机械类专业导论

北方民族大学机电工程学院
专业导论
报告题目：机械制造业
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专业：机械设计制造及其自动化
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摘要：机械设计制造及其自动化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、现状、前景
一、经济全球化背景下的机械制造业
机械制造业指从事各种动力机械、起重运输机械、农业机械、冶金矿山机械、化工机械、纺织机械、机床、工具、仪器、仪表及其他机械设备等生产的行业。

机械制造业为整个国民经济提供技术装备,其发展水平是国家工业化程度的主要标志之一。

21世纪初，机械制造业发展的特点是现代化高新技术的综合利用，其趋势是四化：即柔性化、敏捷化、智能化和信息化。

再也不是以20世纪20～40年代发展起来的机械学科自身的成就——凸轮及其它机械为基础，采用专用机床、夹具、刀具、量具组成的流水式生产线——刚性自动化。

刚性自动化的缺点是严重影响产品的更新换代，妨碍采用高新技术，产品在国际市场上缺乏竞争力。

从20世纪到21世纪，我们身边的制造业已经发生了一系列的巨大
变化。

以机械化、自动化为特征的传统制造业已变为融入了信息技术和高新技术的现代制造业。

20世纪的制造业以技术为中心，实行专业分工，生产组织则是按功能划分的固定工作小组，企业的组织结构是金字塔型结构，采取顺序作业方式。

而21世纪的制造业则以人为中心，实行模糊分工，一专多能，工作小组也已变为具有自主管理功能的“团队”，企业的组织结构已普遍采取能更加快速响应市场的“扁平型”和“网络型”，采取并行作业方式。

21世纪的制造业企业的战略已不是规模经济，而是快速响应市场和技术创新，企业的质量观从符合性质量观变为满意度质量观，企业将更加重视产品和制造过程对环境的影响。

企业开始重视知识产权方面的投入，从以往仅提供产品转变为提供解决问题的方案，生产方式不再是同一品种的大批量生产，而是根据客户要求进行定制生产。

企业的组织模式逐步从“橄榄型”转为“哑铃型”，加强原先薄弱的研究开发和销售服务这两头，通过大规模的定制生产和网络化制造以追求自身成本的最小化和客户价值的最大化。

二、我国机械制造技术的发展现状
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。

概括起来主要表现在以下几个方面：
（一）产品结构的差距
中国机械制造业的快速发展，主要依靠技术引进和赶超型发展战略，加之中国劳动力丰富而资金相对短缺，致使机械制造业的科技开发明显滞后。

虽然中国机械制造业的产品数量已经位居世界前列，但主要是劳动密集型产品，具有自主知识产权的高、精、尖产品比较少。

2000 年，中国汽车生产超过200 万辆，但是关键技术都来源于国外大型汽车公司，很多关键部件国内尚不能生产，需要依靠进口。

我国械制造业产品的质量虽然有了很大程度的提高，但大量的机电产品的质量可靠性、外观设计、内在性能还有很大差距。

比如数控机床和精密机床的可靠性差、质量问题严重，轴承、液压件、密封件等基础件产品水平低、品种少、满足度低、质量不稳定。

工程机械目前只能生产中小型产品，大型工程机械、大型火电设备的技术能力十分薄弱。

（二）生产投入结构的差距
机械制造业作为一般竞争性行业，其竞争状况与效益状况直接受生产投入结构的影响。

企业之间的竞争，实际上是科学技术实力和创
新能力的竞争，而科技实力和技术创新能力在很大程度上取决于科研与开发的投入。

发达国家为了保持机械制造业的市场竞争力，加大了科技投入的力度。

一些大企业的科技开发费用占到其销售额的4%—8%，甚至10%以上。

这种高投入，使其本来就远远领先的科技优势进一步扩大，使企业从完全竞争的局面转变为“垄断竞争”，在许多关键领域占据了战略性优势地位。

日本、美国、德国、法国机械制造业企业的人均研究开发经费，分别为21.54 万美元/年、15.76 万美元/年、19.99 万美元/年、25.94 万美元/年，是中国企业的几十倍。

与科技开发相类似，国外机械制造业企业非常重视设备更新。

美国制造业企业设备的平均役龄逐步缩短，由1975 年的6.98 年，下降到1990 年的6.70 年，其中电制造机械和精密机械的设备役龄分别为5.5 年和4.9 年。

中国机电行业的设备更新比较缓慢，而且呈现下降趋势。

1994 年与1985 年相比，机械行业的设备更新度系数下降了5.73 个百分点，1995 年与1990 年相比下降了2.4 个百分点。

设备更新度系数偏低成为机械制造业各行业普遍存在的问题。

企业科研人员占职工的比重，可以反映出企业的人力资本状况与发展潜力。

国外大型机械制造业企业研究开发人员占职工人数的比重为5%—10%，中国仅为1% 。

正是科技投入、人员素质、设备投入等方面的巨大差距，使中国机械制造业企业的设计与生产方法落后，自主开发能力差，产品开发周期长，更新慢，新产品产值率低，产品质量难以得到保证。

（三）产业组织结构的差距
中国机械制造业之所以在投入结构上难以加大科技开发投入，直
接根源是产业组织结构不合理，企业规模小，布局分散，大中小企业之间难以形成合理的专业化分工协作体系；深层原因是体制约束，条块分割导致的地区雷同与“分散化”倾向，有悖于世界机械制造业日益资本密集化、生产全球化、机电一体化、市场集中化的发展趋势。

机械制造业是竞争性产业，整体产业集中度要求较高。

国外大型企业一般在行业中占主导地位，并形成层次分明的专业化分工协作体系，在大企业周围，形成数量众多的专门化的中小企业。

企业尤其是大型企业投巨资进行科技开发。

中国机械制造业在改革以来出现了分散化趋势，甚至出现小企业排挤大企业的现象。

受管理体制、投资体制、采购体制的影响，中国没有形成具有国际竞争力的大型企业或企业集团，企业“大而全、小而全”的状况依然严重，中小企业与大型企业进行专业化协作的产业组织结构还没有形成。

目前还有相当数量的企业仍以“全能式”结构为主，除汽车、拖拉机、内燃机少数大批量生产企业外协率达到50%左右外，其他企业多数低于30%。

中国机械制造业的技术进步速度与对产值增长的贡献率，总体上略高于全国的技术进步速度及其对GDP 增长的贡献率。

但是，与发达国家相比，中国机械制造业技术进步速度与贡献率偏低。

1998 年，中国机械制造业技术进步对产值增长速度的贡献率只有34%，西方国家一般都在60以上；新产品产值率不到30%，西方国家在50%以上；机床产值数控化率，中国只有25%左右，日本已达70%；中国机械制造业技术开发经费占销售收入的比重为1.78%，技术开发人员占职工比重，也明显低于发达国家。

机械制造业整体设计和制造技术落后，产品多为中低档次。

三、机械制造技术的发展前景
未来机械制造业必然以集成化、智能化、敏捷化、信息化为方向，是各国经济实力、人才实力乃至综合国力的较量。

计算机集成制造(CIMS)是2l世纪制造企业的主要生产方式，利用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)等软件技术来辅助生产是一个重要的方式。

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。

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，对用户需求作出快速反应，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。

由此可见，我们专业的发展前景却是不错的。

四、总结
通过学习，我也认识到了虽然我国是制造大国，但是并非是制造强国。

我们的制造水平与世界发达国家如美国、日本、德国等相比很大的差距。

我希望将来能进入国家企业或好一些的外企工作，并通过自己不断的努力和学习来实现自己的目标，成为一名合格的机械工程
师.。