专业导论 袁继飞

徐州工程学院

机械设计制造及其自动化专业 学科与专业导论学习报告

学 院：机电工程学院

专业班级： 12机制2 班 姓 名： 袁继飞 学 号： 20120606238 指导老师： 李志 成 绩：

2012 年 12 月 25 日

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目

录

1．概述........................................................................................ 错误！未定义书签。 2．世界的机械制造业................................................................ 错误！未定义书签。 2.1 从经济上看..................................... 错误！未定义书签。 2.2 从技术上看...................................................... 4 3．我国的机械制造业.................................................................................................. 4 3.1 我国机械制造业现状.............................................. 4

3.1.1 合资带来的忧愁.................................................................................... 4 3.1.2 存在着许多技术黑洞............................................................................ 4 3.1.3 机械制造业落后近30年...................................................................... 5 3.1.4 国家扶持的支点偏离............................................................................ 5

3.2 我国机械制造业趋势与前景........................................ 5 3.3 对自动化技术的论述和展望。...................................... 5 4．我们的任务.............................................................................................................. 7

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我国机械设计制造及其自动化行业发展的概况 【摘要】

本专业培养具备机械设计制造基础知识与应用能力，能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、以机械设计与制造为基础，融入计算机科学、信息技术、自动控制技术的交叉学科，主要任务是运用先进设计制造技术的理论与方法，解决现代工程领域中的复杂技术问题，以实现产品智能化的设计与制造。运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。

【关键词】机械设计制造及其自动化 专业知识 大学生活

1．概述

机械工程是以有关的自然科学和技术科学为理论基础，结合生产实践中的技术经验，研究和解决在开发、设计、制造、安装、运用和修理各种机械中的全部理论和实际问题的应用学科。机械制造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竞争的主要手段。没有强大的机械制造业，就不可能实现国民经济的工业化、现代化和信息化。

2．世界的机械制造业

2.1 从经济上看

世界机械制造业是推动世界经济发展的重要组成部分，他联系着上游产业（如钢铁、煤炭、有色等）和下游产业（如住房、日用消费品等），与世界经济的发展密切相关。机械行业从工业开始就逐渐成为世界经济发展的支柱性产业，如今的发达国家有大部分都是靠着机械行业的迅猛发展而跃居为经济大国的。随着21世纪的工业化、现代化和信息化的发展趋势，机械制造业也将朝着更加现代化的方向发展。

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2.2 从技术上看

机械设计制造及其自动化从开始发展到现在经历了三大阶段，即刚性自动化、柔性自动化和综合

自动化。21世纪的今天，该专业正朝着高技术化、信息化、绿色化、全球化方向发展。与此同时，机械制造如今更强调高效，智能，环保，所以其难度也在不断加深。

3．我国的机械制造业

3.1 我国机械制造业现状

20 世纪90 年代初，随着CIMS 技术的大力推广应用，包括有CIMS 实验工程中心和7 个开放实验室的研究环境已建成。在全国范围内，部署了CIMS 的若干研究项目，诸如CIMS 软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略，CIMS 总体与集成技术、产品设计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果，获得不同程度的进展。但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD 和管理信息系统，底层基础自动化还十分薄弱，数控机床由于编程复杂，还没有真正发挥作用。因此，与工业发达国家相比，我国的制造业仍然存在一个阶段性的整体上的差距。

3.1.1 合资带来的忧愁

与外国公司合资使我国自主知识产权得不到很好的保护和发展，也使各机械制造业强国垄断了部分核心技术，导致我国在此行业上的被动发展。

3.1.2 存在着许多技术黑洞

我国机械行业存在一个巨大的技术黑洞，最突出的表现是对外技术依存度高。近几年来，中国每年用于固定资产的上万亿元设备投资中，绝大部分是是引进的。作为窗口的国家高新技术产业开发区，也有大部分的技术源自国外。存在着许多技术黑洞中国的机械制造业除了面临外敌之外，自身也存在着诸多问题。

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3.1.3 机械制造业落后近30年

由于各种历史政治原因，导致我国的机械制造行业发展较晚，这也直接导致了我国在这个行业上处于与机械强国存在很大差距的局面。

3.1.4 国家扶持的支点偏离

国家在对机械行业的扶持方面也存在着不合理的问题，导致了扶持支点偏离，使得小型的机械制造企业得不到更好的额国家扶持，从而无法扩大生产与创新。

3.2 我国机械制造业趋势与前景

机械制造业的发展方向是将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术进行有机的结合，通过计算机技术是企业产品在全生命周期中有关的组织、经营、管理和技术有机集成和优化运行，在企业产品全生命周期中实现信息化、智能化、集成优化，以达到产品上市快、服务好、质量优、成本低的目的，进而提高企业的柔性，健壮性和敏捷性，使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。

3.3 对自动化技术的论述和展望。

机械制造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竞争力的主要手段。机械制造自动化技术自20世纪20年代出现以来，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，计算机集成制造等概念相联系，它是制造技术、控制技术、现代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。

1.集成化

计算机集成制造(CIMS)是2l世纪制造企业的主要生产方式。CIMS是由若干个相互联系的分系统组成，通常划分为以下5个分系统：

1)工程技术信息分系统

包括计算机辅助设计(CAD)，计算机辅助工程分析(CAE)，计算机辅助工艺过程设计(CAPP)，计算机辅助工装设计(CATD)数控程序编制(NCP)等。

2)管理信息分系统(MIS)

包括经营管理(BM)，生产管理(PM)，物料管理(MM)，人事管理(LM)，财务管理(FM)等。 3)制造自动化分系统(MAS)

包括各种自动化设备和系统，如计算机数控(CNC)，加工中心(MC)，柔性制造单元

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(FMs)，工业机器人(Robot)，自动装配(AA)等

4)质量信息分系统

包括计算机辅助检测(CAI)，计算机辅助测试(CAT)，计算机辅助质量控制(CAQC)，三维坐标测量机构(CMM)等。

5)计算机网络和数据库分系统(Network & DB)

它是一个支持系统，将上述几个分系统联系起来，以实现各分系统的集成化。 2.智能化

智能化制造系统可理解为由智能机械和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，智能系统在制造过程中能进行智能活动，如分析、推理、判断、构思、决策等。

在智能系统中，“智能”主要体现在系统具有极好的“软”特性(适应性和友好性)。在设计和制造过程中，采用模块化方法，使之具有较大的柔性；对于人，智能制造强调安全性和友好性；对于环境，要求做到无污染，且能源和资源充分回收，对于社会，提倡合理协作与竞争。

计算机集成制造(CIMS)在中国的进展：清华大学CIMS研究中心获美国SME大学领先奖；北京第一机床厂的CIMS系统获美国SME企业领先奖

应用有明显进展的企业：

西安飞机制造公司、成都飞机制造公司、杭州汽轮机厂、沈阳鼓分机厂、山西经纬纺织机械厂、广东华宝空调器厂等。西安航空动力在CAD/CAPP/CAM的应用方面处于领先地位，2000年9月被国家列为CIMS应用示范企业。

3.敏捷化

敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础，选择合作者组成虚拟公司，分工合作，为同一目标共同努力来增强整体竞争能力，对用户需求做出快速反应，以满足用户的需要。为了达到快速应变能力，虚拟企业的建立是关键技术，其核心是虚拟制造技术，敏捷制造是以虚拟制造技术为基础的。敏捷制造是现代集成制造系统从信息集成发展到企业集成的必由之路，它的发展水平代表了现代集成制造系统的发展水平，是现代集成制造系统的发展方向。

实现敏捷制造的技术基础包括：

1)大范围的通讯基础结构，要求在全国范围内建立工厂信息网络和准时信息系统(Just-In—Time-Information)。

2)柔性化、模块化的产品设计方法。 3)高柔性、模块化、可伸缩的制造系统。

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4)为订单而设计、制造的生产方式。 5)基于任务的组织与管理。 6)基于信任的雇佣关系. 4.虚拟化

“虚拟制造”的概念是20世纪90年代初提出的。虚拟制造是以系统建模和计算机仿真技术为基础，集现代制造工艺、计算机图形学、信息技术、并行工程、人工智能、多媒体技术等高新技术为一体，是一项由多学科知识形成的综合系统技术。

虚拟制造利用信息技术，仿真计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真，以发现制造中可能出现的问题，在产品实际生产前就采取预防的措施，从而达到产品一次性制造成功，来达到降低成本、缩短产品开发周期，增强产品竞争力的目的。

5.清洁化

清洁生产是指：将综合预防的环境战略，持续应用于生产过程和产品中，以便减少对人类和环境的风险。清洁生产的两个基本目标是：资源的综合利用和环境保护。 对生产过程而言：清洁生产要求渗透到从原材料投入到产出成品的全过程，包括节约原材料和能源，替代有毒的原材料和短缺资源，二次能源和再生资源的利用，改进工艺及设备，并将一切排放物的数量与毒性削减在离开生产过程之前。

对于产品而言：清洁生产覆盖构成产品整个生命周期的各个阶段，即从原材料的提取到产品的最终处理，包括产品的设计、生产、包装、运输、流通、销售及报废等，合理利用资源，并最大限度地减少对人类和环境的不利影响。

综上所述，机械制造业的发展方向是将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术进行有机的结合，通过计算机技术是企业产品在全生命周期中有关的组织、经营、管理和技术有机集成和优化运行，在企业产品全生命周期中实现信息化、智能化、集成优化，以达到产品上市快、服务好、质量优、成本低的目的，进而提高企业的柔性，健壮性和敏捷性，使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。(3)

4．我们的任务

学好专业，注意修养。为使自己三年之后能够插上知识的翅膀飞翔在竞争激烈的职场，我必须要努力学习专业知识，掌握专业技能。同时，加强职业道德的修养，增加就业能量。不断在专业学习与工作实习中锻炼自己，用知识武装自己。努力学好英语与计算机课程，再钻研自己所感兴趣的科目。在与人相处

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中丰富自己的阅历，为以后工作生活打下良好的基础。

以上就是我对自己所学专业的认识与初步理解。我会从实际出发，脚踏实地的学好专业课，掌握好专业技能。经历一个充实的四年大学生活。 (1)

《我国机械制造业现状与发展前景》 苏生荣 中国科技信息 2010 No.15 (2) 《机械制造业的发展趋势与先进制造模式》 邓武 科协论坛(下半月) 2009 No.10 (3）《机械设计课程设计手册》 吴宗泽，罗圣国. 北京高等教育出版社2010 N0.2 (4).《机械原理》孙恒，陈作模. 上海科学技术出版社2010No （5）

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