机械工程前沿讲座

机械工程前沿

近年来，机械工程学科在各大领域内取得了一系列突破性进展和原创性成果，为繁荣的经济建设提供了大量的理论方法和实践经验，对世界产生了重要的影响。 ， 对 ‎前机械工程前沿技术以及机械工程领域的发展现状，综述了其重要进展和成果，并对 国机械工程的发展趋势进行了展望。

机械工程是一门与机械和动力生产有关的工程学科，它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。

机械工程学科包含以下几个方面：机械制造及其自动化机械电子工程、机械设计及理论、车辆工程和仿生技术。机械工程的服务领域广阔而多面，凡是使用机械、工具，以至能源和材料生产的部门，无不需要机械工程的服务。概括说来，现代机械工程有五大服务领域：研制和提供能量转换机械；研制和提供用以生产各种产品的机械；研制和提供从事各种服务的机械；研制和提供家庭和个人生活中应用的机械；研制和提供各种机械武器。

机械的发展经历了从制造简单工具到制造由多个零件、部件组成的现代机械的漫长过程。机械工程以增加生产、提高劳动生产率、提高生产的经济性为目标来研制和发展新的机械产品。随着世界的进步、国家的需求和学科的发展，机械工程科学的发展出现了以下显著特点和趋势：一方面，高技术领域如光电子、微纳系统、航空航 、生物医学、重大工程等的发展，要求机械与制造科学向这些领域提供更多更好的新理论、新方法和新技术，因而出现和发展着微纳制造、仿生及生物制造、微电子制造等制造科学新领域；另一方面，随着机械与制造科学与信息科学、生命科学、材料科学、管理科学、纳米科学技术的交叉，除了推动着机构学、摩擦学、动力学、结构强度学、传动学和设计学的发展外，还产生和发展着仿生机械学、纳米摩擦学、制造信息学、制造管理学等新的交叉科学。在未来的时代，新产品的研制将以降低资源消耗，发展洁净的再生能源，治理、减轻以至消除环境污染作为超经济的目标任务。

机械工程学科的定义及范围

机械工程科学是研究机械系统和产品的性能、设计及制造的理论、方法和技术的科学，包括机械学和制造科学两大领域。

机械学是研究机械结构和系统性能及其设计理论与方法的科学，包括制造过程及机械系统所涉及的机构学、传动学、动力学、强度学、摩擦学、设计学、仿生机械学、微纳机械学及界面机械学等。

制造科学涵盖产品设计、成形制造(铸造成形、塑性成形、连接成形、模具制造、表面工程等)、加工制造(超精密加工、高效加工、非传统加工、复杂曲面加工、测量及仪器、装备设计及制造、表面功能结构制造、微纳制造、仿生和生物制造)和制造系统运作管理等科学。

莫兹利；英国人，发明家，现代车床的发明人，被称为英国机床工业之父。

1771年8月22日生于肯特郡伍利奇，1831年2月14日卒于伦敦。莫兹利于797年制成第一台螺纹切削车床，它带有丝杆和光杆，采用滑动刀架——莫氏刀架和导轨，可车削不同螺距的螺纹。

亨利·福特被称为“为世界装上轮子的人”。

·亨利福特于1903年创立了福特汽车公司。1908年生产出世界上第一辆型车。1913年,该公司又开发出了世界上第一条流水线,缔造了一个至 仍未被打破的世界纪录。

·福特汽车标志及他的第一辆汽车

它旗下拥有的汽车品牌有阿斯顿.马丁n)、福特(Ford)、捷豹r)、路虎)、林肯l n)、马自达)、水星r y)。此外，还拥有世界最大的汽车信贷企业-福特信贷t)、全球最大的汽车租赁公司-赫兹)以及汽车服务品牌t y Care）。

流水线之前,汽车工业完全是手工作坊型的 .

·每装配一辆汽车要8个人工小时, 时汽车的年产量大约12辆.这一速度远不能满足巨大的消费市场的需求.所以使得汽车成为富人的象征.

·福特的梦想是让汽车成为大众化的交通工具.所以,提高生产速度和生产效率是关键.只有降低成本,才能降低价格,使普通百姓也能买的起汽车.

·少品种大批量以批量降低成本

成本降低进步扩大批量

流水线的形成

· 1913年,福特应用创新理念和反向思维逻辑提出在汽车组装中，汽车底盘在传送带上以一定速度从一端向另一端前行．前行中，逐步装上发动机，操控系统，车厢，方向盘，仪表，车

灯，车窗玻璃、车轮，一辆完整的车组装成了．第一条流水线使每辆型汽车的组装时间由原来的12小时28分钟缩短至秒钟，生产效率提高了8倍！

流水线是怎样提高速度的

·流水线是把一个重复的过程分为若干个子过程，每个子过程可以和其他子过程并行运作．福特的流水线不仅把汽车放在流水线上组装，也花费大量精力研究提高劳动生产率．福特把装配汽车的零件装在敞口箱里，放在输送带上，送到技工面前，工人只需站在输送带两边，节省了来往取零件的时间．而且装配底盘时，让工人拖着底盘通过预先排列好的一堆零件，负责装配的工人只需安装，这样装配速度自然加快了。他在一年之中生产几十万辆汽车，这个新的系统既有效又经济.结果他把汽车的价格削减了一半，降至每辆60美元，1913年,美国人均收入为1美元,1914年,一个工人工作不到四个月就可以买一辆T型车。

流水线的意义

·它使产品的生产工序被分割成一个个的环节，工人间的分工更为细致，产品的质量和产量大幅度提高,极大促进了生产工艺过程和产品的标准化。制成品被大量生产出来，尤其是多样的日用品在流水线上变成了标准化商品。汽车生产流水线以标准化、大批量生产来降低生产成

本，提高生产效率的方式适应了美国 时的国情，汽车工业迅速成为美国的一大支柱产业。

是美国‎古典管理学家，科学管理的创始人，被管理界誉为科学管理之父。他从一名学徒工开始，先后被提拔为车间管理员，技师，小组长，工长，设计室主任和总工程师。

认为科学管理的根本目的是谋求最高劳动生产率，最高的工作效率是雇主和雇员达到共同富裕的基础，要达到最高的工作效率的重要手段是用科学化的、标准化的管理方法代替经验管理。 认为最佳的管理方法是任务管理法， 在他的主要著作《科学管理原理》中所阐述了科学管理理论，使人 认识到了管理是一门建立在明确的法规、条文和原则之上的科学。 的科学管理主要有两大贡献：一是管理要走向科学；二是劳资双方的精神革命。 科学管理的内容可分为三个方面：作业管理、组织管理和管理哲学。

3.机械工程前沿技术

机械工程前沿的主要技术和内容有以下几个方面：1）成组技术；2）精益生产（）；3）敏捷制造（i ng）；4）并行工程（g）；5）CAD/CAPP/CAM；6）虚拟制造；7）CIMS等。

成组技术是按一定的相似性准则分类编组，并以这些组为基础，组织成产各个环节，实现多品种小批量生产的产品设计、制造和管理的合理化。从而克服传统小批量生产方式的缺点，使小批量生产能获得接近大批量生产的技术经济效果。它的