机械设计制造及其自动化专业内涵

1、机械设计制造及其自动化专业导论机械设计模块班级 :1208105学号： 1120810501姓名：罗银贵2012年 12月 5日装备制造业是为国民经济发展和国防建设提供技术装备的基础性产业。 大力振兴装备制造业，是党的十六大提出的一项重要任务， 是树立和落实科学发展观，走新型工业化道路， 实现国民经济可持续发展的战略举措。 我国装备制造业经过六十多年的发展， 取得了令人瞩目的成就， 形成了门类齐全、 具有相当规模和一定水平的产业体系， 成为我国经济发展的重要支柱产业。 但中国仍处于工业化的中期阶段，与发达国家相比，中国装备制造业无论从管理机制、技术创新能力，还是从企业规模、竞争实力等方面，都存

2、在较大差距。一、我国装备制造业的现状分析（一）、组织结构不合理1、总体上企业的规模比较小，即使是我们所认为的大企业的规模也不大。由于长期以来中国装备制造业重外延、轻内涵，投资分散、 重复布局现象十分严重，而且多数企业按“大而全”和“小而全”建设，致使装备制造企业规模普遍偏小，这就造成了：所谓“特大型”和“大型”企业规模也不大。2、长期以来中国重大工程项目的工程设计，产品设计和制造分属不同部门，严重地影响了国内技术装备成套供应体制和能力的形成。3、国内金融业参与装备制造业的投资、组合的渠道受到众多限制和约束，难以通过资本市场解决装备制造业的改组。（二）、技术结构不合理1、自主开发能力低。由于企业

3、规模小，研究开发能力薄弱，致使自主开发能力差，技术创新能力低。 高新技术装备和重大技术装备在很大程度上还要借助引进外国的技术。2、企业还未成为技术创新的主体。中国不仅研究开发经费和人员少，同时分布极不合理。 研究开发经费和人员主要集中于研究机构和大学， 企业还未真正成为技术创新和科技投入的主体。3、设计和制造技术能力不强。现代化的设计以综合和系统的观点，从市场、设计和生产过程中寻找最佳的结合点，集合材料、工艺、控制、系统、工程等方面，开发设计技术先进和经济合理的产品， 以最大限度地满足用户的需求， 扩大市场占有率。中国装备制造业受人才、 技术、投资、设计开发条件等方面的制约，设计和制造技术能力

4、普遍不高。4、产品结构不合理。 中国长期处于短缺经济状态， 许多产品严重供应不足。中国装备制造业也多致力于铺摊子， 扩大生产能力，而对提高企业素质很少关注，传统和大路货产品生产能力猛增， 致使不少产品生产能力过剩， 供过于求，企业效益不好。与此同时，重大技术装备和高新产品生产能力又严重短缺， 致使国外机电产品大量涌入国内市场， 在中国国内市场上的份额已达 30%。除为基础产业提供的重大技术装备多数源于进口外， 某些技术含量高的产品进口份额也已占国内市场的 50%以上。（三）、我国在装备制造业方面的政策支持力度不够由于国家的经济实力还比较弱，以及各诸多的原因，我国在装备制造业方面的扶持力度还不够

5、。在一些在国民经济中占有举足轻重的大型装备制造业方面，由于资金不足等原因而无法实现自主化生产，不得不依赖于进口。（四）、装备制造业的高端技术人才的稀缺世界各个国家在装备制造业的角逐， 实质上是高端技术人才的角逐。 在发达国家，他们非常注重教育事业在国民经济中的重要作用， 对教育事业的投入力度很大，把教育当做一种长远的投资， 当然发达国家的做法得到了很好的收益。 在这方面，我国还做得不够，对教育事业投入相对较少， 从而缺少高端的技术人才，这也是我国的装备制造业的一个现状。下面以我国的数控机床的发展为例(一)、数控机床产业的发展现状据统计，近年来数控机床产量持续地以年均增长超过 30%的速度快速增

6、长。 2004 年其产量达 52000 台以上，同比增长 40%，数控机床的消费量约 74000 台，同比增长 32%。在数控机床的技术水平方面， 由于市场需求的拉动，中高档数控机床的开发也取得了较大的进展，在五轴联动、复合加工、高速加工、超精加工和数字化设计等一批关键技术上取得了突破， 并形成了一批中档数控机床产业化基地。但是，另一方面进口的数控机床数量也在逐年同步增加， 而且进口数控机床消费额的增长趋势更快。 2004 年数控机床的进口数量同比增长 30%，而进口消费额的增长却达 52%，从而导致国产数控机床在国内市场消费额总额所占比例已不足 30%。之所以出现这一现象， 其主要原因在于国

7、内市场对技术和附加值高的高效精密和高性能大重型数控机床需求增长，要依靠进口解决。从上世纪 80 年代起，我国机床制造业的发展虽有起伏，但对数控技术和数控机床一直给予较大的关注，已具有较强的市场竞争力。但由上表可以看到， 在中、高档数控机床方面，与国外一些先进技术与产品仍存在较大差距，效率、精度和可靠性等方面均有明显差距，相当欧洲在上世纪 90 年代中期水平，大部分处于技术跟踪阶段。（二）、数控技术发展现状首先是精度普遍不够， 只有少数几种产品达到欧洲标准定位精度。 精度差距只是表面现象， 其实质是基础技术差距的反映。 如普遍未进行有限元分析， 未做动刚度试验； 大多未采用定位精度软件补偿技术、

8、 温度变形补偿技术、 高速主轴系统的动平衡技术等。其次，基础材料开发方面的差距， 未普及高强度密烘铸铁， 在欧美已有一批先进产品采用聚合物混凝土，我国则还是空白。再次，高动、静刚度主机结构和整机性能开发的差距，高速机床主机结构设计方向是增强刚性和减轻移动部件重量，如国际普遍采用龙门式、框式、 O 型整体结构，箱中箱式结构， L 型床身，三轴移动移出机身，侧挂箱式卧式加工中心等。我们则大多未开发。还有一重要差距就是应用技术差距。 如国外已开始普及的远程服务技术， 我们尚待开发；交钥匙工程 -从机床选择、工艺装备 (刀、夹、附、检具 )配置与提供到切削用量的确定，尚待开发；展出的高速机床，普遍不能

9、做硬切削、干切削表演，高速切削机理及切削数据库的研究我国近乎空白； 不能提供高速切削软件包，等等。当然，关键配套件，特别是新兴配套件差距较大。如电主轴、高速滚珠丝杠副、直线电机、高速高精全数字式数控系统、高精度高频响的位置检测系统等。任重道远，要赶上国际先进水平，我们还要不断提高产品开发能力。（三）、数控机床关键部件发展现状从全球范围看， 我国滚动功能部件产业虽然是制造厂商最多的国家， 但生产不集中、分布不合理、 总产量和产值不高， 除少数重点骨干企业的部分产品达到或接近国外水平外，多数企业只能生产中低档产品，且品种单一、含金量偏低，至今尚无一个在国际上有影响力的知名品牌。我国滚动功能部件产业

10、与国外的主要差距是： 专业生产水平不高； 信息化管理滞后；产业化进程缓慢；个性化服务跟不上。从产品总体水平看，我们处于发达国家名牌产品之下， 发展中国家之上的中偏上水平， 中低档产品与国外同类产品差距较小或基本持平， 但生产效率却远远低于国外。 而高性能、 高档次的产品与 NSK、THK、Rexroth 等知名企业有明显差距，成为制约国产高档数控机床发展的瓶颈。科学技术是推动功能部件产业化的动力。 当前滚动功能部件产业面临两大急需解决的问题： 其一是迅速研制出高性能、 高档次的产品， 以满足国产高档数控机床产业化的需求。 其二是迅速提升制造技术水平， 从革新工艺入手， 提高批量生产的产品质量和

11、生产效率， 缩短制造周期， 在此基础上推出一批有竞争力的名牌产品。围绕这两大问题，实现产业化的关键是加大技术投入和资金投入。我国数控机床整体技术水平的发展和提高， 最终离不开先进的功能部件产业的支持。目前我国数控机床功能部件生产已有一定规模，电主轴、主轴单元，数控系统、滚动功能部件、数控刀架、数控转台等都有专门的制造厂家，其中个别产品的制造水平接近国际先进水平。 但从整体上看，我国功能部件生产发展缓慢，品种少，产业化程度低，从精度指标和性能指标的综合情况看还不过硬。目前，滚珠丝杠、数控刀架、数控系统、电主轴等数控机床功能部件虽已形成一定的生产规模，但仅能满足中低档数控机床的配套需要。 衡量数控

12、机床水平的高级数控系统、高速精密电主轴、刀库机械手、数控回转工作台和高速防护装置，高速滚动功能部件和数控动力刀架等还依赖进口， 这使得产业自主问题或国有控制力无从谈起，因此必须把功能部件产业化搞上去。数控机床功能部件的价格已占据整机价格的主要部分。 由于国产功能部件产品档次不高，且形不成规模，造价相对并不低；采用进口功能部件价格昂贵，从而使整机价格攀升，国产数控机床的价格优势也丧失殆尽， 同等水平的数控机床，其价格与一些发达国家和地区的产品趋于持平。 因此，发展我国功能部件， 首先要解决生产规模小、布局分散的问题，形成专业化、批量生产，降低制造成本；其次要引进先进技术，走合资合作或产学研相结合

13、的路子， 提高新产品研发能力；第三要理顺体制，形成合力，提倡企业间结成战略联盟，努力把市场做大。国产数控机床缺乏核心技术， 从高性能数控系统到关键功能部件基本都依赖进口，即使近几年有些国内制造商艰难地创出了自己的品牌，但其产品的功能、性能的可靠性仍然与国外产品有一定差距。 近几年国产数控机床制造商通过技术引进、海内外并购重组以及国外采购等获得了一些先进数控技术， 但缺乏对机床结构与精度、 可靠性、人性化设计等基础性技术的研究， 忽视了自主开发能力的培育，国产数控机床的技术水平、 性能和质量与国外还有较大差距， 同样难以得到大多数用户的认同。总而言之，我国的装备制造业的发展滞后已成为制约经济发展

14、的重要因素。我国的固定资产投资中设备投资的约 2/3 依赖进口；石油化工装备、 轿车工业装备、数控机床、纺织机械、胶印设备等产业很大程度上要靠进口；装备制造业主要产品的技术来源 50%以上依靠从国外引进； 企业对市场的快速反应能力差， 新产品的开发周期长。中国装备制造业的发展正处在关键时期。一方面国民经济持续快速发展，需要大量的技术装备 ;另一方面中国装备制造业技术水平不高，产业结构不合理，相关政策不完善， 无法满足国民经济发展的需要， 造成大量技术装备依赖进口的局面。在经济全球化的大环境下， 一个国家不可能包揽本国所需的全部装备， 作为一个有 13 亿人口的社会主义国家，要想真正的强大起来，

15、就必须得实现装备制造业的工业化和现代化， 才能实现中华民族的伟大复兴， 并永远屹立在世界的东方！二、机械设计制造及其自动化专业概况及内涵（一）、机械设计制造及其自动化专业的内涵机械设计制造及其自动化专业是研究各种工业机械装备及机电产品从设计、制造、运行控制到生产过程的企业管理的综合技术学科。机械设计制造及其自动化专业研究的主要内容包括机械与机器的组成原理、运动分析方法、 力学分析方法及电气控制原理， 各种机电产品的设计技术、 制造技术与控制技术、 计算机辅助设计技术、现代机械制造技术与方法， 机电一体化技术，计算机辅助制造技术，特种加工技术，自动化制造系统，机器人技术，计算机集成制造技术，计算

16、机原理及应用等。随着微电子技术、 信息技术、 计算机技术、 材料技术和新能源技术等高新技术与机械设计制造技术的相互交叉、 渗透、融合，使传统意义上的机械设计制造技术在原有基础上得到了质的飞跃， 形成了当代的先进设计制造技术， 与传统的机械设计制造技术相比既有继承， 又有很大发展。 如今，先进的设计制造技术正成为经济发展和人民生活需要的主要技术支撑， 成为加速高技术发展和国防现代化的主要支撑，成为企业在激烈市场竞争中能立于不败之地并求得迅速发展的关键技术。计算机技术引入机械领域， 使机械设计制造及其自动化技术产生了深刻变化。利用计算机辅助设计与优化设计技术， 使设计过程实现了自动化和最优化；微电

17、子技术与机械技术的结合， 实现了机电产品的一体化， 出现了数控机床和加工中心、机器人、微型机电系统等； 利用计算机控制技术使机械制造过程实现了自动化和智能化， 传感技术、计算机技术和机械设计制造的结合； 机器的设计与运行过程的紧密结合，可以对机电产品的设计过程、制造过程、销售过程、安装与运行过程实现综合的自动化控制。（二）、机械设计制造及其自动化专业的概况机械行业是一个国家的基础性和支柱性产业 ,在国民经济中占有极其重要的地位 ,和其他的各个产业的关系密切 ,具有很强的拉动能力 .而机械制造及自动化技术始终是机械制造中最活跃的一个研究领域 ,也是制造企业提高生产率和赢得市场的主要手段 ,没有强

18、大的机械制造业 ,就不可能实现国民经济的工业化 ,现代化及信息化。 因此，世界各国对于装备制造业的发展都高度重视， 当然不同的国家，特别是不同经济实力的国家， 会有不同程度的重视！ 这也使得世界各国的装备制造业发展不平衡。机械制造业作为世界经济的一个重要组成部分， 其发展状况与其所处的外环境有着紧密的联系， 并受制于经济周期变动的影响， 既表现为对经济周期的敏感性，又表现出一定的滞后性。上世纪 90 年代至今，世界性机械制造业突出表现为在大波动中发展， 显示其在国名经济尤其在工业发展中的特殊地位， 是防止经济泡沫化的基础。 机械制造业贸易呈现出的地区性， 发达国家和发展中国家之间存在很大的贸易

19、差距， 发达国家在机械生产和贸易领域继续拥有其霸主地位。 从美国、日本、德国等发达国家重视装备制造业的发展情况来看， 不仅在于其在本国工业中生产、出口、积累、就业等方面的贡献率均占前茅，更在于装备制造业为新技术、新产品的开发和生产提供了重要的物质技术， 经济结构高级化不可或缺的战略性产业。机械制造自动化技术自上世纪 20 年代出来之后，经历了三个阶段，即刚性自动化、柔性自动化和综合自动化。 综合自动化常常与计算机辅助制造、 计算集成制造等概念相联系， 它是制造技术、 控制技术、 现代化管理技术和信息技术的综合，旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。 环境保护的压力和信息技术的广泛

20、应用给机械制造自动化技术的发展带来新的机遇和挑战， 高技术化、信息化、绿色化、全球化成为发展的总趋势。三、大学四年规划大学是人生的一个重要的发展阶段， 因此我给自己的大学四年做出了简单的规划如下：大一的目标是在探索中学习发展， 在学习方面我要初步了解专业利用网络和人才市场招聘启事等渠道充分了解自己将来想从事的工作所需的专业技能和其它技能，并且按照从基础到精深的顺序给自己列出一个学习计划， 同时了解就业的大概方向和近几年学院本专业的就业情况。 爱上图书馆，成为图书馆的常客。搞好各学科课程，苦学英语在大一结束之前达到一定水平并争取奖学金。 在生活方面，对于初来乍到的我会向学长们请教， 投入精力与学长们沟通和交流提高自己的语言表达能力； 同班同学处理好关系， 提高人际沟通能力避免走过多的弯路；多参加体育锻炼， 保持良好的身体素质； 在大学建立一个稳定而且范围较广的朋友圈。大二是本质转变期，大二时要真正的转入大学生角色把高中固有的思维和学习生活方式切实的转变过来。 在学习方面学好各学科的课程， 通过英语四级考试，利用课余时间学点课外知识，如CAD、动画制作软件等，同时争取加入共产党。在生活方面利用学有余力之时积极参加学校或院系组织的各类实践活动， 参加各类社会实践活动并完成相应的实践论文， 参加各类志愿服务活动或各类社会公益活动，为班级、学院或学校集体