何为机械 机械工程导论：基于智能制造

一门学科的导论书常常会让我们看到整个学科的全貌，下面就从我近期读的《机械工程导论：基于智能制造》这本书讲起，一起来探寻学科奥秘。

导读：近年来，信息技术领域的深刻变革带动着包括工业领域在内的各社会领域发生着广泛而深刻的变化，工业机器人、智能机床、3D打印、大数据、人工智能、移动互联等技术的快速发展，使得工业化与信息化融合产物快速发展，表现为智能制造领域的不断进步，本书可使大家了解机械工程学科对人类社会发展进步的重要推动作用和机械工程技术的新发展，通晓机械工程技术人员需要掌握的专业知识和技能，展望机械工程领域的美好前景。

本书共7部分： 1.机械工程的基本概念、服务领域、机械工程的发展等；2.工程制图、工程材料、工程力学等机械基础知识；3.机械设计与现代设计的基本方法和步骤；4.成型加工、去除加工、添加加工等机械制造工艺技术和先进制造工艺；5.机电一体化技术与机械制造自动化技术；6.机械工程新发展和工业4.0发展战略；7.现代机械工程教育体系与人才创新能力的培养。

第一部分中，先从定义上确定机械是机器和机构的统称，是将已有的机械能或非机械能转化为便于利用的机械能，将机械能转化为某种非机械能或通过机械能来完成特定工作的装备，包括动力机械、能量转换机械和工作机械三种。它的服务领域涉及到生产生活的方方面面，包括生产机械、生活机械、机械武器等。

世界机械发展简史：

1.最初的石器和简单机械的出现（60万年前-1300年）水利机械

2.印刷术与思想的传播时期（1301-1780年）机械与其他行业综合发展

3.蒸汽机与欧洲工业革命（1781-1869年）特别是动力机器的发展

4.电与现代机械工业时期（1870-1946年）机电结合

5.晶体管、集成电路、数字化技术与信息时代（1947年-）机器人、VR、隐形、通信技术

第二部分主要讲制图、材料、力学这三者在机械领域的基础性地位，此外在制造业中，互换性给产品的设计、制造、使用和维修等方面带来了很大的方便，已成为制造业重要的生产原则和有效的技术措施。互换性以公差和配合为基础，公差有尺寸公差、形状公差和位置公差，配合有间隙配合、过盈配合和过渡配合。

第三部分讲到机械设计，设计作为一种创造性工作，一直是产品的灵魂。从人类社会进步过程来看，整个机械设计进程大致经历4个阶段：1.直觉设计阶段2.经验设计阶段3.半理论半经验设计阶段4.现代设计阶段 与传统设计相比，现代设计是一种以动态分析、精确计算、优化设计、CAD和高效化、自动化为特征的设计方法。（目前我国仍处在过渡时期）

讲完设计说制造工艺，第四部分从成型加工、去除加工、添加加工等机械制造工艺技术和先进制造工艺入手，讲述各个工艺规程，说明制造工艺在产品质量保证上的关键作用，并专门讲述先进制造工艺，未来发展趋势是1.数字化2.智能化3.精密化4.集成化5.网络化6.绿色化

第五部分讲机电及其自动化技术，机电一体化（Mechatronics）最初于1971年由日本学者提出，是Mechanics前半部分和Electronics后半部分结合构成，意为两者结合，机电及其自动化技术实现了机械技术（机械学、机构学等）、微电子技术（半导体技术、计算机技术）和信息技术等的高度融合。典型产品有数控机床、机器人、汽车电子、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD/CAM系统等。

从技术体系上来说，

1. 机械技术是基础。机械系统主要实现传动、支撑和执行功能。

2. 计算机与信息处理技术是最活跃因素。Mechatronics主要采用工业控制机进行信息处理，常用工业控制机主要有单片机（集成电路）、可编程序控制器（PLC）、总线式工业控制机（结构化和组态化）等。

3. 自动控制技术的难点在于自控理论的工程化和实用化，包括控制系统设计和仿真、现场调试和运行等，内容极其丰富，包括高精定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断、校正、补偿、示教再现、检索等技术。

4. 传感检测技术的关键在于传感器，其精度、灵敏度和可靠性直接影响产品性能。

5. 伺服驱动技术是直接执行操作的技术，伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置或部件，对系统动态性能、稳态精度、控制质量具有决定性影响。

6. 系统总体技术最能体现Mechatronics的设计特点，用系统工程的观点和方法对功能和技术方案组进行分析、评价和优选的综合应用技术。

第六部分，机械工程新发展和工业4.0发展战略，讲了一些增材制造、纳米制造、生物仿生制造等智能制造技术和未来发展。

Tips： 在扎实掌握机械基础知识的同时，还需要更多地去学习“信息处理技术、自动控制原理、传感技术、伺服驱动技术和系统工程知识”，在此之外，能将前沿技术如生物学原理、人工智能、大数据、5G等融合到现代工程领域更是对我们“终身学习”的标准和要求。

车辆工程心得

专业导论的体会与心得

在学习了车辆工程专业导论后，我对车辆以及车辆工程有了新的认识，我将从下面3个方面进行论述。

一.汽车发展史

汽车的发展有一个漫长的历程，总的说来，汽车发展史可能分为蒸汽机发明前、蒸汽汽车的问世、大量流水生产汽车开始等三个阶段。

在1705年，纽可门首次发明了不依靠人和动物来作功而是靠机械来作功的实用化蒸汽机。这种蒸汽机用于驱动机械，便产生了划时代的第一次工业革命。

1769年，法国人N.J.居纽(Cugnot)制造了世界上第一辆蒸汽驱动三轮汽车。

1831年，美国的哥德史沃奇将一台蒸汽汽车投入运输，相距15公里格斯特夏和切罗腾哈姆之间便出现了有规律的运输服务，这台运输车走完全程约需45分钟。此后的三年内，伦敦街头也出现了蒸汽驱动公共汽车。当这个笨重的怪物在英国城镇奔跑时，曾引起了很大的骚动。为了改进这种发动机，艾提力.雷诺在1800年制造了一种与燃料在外部燃烧的蒸汽机所不同的发动机，让燃料在发动机内部燃烧，人们后来称这类发动机为内燃机。

1876年康特.尼古扎.奥托又发明了对进入汽缸的空气和汽油混合物先进行压缩，然后点火，提高了发动机效率。这种发动机具有进气、压缩、作功、排气四个行程。

1879年德国工程师卡尔.苯茨，首次试验成功一台二冲程试验性发动机。1883年10月，他创立了“苯茨公司和莱茵煤气发动机厂”，1885年他在曼海姆制成了第一辆苯茨专利机动车，该车为三轮汽车，采用一台两冲程单缸0.9马力的汽油机，此车具备了现代汽车的一些基本特点，如火花点火、水冷循环、钢管车架、钢板弹簧悬架、后轮驱动前轮转向和制动手把等。与此同时在1893年就与威廉.迈巴特合作制成了第一台高速汽油试验性发动机的德国人戴姆勒又在迈巴特的协助下，于1886年在巴特坎施塔特制成了世界上第一辆“无马之车”。该车是在买来的一辆四轮“美国马车”上装用他们制造的功率为1.1马力，转速为每分钟650转的发动机后，该车以每小时18公里的速度从斯图加特驶向康斯塔特，世界上第一辆汽油发动机驱动的四轮汽车就此诞生了。

由于上述原因，人们一般都把1886年作为汽车元年，也有些学者把卡尔.苯茨制成第一辆三轮汽车之年(1885)，视为汽车诞生年。苯茨和戴姆勒则被尊为汽车工业的鼻祖。这是汽车发展史上的第二件大事。

进入20世纪以后，亨利.福特在1908年10月开始出售著名的“T”型车时，这种车产量增长惊人，短短19年，就生产1500辆。此间的1913年福特汽车公司还首次推出了流水装配线的大量作业方式，使汽车成本大跌，汽车价格低廉，它开始逐渐成为大众化的商品。福特采用流水作业生产汽车，在汽车发展史上树起了第三块里程碑。

短短几年时间，汽车已经从一种实验性的发明转变为关联产业最广、工业技术波及效果最大的综合性工业。汽车、钢铁、建筑这三大工业也被誉为“三大支柱”。

当历史进入20世纪，日本出现第一部汽车，几年后日本人开始研制汽车。60年后登上了汽车王国的宝座。这件事引起了全世界的广泛关注，成为汽车发展史上一个特大新闻。而中国起步更晚，但对汽车的需求量与日俱增，创新实力也日益增强。未来的汽车市场将仍是世界市场中竞争最为激烈的市场。

为了占领未来汽车市场，如今已有许多公司把各种先进技术和装备，如微型电子计算机、无线电通讯、卫星导航等等新技术、新设备和新方法、新材料广泛应用于汽车工业中，汽车正在走向自动化和电子化。另外汽车的能耗，排放废气、噪声和污染等公害也日将减少，安全性、使用方便性将日益提高。汽车是当前世界最主要的交通工具，在将来它仍然是世界上的主要交通工具，别的任何开工交通工具都不可能完全把汽车取代。

二.车辆行情

关于车辆行情，我想就我国最近的汽车销售情况进行分析。

在我国汽车行业，上来有＂金九银十＂的说法，而根据我国乘用车市场信息联席会的调查，我国广义乘用车国内消费，2018年9月的销量比2017年九月的销量下降了13.1%，而这也是我国汽车销量连续三个月下滑，今年九月广义乘用车的销量为1645万，同比下降了，1.1%，而我国狭义乘用车的销量为1617万，同比下降了，0.6%，这不得不引起我们的注意。

销量下滑，汽车消费为何刹车？

相关专家给出的重点有二，一方面是主客观环境的变化包括股市房市关税等的影响，新能源汽车对齐的冲击也不可忽视。第二方面是多方因素，导致了消费者的观望态度，前一阶段消费者的消费能力被提前释放消费者的预期改变，以及油价限号限牌等的影响，使得我国汽车消费领域出现这种情况。

9月10月轿车销量为96.9万，MPV销量为13.3万，还要suv销量，为80.3万，分别叫同期相比下降了11.6%16.3%14.5%，综合考虑除了新能源汽车的冲击此外消费者思维改变，购车时对汽车油耗舒适度等方面的考虑，最终导致了金九银十的刹车，对此政府也发布了一系列方案。

《完善促进消费体制机制实施方案2018到2020》

一继续实施新能源汽车购置优惠政策完善新能源汽车积分管理制度，落实好乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分，并行管理办法，研究建立碳配额交易制度，晚上新能源汽车充电设施标准规范大力推动‘互联网+充电基础设施’，提供充电服务智能化水平。

二研究制定促进智能汽车创新发展的政策措施。

三实施汽车销售管理办法，打破品牌，授权单一模式，鼓励发展共享型节约型社会化的汽车流通体系，深入推进汽车平行试点，全面取消，二手车限政策，压力二手车交易。修订报废，汽车回收管理办法。积极发展汽车赛事旅游文化改装等相关产业，深挖汽车后市场潜力。

五综合运用发行城市停车场建设专项债券，调整完善车辆购置税分配政策等措施，加大停车，设施建设费全支持力度。

小结：面对今年9月10月，我国汽车销售的行情，各大车企也不免感到担忧，专家认为这是没有必要的。事实上汽车工业举足轻重发展前景依然广阔，我国目前汽车拥有量上与美国19世纪30年代汽车拥有量大致相等。同时汽车拉动消费明显，需要适当刺激，市场回归理性，消费者认识也逐渐成熟，这些都是汽车行业在高速发展之后，所不得不面临的。工信部也发表声明：汽车产销高速增长时期已经过去，低增长将是未来发展常态。但是我国汽车产业发展呈现出很多积极向好因素，同时行业集中度进一步提高。我们应该对汽车行业抱有希望。

三.车辆工程专业

车辆工程专业主要培养德智体全面发展，拥有机械电子计算机等全面工程技术基础理论和需要专业知识和技能，了解并重视与汽车技术发展有关人文社会知识，能在企业科研院所行业管理等部门，从事与车辆工程有关的产品设计开发，生产制造试验检测，应用研究技术服务经营销售管理等方面工作，具有较强的实践，能力和创新能力的高级专门人才。

车辆工程作为一个工科专业,学习它必然需要理论与实践相结合。所以在未来的四年中,多多实习,以理论为支撑,在实践中积累经验至关重要。关于汽车新能源的研究,这是全世界都面临的难题。新能源汽车的推广是未来的发展趋势。对我们而言既是一种挑战,也是一种机遇。这个专业既需要体力劳动,也需要脑力付出;既要能够大胆尝试去开拓思维、勇于创新,也要能踏踏实实地潜心钻研。它从属于机械大类,所以对一个人的严谨、精细程度更是一种考验。我还有很多方面有待提升以满足专业的需求,对我个人也是一种磨砺

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