机械工程应急设计研究论文[样例5]

第一篇：机械工程应急设计研究论文

摘要：本文从一般性的应急设计入手，首先对机械工程应急设计的含义和研究意义进行了界定，然后从运用现代的设计方法、坚持模块化创新、具体问题具体分析三个方面提出了加强机械工程应急设计的建议。

关键词：机械工程；应急设计；途径；

一、引言

近年来，全世界人为和自然灾害造成的灾难日益严重，并且呈现出社会性、突发性、破坏性、连续性、难预报性等特点。自然灾害如洪水、地震、台风、森林自然大火、海洋自污染等；人为灾害如人为环境污染、交通事故、计算机网络入侵、火灾、核电站事故等。为了抗灾、减灾和救灾，保证人类社会持续发展和国家安全已成为当今国际社会普遍关注的一项重要课题和共同的紧迫任务，引起各国的重视。

二、机械工程应急设计的含义及对象

（一）机械工程应急设计的含义

它是这样一个设计系统，即在由于人为或自然灾害致使设计系统内部和外部环境波动的非正常情况下，实现特殊要求的急需的非现成的机械产品、装备的快速设计系统。机械工程的应急设计是非常重要的问题。所谓机械工程应急设计是指非现成的而需快速应急的设计，往往包括快速设计与制造，而且是属带灾难约束的非正常情况下的快速设计与制造。

（二）机械工程应急设计的意义

开展机械工程应急设计研究的目的不仅是提高自身学术水平，更主要是获取较大的经济效益和社会效益。其意义在于：

一是机械工程应急设计的深入研究将为人们发明创造新机器、新机械提供有效的理论方法；

二是机械工程应急设计研究能加速机械专家智能化，实现真正的“专家”系统，有利于加速机械工程设计水平向自动化、智能化、最优化、集成化实现；

三是应急设计的机械产品提高了产品在同类产品中的竞争力，特别是当专利产品技术形成产业化的时候，可以创造出较高的经济效益及社会效益；

四是在机械工程应急设计的实践中培养了设计人员的创造性思维，增强了其创新能力，提高了人们进行应急设计的自觉性及技术上的可操作性，使机械工程创新成为一种工具和手段。这样，就促进了新产品的繁荣与更新，为社会创造了财富。

机械工程应急设计充分发挥设计者的创造力，利用人类已有的相关科学技术成果(含理论、方法、技术原理等)进行构思，设计出具有新颖性、创造性及实用性的机构或机械产品(装置)的一种实践活动。它包含两个部分：一是改进完善生产或生活中现有机械产品的技术性能、可靠性、经济性、适用性等；二是创造设计出新机器、新产品，以满足新的生产或生活的需要。机械工程应急设计是建立在现有机械设计学理论基础上，吸收科技哲学、认识科学、思维科学、设计方法学、发明学、创造学等相关学科的有益知识，经过综合交叉而成的一种设计技术和方法。

三、加强机械工程应急设计的途径

（一）运用现代的设计方法

如快速设计、模块化设计、协同设计、自适应设计、大规模定制设计等也隐含着快速设计的含义。但是一般很少考虑人为和自然灾害的非正常情况下的特点，特别是考虑设计资源和设计系统本身受损情况。换言之，应急设计有自己的属性和特点，应该在吸取或借鉴现代设计理论、方法和工具中有益的思想、方法基础上，针对应急设计带灾难约束的特点去研究。

（二）坚持模块化设计创新

产品机械结构的模块化，必然带动控制系统的模块化。制造系统的模块化，除加工设备的模块化以外，又将带动物流系统和系统控制的模块化，就是要求在相对独立的不同层次中都实现高度规范化和模块化，给不断按需求重构设备或重构制造系统提供了条件。

解决相似问题的关键是找出相似系统各尺寸参数的相似比。根据各种物理现象的关系式推导出的由物理量组成的无量纲数群为相似准则。与相似准则各参数对应相似比组成的关系式称为相似指标。在基本相似条件基础上，用相似准则、方程分析、量纲分析列出相似比方程，可求得相似比。

模化设计是在开发新产品时，在相似的模拟工作条件下，设计相似的模型进行试验，通过测定模型性能，预测产品原型性能，分析设计的可行性并进行必要的修改，进一步取得最优参数和结构。产品系列设计是在基型设计的基础上，通过相似原理求出系列中其他产品的参数和尺寸。设计步骤是先设计基型产品，确定产品系列是几何相似还是半相似，选择计算级差，求得扩展型产品的参数尺寸，确定系列产品的结构尺寸。几何相似的产品还可按相似关系以生产成本进行估算。

（三）应急设计的研究要具体问题具体分析

应急设计的研究应针对各种机械产品和装备的灾难约束进行具体灾因和特性分析、决定对策，研究设计方法及其实现，提高应急研究的理论水平，从而更好的指导实践；利用上述先进的方法、技术、工具，建立设计系统平台；从而形成其系统理论和体系，并注意在理论与实践相结合的过程中不断地完善。

四、结语

包括机械工程设计在内的一切设计成功的关键，无不在于设计中的创新，而应急设计不仅需要知识和经验，更需要具有强烈的创新意识和创新思维能力。爱因斯坦说过：“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉，严格地说，想象力是科学研究中的实在因素。

目前，机械工程应急设计研究多集中于应急机械和装备的设计，而不是应急设计，应该引起重视和加速其研究和发展。应急设计研究应该在吸取或借鉴其它行业应急系统研究和现代设计理论、方法和工具中有益的思想、方法基础上，针对应急设计带灾难约束的特点，运用创新思维去研究，并在理论与实践相结合过程中不断地完善。

第二篇：机械工程应用型人才培养研究论文

摘要：智能制造是多种先进制造系统和模式的结合体。本文针对机械工程专业学生的工程应用能力培养问题，通过对智能制造的技术特征和关键技术分析，提出了在智能制造背景下机械工程专业人才能力的新要求。通过对应用型本科机械类专业人才培养现状的分析，研究了符合人才培养要求的应用型本科机械工程专业人才培养模式，提出了产教融合、校企合作培养面向智能制造的应用型人才的新实施方案。为培养高素质的、符合企业要求的智能制造应用型人才提供了参考建议。

关键词：智能制造；地方本科院校；应用型人才；产教融合随着《中国制造2025》规划的深入实施，智能制造已提升为国家主攻战略方向，伴随着国家智能制造示范区和和制造业创新中心的建设，应加大智能制造需要的智力投入和人才培养[1]。而培养大量适应智能制造的技术技能人才正是应用型本科院校的机械工程专业应承担的人才培养任务。本文系统分析了机械行业智能制造技术技能人才培养特点和素质要求，研究了产教融合、校企合作培养满足智能制造要求的技术技能人才的实施思路。

1、智能制造人才的能力需求分析

机械行业智能制造分为五大领域，即智能装备制造、智能控制系统、智能工业网络、智能制造技术和智能管理，是集成了制造技术创新、管理模式创新和组织方式创新的先进制造技术，是数字化制造、精益生产、网络化制造、虚拟制造、敏捷制造和绿色制造等多种先进制造系统和模式的结合体[1]；智能制造技术的核心是将新型传感器、智能控制系统、工业机器人、自动化成套设备通过互联网技术形成一个“智慧工厂”[2]。智能制造的关键技术主要包括：现代传感技术、装备制造技术、自动化与控制技术、网络技术、工业机器人技术和物联网技术、数控编程技术、数字化制造技术、虚拟现实与拟人化智能技术等。是装备制造技术与智能技术、信息技术的集成与融合。因此，智能制造对机械工程专业大学毕业生提出了如下新技术技能要求[3]：

（1）具有数字化设计和制造的知识技能如CAD、CAM、CAE等以及相关的实践经验。

（2）需要掌握更多的传感技术、信息技术、智能技术和网络技术。

（3）需要更多地关注工艺布局、工艺实施、工艺优化，掌握CAPP、PDM、加工过程动态仿真这些新技能。（4）需要具备智能管理的知识和能力，如生产过程执行管理系统（MES）、企业资源计划（ERP）等工具的运用。

2、应用型本科机械工程专业人才培养存在的问题

地方本科院校在应用型人才培养的过程中，仍有许多不足之处，无法适应智能制造业的人才所要求的知识、能力和素质需求。首先，危机意识不足，推进力度参差不齐，各校普遍认为智能制造还远未开始。我国制造业大多处于工业2.0水平，部分接近或达到工业3.0水平，因此，我国制造业普及工业2.0的路还没有完成、补齐工业3.0的基础还没有夯实，在如此低水平的基础上推行工业4.0，瞻前顾后并止步不前。因此，对接智能制造、调整人才培养模式，进行卓有成效的改革与建设，任务十分艰巨。其次，一些新设立的地方本科院校不愿放下身段，无视其应用型、地方型、技术技能型的特色定位，将学科体系片面倾向于学术型和研究性人才培养，与企业合作的广度、深度不够。由于双师型师资缺乏和实习实践基地建设薄弱，学生的工程实践能力、实操技能和创新创业能力得不到有效培养。另一些学校虽然开办了针对智能制造的专业方向，或在专业选修课上增加了若干智能制造的相关课程，但由于目标岗位能力需求不明确，无法充分对接地方和区域经济发展和产业转型升级需求。最后，智能制造涉及机械、电子、信息、人工智能和系统管理等新知识与新技术，学科的综合性广、跨度大，而各校工科各专业普遍以教学学院为单位分设，尽管一些学校建立了跨学科的教学与实践大平台，但教学学院的传统建制造成了师资、技术和资源的割裂，不利于复合型智能制造人才的培养。教师参与地方企业的科研活动少，实践经验不足，对地方智能制造关键技术缺少了解，造成很多专业的课程教学、实践与企业的人才需求严重脱节。

3、面向智能制造的人才培养方案实施建议

3.1 开展校企合作，创新应用型人才培养模式在近年的办学过程中，大部分地方本科院校的地方型、应用型和技术技能的定位逐渐清晰，但与用人单位对于毕业生的知识、能力和素质的需求之间仍然存在较大的差距，对于高等学校来说解决这一问题的的有效措施在于人才培养模式的改革和创新。首先，应借鉴国外人才培养的有效实践，建立能力导向的教学目标、开设应用导向的课程[1]、注重实践的教学过程、开展形式多样的校企合作。其次，地方本科院校应调整与转变校企合作思路，打破校企合作壁垒，拓展多边协作，将产业的理念、技术、资源整合到高校的课程、实训以及师资中，从机制、理念、课程体系、培养路径、质量评价标准、企业参与程度等多方面，对人才培养体系进行创新升级和深度变革。同时将高校培养的毕业生、科研成果以及双创成果带给产业，满足其对人才和创新的需求。

3.2 统筹通与专的关系，优化专业人才培养方案首先，夯实机械类学科的专业基础，拓展智能制造相关技术知识。应用型本科机械类专业要围绕应用型人才成长必备的学科、专业基础理论知识，整合教学内容，在传统机械设计理论和机械制造技术的基础上，适度增加计算机技术、数字化技术、人工智能技术和信息技术基础知识，构建适合智能制造发展方向的机械类专业学科、专业大平台。其次，以智能制造对应用型人才能力的需求为导向，细分专业方向。智能制造涉及的技术面广、跨度大，面面俱到、全面学习与掌握智能制造的知识和技术是不可能的。因此，学校应着力于面向区域和地方智能制造企业对应用型人才的需求开展针对性和适应性培养，抓住核心技术，明确能力培养目标，优化培养方案；正确处理好“通与专”教学内容，既要保证所有学生对智能制造有一个全面的初步了解，又要细分智能制造领域应用型人才的目标岗位群，针对关键技术应用开设不同专业方向。

3.3 改革教学方法和手段，提升教育教学质量。首先，教育应以学生为中心，围绕应用型人才培养特点，积极探索PBL、项目教学法等。让教师从“知识传播者”向“知识引领者、技能培训者、人才开发者、职业教练和心灵导师”转变，实现“以学习者为中心”的新型教学模式[4]；其次，利用现代化信息技术，采用网络在线课程和虚拟现实等数字化教学方式，为专业基础课程和面向智能制造的专业课程教学的融合搭建平台，如MOOC、SPOC、微格教学等；最后，鼓励学生充分利用网络资源自学，通过辅导、引导最后考核，提高学生自我管理和学习能力，变被动学习为主动学习。3.4围绕关键技术，构建互联网+智能制造实训平台应用型人才培养强调“应用性和实践性”，应构建知识、能力、素质协调的育人模式和理论教学与实践教学协同的培养过程，强化智能制造关键技术应用，重构实践教学能力培养目标，构建以能力培养为主线并持续全部培养过程的实践教学体系[5]。通过产教融合计划，与知名智能制造企业如SIEMENS、ABB、GE和FANUC等建设并利用互联网+智能制造实训平台，开展工业机器人示教编程、数据采集与监视控制系统（SCADA)、逻辑控制系统（PLC)、离散控制系统（DCS)、生产过程执行管理系统（MES）等智能制造相关项目的实训[6]，实现智能制造、机器人、自动化、信息与通信的技术的融合应用和学生机械设计能力、开发编程能力和实践动手能力的综合提升[7]。

4、结语

智能制造是制造业转型升级的必然趋势，对人才的培养模式和知识能力结构提出了新要求。地方本科高校机械专业教育应准确把握应用型、地方型、技术技能型的特色定位，主动适应智能制造产业的新变化、满足智能制造人才知识能力的新需求。为此，本文针对智能制造的技术特征和关键技术，通过分析应用型本科机械工程专业人才培养存在的问题，提出了创新校企合作模式，统筹通与专的关系，改革教学方法和手段，开展产教融合，构建互联网+智能制造实训平台等改革思路，以培养出满足智能制造产业发展的复合型专业技术人才。

第三篇：机械工程材料论文

机械工程材料发展现状叹息

摘要：机械工程材料没具有广泛的用途，在国民经济中占有极其重要的地位。本文对此类材料的现阶段的发展现状进行探析。

关键词：工程材料金属高分子复合材料陶瓷材料发展现状探析

前言：材料是人类赖以生存和发展的物质基础,是人类文明的重要里程碑,当今有人将能源、信息和材料并列为新科技革命的三大支柱,而材料又是能源和信息发展的物质基础,人类先后经历了:石器时代——铁器时代——钢铁时代（高分子时代 半导体时代 先进陶瓷时代 复合材料时代）,这说明以学一种类材料为主导的时代已经一不复返了。材料的发展已进入丰富多采的时代，而以保护资源、环境和生态为目的的材料设计思想已形成新的潮流，即“生态环境材料”。

一、金属材料依然在材料家族中占有统治地位

金属材料是指由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属间化合物和特种金属材料等。

人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代，均以金属材料的应用为其时代的显著标志。现代，种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。我们对金属材料的认识应从以下几方面开始：

1．1 分类：

金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。

①黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90％以上的工业纯铁，含碳 2％～4％的铸铁，含碳小于 2％的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。

②有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。

③特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金，以及金属基复合材料等。

1．2性能

材料的使用性能包括物理性能（如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等）、化学性能（耐用腐蚀性、抗氧化性），力学性能也叫机械性能。

材料的工艺性能指材料适应冷、热加工方法的能力。

1.3 生产工艺：

金属材料生产，一般是先提取和冶炼金属。有些金属需进一步精炼并调整到合适的成分，然后加工成各种规格和性能的产品。提炼金属，钢铁通常采用火法冶金工艺，即采用转炉、平炉、电弧炉、感应炉、冲天炉(炼铁)等进行冶炼和熔炼；有色金属兼用火法冶金和湿法冶金工艺 ；高纯金属以及要求特殊性能的金属还采用区域熔炼、真空熔炼和粉末冶金工艺。金属材料通过冶炼并调整成分后，经过铸造成型，或经铸造、粉末冶金成型工艺制成锭、坯，再经塑性加工制成各种形态和规格的产品。对有些金属制品，要求其有特定的内部组织和力学性能，还常采用热处理工艺。常用的热处理工艺有淬火、正火、退火、时效处理（将淬火后的金属制件置于室温或较高温度下保温适当时间，以提高其强度和硬度）等。1.4 主要优势：

①、金属材料的力学性能全面，可靠性高，使用安全； ②、具有良好的温度使用范围；良好的工艺性能； ③、储量丰富，适合大规模应用

金属材料，尤其是新型金属材料在目前的情况下，应用较为广泛，前景依然不错，这种

状况将持续很长时间，非金属材料的研究进展将决定这种状态的时间长短。下面详细介绍下钢铁、镁及镁合金、铝及铝合金、稀有金属等金属材料在现阶段的发展状况

1.5 钢铁材料

自工业革命以来，钢铁一直是人类使用的最重要的材料，是国家工业化的基础，钢铁的生产能力是一个国家综合实力的重要标志。目前世界钢铁产量仍然在逐年增长。

中国钢铁工业协会秘书长戚向东说：在2005年钢铁行业还是要把严格控制固定资产的投资作为一项首要的任务，同时进一步提高钢铁行业运行的质量和效益。

钢铁工业发展的趋势

产品结构在变化：板材、管材、带材等高附加值产品的比重大幅增长

产业集中度进一步提高：产钢500万吨以上的企业由13家增加到15家，占全国钢产量的45%

主要应用领域：作为工业中最重要的材料，在未来很长的一段时期内，钢铁材料的主导地位仍将难以动摇。

电力系统：工业锅炉、热交换管道、大型转子和叶轮等 汽车工业：主要结构件、车床与机械工业

铁路与桥梁、船舶与海上钻井平台、兵器工业：坦克、大炮、枪械 石油开采机械及输油管道、化工压力容器、建筑钢筋和构架、1．6 镁及镁合金

镁由于其优良的物理性能和机械加工性能，丰富的蕴藏量，已经被业内公认为最有前途的轻量化材料及21世纪的绿色金属材料，未来几十年内镁将成为需求增长最快的有色金属。

1、汽车、摩托车用镁合金

汽车、摩托车等交通类产品用镁合金，镁作为实际应用中最轻的金属结构材料，在汽车的减重和性能改善中的重要作用受到人们的重视。世界各大汽车公司已经将镁合金制造零件作为重要发展方向。行家预测，在未来的7-8年中，欧洲汽车用镁将占总消耗量的14%，预计今后将以15%的速度递增，2005年将达到20万吨。

2、电子及家电用镁合金

汽车行业对镁合金的大量需求，推动了镁合金生产技术的多项突破，镁合金的使用成本也大幅度下降，从而促进了镁合金在计算机、通讯、仪器仪表、家电、医疗、轻工等行业的应用发展。其中，镁合金应用发展最快的是电子信息和仪器仪表行业。在薄壁、微型、抗摔撞的要求之下，加上电磁屏蔽、散热和环保方面的考虑，镁合金成了厂家的最佳选择。另外，镁合金外壳可使产品更豪华、美观。在电子信息和仪器仪表行业的镁合金制品的单位重量和尺寸不如汽车零部件，但它的数量大、覆盖面广，其用量也是巨大的。所以，近几年电子信息行业镁合金的消耗量急剧增加，成为拉动全球镁消耗量增加的另一重要因素。

1．7 铝及铝合金

铝合金具有密度小、导热性好、易于成形、价格低廉等优点，已广泛应用于航空航天、交通运输、轻工建材等部门，是轻合金中应用最广、用量最多的合金。随着电力工业的发展和冶炼技术的突破，其性价比大为提高，目前交通运输业已成为铝合金材料的第一大用户。在世界范围内，交通运输业已成了铝材的第一大用户，2001年交通运输业消耗铝占全世界原铝产量的27.6%，有些国家达30%以上。随着交通运输业现代化进程的加快，铝及铝合金材料在航空航天和汽车三大领域的应用日益增加。

第四篇：机械工程结业论文

机械工程概论结业论文

我对学习机械类专业的认识和打算

机械工程学院工业0901***学号：0911031**

关键词：机械工业设计 结业论文 MIT

论文摘要：

经过一个学期的学习我明确了机械工程是关于研究、设计、制造和运用各类机器和机械设备的工程科学，涉及的范围非常广泛。近年来，随着其他科学的发展，尤其是微电子技术、信息科学、材料学迅猛发展，机械工程学科与高科技融为一体。在加深对机械类专业认识的同时也增加了我对学习本专业的兴趣和积极性。下面我将从机械工程总体概述、对自己所学专业的看法和打算以及美国机械工程名校麻省理工学院的介绍三个方面来阐述我对学习机械类专业的认识和打算。

正文：

业素质方面要做到一个有激情有思想、严谨而务实、沟通又懂得协作等各方面能力过硬的机械工程师。

第二部分我对自己所学机械类专业-工业设计的看法和打算

21世纪高素质的学生要具备三个基本特性：判断力、知识和智慧。具备和发展良好的批判能力和理性推理能力，不但可以深入了解各种科学方法，而且能获得、评价和使用信息，从而提出和解决生活中存在的各种各样的复杂问题。发展良好的判断力，可以形成适应巨大变革的灵活性和自信心，批判性地思考道德和伦理问题，有效地与他人交流，更好地与他人共事。在某一领域不但要有广博的基础知识，而且还必须具有一定的理论深度和实践经验，才能把这种知识同社会的重大问题相互联系起来，对科技与社会间的互动有充分认识。————这一段话是对所有在读大学生的要求，它的每一个字每一句话更是对学习工业设计专业的学生们的提醒与鞭策，不知不觉一年的时光已接近尾声，回想这一年我们学到什么感触破颇深，看到这句话时更是感到自己的不足与以后需奋斗的目标。在这里我将就自己在一学年里对本专业的认识和看法进行阐述和分析。

设计是研究形态或样式变化和规律的一门学科，研究非物质包括功能和形态的生成及其感受。从某方面说，人人都是设计师，人们都在自觉或不自觉地运用设计，在创造或改进周边的一切事与物，并作出判断和决定。设计是能解决人与自然，人与社会，人与自身之间的种种矛盾，达到更高的探索、追求和创造。我想作为一个设计师时刻谨记“从人的需要出发，又回归于人”的设计哲理，不断提升自己的专业素质与个人能力。

现代工业设计研究领域广泛涉及到人们生活的各个方面，以工业设计的对象来划分，传统上，通常分为视觉传达设计、产品设计、环境设计、而现代工业设计的特征主要表现在时代性、创新性、市场经济性、科学与艺术结合性和人-机-环境系统性。同时现代工业设计的各种定义很多，但需要指出的是产品设计是工业设计的核心。现代社会要求我们在设计的过程中不仅要满足人们的需求也要我们必须 提高对全球物质和环境的保护意识（整体道德规范），给整个人类社会、个人和集体都带来利益和自由，在世界进入全球化时也应支持文化的地域性和多样性（文化道德规范）等等。

21世纪是高科技、高经济水平和高生活质量的现代化社会，因此对我们这些未来年轻的工业设计师来说是一个更加严峻地挑战。现在的工业设计不再仅仅是视觉上给人以享受，而是要从视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉等多方位给人以全新感受，产品、服务、图形、室内设计和建筑设计等都可在其中发生。；工业设计师也不再与工程师和商务管理者分别独立工作，而是三者协调成为一个团体联合对产品进行设计，这些也促使了现代工业设计更进一步的发展。

在本学期里我们渐渐接触了自己的专业课程，学到了许多新的知识，从工业设计的概念到设计方法和工业设计历史进程，还包括了现代令人耳目一新的设计理念。从各个方面使我们对自己所学专业有了一个全新的认识。在此我想谈谈个人对我们这个机械类专业的认识和看法。首先，我明确了设计理论前提，如设计必须符合人的生理和心理的需求，并使人能够接受。同时认识到设计是一种创造性行为，需要我们根据对现实的观察、对未来的想象，独特地去创造性的构思与设想。设计来源于市场的需求，并是市场的产物。工业设计正在快速变成关键的财富。它是一个商业策略和行为，是获取产品和服务增值的方式，是建立和扩展品牌的有力武器，是赢得全球市场的重要商务工具。总而言之，设计是对现实的观察及实化，也是对虚拟世界的构思与创作，它是质询和刺激其他学科的永久源泉，因此，作为机械工程的一个专业类别它对机械工业有这不可估量的促进作用。我想训练有素的设计师必须能够使用图纸、模型和软件等表现形式，甚至是口头描述准备好的清晰而简洁的建议，因此我们要成为一名合格的设计师就必须从现在开始学好每一门课程，同时提高我们自身各方面的能力。

作为一名学习工业设计的学子，未来的任务很重，但我有信心使中国从制造大国成为一个设计大国。我会为自己选择的专业做好一切，尽自己的全力去学好它，这将是我在未来四年里为之

奋斗的动力和目标！

第三部分美国名校麻省理工学院的介绍

麻省理工学院的基本情况及其成就

美国麻省理工学院英文名为Massachusetts Institute of Technology。座落于马萨诸塞州—波士顿，是美国及世界理工大学之首冠，有“世界理工大学之最”的美名。麻省理工1865年创建于波士顿，1961年迁到现在所在的坎布里奇。麻省理工学院占地168英亩，校园位于查尔斯河，靠剑桥市一侧，延续约一英里，中央校区由一组互相连通的大楼组成，设计者为建筑家维尔斯、波斯维斯（Wells Boswerth）。互相连通的设计是为了人们方便往来于各个院系之间。2007年万维网的世界大学排名里作为科技宠儿摇篮的麻省理工以压倒性的胜利排名世界第一。泰晤士报教育增刊的世界大学排名，麻省理工学院总平均排名世界第二，仅次于哈佛大学，在科学技术方面排名世界第一，工程科学方面排名世界第二，自然科学方面世界排名第五，社会科学方面排名世界第七。麻省理工学院设立了五个学院，并拥有八个顶尖的研究所，120多年来，该校一直是工程教育界的巨擘，美国星战计划的高级雷达电子装置，就是由该学院研究的。至2007年，先后有78位诺贝尔奖得主曾在麻省理工学院学习或工作过。近一个世纪来的发展，麻省理工学院已经发展成全世界极为重要的高科技知识殿堂及研发基地。麻省之名也蜚声海外，成为世界各地莘莘学子心向神往、趋之若鹜的科学圣殿。

麻省理工学院的办学理念和课程概述

MIT开设的课程适用于培养机械师、土木工程师、建筑师、矿冶工程师和实用化学师，学院起初以理工科为主，虽然后来增设人文、社会科学等系科，但它仍保持了其纯技术的特色，主要培养工程师和技术人员，其办学方向是把理论科学和应用科学的教育与研究结合起来，注重培养学生的创新、独立研究及工程能力，设有一系列的实践创新能力培养项目。MIT作为一所新型大学于1865年建立时就既重视基础理论知识又强调实际的操作能力。首任院长罗杰斯认为，学生应当从实在的数据中了解具体的结论。“通过实验进行教学”是罗杰斯的教育信条。他强调积极主动的学习，让学生寻找新的信息，因而把个人的经验转化成知识。另一方面麻省理工学院虽然是一所著名的理工学院，但它并不忽视人文学科的教育，科技与社会科学之间的相互影响早已为MIT所承认。学院越来越重视文科教育，目的显而易见，教育应使个体能力有效地参与集体文化和熟练的技术结合在一起。

在MIT，通识教育与专业教育相结合，为本科生提供了一种平衡的教育。MIT认为仅发展熟练的技术是不够的，高等教育应使个体有能力和有效地参与集体文化因而一种整合的教育计划仍是MIT本科教育的原则。在MIT，“越少是越多”指导着本科生课程的设置，给予学生基础知识以帮助他们进行终身的自我教育。更好地学习和掌握有限的基本概念与专业主题比掌握一堆事实更有助于培养未来的专家。尽管内、外部的压力要求MIT拓宽课程，但MIT仍强调基本原理，不增加课程量。与此同时，MIT对整体课程也不断地进行评定和修改。

MIT鼓励学生以企业家式的精神进行有创造性的努力以产生新的制度和解决方法。学生为了求知而进行研究同应用知识使之服务于社会的观念相配合导致了从实验室产生的大部分成果都能应用于现实世界。高等教育的目的是培养高素质的学生，造就一批有批判性的、对做任何事都追求优秀的知识分子，这也是 MIT的使命和所追求的目标。正规学习与非正规教育的结合有力地促进了MIT对这一使命的完成，为MIT赢得了声誉。

MIT依据其在自然科学、工程学、建筑学、人文科学和社会科学以及管理学等方面的实力，致力于对学生进行科学和技术知识的教育，通过优秀的教育、研究和公共服务来为社会做贡献，这一使命是通过创建者的远见卓识和后继者们“识时务者为俊杰”的办学理念以及理工与人文融通，博学与专精兼取，教学与实验并重的办学方针来实现的。其校训为:Mens et Manus(Mind and Hand)既学会动脑，又学会动手。学院认为在工业社会，学生从趋向于有用目标的动力中获益，即所谓的实用知识的教育价值观。学院还聘请了一些有创新意识的教授，他们带来了新的教学方

法和模式。正是因为学院的办学宗旨和这些革新者不断给麻省理工注入新的活力，这里才成为新思想、新方法和新活力的源泉。社会所需要的知识越来越多，MIT的教育重点也时刻在变，但“有用”始终是MIT的核心。也正是这一价值观使MIT把重心放在有利于促进科技发展的领域，为社会的利益而发现和应用知识是MIT的中心使命。学院还于2002年实行了开放式课程网页，当时公布了500门课程（到2006年底，已开放2000门课程），以期建立全球统一的知识库，让全球各地的使用者，可以透过网络了解各项专业知识内容，以获得宝贵资讯，此项举措获得全世界各地学者高度赞扬。

麻省理工的课程安排融入了其办学理念和教学方针，注重学生理论学习与实践的相互作用，将人文思想与科技进步结合一处，寻求创新，不断催生着一批又一批综合素质过硬、专业技术够强的时代精英。

附：MIT制定的未来的发展战略：吸引最优秀的学生和教师，给他们提供有刺激性的和有效的生活与学习环境；致力于研究基础科学，但应在把研究、学习和行动整合成一体的新模式中处于领先地位；致力于学术、探究和批判精神，并擅长把工业、政府和学术界联合起来，共同探索、解决世界面临的主要问题；继续保证艺术、人文学科和社会科学方面的强大计划；致力于扩大技术上和管理上的能力，但要考虑到道德和伦理问题；把服务于国家作为首要的和最重要的原则，但要认识到这需要全球性的参与、合作与竞争；开拓新的财政来源，增加公民、联邦政府和商业界对科学、技术、研究和高等教育的理解与支持，吸引私人投资的增加。

美国大学生是怎样学习的美国的大学可说是美国生活最充满活力的部分。师生们经常聚在一起研讨社会问题、学术理论、个人学习等等。大学里更加自由和提倡学习的自主性与实践性。图书馆几乎是不关闭的，阅览室分为多种，每个人都可以根据个人学习状态、自己爱好或者方便的不同时间段进入自己学习状态，以期达到最好的学习效果。在美国大学里都有学生自己组成的学术活动空间，在这里一切由学生自己支配，完全可以自由的发表自己的看法和见解，在各种活动实践中达到运用知识的目的。

美国大学生每学年需要阅读很多书，老师通常不讲解书的内容，而是在课堂上提问和让学生提问并讲解，而相关提问和讲解与更多的书籍相关联，如果不自觉阅读，几乎不可能进入知识系统。所以大量阅读是美国大学生学习中不可或缺的一部分。此外，还有到各地和各国体验生活的实践旅程，到异地观察生活，感受文化，学会与差异相处，生活的一切都得自己动脑动手。由此看来美国大学生的学习生活不仅是读书，往往涉及到如何学会社会人生，体验生活复杂和学会把生活搞好。生活和学习一体的实践，令学生们对于经济和知识和社会体制，都有深入地体验和思考，并且因而可以和学习互动，这也是为什么在美国的大学课堂上，老师会更多倾听学生提问和自己解答，因为学生和老师一样，都是知识的生产者和反思者，而不是被动接受者。

作为大学生活不可或缺的一部分课外活动也在美国大学生的学习生活中扮演了一个重要角色，在美国课外活动主要是指社团活动、文娱活动、宗教活动、社交活动等等，这些活动往往都是锻炼个人能力的好去处。美国大学生的学习生活是多姿多彩的，但同时又是忙碌的，通常他们要不停的应对教授布置的作业和课程设计。美国大学生对于论文选题的选择，不仅与个人兴趣相关，更与国际形势需要相关，一些学生们甚至把中国问题研究当成自己的论文方向。

不管怎么说，目前我们的教学模式还与美国存在差异，我们能做的就是取长补短，在了解美国大学生的学习生活后更多的去关注对我们有益的方面并吸纳为已用，这才是明智者该做的！

参考文献和注释：主要参考文献为宗培言、从东华《机械工程概论》，黄毓瑜《工业设计概论》

第五篇：机械工程智能化的发展趋势研究

机械工程智能化的发展趋势研究

摘 要 机械工程智能化发展是现代科技发展和经济发展的必然要求，实现机械工程智能化发展要以改善机械制造工艺，研究新型智能化材料，进行制造自动化智能化，生产管理智能化为研究重点，切实深入探索、研究实现智能化机械工程，提高经济发展和社会发展。

关键词 机械工程 智能化 发展趋势

中图分类号：TH-39 文献标识码：A

21世纪是智能化科学技术发展的时代，随着现代计算机技术的日趋成熟和科学制造技术的不断发展，以信息化为基础，集成制造技术为载体的机械智能化已经成为现代机械工程发展的主流方向。在微软公司新一代windows 10 操作系统发布会上展示了一系列高科技产品以及先进制造技术成果，如全息投影智能眼镜、智能语音助手等将计算机微电子技术与机械制造完美结合生产出现代智能化科技产物，象征着机械制造工程向人工智能发展的趋势。

1机械工程智能化的意义

机械工程是国家支柱型产业，是人民生活和工业生产的基础，它为第三产业的发展提供强有力的支持，是社会经济发展的保障。机械工程技术应用于社会生活、工业生产的各个领域，为社会生活和工业生产提供必要的劳动工具设备和生产资料，极大地提高了社会生产效率和效益，促进了经济高速发展。同时人类社会经济的迅猛发展要求机械工程技术进一步的改革和发展，推动机械制造技术向人工智能、生产智能的方向改革创新发展，推动社会生产力的变革，再次解放生产力，推动人类经济和文明前进。

机械工程智能化是将传统机械工程技术与先进信息化技术融合而成的机械电子一体化的自动化机械控制加工技术。它不仅大大地解放了人类体力劳动，更继承了脑力劳动，并运用计算机技术融合网络化、信息化、集成化和自动化的特点进行智能化分析计算和控制加工制造。极大地提高了劳动生产效率和产品质量，将生产制造、管理、销售、使用和维护集成，形成智能一体化产业链。

2机械工程智能化的现状

随着智能手机的普及，智能产品已经逐步普遍进入人们生活中。智能手表、智能电视、智能家具、智能手环等电子设备为人们日常生活、工作、健康等方面提供了一个全新的智能化信息化时代。智能电子设备为人们日常生活提供了巨大的便利的同时，也使人们意识到现代工业正在从传统机械制造工程渐渐过渡到智能化机械工程时代。科学技术是第一生产力，智能化科学技术使现代科技产品更新迭代更快，新兴科技层出不穷，人们生活质量极大提高，成为机械工程发展的里程碑。

但是由于传统机械行业生产理念根深蒂固，生产模式难以迅速调整，生产方式单一，生产机构庞大复杂，以及受机械制造技术、材料、工艺和信息的限制，很多机械工程单位还没有适应信息化智能化机械制造，仍然以传统的制造工艺为主。但随着智能时代的到来，先进制造技术的发展和应用，使一部分企业开始追求产品智能化、生产智能化为一体的先进生产技术。将复杂、难以突破的机械生产工艺和开源高速发展的信息化网络化集成，融合为现代机械工程智能化工业生产。不仅在产品制造加工过程使用自动化技术，在产品测试阶段也使用自动检测和监控技术，大力提高产品检测水平，减小失误率，提高产品质量。在产品管理销售阶段应用现代生产管理技术，将产品数据参数及后续销售维修等结合组成整套产品管理系统，不断根据市场需求，调整经济产业结构，实现智能化机械工程产业。

3机械工程智能化的发展趋势

3.1制造工艺和材料智能化

3.1.1制造工艺

机械产品的制造工艺方案复杂丰富，不同工艺的运用对生产效益，生产成本有重大影响。智能化机械制造对企业生产效率，生产成本，产品质量，环境要求等都有提高和改进。

在制造工艺上，采用机械制造和控制工程相结合的方法，对生产的产品毛坯进行精加工、超精加工以及高速加工等技术增强产品精度，提高生产率；加工过程中采用反馈调节的方法智能化自动修正加工工艺，减少加工误差，提高产品合格率；运用光电技术计算机控制进行激光切割、激光焊接、激光钻孔、激光快速成型的加工技术在数控工作台上完成各种形状、结构复杂的材料加工；运用3D打印技术的增材制造工艺，通过CAD、CAM、PROE等计算机辅助绘图软件智能分析加工。

3.1.2 材料

在材料上，使用纳米制造材料进行光刻纳米、纳隙加工制造；晶体材料、记忆性合金、高分子材料等智能材料进行柔性制造，通过自身的传感功能、反馈功能、自动适应恢复功能对环境做出分析判断，自动智能应变，形成智能地对自身结构进行调整和改变，以适应产品需求。智能材料将广泛应用于建筑设施、航空航宇设备、医疗器械和人工骨骼、军事探测等多个重要领域。

3.1.3绿色制造

采用绿色生产工艺进行绿色制造。机械生产广泛应用于农业生产、冶金化工、石油勘探、矿山、食品加工等工业生产和生活生产中。机械制造尤其是重工业的机械在生产工作中会对环境造成极大的破坏，工业生产未经处理的废水、废气、废渣等污染物严重危害了地球环境，地表、地下、空气造成难以解决的污染问题。因此，提高和改进机械制造工艺和生产工艺，减少对环境的污染是机械工程智能化面临的一大问题。在设计制造时应减少对环境的污染，改进工艺路线，设置对污染物处理后清洁排放的设备；研究使用新型节能环保材料，在提高生产率和生产质量的同时，最大限度地减小对自然环境的破坏，走健康持续发展道路，实现工业发展促进经济发展和自然环境协调发展。

3.2制造技术自动化智能化

制造技术自动化智能化能够优化产品生产工艺，实现产品智能化和生产管理便捷安全准确。制造业的发展需要依靠现代计算机网络信息技术的应用，通过高速发展的微电子技术和计算机应用软件辅助设计、研发、测试、制造机械产品。因此，应当紧密结合计算机技术，将机电一体化科技应用于机械工程中。

3.2.1计算机辅助软件

随着计算机在工业生产中运用越来越广泛，在机械制造中采用CAD、CAM、CAPP等软件进行交互式机械产品设计和几何建模提高生产力。用CAD建立二维或三维模型能够给统一设计制造标准，提高产品设计质量，便于建立产品制造数据库，减小设计误差，方便远程管理和控制；用CAM将设计决策和工艺、操作规划结合利用软件和人工智能技术使用数控机床进行数控编程，进行合理规划生产，节约材料，减少成本；用CAPP集成CAD和CAM形成计算机集成制造系统，建立综合数据库管理制造技术。将设计的产品进行仿真分析，有限元分析确保产品实际使用质量。

将软件设计应用于数控加工技术通过计算机编程实现产品生产，提高产品质量，提高生产率，减少人工生产可能产生的失误。并智能记录生产过程，建立产品生产数据库，便于后续加工维修管理。

3.2.2柔性制造

在传统机械加工中一般是大批量生产，产品各零件需要专用夹具专用机床生产，这些造成生产模式僵化，生产工艺改革力度不大等缺点。在未来智能化机械工程中将采用柔性制造系统，适应了当今产品研发制造换代快，符合装配、运输以及多种产品零件加工。并且具有对于非标准零件加工的优势。对于不同客户的产品生产模式，产业机构，要求都不相同，需要根据实际生产要求制定合理方案，采用相应的生产设备设施进行生产。

进行生产运输使用无障碍管理，既减少了新型产品重新安置的费用成本，也适应的自由化动态化的客户需求，能够最大限度地使生产自由协调化，库存最优化的智能加工，使机械工程智能化生产技术适应不同类型的产品生产。

3.2.3计算机集成制造系统

在将来的机械制造中将全部使用CIMS，采用全面质量管理、生产自动化、柔性制造化创新集成，做到市场营销、产品设计、计划采购、制造工程、库存仓储、财务信息管理等综合化系统化智能管理，优化生产销售链，减少中间环节损失。

3.2.4工业机器人

工业机器人的发展与应用将成为未来工业生产的主力军，与应用将成为未来工业生产的主力军，由于机器人具有可重复编程，有多种用途，可以便捷管理操作的特点，能够代替人力实现自动化生产，减少人力成本。从而实现24小时无间断工作，适用于恶劣复杂环境生产，极大地提高了生产质量、生产效益和效率。

3.3生产管理智能化

智能化生产管理是机械工程智能化的一大重要措施。随着机械工程的发展，企业生产管理制度和方式也会逐渐发生变化。一方面传统的管理模式过于僵化不灵活，造成管理结构紊乱，部门之间不协调，生产效率下降，造成产品生产周期过长，严重影响生产进度，阻碍企业发展，因此生产管理模式必须发生变革；另一方面，智能化生产的兴起必然对传统机械工程管理模式产生影响，新的智能化生产大多依靠信息化数据传输。传统的管理已经不适应于新的生产模式。因此由原来的人工管理转变为计算机系统智能管理，这样能使管理更加准备无误，记录完备，方便备份保留，也能消除人工管理带来的诸多不确定因素，保障生产安全，保护设计研发等重要信息的保密性。采取科学有效的管理方法得出最佳生产方案和安排。为应对生产过程中的安全隐患、资源、设备等问题加强检查。根据实际情况认真考察生产管理和专业人员管理水平，认真制定行之有效的安全措施，合理的管理方案。管理工程中出现的安全情况，生产情况逐项详细记录，做好检测报告，并客观分析归纳，建立管理档案数据库。并在数据库中添加管理部门制定的政策方案，培训资料和安全评估等，结合不断变化的形势和经济环境的发展补充和加强完善现有管理理论体系，为后续生产管理提供合适的理论经验基础。

智能化生产管理能够追踪监控产品设计、生产、运输、销售全过程，便于产品改进，维护和保养。熟悉每个环节，以便发生故障时能及时找出问题环节，及早处理。节约管理成本，减少资源浪费。使信息管理透明化、安全化。使生产管理模式更加完善，管理制度更加健全，减少市场变化的风险和人为干预过度的不良影响，确保企业发展和产品生产依靠市场需求，调整资源配置，实现管理效益最大化和效率最优化。

4结束语

机械工程对社会发展具有重要作用，实现机械工程智能化发展是保障人类社会发展的基础，生产制造工艺的智能化，管理生产自动化、网络化、信息化是智能化的发展趋势。深入研究机械工程智能化发展进程对机械工程发展意义重大。

参考文献

[1] 朱剑英.机械工程智能化的发展趋势[J].航空制造技术，2003（5）.[2] 邓瑞红，王进斌.机械工程智能化的发展趋势探讨[J].中国机械，2014（21）.[3] 周超华.机械工程智能化的发展趋势探讨[J].城市建设理论研究，2013（26）.