機(jī)械類專業(yè)導(dǎo)論

1、北方民族大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)導(dǎo)論報(bào)告題目：機(jī)械制造業(yè)姓 名：學(xué) 號(hào)：專 業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班 級(jí)：成 績(jī)：批改時(shí)間： 摘要：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)培養(yǎng)具備機(jī)械設(shè)計(jì)制造基礎(chǔ)知 識(shí)與應(yīng)用能力，能在工業(yè)生產(chǎn)第一線從事機(jī)械制造領(lǐng)域內(nèi)的設(shè)計(jì)制 造、科技開發(fā)、應(yīng)用研究、以機(jī)械設(shè)計(jì)與制造為基礎(chǔ)，融入計(jì)算機(jī)科 學(xué)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)的交叉學(xué)科，主要任務(wù)是運(yùn)用先進(jìn)設(shè)計(jì) 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(shí) 現(xiàn)產(chǎn)品智能化的設(shè)計(jì)與制造。運(yùn)行管理和經(jīng)營(yíng)銷售等方面工作的高級(jí) 工程技術(shù)人才。關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化、現(xiàn)狀、前景一、 經(jīng)濟(jì)全球化背景下的機(jī)械制造業(yè)機(jī)械制造業(yè)指從事

2、各種動(dòng)力機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、冶 金礦山機(jī)械、化工機(jī)械、紡織機(jī)械、機(jī)床、工具、儀器、儀表及其他 機(jī)械設(shè)備等生產(chǎn)的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)為整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)提供技術(shù)裝備, 其發(fā)展水平是國(guó)家工業(yè)化程度的主要標(biāo)志之一。21世紀(jì)初，機(jī)械制造 業(yè)發(fā)展的特點(diǎn)是現(xiàn)代化高新技術(shù)的綜合利用，其趨勢(shì)是四化：即柔性 化、敏捷化、智能化和信息化。再也不是坡0世紀(jì)2040年代發(fā)展起 來(lái)的機(jī)械學(xué)科自身的成就凸輪及其它機(jī)械為基礎(chǔ)，采用專用機(jī)床、 夾具、刀具、量具組成的流水式生產(chǎn)線剛性自動(dòng)化。剛性自動(dòng)化 的缺點(diǎn)是嚴(yán)重影響產(chǎn)品的更新?lián)Q代，妨礙采用高新技術(shù)，產(chǎn)品在國(guó)際 市場(chǎng)上缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。從20世紀(jì)到21世紀(jì)，我們身邊的制造業(yè)已經(jīng)發(fā)生

3、了一系列的巨大 變化。以機(jī)械化、自動(dòng)化為特征的傳統(tǒng)制造業(yè)已變?yōu)槿谌肓诵畔⒓夹g(shù) 和高新技術(shù)的現(xiàn)代制造業(yè)。20世紀(jì)的制造業(yè)以技術(shù)為中心，實(shí)行專業(yè) 分工，生產(chǎn)組織則是按功能劃分的固定工作小組，企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)是 金字塔型結(jié)構(gòu)，采取順序作業(yè)方式。而21世紀(jì)的制造業(yè)則以人為中心， 實(shí)行模糊分工，一專多能，工作小組也已變?yōu)榫哂凶灾鞴芾砉δ艿摹皥F(tuán) 隊(duì)”，企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)已普遍采取能更加快速響應(yīng)市場(chǎng)的“扁平型”和 “網(wǎng)絡(luò)型”，采取并行作業(yè)方式。21世紀(jì)的制造業(yè)企業(yè)的戰(zhàn)略已不是規(guī) 模經(jīng)濟(jì)，而是快速響應(yīng)市場(chǎng)和技術(shù)創(chuàng)新，企業(yè)的質(zhì)量觀從符合性質(zhì)量 觀變?yōu)闈M意度質(zhì)量觀，企業(yè)將更加重視產(chǎn)品和制造過程對(duì)環(huán)境的影響。 企業(yè)開始重

4、視知識(shí)產(chǎn)權(quán)方面的投入，從以往僅提供產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)樘峁┙?決問題的方案，生產(chǎn)方式不再是同一品種的大批量生產(chǎn)，而是根據(jù)客 戶要求進(jìn)行定制生產(chǎn)。企業(yè)的組織模式逐步從“橄欖型”轉(zhuǎn)為“啞鈴型”， 加強(qiáng)原先薄弱的研究開發(fā)和銷售服務(wù)這兩頭，通過大規(guī)模的定制生產(chǎn) 和網(wǎng)絡(luò)化制造以追求自身成本的最小化和客戶價(jià)值的最大化。二、我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀20世紀(jì)90年代初，隨著CIMS技術(shù)的大力推廣應(yīng)用，包括有CIMS 實(shí)驗(yàn)工程中心和7 個(gè)開放實(shí)驗(yàn)室的研究環(huán)境已建成。在全國(guó)范圍內(nèi)， 部署了酊乂5的若干研究項(xiàng)目，諸如CIMS軟件工程與標(biāo)準(zhǔn)化、開放式 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與發(fā)展戰(zhàn)略，CIMS總體與集成技術(shù)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)自動(dòng)化、工 藝設(shè)計(jì)自動(dòng)

5、化、柔性制造技術(shù)、管理與決策信息系統(tǒng)、質(zhì)量保證技術(shù)、 網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)以及系統(tǒng)理論和方法等均取得了豐碩成果，獲得不同程度的進(jìn)展。但因大部分大型機(jī)械制造企業(yè)和絕大部分中小型機(jī)械 制造企業(yè)主要限于CAD和管理信息系統(tǒng)，底層基礎(chǔ)自動(dòng)化還十分薄弱， 數(shù)控機(jī)床由于編程復(fù)雜，還沒有真正發(fā)揮作用。因此，與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó) 家相比，我國(guó)的制造業(yè)仍然存在一個(gè)階段性的整體上的差距。概括起 來(lái)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（一）產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的差距中國(guó)機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展，主要依靠技術(shù)引進(jìn)和趕超型發(fā)展戰(zhàn) 略，加之中國(guó)勞動(dòng)力豐富而資金相對(duì)短缺，致使機(jī)械制造業(yè)的科技開 發(fā)明顯滯后。雖然中國(guó)機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品數(shù)量已經(jīng)位居世界前列，但 主要是

6、勞動(dòng)密集型產(chǎn)品，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高、精、尖產(chǎn)品比較少。 2000 年，中國(guó)汽車生產(chǎn)超過200 萬(wàn)輛，但是關(guān)鍵技術(shù)都來(lái)源于國(guó)外 大型汽車公司，很多關(guān)鍵部件國(guó)內(nèi)尚不能生產(chǎn)，需要依靠進(jìn)口。我國(guó)械制造業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量雖然有了很大程度的提高，但大量的機(jī) 電產(chǎn)品的質(zhì)量可靠性、外觀設(shè)計(jì)、內(nèi)在性能還有很大差距。比如數(shù)控 機(jī)床和精密機(jī)床的可靠性差、質(zhì)量問題嚴(yán)重，軸承、液壓件、密封件 等基礎(chǔ)件產(chǎn)品水平低、品種少、滿足度低、質(zhì)量不穩(wěn)定。工程機(jī)械目 前只能生產(chǎn)中小型產(chǎn)品，大型工程機(jī)械、大型火電設(shè)備的技術(shù)能力十 分薄弱。生產(chǎn)投入結(jié)構(gòu)的差距機(jī)械制造業(yè)作為一般競(jìng)爭(zhēng)性行業(yè)，其競(jìng)爭(zhēng)狀況與效益狀況直接受生產(chǎn)投入結(jié)構(gòu)的影響。企業(yè)之間

7、的競(jìng)爭(zhēng)，實(shí)際上是科學(xué)技術(shù)實(shí)力和創(chuàng) 新能力的競(jìng)爭(zhēng)，而科技實(shí)力和技術(shù)創(chuàng)新能力在很大程度上取決于科研 與開發(fā)的投入。發(fā)達(dá)國(guó)家為了保持機(jī)械制造業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，加大了 科技投入的力度。一些大企業(yè)的科技開發(fā)費(fèi)用占到其銷售額的4%8%， 甚至10%以上。這種高投入，使其本來(lái)就遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先的科技優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步 擴(kuò)大，使企業(yè)從完全競(jìng)爭(zhēng)的局面轉(zhuǎn)變?yōu)椤?壟斷競(jìng)爭(zhēng)”，在許多關(guān)鍵 領(lǐng)域占據(jù)了戰(zhàn)略性優(yōu)勢(shì)地位。日本、美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)機(jī)械制造業(yè)企 業(yè)的人均研究開發(fā)經(jīng)費(fèi)，分別為21.54 萬(wàn)美元/年、15.76 萬(wàn)美元/ 年、19.99萬(wàn)美元/年、25.94萬(wàn)美元/年，是中國(guó)企業(yè)的幾十倍。與 科技開發(fā)相類似，國(guó)外機(jī)械制造業(yè)企業(yè)非常重視

8、設(shè)備更新。美國(guó)制造 業(yè)企業(yè)設(shè)備的平均役齡逐步縮短，由1975年的6.98 年，下降到1990 年的6.70 年，其中電制造機(jī)械和精密機(jī)械的設(shè)備役齡分別為5.5 年 和4.9 年。中國(guó)機(jī)電行業(yè)的設(shè)備更新比較緩慢，而且呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。 1994 年與1985 年相比，機(jī)械行業(yè)的設(shè)備更新度系數(shù)下降了5.73 個(gè) 百分點(diǎn)，1995 年與1990 年相比下降了2.4個(gè)百分點(diǎn)。設(shè)備更新度系 數(shù)偏低成為機(jī)械制造業(yè)各行業(yè)普遍存在的問題。企業(yè)科研人員占職工 的比重，可以反映出企業(yè)的人力資本狀況與發(fā)展?jié)摿?。?guó)外大型機(jī)械 制造業(yè)企業(yè)研究開發(fā)人員占職工人數(shù)的比重為5%10%，中國(guó)僅為1% 。 正是科技投入、人員素質(zhì)、設(shè)

9、備投入等方面的巨大差距，使中國(guó)機(jī)械 制造業(yè)企業(yè)的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)方法落后，自主開發(fā)能力差，產(chǎn)品開發(fā)周期 長(zhǎng)，更新慢，新產(chǎn)品產(chǎn)值率低，產(chǎn)品質(zhì)量難以得到保證。產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)的差距中國(guó)機(jī)械制造業(yè)之所以在投入結(jié)構(gòu)上難以加大科技開發(fā)投入，直 接根源是產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)不合理，企業(yè)規(guī)模小，布局分散，大中小企業(yè) 之間難以形成合理的專業(yè)化分工協(xié)作體系；深層原因是體制約束，條 塊分割導(dǎo)致的地區(qū)雷同與“分散化”傾向，有悖于世界機(jī)械制造業(yè)日 益資本密集化、生產(chǎn)全球化、機(jī)電一體化、市場(chǎng)集中化的發(fā)展趨勢(shì)。 機(jī)械制造業(yè)是競(jìng)爭(zhēng)性產(chǎn)業(yè)，整體產(chǎn)業(yè)集中度要求較高。國(guó)外大型企業(yè) 一般在行業(yè)中占主導(dǎo)地位，并形成層次分明的專業(yè)化分工協(xié)作體系， 在大

10、企業(yè)周圍，形成數(shù)量眾多的專門化的中小企業(yè)。企業(yè)尤其是大型 企業(yè)投巨資進(jìn)行科技開發(fā)。中國(guó)機(jī)械制造業(yè)在改革以來(lái)出現(xiàn)了分散化 趨勢(shì)，甚至出現(xiàn)小企業(yè)排擠大企業(yè)的現(xiàn)象。受管理體制、投資體制、 采購(gòu)體制的影響，中國(guó)沒有形成具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的大型企業(yè)或企業(yè)集 團(tuán)，企業(yè)“大而全、小而全”的狀況依然嚴(yán)重，中小企業(yè)與大型企業(yè) 進(jìn)行專業(yè)化協(xié)作的產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)還沒有形成。目前還有相當(dāng)數(shù)量的企 業(yè)仍以“全能式”結(jié)構(gòu)為主，除汽車、拖拉機(jī)、內(nèi)燃機(jī)少數(shù)大批量生 產(chǎn)企業(yè)外協(xié)率達(dá)到50%左右外，其他企業(yè)多數(shù)低于30%。中國(guó)機(jī)械制造 業(yè)的技術(shù)進(jìn)步速度與對(duì)產(chǎn)值增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率，總體上略高于全國(guó)的技術(shù) 進(jìn)步速度及其對(duì)GDP增長(zhǎng)的貢獻(xiàn)率。但是，

11、與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，中國(guó)機(jī) 械制造業(yè)技術(shù)進(jìn)步速度與貢獻(xiàn)率偏低。1998 年，中國(guó)機(jī)械制造業(yè)技 術(shù)進(jìn)步對(duì)產(chǎn)值增長(zhǎng)速度的貢獻(xiàn)率只有34%，西方國(guó)家一般都在60以上； 新產(chǎn)品產(chǎn)值率不到30%，西方國(guó)家在50%以上；機(jī)床產(chǎn)值數(shù)控化率，中 國(guó)只有25%左右，日本已達(dá)70%；中國(guó)機(jī)械制造業(yè)技術(shù)開發(fā)經(jīng)費(fèi)占銷售 收入的比重為1.78%，技術(shù)開發(fā)人員占職工比重，也明顯低于發(fā)達(dá)國(guó) 家。機(jī)械制造業(yè)整體設(shè)計(jì)和制造技術(shù)落后，產(chǎn)品多為中低檔次。三、機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展前景未來(lái)機(jī)械制造業(yè)必然以集成化、智能化、敏捷化、信息化為方向， 是各國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力、人才實(shí)力乃至綜合國(guó)力的較量。計(jì)算機(jī)集成制造 (CIMS)是21世紀(jì)制造企業(yè)的主要生

12、產(chǎn)方式，利用包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) (CAD),計(jì)算機(jī)輔助工程分析(CAE)，計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)(CAPP)， 計(jì)算機(jī)輔助工裝設(shè)計(jì)(CATD)數(shù)控程序編制(NCP)等軟件技術(shù)來(lái)輔助 生產(chǎn)是一個(gè)重要的方式。 智能化制造系統(tǒng)可理解為由智能機(jī)械和人 類專家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，智能系統(tǒng)在制造過程中能進(jìn) 行智能活動(dòng)，如分析、推理、判斷、構(gòu)思、決策等。敏捷制造是以競(jìng) 爭(zhēng)力和信譽(yù)度為基礎(chǔ)，選擇合作者組成虛擬公司，分工合作，為同一 目標(biāo)共同努力來(lái)增強(qiáng)整體競(jìng)爭(zhēng)能力，對(duì)用戶需求作出快速反應(yīng)，以滿 足用戶的需要。為了達(dá)到快速應(yīng)變能力，虛擬企業(yè)的建立是關(guān)鍵技術(shù)， 其核心是虛擬制造技術(shù)，敏捷制造是以虛擬制造技術(shù)為基礎(chǔ)的。敏捷 制造是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)從信息集成發(fā)展到企業(yè)集成的必