对机械制造专业的理解并探究我国机械制造技术的发展方向

第一篇：对机械制造专业的理解并探究我国机械制造技术的发展方向

对机械制造专业的理解并探究我国机械制造技术的发展方向

天津大学

机制三班

滕宗烨

一、对机械设计制造及其自动化专业的理解

作为我国第一所近代大学，天津大学在建校之初就开设了有关机械设计制造的科目，可见我们机械制造专业人才在国家的建设与复兴中所能起到的作用是极其巨大的。而本专业的目的是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。而在参与了几节课的机械工程导论的学习后，我更认识到要学好这门专业不仅要努力学习理论知识，更要求我们紧密关注世界先进机械制造技术的发展方向，只有这样才能够紧跟学科发展前沿，将自己塑造为具有学术远见的新一代机械设计制造人才，为国家建设献出自己的一份力量。

二、机械制造技术以及我国机械制造技术的发展方向

机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科，是以提高质量、效益、竞争力为目标，包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。机械制造技术是一种综合性、世界性的技术，是市场竞争要素的统一体。机械制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志，也是国际间科技竞争的重点。

先进制造技术是制造技术的最新发展阶段，是由传统的制造技术发展起来的，既保持了过去制造技术中的有效要素，又要不断吸收各种高新技术成果，并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。

20世纪80年代，随着扫描显微镜的发明和使用，人类认识世界和改造世界的能力进入纳米尺度，纳米技术是指实现纳米级精度，是一种在纳米尺度上研究原子和分子结构，物质特性及相互作用与运动，并运用这种技术为人类服务的高新技术，纳米技术对制造业产生了很大的影响，其应用范围将非常广泛，包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米装配技术和纳米测量技术等。

超精密加工的加工精度在2000年已达到纳米级，在21世纪初开发的分子束生长技术、离子注入技术和材料合成、扫描隧道工程（STE）可使加工精度达到0.0003～0.0001μm，现在精密工程

正向其终极目标——原子级精度的加工逼近，也就是说，可以做到移动原子级别的加工。

现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上：一是精密工程技术，以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表，将进入微型机械电子技术和微型机器人的时代；二是机械制造的高度自动化，以CIMS和敏捷制造等的进一步发展为代表。

1.精密成形技术成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等。精密成形技术包括：精密铸造（湿膜精密成形铸造、刚型精密成形铸造、高精度造芯）、精密锻压（冷湿精密成形、精密冲裁）、精密热塑性成形、精密焊接与切割等。

2.无切削液加工无切削液加工的主要应用领域是机械加工行业，无切削液加工简化了工艺、减少了成本并消除了冷却液带来的一系列问题，如废液排放和回收等等。

3.快速成形技术快速原型零件制造技术（RPM），其设计突破了传统加工技术所采用的材料去除的原则，而采用添加、累积的原理。其代表性技术有分层实体制造（LOM），熔化沉积制造（FDM）等等。

由于以上工艺和技术不仅减少了原材料和能源的耗用量或缩短了开发周期、减少了成本，而且有些工艺的改进对环境起到保护作用，因此被称为绿色制造工艺。绿色制造是人类社会可持续发展在制造业中的体现。这一切除了工艺革新外，还必须依靠信息技术，通过计算机的模拟、仿真，才能实现。

参考文献：

[1]王世敬，温筠.现代机械制造技术及其发展趋势[J].石油机械，2002，（11）.[2]武永利.机械制造技术新发展及其在我国的研究和应用[J].机械制造与自动化，2003

第二篇：对测控技术与仪器专业认识理解

随着现代科学技术日新月异的发展，以信息技术产业为支柱的知识经济也随之迅速发展，人类已经逐渐进人信息社会，各种高新技术也愈来愈多地融合渗入到测量领域和仪器仪表行业。作为测量领域惟一的本科专业，测控技术与仪器已经发展成为当今信息科学技术学科领域的重要分支，是研究信息的获取和预处理，以及对相关要素进行控制的理论与技术;是集光、机、电、自动控制技术、计算机技术与信息技术多学科相互融合和渗透而形成的一门高新技术密集型综合学科。

测控技术与仪器是研究信息的获取和处理，以及对相关要素进行控制的理论与技术；是电子、光学、精密机械、计算机、信息与控制技术多学科互相渗透而形成的一门高新技术密集型综合学科。它是将自动化系统上的信号加以采集、整理、处理、而后进行显示或者发出控制信号的过程。测控技术与仪表是适用于各类不同专业的一门实用性非常强的学科，如工业自动化、生产过程自动化、检测技术及仪表、电子仪器及测量技术、计算机过程控制等等。测控技术与仪器专业是多学科交叉融合的专业，知识面非常的广，涉及测量与测控技术、仪器仪表技术、计算机技术、信息技术、系统与网络技术等多个学科的知识。测控技术自古以来就是人类生活和生产的重要组成部分。最初的测控尝试都是来自于生产生活的需要，对时间的测控要求使人类有了日晷这一原始的时钟，对空间的测控要求使人类有了点线面的认识。现代社会对测控的要求当然不会停留在这些初级阶段，随着科技的发展，测控技术进入了全新的时代。它可以说是一门边缘学科，它和自动控制、工业自动化、仪器仪表以及计算机专业有着密切的联系，它的专业面广，小到制造车间的检测，大到卫星火箭发射的监控。

1.专业特点

本专业以光、机、电、计算机一体化为特色，培养具有现代科学创新意识、知识面宽、基础理论扎实、计算机和外语能力强，可从事计算机应用、电子信息、智能仪器、虚拟仪器、测量与控制等多领域的产品设计制造、科技开发、应用研究、企业管理等多方面的高级工程技术及经营管理人才。同时因为他们专业知识面宽广，具有很强的适应能力和广泛的发展空间，也可从事计量、测试、控制工程、智能仪器仪表、计算机软件和硬件等高新技术领域的设计、制造、开发和应用等工作，转行比较容易。

2.专业的重要性

测控技术自古以来就是人类生活和生产的重要组成部分。最初的测控尝试都是来自于生产生活的需要，对时间的测控要求使人类有了日晷这一原始的时钟，对空间的测控要求使人类有了点线面的认识。现代社会对测控的要求当然不会停留在这些初级阶段，随着科技的发展，测控技术进入了全新的时代。随着科学技术的飞速发展，光机电一体化系统的开发研制与应用越来越受到重视。

中国工业以前很长时间里在国际市场上没有地位，一个重要的原因是大路货太多，质量太差，没有高质量的产品，无法与其他工业强国相争，这又与我国测控专业人才非常缺乏有关。与世界接轨，中国企业要想提高国际竞争力，产品质量是关键，因此，测控专业的人才变得越来越重要。

3.研究现状

随着自动控制理论的产生和自动控制技术的成熟,以A /D(数字/模拟转换)环节为基础的数字式仪器得到快速发展。伴随着计算机、通讯、软件和新材料、新技术等的快速发展与成熟,人工智能、在线测控成为可能,使仪器走向智能化、虚拟化、网络化。数字仪器、智能仪器、个人计算机仪器、虚拟仪器和网络仪器代表了20世纪现代科学仪器发展的主流与方向。

4.教育发展状况

科学史上重大的发现往往是由于新的测量技术的发明而获得。在信息科技时代，测控技术与仪表是实现信息获取、存储、处理的必备工具，也是揭示物质运动的必备工具。在现代化建设中，由于仪器仪表对生产工艺和产品的质量的具有的监测作用，人们在技术上对它有着更

高层次的要求。

测控技术与仪表是适用于各类不同专业的一门实用性非常强的学科，如工业自动化、生产过程自动化、检测技术及仪表、电子仪器及测量技术、计算机过程控制等等。在当今的大学理工科类院校中，几乎都已开设了此专业。由于该专业在国内设立较早，因此现已处于成熟的阶段。

测控技术与仪表可以说是一门边缘学科，它和自动控制、工业自动化、仪器仪表以及计算机专业有着密切的联系。而正是由于测控技术与仪表专业的这种联系，对于该专业的毕业生来说，其就业可以选择的方向十分广泛，既可以进入生产工程自动化企业从事自动控制、自动化检测等方面的工作，也可以在科研单位进行仪器仪表的开发和设计，同时还可以在工程检测领域、计算机应用领域找到适合本专业个人发展的空间。

我国的测试技术与仪表专业的发展经历了漫长的路程，现在已取得了飞快的发展。国内院校中，现开设测试技术与仪表专业，如清华大学、北京理工大学、天津大学、东北大学、哈尔滨工业大学、上海交通大学、浙江大学、南京理工大学等等。其中已有许多院校经国家教委批准设立了测试技术与仪表专业硕士点。目前，每年测试技术与仪表专业的招生人数大约在3000人左右，毕业生广泛的就职于工业自动化类企业、仪器仪表行业以及各类科研机构从事与本专业有关的工作。

5.专业的发展现状

随着科学技术尤其是电子技术的飞速发展，测量控制与仪器仪 表技术领域也发生了很大变化。其自身结构已从单纯机械结构或机 电结合或机光电结合的结构发展成为集传感技术、计算机技术、电 子技术、现代光学、精密机械等多种高新技术于一身的系统，其用 途也从单纯的数据采集发展为集数据采集、信号传输、信号处理以及控制为一体的测控过程。特别是进人2 1 世纪以来，随着计算机网 络技术、软件技术、微纳米技术的发展，测量控制与仪器仪表技术 呈现出虚拟化、网络化和微型化的发展趋势，从而使仪器科学与仪 器学科的多学科综合及多系统集成的属性越来越明显。作为仪器科学与技术学科唯一的本科专业——测控技术与仪器专业的发展速度是空前的。1996年以前，我国设有仪器仪表专业 的高校有3 O 多所，1997年有80多所。截至2004 年，我国设有仪器仪表专业的高校已达161 所。在过去近十年的时间内，其办学规模大约翻了两番，呈现出招生和分配两头热的良好状态。该专业快速发展的原因既源于较大的社会需求，也源于社会对该专业教育的认同。测控技术与仪器专业以光、机、电、算为学科基础的人才知识结构，培养基础厚、知 识面广的宽口径人才，符合人才市场的需求，也顺应信息技术蓬勃发展的势头。

随着科技的发展，计算机技术的应用，测试技术与仪表专业的趋势越来越向智能化转变——智能仪表。在现代化建设中，人们对仪器仪表所能起到的监控作用，在技术上有着高层次的要求，因而仪器仪表工业是促进国民经济各部门技术进步，进行技术改造，提高劳动生产力和社会经济效益，开发与节约能源和材料的先导工业。仪器仪表的装备水平在很大程度上反映出一个国家的生产力的发展和科学技术的现代化水平。

6.测控技术发展前景与发展新阶段---网络化

目前测控系统中迅猛发展的现场总线，它的通信模型和OSI模型对应，将现场的智能仪表和装置作为节点，通过网络将节点连同控制室内的仪器仪表和控制装置联成有机的测控系统。测控网络的功能将远远大于系统中各独立个体功能的总和。结果是测控系统的功能显著增强，应用领域及范围明显扩大。1999年2月，JiNI软件技术问世。Jini软件技术旨在使各种电器设备、测量仪器及采用JAVA芯片的各种装置能连接上网，Jini软件连同以Java语言编写的简单程序，可使联网的任何仪器设备实现其自身功能的同时，还能为其他仪器设备加以利用。网络技术的出现，正在并将极大地改变人们生活的各个方面。具体到计量测试、测控技术及仪器仪表领域，微机化仪器的联网，高档测量仪器设备以及测量信息的地区性、全国性乃至全球性资源共享，各等级计量标准跨地域实施直接的数字化溯源比对，远程数据采集与测控，远程设备故障诊断，电、水、燃气、热能等的自动抄表，都是网络技术进步并全面介入其中发挥关键作用的必然结果。

4.培养目标及学习内容

在现代化建设中，人们对仪器仪表所能起到的监控作用，在技术上有着高层次的要求，因而仪器仪表工业是促进国民经济各部门技术进步，进行技术改造，提高劳动生产力和社会经济效益，开发与节约能源和材料的先导工业。仪器仪表的装备水平在很大程度上反映出一个国家的生产力的发展和科学技术的现代化水平。

同时，测控对本专业学生的要求也随之增高，在专业知识能力方面，主要学习精密仪器的光学、机械与电子学基础理论，测量与控制理论和有关测控仪器的设计方法，受到现代测控技术和仪器应用的训练，具有本专业测控技术及仪器系统的应用及设计开发能力，能在国民经济各部门从事测量与控制领域内有关技术、仪器与系统的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面的高级工程技术人才；在素质结构方面，具有较扎实的自然科学基础，较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力，热爱社会主义祖国，拥护中国共产党，掌握马列主义，毛泽东思想和邓小平理论等重要基本思想。

本专业培养具备精密仪器设计制造以及测量与控制方面基础知识与应用能力，能在国民经济各部门从事测量与控制领域内有关技术、仪器与系统的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理等方面的高级工程技术人才。

本专业学生主要学习精密仪器的光学、机械与电子学基础理论，测量与控制理论和有关测控仪器的设计方法，受到现代测控技术和仪器应用的训练，具有本专业测控技术及仪器系统的应用及设计开发能力。比如具有较扎实的自然科学基础，较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力；较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识，主要包括机械学、电子学、光学、测量与控制、市场经济及企业管理等基础知识；掌握光、机、电、计算机相结合的当代测控技术和实验研究能力，具有本专业测控技术、仪器与系统的设计、开发能力；具有较强的外语应用能力；具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质。

4.就业

毕业生可以在中外合资、独资企业、科研院所等部门从事检测技术与自动化装置领域的理论研究与技术开发，从事自动化精密科学仪器、自动化监测、控制或生产系统的设计开发、运行管理等工作；从事机电、测控、仪器仪表、通信、家电等行业的商贸工作；在高等院校从事与本专业相关的教学研究工作；也可以考取硕士研究生，在国内外高等院校继续深造。近几年来，大学的招生数量逐年增多，相应地该专业的毕业生每年也都呈上升的趋势。中国的经济状况使得国内相关行业对毕业生的需求量却始终未呈现出增长势头，尤其是曾经是就业主体的国营企业。究其原因，一方面是因为国企改革正处于关键时刻，许多大型企业在这个过渡期不敢大量用人；另一方面，国有企业的市场竞争能力下降，导致其在生产、研究开发方面的能力下降，企业效益下降，使其在招收毕业生方面的需求下降。不过。在国企需求下降的时候，却有更多的民营企业为毕业生提供了发展的空间。改革开放的20多年来，民营企业的发展取得了非常大的成绩，如像联想集团、TCL集团等高速成长的民营企业。这些企业的发展主要是建立在高科技知识的基础工业上，这使得他们对大学毕业生的需求特别强。所以，对正在就读测控的学生必须充分认识到该专业的发展趋势以及个人的工作方向，立足于现实，着眼于未来，努力学习，才能在新世纪的竞争中立于不败之地，实现自己的理想。