我國機械工程的現(xiàn)狀與發(fā)展探析

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摘要:機械工程不僅是一門學(xué)科，也是一項重要產(chǎn)業(yè)。我國機械工程專業(yè)在世界大學(xué)學(xué)科排名比較靠后，起步晚、發(fā)展時間短，雖取得了較大的發(fā)展，但還需要進一步提升。從發(fā)展現(xiàn)狀和存在的問題來看，需要朝著精密化、智能化、綠色化的方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞:機械工程;存在問題;發(fā)展趨勢

機械工程(MechanicalEngineering)是一門利用物理定律為機械系統(tǒng)作分析、設(shè)計、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)合實踐技術(shù)，最終應(yīng)用于研究和解決各種機械中的理論和實際問題的應(yīng)用學(xué)科。機械工程從17世紀蒸汽機的出現(xiàn)開始得到了快速發(fā)展，從木質(zhì)機械發(fā)展成為金屬機械，經(jīng)歷了幾次的工業(yè)革命，逐漸形成了機械制造技術(shù)、自動化技術(shù)及數(shù)字媒體技術(shù)等結(jié)合的機械工程學(xué)科特點，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機械工程的現(xiàn)狀與應(yīng)用

1．1機械工程的現(xiàn)狀。我國機械工程技術(shù)取得了飛速發(fā)展，各種機械設(shè)備已經(jīng)投入到實際運營中，有效地促進了我國社會經(jīng)濟的發(fā)展。在機械工程技術(shù)發(fā)展中，如液壓挖掘機、裝載機、工程起重機、叉車等機械，不僅發(fā)展迅速，而且技術(shù)先進，部分已經(jīng)達到了世界領(lǐng)先水平，同時在鐵路等工程建設(shè)領(lǐng)域也發(fā)揮了巨大作用。總體來說，機械工程迫切需要加大研究和創(chuàng)新的力度，不斷提高機械工程技術(shù)的先進性和創(chuàng)新性。1．1．1基礎(chǔ)研究現(xiàn)狀。我國工業(yè)存在起步晚、發(fā)展時間短、研發(fā)經(jīng)費不足等不利因素，造成研究進度緩慢、攻克新技術(shù)難度大，導(dǎo)致機械工程技術(shù)先進性不足。隨著工程技術(shù)不斷發(fā)展和提升，在機械工程基礎(chǔ)研究領(lǐng)域，也取得了一系列進展和原創(chuàng)性成果，為機械工程的研發(fā)提供了一些新理論、新技術(shù)和新方法，在國內(nèi)外也產(chǎn)生了一定的影響，部分領(lǐng)域在國際學(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)計與制造，創(chuàng)新能力不足。目前，我國只是制造大國，而不是制造強國，大多關(guān)鍵核心裝備還是依賴進口。機械工程類企業(yè)普遍缺乏核心技術(shù)和品牌優(yōu)勢，在國際市場中只能是低價格的競爭模式，導(dǎo)致貿(mào)易增量不增價，甚至跌價的狀況。近年來，出現(xiàn)了國內(nèi)幾大機床企業(yè)相繼破產(chǎn)或轉(zhuǎn)型問題，制造業(yè)是一個國家發(fā)展國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)，這必須引起高度重視。1．2機械工程的應(yīng)用。機械工程所研究的領(lǐng)域非常廣泛，包含機械、自動化及電子信息等。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)域已不再以獨立的主體而運行，必須相互作用、協(xié)同工作。因此，機械工程的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，具體應(yīng)用體現(xiàn)在以下幾個方面:(1)能源領(lǐng)域。將熱、化學(xué)、原子、電、流體壓力和天然機械能轉(zhuǎn)換為適合于應(yīng)用的機械能的各種動力機械，或者將機械能轉(zhuǎn)換為所需要的電能、熱能、流體壓力能、勢能等，機械工程為能源領(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)，機械工程的先進技術(shù)廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機械及輕工業(yè)機械，從而滿足人們?nèi)找嬖鲩L的生活物質(zhì)需求，如常見的作物收割機械、紡織機械等。(3)機械制造業(yè)。隨著工業(yè)革命的迅速崛起，各種機器設(shè)備的大量應(yīng)用，需要大量的機械加工設(shè)備來制造我們所需要的機器和裝備，如常見的車床、鉆床、銑床、磨床及特種加工設(shè)備等。(4)交通運輸業(yè)。人們生活中使用的交通運輸設(shè)備，如汽車、輪船、飛機、高鐵等，其制造、生產(chǎn)及維修都屬于機械工程領(lǐng)域。(5)工程建設(shè)。我國的工程建設(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)域都離不開施工設(shè)備，高效、多用途工程機械需求較大，如挖掘機、裝載機等。(6)家庭生活。洗衣機、冰箱、熱水器等家用電器的生產(chǎn)和制造都離不開機械工程。(7)國防建設(shè)。國家軍事建設(shè)離不開軍用設(shè)備及武器的制造和生產(chǎn)，如坦克、戰(zhàn)斗機、裝甲車、潛艇、雷達等，其生產(chǎn)和制造都離不開機械工程。總的來說，機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，上至國家核心技術(shù)，下至人民生活用品，無一不與機械工程密不可分。

2機械工程目前存在的問題

我國的機械工程中高端制造技術(shù)較弱，市場份額小，研發(fā)設(shè)計和創(chuàng)新能力薄弱，核心技術(shù)依賴國外;具有國際競爭力的專業(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)主要依賴進口。(1)自動化的實際應(yīng)用依然不足。目前，我國對于自動化技術(shù)的使用依然停留在簡單的數(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。我國現(xiàn)如今的生產(chǎn)能力仍不能達到現(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)已使用了自動化流水線，但由于使用和研發(fā)成本較高，無法實現(xiàn)所有生產(chǎn)的自動化。(3)專業(yè)技術(shù)人才不足。目前，我國機械加工行業(yè)面臨著技術(shù)工人嚴重缺失，大量職業(yè)院校的學(xué)生對于機械工程行業(yè)的認識還停留在20年前，認為機械加工就是操作機床，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)機械CAD、CAM及CAE技術(shù)靈活應(yīng)用要求。(4)國產(chǎn)機械加工設(shè)備與世界先進國家設(shè)備有較大差距。目前，我國機械加工設(shè)備的精密化、數(shù)字化、自動化及智能化程度不足。以五軸數(shù)控機床為例，目前依然沒有國產(chǎn)化，單純依靠國外引進，導(dǎo)致復(fù)雜精密零件的加工效率低、成本高。

3機械工程的未來發(fā)展趨勢

在現(xiàn)階段的技術(shù)條件下，現(xiàn)代機械制造技術(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方面。3．1機械工程國產(chǎn)設(shè)備的精密度與智能化的快速提升。大力研發(fā)先進機工程設(shè)備，以提高精度為前提，結(jié)合智能化、數(shù)字化，使國產(chǎn)機床實現(xiàn)產(chǎn)品系列化，使我國的機械加工設(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，同時也提高了設(shè)備的制造研發(fā)水平和精密程度。3．2機械工程專門人才的體系化培養(yǎng)。目前，對于機械工程行業(yè)來說，專業(yè)藍領(lǐng)較少，專業(yè)化高技能人才的需求極大，但因為制度及就業(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)化的機械工程技術(shù)的應(yīng)用，需要大量的專門化人才培養(yǎng)體系作保障。3．3機械工程的創(chuàng)新及與數(shù)字化的結(jié)合。機械工程是一門可以與多學(xué)科進行結(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)合是未來機械行業(yè)發(fā)展的必由之路，因此在人才培養(yǎng)時就應(yīng)該進行機械工程相關(guān)基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)，同時要鼓勵科技人員創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)，認清數(shù)字化在未來發(fā)展的重要作用，從而完成機械行業(yè)的改革與進步。3．4機械工程技術(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，機械工程正朝著綠色環(huán)保方向發(fā)展。這不僅是人類社會發(fā)展的需要，更是節(jié)約型社會的需要，也是進一步提升機械工程質(zhì)量的關(guān)鍵。發(fā)展綠色機械工程，對機械工程提出了高效、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機械工程信息化發(fā)展。機械工程企業(yè)的信息化轉(zhuǎn)變需要依靠智能化技術(shù)的促進，以便實現(xiàn)企業(yè)在生產(chǎn)過程中將人的力量與機械的力量相結(jié)合，從而建立了一套完善的系統(tǒng)體系，實現(xiàn)數(shù)字及信息化的智能生產(chǎn)。在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，將生產(chǎn)信息及時共享，使調(diào)度計劃和生產(chǎn)計劃有效組合，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

在信息技術(shù)飛速發(fā)展的大時代下，傳統(tǒng)的機械工程需要改造升級，智能化、信息化及協(xié)同作業(yè)正在日趨完善。但是，我國目前高端的機械工程技術(shù)還不成熟，核心技術(shù)受制于人，獨創(chuàng)性不夠高，專業(yè)人才不足等問題對機械工程行業(yè)的發(fā)展十分不利。因此，我國要結(jié)合現(xiàn)有的技術(shù)，借鑒國外先進經(jīng)驗，加大研發(fā)力度，鼓勵技術(shù)創(chuàng)新，在完善現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，使機械工程的自動化與智能得到進一步提高。

參考文獻:

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作者:李巨遠 單位:西安科技大學(xué)機械工程學(xué)院