhēng)能力、組織結(jié)構(gòu)、企業(yè)文化和業(yè)務(wù)實(shí)踐的優(yōu)勢(shì)。1.6

21世紀(jì)的機(jī)械工程21世紀(jì)的制造業(yè)將發(fā)生以下改變:從以技術(shù)為中心向以人為中心轉(zhuǎn)變,從強(qiáng)調(diào)專業(yè)化分工向模糊分工和一專多能轉(zhuǎn)變,使全體勞動(dòng)者的聰明才智和創(chuàng)造性得到充分發(fā)揮。從金字塔的多層次生產(chǎn)管理結(jié)構(gòu)向扁平的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,減少層次和中間環(huán)節(jié),加速信息的傳遞;從按功能劃分的固定組織形式向動(dòng)態(tài)的、自主管理的團(tuán)隊(duì)組織形式轉(zhuǎn)變。

3)從傳統(tǒng)的順序工作方式向并行工作方式轉(zhuǎn)變,縮短工作周期,提高工作效率;強(qiáng)調(diào)產(chǎn)品和過(guò)程的集成,體現(xiàn)快速響應(yīng)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)策略。4)保證在整個(gè)產(chǎn)品生命周期內(nèi)讓顧客感到全面滿意;提倡和實(shí)施清潔制造和綠色制造,保護(hù)環(huán)境。1.6

21世紀(jì)的機(jī)械工程圖1-4現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備及制造技術(shù)的發(fā)展趨向1.6

21世紀(jì)的機(jī)械工程為了改變我國(guó)制造業(yè)相對(duì)落后的現(xiàn)狀,迎接21世紀(jì)的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn),中國(guó)制造業(yè)應(yīng)吸收、消化國(guó)外新的制造哲理,結(jié)合中國(guó)實(shí)際,尋求中國(guó)制造企業(yè)的發(fā)展道路,特別是應(yīng)該重視以下四個(gè)方面:1)創(chuàng)新體系和知識(shí)供應(yīng)鏈的建立。過(guò)去我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展主要依靠技術(shù)引進(jìn),缺乏產(chǎn)品和技術(shù)的自主開(kāi)發(fā)能力。技術(shù)引進(jìn)并不能保證可持續(xù)發(fā)展,更無(wú)法取得世界領(lǐng)先地位。技術(shù)創(chuàng)新體系和知識(shí)供應(yīng)鏈的建立將有助于從根本上改變這一狀況。1.6

21世紀(jì)的機(jī)械工程創(chuàng)新和變革企業(yè)管理。傳統(tǒng)企業(yè)管理是時(shí)間管理、成本管理和質(zhì)量管理,21世紀(jì)的企業(yè)管理將是創(chuàng)新管理、知識(shí)管理和變革管理。發(fā)展應(yīng)用跨企業(yè)的系統(tǒng)集成方法和技術(shù)。因特網(wǎng)的普及實(shí)現(xiàn)了空間的擴(kuò)展和時(shí)間的壓縮,如何利用全球資源快速響應(yīng)市場(chǎng)需求成為熱點(diǎn),并導(dǎo)致新的生產(chǎn)模式和企業(yè)組織形態(tài)的出現(xiàn)。1.6

21世紀(jì)的機(jī)械工程4)重視新材料、新工藝和新設(shè)備的開(kāi)發(fā)應(yīng)用。產(chǎn)品更新?lián)Q代的加速、高技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展、非金屬材料和復(fù)合材料的廣泛應(yīng)用,使快速原型制造、激光加工、超高速和超精密加工、微細(xì)加工等先進(jìn)工藝和設(shè)備占有越來(lái)越重要的地位。沒(méi)有這些工藝技術(shù)和裝備,就沒(méi)有21世紀(jì)中國(guó)制造業(yè)的立足之地。本章完謝謝！?

樹(shù)立質(zhì)量法制觀念、提高全員質(zhì)量意識(shí)。10月-2310月-23Sunday,