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福建省機械工程學(xué)科發(fā)展報告

發(fā)布時間:2014-07-07 10:53

  1 前言
  
  機械工程科學(xué)包含機械學(xué)和制造工程科學(xué)兩大分支。機械學(xué)是研究機械結(jié)構(gòu)、機械系統(tǒng)的性能及其設(shè)計理論與方法的科學(xué);制造工程科學(xué)是研究優(yōu)質(zhì)低耗、高效適時、潔凈地制造出適應(yīng)市場需求的產(chǎn)品的過程科學(xué)和系統(tǒng)科學(xué)。以機械制造為代表的先進(jìn)制造技術(shù),對一個國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著至關(guān)重要的作用,決定著一個國家特別是發(fā)展中國家實現(xiàn)現(xiàn)代化和民族復(fù)興的進(jìn)程。制造業(yè)發(fā)展水平高低在很大程度上反映一個國家的工業(yè)發(fā)展水平,決定各國的綜合國力以及在全球經(jīng)濟(jì)中的競爭與合作能力,是現(xiàn)代企業(yè)競爭力的最重要決定因素,也是提高產(chǎn)品自主開發(fā)能力和技術(shù)創(chuàng)新能力、提高產(chǎn)品質(zhì)量的技術(shù)基礎(chǔ)。
  
  2 國內(nèi)外機械工程學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
  
  2.1 機械工程學(xué)科的基本任務(wù)與發(fā)展特征
  制造技術(shù)先后經(jīng)歷了手工制造、機械化生產(chǎn)、自動化生產(chǎn)以及現(xiàn)在的柔性自動化、計算機集成化制造、敏捷制造、可重構(gòu)制造和智能制造等發(fā)展階段。近30年來,制造業(yè)和制造學(xué)科正逐步發(fā)展成為跨多種學(xué)科的大制造業(yè)和大制造學(xué)科。機械工程學(xué)科的基本任務(wù)是:有機融合并綜合應(yīng)用機械科學(xué)、信息科學(xué)、材料科學(xué)、管理科學(xué)和近代數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)等現(xiàn)代科學(xué)理論與方法,對機械結(jié)構(gòu)、機械系統(tǒng)、制造系統(tǒng)及其制造工程進(jìn)行深入的研究,建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型和物理模型,進(jìn)行模擬仿真、研究優(yōu)化設(shè)計、先進(jìn)制造和最佳控制,以滿足科學(xué)技術(shù)研究與工程應(yīng)用領(lǐng)域的需求,推進(jìn)學(xué)科前沿的發(fā)展,為機械工程提供新理論、新技術(shù)和新方法,同時發(fā)展和完善機械工程科學(xué)的學(xué)科體系。
  現(xiàn)代機械工程學(xué)科前沿的顯著特征主要體現(xiàn)在:(1)與信息技術(shù)、材料科學(xué)、生命科學(xué)和管理科學(xué)相交叉;(2)學(xué)科本身在創(chuàng)造性地解決機械工程關(guān)鍵科學(xué)問題的過程中得到發(fā)展。21世紀(jì)將是數(shù)字化制造的時代,通過對設(shè)計與制造過程的數(shù)字化理論與技術(shù)的研究,實現(xiàn)在高度交互、高度仿真的虛擬現(xiàn)實環(huán)境下的新一代虛擬設(shè)計、虛擬制造和網(wǎng)絡(luò)制造,這將會使制造技術(shù)和制造產(chǎn)業(yè)發(fā)生革命性的變化。高精、高效、高可靠性是制造技術(shù)發(fā)展的永恒主題。
  2.2 機械工程學(xué)科的重點發(fā)展領(lǐng)域
  1999年5月國家自然科學(xué)基金委員會召開的“21世紀(jì)制造科學(xué)”研討會已論證了5個優(yōu)先領(lǐng)域,即制造系統(tǒng)理論與信息化制造、材料/零件制備制造一體化和加工新技術(shù)基礎(chǔ)、機械仿生與仿生制造、微系統(tǒng)及微制造技術(shù)和流程制造與綠色制造技術(shù)。與以上領(lǐng)域相交叉發(fā)展的制造系統(tǒng)和制造信息學(xué)、納米機械和納米制造科學(xué)、仿生機械和仿生制造學(xué)、制造管理科學(xué)和可重構(gòu)制造系統(tǒng)等均是21世紀(jì)機械工程科學(xué)的重要前沿科學(xué)。
  中國機械工程學(xué)會組織相關(guān)領(lǐng)域的知名專家撰寫的《2006~2007機械工程學(xué)科發(fā)展報告》,重點對建設(shè)社會主義和諧社會具有重要作用的機械工程的熱點問題和前沿領(lǐng)域進(jìn)行了探討。報告分為數(shù)字制造、智能制造、精密制造、微納米制造、生物制造和綠色制造6個專題,既有獨立內(nèi)涵,又相互聯(lián)系、交織滲透。從機械工程的整體觀出發(fā)來
  廓清機械工程的邏輯系統(tǒng),進(jìn)一步進(jìn)行剖析、提煉,歸納出了機械工程學(xué)科的4個發(fā)展走向,即:從代替體力的機械制造向代替腦力的機械制造發(fā)展、從宏觀機械制造向微觀機械制造發(fā)展、從無生命制造向有生命制造發(fā)展、從非生態(tài)化制造向生態(tài)化制造發(fā)展。這4個走向是基于學(xué)術(shù)創(chuàng)新和提升工程實踐能力而提出的,預(yù)示機械工程將進(jìn)入嶄新的時期。機械工程各分支學(xué)科均需在這4個學(xué)科走向中探索。
  2.3 我國機械工程學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀
  20世紀(jì)是全球機械工程學(xué)科快速發(fā)展的世紀(jì),在科學(xué)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)、社會以及自然界的協(xié)調(diào)發(fā)展中,機械工程學(xué)科的發(fā)展?jié)u入佳境。我國的機械工程科學(xué)也得到了很大的發(fā)展,已經(jīng)建立了較完善的學(xué)科體系,在學(xué)科前沿、技術(shù)創(chuàng)新和工程應(yīng)用諸方面取得了突出成就。
  在市場需求的驅(qū)動下,在計算機技術(shù)(數(shù)字技術(shù))、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多學(xué)科綜合集成的支持下,在人類與自然界的和諧發(fā)展中,機械工程學(xué)科正向數(shù)字化、智能化、精密化、微型化、生命化、生態(tài)化方向發(fā)展。制造系統(tǒng)的理論與技術(shù)和適合中國國情的制造模式正逐漸完善和發(fā)展,在機構(gòu)學(xué)、摩擦學(xué)、仿生機械和仿生制造等研究領(lǐng)域,我國將進(jìn)入世界先進(jìn)行列。然而,與國外機械工程學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀相比,中國在高端數(shù)控裝備和大型重載裝備的獨立制造能力上明顯不足,中檔及以上數(shù)控系統(tǒng)市場被FANUC、西門子等國外品牌壟斷。2004年我國高檔數(shù)控機床的進(jìn)口比例高達(dá)90%。據(jù)估計,我國的數(shù)控與數(shù)字裝備技術(shù)大約落后世界先進(jìn)水平10~15年。在智能制造技術(shù)與系統(tǒng)方面的絕大多數(shù)研究工作中,中國仍處于探討人工智能在制造領(lǐng)域中應(yīng)用的階段。在理論、方法和單元技術(shù)方面與國外先進(jìn)水平基本保持同步與跟蹤態(tài)勢,但在應(yīng)用上有較大的差距,智能化裝備技術(shù)或智能機器大約落后5~10年。我國在制造過程,特別是加工制造過程的模擬研究方面起步較晚,精密成形和精密/超精密加工技術(shù)水平整體落后于工業(yè)發(fā)達(dá)國家10~15年,個別技術(shù)甚至落后30年。
  中國雖然已崛起成為全球第三制造大國,但是國內(nèi)制造業(yè)在高性能復(fù)雜產(chǎn)品的制造能力較弱,突出表現(xiàn)在產(chǎn)品制造精度低、生產(chǎn)效率低、資源消耗高、污染排放嚴(yán)重、自主創(chuàng)新能力薄弱、區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)趨同、服務(wù)增值率低、高水平人才短缺等亟待解決的問題。這是當(dāng)前“中國制造”與“世界制造”的顯著差距,科技創(chuàng)新已成為中國機械工程學(xué)科發(fā)展的關(guān)鍵制約因素。隨著一些國際標(biāo)準(zhǔn)化組織和許多發(fā)達(dá)國家紛紛推出再制造與綠色制造技術(shù)方面的標(biāo)準(zhǔn)、政策和法律,逐步形成當(dāng)前國際市場的貿(mào)易和技術(shù)壁壘。制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)、政策、法律和規(guī)范,重視綠色制造基礎(chǔ)研究、定量化研究和支持工具開發(fā)等舉措勢在必行。這不僅有利于提高我國制造企業(yè)的核心競爭力和發(fā)展空間,而且也將推動我國制造業(yè)實現(xiàn)從勞動力價格優(yōu)勢向創(chuàng)造力和服務(wù)增值優(yōu)勢的歷史性轉(zhuǎn)變。
  
  3 福建省機械工程學(xué)科的發(fā)展現(xiàn)狀與關(guān)鍵技術(shù)
  
  3.1 福建省裝備制造業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀
  21世紀(jì)的制造業(yè)仍是影響國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高人民生活水平的主要產(chǎn)業(yè)。當(dāng)今世界各國經(jīng)濟(jì)的競爭主要是制造技術(shù)的競爭,正在推行以微電子帶動的第三次產(chǎn)業(yè)革命,重點就是發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)。
  50多年來,特別是改革開放后的20多年,福建省實行“走外向、靠引進(jìn)、創(chuàng)特色、爭單項、提素質(zhì)、促聯(lián)合、爭效益”的發(fā)展戰(zhàn)略,機械制造業(yè)從小到大迅速發(fā)展,初步形成我國海峽西岸具有區(qū)域比較優(yōu)勢和特色的制造業(yè)體系,并在福建省的國民經(jīng)濟(jì)中發(fā)揮重要作用,成為福建工業(yè)的三大支柱之一。2006年全省機械工業(yè)規(guī)模以上企業(yè)2154家,共完成工業(yè)總產(chǎn)值1554億元;全行業(yè)完成總產(chǎn)值約2000億元,從業(yè)人員約60萬人。福建機械工業(yè)年銷售收入位于中國各省市的第14位,出口交貨值列第7位。
  福建省的工程機械、電工電器、大中型客車、汽車零部件、環(huán)保機械等制造業(yè)和飛機維修業(yè)、船舶修造業(yè)等在全國具有一定優(yōu)勢或特色。2004年,輪式裝載機產(chǎn)量居全國各省市第一位,全國市場占有率在40%以上;“金龍牌”“金旅牌”大客車產(chǎn)銷量居全國大客車第一位;“ABB”開關(guān)柜在全國高檔開關(guān)柜市場占有率約50%,中壓開關(guān)柜、真空斷路器兩個產(chǎn)品的銷量居全國第一位;中小型電機產(chǎn)量及出口居全國第一位;關(guān)節(jié)軸承國內(nèi)市場占有率約70%,居第一位;民用飛機維修與改裝規(guī)模與技術(shù)水平居全國第一位;輪胎定型硫化機、電除塵器產(chǎn)銷量居全國前二位;龍凈環(huán)保公司環(huán)保產(chǎn)品產(chǎn)銷量在全國同行中居第一位,呈現(xiàn)了良好發(fā)展態(tài)勢。,網(wǎng)站源碼下載

本文編號:1097


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