對機械設(shè)計制造及其自動化的認(rèn)識

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上對機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的認(rèn)識制造科學(xué)與工程學(xué)院機械設(shè)計制造及其自動化2014屆一班謝焯俊一、 專業(yè)屬性 （一） 是什么？機械設(shè)計制造及其自動化是研究各種工業(yè)機械裝備及機電產(chǎn)品從設(shè)計、制造、運行控制到生產(chǎn)過程的企業(yè)管理的綜合技術(shù)學(xué)科，主要任務(wù)是運用先進(jìn)設(shè)計制造技術(shù)的理論與方法，解決現(xiàn)代工程領(lǐng)域中的復(fù)雜技術(shù)問題，以實現(xiàn)產(chǎn)品智能化的設(shè)計與制造。（二） 有什么用？機械設(shè)計制造及其自動化學(xué)科在國民經(jīng)濟中處于極其重要的地位，它對其他技術(shù)領(lǐng)域起著支撐性作用，成為國民經(jīng)濟各行業(yè)的基礎(chǔ)。各種自動化機械設(shè)備大大提高了勞動生產(chǎn)率，降低了工人的勞動強度，各種大型成套設(shè)備的開發(fā)成功使得各

2、種重點工程的建設(shè)成為可能；機械設(shè)備的精密化帶動了微電子工業(yè)和計算機工業(yè)，實現(xiàn)了集成電路的高度集成制造并使存儲器的容量成倍提高；航空航天及各種武器裝備的研制與生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)和教育事業(yè)的發(fā)展均需依賴于機械設(shè)計與制造技術(shù)的進(jìn)步。二、 發(fā)展歷程隨著科技文明的高速發(fā)展，機械再也不僅僅代表第一次工業(yè)革命中那笨重且轟隆作響的蒸汽時代。微電子技術(shù)、信息技術(shù)、計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、材料技術(shù)和新能源技術(shù)等高新技術(shù)與機械設(shè)計制造技術(shù)的相互沖擊、滲透、融合，使傳統(tǒng)意義上的機械設(shè)計制造技術(shù)在原有基礎(chǔ)上得到了質(zhì)的飛躍，蛻變?yōu)楝F(xiàn)在向往著更智能、更高效，以及更富革新性的“機械設(shè)計制造及其自動化”。計算機技術(shù)引入機械領(lǐng)域，

3、使機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)產(chǎn)生了深刻變化。利用計算機輔助設(shè)計與優(yōu)化設(shè)計技術(shù)，使設(shè)計過程實現(xiàn)了自動化和最優(yōu)化。微電子技術(shù)與機械技術(shù)的結(jié)合，實現(xiàn)了機電產(chǎn)品的一體化，使得數(shù)控機床、加工中心、機器人和微型機電系統(tǒng)等高新精密加工機械的發(fā)明和運用成為了可能。傳感技術(shù)、計算機技術(shù)和機械設(shè)計制造及其運行過程的緊密結(jié)合，可以對機電產(chǎn)品的設(shè)計過程、制造過程、銷售過程、安裝與運行過程實現(xiàn)綜合的自動化控制。在與這些高新技術(shù)相輔相成的發(fā)展進(jìn)步下，這個凝聚了人類所有想象力的專業(yè)跨越著極為廣泛的科技領(lǐng)域，使得設(shè)計、制造、自動化三者緊密結(jié)合而不可分割，共同創(chuàng)造著人類科技史上的一個個奇跡。三、 現(xiàn)狀與展望（一） 集團現(xiàn)狀與展

4、望1、 西方領(lǐng)先國家西方世界國家從白手起家的第一次工業(yè)革命，經(jīng)歷了第二次工業(yè)革命，兩次世界大戰(zhàn)，以及第一次科技革命到現(xiàn)在發(fā)展了將近300年，在此期間西方各國一直獨立探索相互競爭，積累了大量機械與電氣等各種科學(xué)技術(shù)的研究與創(chuàng)造經(jīng)驗，并形成了每個集團獨立自主，相互競爭，以技術(shù)創(chuàng)新、實力占領(lǐng)廣大市場并得以發(fā)展，以及極其重視知識產(chǎn)權(quán)的良好社會氛圍。西方國家的資本主義社會體制以及開放自由的市場環(huán)境給予了人民極大的創(chuàng)造空間，強烈地激發(fā)了人民對技術(shù)與創(chuàng)新的熱情與自主創(chuàng)造的動機，促進(jìn)了民間大量科技企業(yè)的興起。這些民間技術(shù)企業(yè)涉及的技術(shù)領(lǐng)域極為廣泛，從生活用品到國家軍隊的武器裝備再到近地軌道的航空航天器以及物資

5、運輸產(chǎn)業(yè)他們都占有相當(dāng)大的市場份額，此外大大小小涉及各個領(lǐng)域的不同公司相互競爭，不斷刷新科技專利數(shù)量，強有力地推動了從量變到質(zhì)變的技術(shù)革新進(jìn)程。在教育方面，西方國家十分重視對下一代人創(chuàng)造力、想象力、動手能力、批判性思維、獨立意識以及學(xué)術(shù)道德的培養(yǎng)，并且以相當(dāng)實際的行動大力地鼓勵與支持學(xué)生具有前瞻性與創(chuàng)新性想法的產(chǎn)生、實現(xiàn)與發(fā)展。對于有特殊天賦的人才，他們更是給予極大的支持，使得他們的能力得以全面發(fā)揮，以全新的視角引領(lǐng)一次次技術(shù)的革新。受歷史文化教育以及社會環(huán)境的影響，西方世界國家的科技領(lǐng)先者大都形成了一種以高新科學(xué)技術(shù)為主，以獨立首創(chuàng)與質(zhì)量保證為骨，居安思危，目光長遠(yuǎn)，以探索與開拓為使命，創(chuàng)新

6、不止，追求完美與秩序，以人為本，以用戶體驗與需求為上，以市場份額與收益為激勵，注無限激情與熱愛于科技的崇尚科學(xué)與創(chuàng)新的發(fā)展理念。這種深入人心的先進(jìn)理念與自由而相對安全的創(chuàng)新環(huán)境自然導(dǎo)致了西方國家在機械制造設(shè)計及其自動化方面以高新技術(shù)為主導(dǎo)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的形成。他們掌握著最核心的技術(shù)，利用相對落后國家的廉價資源、勞動力與全球范圍內(nèi)廣大的市場需求，引領(lǐng)著人類科技的發(fā)展同時也收獲了最豐碩的利潤。此外，在盈利的同時，西方國家對科學(xué)的探索也是尤為熱情，政府以及民間組織對基礎(chǔ)理論的研究可以說是不遺余力的。他們目光長遠(yuǎn)而富有洞察力，知道在這長期的高風(fēng)險投資背后潛藏著的是具有革命性的可一舉顛覆世界的力量。在這種氛

7、圍之下，西方世界無疑將繼續(xù)走在人類科技創(chuàng)新的最前沿，引領(lǐng)時代的進(jìn)步。2、 中國我國歷史悠久，地大物博，文化底蘊深厚，然而持續(xù)5000年的農(nóng)業(yè)社會使得我們的科學(xué)技術(shù)發(fā)展極為緩慢。加上近代我國在社會成形之路上的坎坷探索也重重地打擊了我們的發(fā)展，中國的機械設(shè)計制造及其自動化可以說是一個僅僅具有50年歷史的“新興學(xué)科”。改革開放以及市場經(jīng)濟政策的實行使得大量先進(jìn)成熟的外國技術(shù)企業(yè)得以進(jìn)攻國內(nèi)市場，他們利用我們的資源，我們的勞動力，提供技術(shù)支持，在中國建立公司分部、投資建廠，以極快的速度勢不可擋地占據(jù)了我國的高端科技市場。隨著我國經(jīng)濟與社會的發(fā)展，國家及人民對科學(xué)技術(shù)的需求也迅速增長，外國企業(yè)在核心技術(shù)

8、方面對我們的封鎖使得我們必須自力更生，擺脫依賴，獨立自主建立自己的科技產(chǎn)業(yè)體系。然而，中國是一個人口巨大、資源競爭異常激烈的國家，大部分的生活在社會基層的人民在市場經(jīng)濟這個物競天擇，適者生存的環(huán)境中免不了要為“吃飯問題”而奔走勞累，大部分中小企業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)者們亦是如此。中小企業(yè)是什么？我為什么要強調(diào)中小企業(yè)？原因很簡單，中小企業(yè)是所有普通老百姓所渴望創(chuàng)造的、所能夠創(chuàng)造的一切宏偉大業(yè)的起點，是現(xiàn)在掌控著各個行業(yè)主要市場的行業(yè)大佬的前身，更是中國未來市場潛力的孕育點與爆發(fā)點！中小企業(yè)的走向決定著中國未來市場的走向，中小企業(yè)想什么、做什么,直接影響著中國基礎(chǔ)市場的市場環(huán)境與氛圍。在這激烈翻滾的市場競爭洪

9、流中，中國成千上萬的中小企業(yè)就像一只只隨波翻滾的小船，大部分的他們存在的目的僅僅是為了養(yǎng)活這一船的人，只要船不沉人不死，足矣。僅僅想要船不沉人不死，這個簡單，永遠(yuǎn)不要冒險，不需要創(chuàng)新，跟隨著行業(yè)大佬，跟隨者大部隊，駐扎在行業(yè)具有最穩(wěn)定需求的基層產(chǎn)業(yè)，利潤足夠養(yǎng)活一船人，船長再隨便當(dāng)個“土豪”，過上個體面的日子，足矣。在中國類似的中小企業(yè)太多了，一群沒有創(chuàng)造力的人領(lǐng)導(dǎo)者更多的廉價勞動力，為中國創(chuàng)造著廉價的崗位，他們安于現(xiàn)狀、不思創(chuàng)新，就更不要談追求了！就是成千上萬個這樣的企業(yè)孕育了中國市場這個“山寨王國”！孕育了中國這個“世界工廠”！外企高價賣給我們的是高知識價值含量的高端技術(shù)，而這些中小企業(yè)以

10、極低價格賣出去的卻是無法計量的中國人民的資源！我們子孫的資源！當(dāng)然，部分并不代表了全部，在中國努力進(jìn)取創(chuàng)造的企業(yè)也有很多，然而成果卻不那么明顯，這又是為什么？科技從來都是人的科技，科技革新靠的也只能是人。人的思維不能革新，他創(chuàng)造的東西當(dāng)然也就不能。而人的思維觀念卻是受社會環(huán)境以及教育方式所影響的，社會環(huán)境歸咎又由前幾代人所決定所延續(xù)，既然如此現(xiàn)在中華民族創(chuàng)造力的有待提升也就是理所當(dāng)然的了，自給自足的農(nóng)業(yè)社會環(huán)境導(dǎo)致了中國人內(nèi)心最深處的安逸感。如何打破這個僵局？歸根結(jié)底要靠那能夠順應(yīng)時代并不斷調(diào)整變革的教育！自古以來，中國教育就應(yīng)試，直到現(xiàn)在從小學(xué)到高三，12年的應(yīng)試教育從來就沒有鼓勵過學(xué)生批判

11、性地獨立地思考，從來就沒有真正實際地嘗試過去培養(yǎng)學(xué)生的策劃力、創(chuàng)造力與想象力。中國的基礎(chǔ)教育應(yīng)付了高考就是一切，這不僅嚴(yán)重剝削了學(xué)生的剩余價值，還以一種病態(tài)的激勵方式去誘導(dǎo)學(xué)生死心塌地地追逐一種病態(tài)的競爭以及一種扭曲的對高考的信念，這種影響是那么的大，根深蒂固，以至于所有學(xué)生都全身心的投入到了這一場周而復(fù)始的巨大騙局之中。在以應(yīng)付期末考試為最終教育教學(xué)目標(biāo)的教育制度下，政府所倡導(dǎo)的所謂綜合素質(zhì)教育以及全國各地各個學(xué)?；蚨嗷蛏俚嘏e行的一些應(yīng)付式的課外活動與培養(yǎng)計劃在考試與成績面前都變得那么微不足道。正如愛因斯坦所提到的“應(yīng)試教育是窒息真正科學(xué)動力的強制力量”，中國的學(xué)生在青少年時代對創(chuàng)造的原始沖

12、動被長期壓制，對人生目標(biāo)與理想的定位被長期限制，以至于到了大學(xué)甚至是在對實現(xiàn)自己的人生理想至關(guān)重要的專業(yè)選擇環(huán)節(jié)上，他們都陷入了迷惘與無所適從。又或者他們從來就沒有思考過更長遠(yuǎn)的問題，一味的像盲頭蒼蠅般，埋頭于老師或者學(xué)校如同程序般下達(dá)的指令，把100%的努力放置于70%的工作上，而對于關(guān)系自己生命價值以及如何去實現(xiàn)這些價值的長遠(yuǎn)規(guī)劃的極為重要的30%的工作卻被無視了。舉個例子，對于機械設(shè)計制造與自動化這個專業(yè)來說，有許多學(xué)生并不知道這個專業(yè)改變世界的力量到底有多大，這個專業(yè)能做到的事有多么宏偉以及選擇了這個專業(yè)的同時肩上負(fù)起了多么大的責(zé)任！他們選擇的主要原因竟然是因為這個專業(yè)名字比較長，聽上

13、去比較“?！?，這是何等荒謬的笑話??！沒有熱愛，何來追求？沒有追求，何來創(chuàng)造？沒有創(chuàng)造，何來革新？沒有革新，何來首創(chuàng)？沒有首創(chuàng)，何來獨立自主？不獨立自主，中華民族何以復(fù)興？！除教育問題外，知識產(chǎn)權(quán)的保護(hù)問題也嚴(yán)重打擊了我國中小企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新。中國對專利技術(shù)的保護(hù)力低下是全世界所共識的，這也是外國企業(yè)對中國企業(yè)的技術(shù)封鎖如此嚴(yán)格的主要原因之一。一個企業(yè)創(chuàng)造了某項技術(shù)，一投入市場就立刻被大量的小山寨生產(chǎn)企業(yè)爭相仿造，都要分一杯羹，這些山寨廠家是如此之多，要打官司都找不到被告。這種惡劣的無人監(jiān)管的市場風(fēng)氣嚴(yán)重打擊了中小企業(yè)的創(chuàng)新動機，使得人們越來越感覺到在中國想要從自己的創(chuàng)造中收獲利潤變得難上加難。這

14、就導(dǎo)致中國走低端技術(shù)的中小企業(yè)越來越多，畢竟在這種與禿鷲和鬣狗共存的環(huán)境下，走低端路線是最最安全的。那么在這滾滾的時代洪流中，中國將要如何發(fā)展呢？這個問題必須要圍繞教育觀念以及社會環(huán)境展開，并且是一個內(nèi)容極為豐富的話題，在此就先不討論了。但創(chuàng)新、獨立、公平、法制、穩(wěn)定、政策還有執(zhí)行力卻是解決這兩個問題所要權(quán)衡與圍繞的永遠(yuǎn)的主題。一切一切的變革都是由量變到質(zhì)變的過程，落實好每一小步，中國才能迎來真真正正的偉大的變革。（二） 專業(yè)現(xiàn)狀與展望正如前面的專業(yè)屬性所屬，機械設(shè)計制造及其自動化是一個已經(jīng)滲透到國民經(jīng)濟的各行各業(yè)，并成為了這些行業(yè)的支撐性基礎(chǔ)學(xué)科。隨著材料技術(shù)、新能源技術(shù)、計算機技術(shù)、微電子

15、技術(shù)、自動控制技術(shù)、信息技術(shù)、傳感測控技術(shù)、甚至是量子技術(shù)、生物工程技術(shù)、醫(yī)療技術(shù)的高速發(fā)展，在碰撞融合沖擊中，傳統(tǒng)的機械技術(shù)被賦予了新的血液，新的靈魂。機械設(shè)計制造及其自動化，從設(shè)計開始，到設(shè)計的實現(xiàn)，再到設(shè)計的自動化批量生產(chǎn)，一個專業(yè)涵蓋了一個完整的創(chuàng)造與生產(chǎn)流程，掌握了它，人將無所不能。有了它，我們得以讓一個龐大的工廠全自動運行，源源不斷地把輸入的原料轉(zhuǎn)化為我們需要的一切；有了它，我們得以自動化批量生產(chǎn)一切用于自動化批量生產(chǎn)的自動化設(shè)備；有了它，我們得以隨心所欲而毫不費力地使自己在數(shù)字世界中的想法成為看得見摸得著的現(xiàn)實實體；有了它，我們得以打造大量的信息設(shè)備，讓全世界的信息資源在一個龐大

16、的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)自由流動，讓所有人從中受益或緊密地聯(lián)系在一起；有了它，高純度的藥物得以自動化批量生產(chǎn)，人類的壽命成倍地延長；有了它，我們的醫(yī)生得以在手術(shù)中自如操作纖細(xì)的機械臂，使得的大型的外科手術(shù)變得微創(chuàng)，使得術(shù)后影響降到最低；有了它，我們得以將細(xì)胞工程與3D打印技術(shù)相結(jié)合，使得人類肢體、人類器官的機械化生產(chǎn)成為可能，甚至可以對其加以改造，并配合基因工程與神經(jīng)學(xué)使經(jīng)改造的更高效的功能更強大的人類肢體或器官與人體完美有機結(jié)合，殘疾將不復(fù)存在，人類的身體將變得更為完美而強大；有了它，我們得以通過設(shè)計生產(chǎn)任意具有生物活性的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，利用這些神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建生物體特有的混沌運算系統(tǒng)，人工智能將成為現(xiàn)實；有了它，蔬

17、菜水果得以實現(xiàn)自動化大棚生產(chǎn)，在科學(xué)而嚴(yán)格的光熱濕肥自動化控制下，農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量、營養(yǎng)價值、商業(yè)價值與季節(jié)適應(yīng)性被大大提高；有了它，我們得以使大量的禽畜為我們源源不斷地提供肉、奶、皮毛；有了它，我們得以挖掘這世界上更具有革新性、更強勁、更環(huán)保、更高效的新能源；有了它，科學(xué)家得以深入更為險惡的環(huán)境，使用更精密的儀器探索這個世界更深層的秘密；有了它，用以捍衛(wèi)國家安全的軍事武器得以更新?lián)Q代，人類的力量與文明程度得以不斷提升；有了它，我們得以制造具有強大推力與續(xù)航力的宇航引擎并將其應(yīng)用在飛行器，探測器之上，甚至是建造宇宙飛船以及具有高級人工智能的探測器去開拓更遙遠(yuǎn)的深空，建立新的家園除了以上這些我們運用

18、 機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè) 所能夠?qū)崿F(xiàn)或已經(jīng)實現(xiàn)的應(yīng)用外，在我們所立足的現(xiàn)在，機械設(shè)計制造及其自動化的不斷發(fā)展正在掀起一場將波及全球的商業(yè)模式的革命，這就是工業(yè)4.0時代。工業(yè)4.0 （Industry 4.0）是率先由德國政府高技術(shù)戰(zhàn)略2020確定的十大未來項目之一，其概念包含了由集中式控制向分散式增強型控制的基本模式轉(zhuǎn)變，目標(biāo)是建立一個高度靈活的個性化和數(shù)字化的產(chǎn)品與服務(wù)的生產(chǎn)模式。該研究項目由德國聯(lián)邦教研部與聯(lián)邦經(jīng)濟技術(shù)部聯(lián)手資助，在德國工程院、弗勞恩霍夫協(xié)會、西門子公司等德國學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的建議和推動下形成，并已上升為國家級戰(zhàn)略，旨在支持工業(yè)領(lǐng)域新一代革命性技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新。在這種模式中，傳統(tǒng)的行業(yè)界限將消失，并會產(chǎn)生各種新的活動領(lǐng)域和合作形式。創(chuàng)造新價值的過程正在發(fā)生改變，產(chǎn)業(yè)鏈分工將被重組。 “工業(yè)4.0”項目主要分為兩大主題，一是“智能工廠”，重點研究智能化生產(chǎn)系統(tǒng)及過程，以及網(wǎng)絡(luò)化分布式生產(chǎn)設(shè)施的實現(xiàn)；二