淺析機械工程在我國現狀與發展趨勢

摘 要：機械工程是一門歷史悠久的科學學科。從石器時代的各種石斧、石錘等簡陋的工具演變到如今的和諧號、C919大飛機等一系列先進的載具，這其中經歷了漫長的過程。 隨著我國生產力的發展，我們開始向機械強國的目標奮進。針對機械工程對我國發展的重要性，本文論述了機械工程在中國的發展狀況，希望能為我國機械領域的創新貢獻力量。

關鍵詞：機械工程；智能；自動化；高端

1.機械工程概要

機械工程是一門涉及利用物理定律為機械系統作分析、設計、生產、及維修的工程學科。這一門科學要求學習者們要對力學、電學、設計學、化學等領域的相關專業知識有一定的掌握，所以機械工程的知識得以應用的領域非常之廣，包括了車輛、航天航空、船舶、橋梁、機床、醫療器械等等，與人類生活息息相關。17世紀后期，隨著煤礦和金屬礦石的需求量逐年增長，人們發現單單依靠人力和畜力不能提高生產力。基于這種市場生產需求，1698年托馬斯·塞維利和1712年托馬斯？紐科門制造了早期的工業蒸汽機[1]，再后來的瓦特發明了有分開的凝汽器的蒸汽機，使得當時的礦業與運輸業都得以機械化，成為機械工程史上的重要里程碑。經過改革開放和多年的迅猛發展，我國的機械行業取得了可喜可賀的成就。在國際，國內上已經取得了不小的定位，對機械工程在中國的繼續前行奠定了良好的基礎。但是我們必須要對行業形勢與領域自身發展有一個客觀的認識，這樣才能保持機械工程行業的生生不息與蓬勃發展。

2.機械工程發展現狀分析

制造業對于機械工程的發展一直占據著很大一部分比重。《中國制造2025》提出制造業是立國之本、興國之器、強國之基[2]。制造業的發達程度決定了我國的機械領域發展水平。特別是裝備制造，是提高我國綜合國力的制高點。隨著我國的制造業已由傳統的機械加工過渡到了自動化機械加工，我國綜合生產能力與日俱增，國際競爭力日益壯大。2010年，中國以19.8%的世界制造業增加值占比，超越了美國，躍居世界第一制造大國。同時不可否認的是，相較于傳統工業大國，比如美國、英國、德國等，我國在制造技術水平方面還落后得多。當前中國制造業“大而不強”的情況比較突出。主要表現為核心技術仍受制于人、未能掌握自主創新的主動權。我國80%以上高端技術依靠從國外進口，例如在芯片制造過程中占據重要地位的光刻機技術。

3.機械工程發展趨勢分析

3.1機械自動化

相較于傳統機械，現代機械很大程度上應用了自動化技術使工作效率大大提高。自動化的優點在于節省了勞動力、能源、材料，提升了機械加工質量與精度。自動化結合了計算機技術與控制理論，從而讓機械實現自動，有效地解決了生產率低下的問題。自動化還能將工人們從重復、單調的工作模式中解救出來，將目光放在更高、更值得改進的領域。在科學技術不斷發展下，自動化技術愈趨成熟。自動化技術在汽車制造領域同樣發展迅猛。在應用機械自動化技術之后，可以在短時間內實現信息交換、處理和共享，實現汽車制造的自動化加工控制。特別是在汽車零部件生產組裝中，利用自動化技術，可以對汽車整體組裝完成度與契合度進行信息控制。從而保證了機械控制系統運行的穩定性與安全性[3]。

3.2機械智能化

隨著工業4.0、“中國制造2025”時代的來臨，大數據、智能制造、工業互聯網等新技術的不斷出現和更新讓制造業進入全新的智能化的領域，不少行業在發展中脫穎而出。工業機器人就是其中之一。如今的工業機器人不僅搭載運動控制系統，還擁有圖像處理功能。進一步完善了機器人的視覺系統，從而優化了檢測、識別、判斷、測量等功能。隨著工業4.0使全球工業向中國轉移，工業機器人近年來成為我國制造業的“寵兒”。根據IFR的統計數據，2017年全球工業機器人銷量為38.1萬臺，而中國、韓國、日本、德國和美國等五大市場占據總市場的73%。其中中國的工業機器人市場占據全球市場的37%，完成了13.8萬臺的銷量，超過歐洲和美洲市場總和（11.24萬臺）。截至2017年12月，中國與日本是工業機器人領域的重點專利布局國，其中中國的專利布局量最大，占全球總量的 36.5%[4]。但機器人行業與我國其他機械行業一樣，瓶頸仍在在于核心技術的問題。技術上的瓶頸決定了我國與發達國家的行業競爭僅僅停留在中低端層面，仍需進一步升級[5]。我國“機械智造”起步較晚，中國工業機器人專利申請量于2008年才有了明顯上升趨勢。另外工業機器人相較于其他傳統工業設備來說，體系沒有那么穩固，找到新的發展突破口相對容易。是我國實現“彎道超車”的途徑之一。機械設計制造的智能化傾向是現代技術領域的主要發展方向[6]。

3.3機械高端化

制造業是國民經濟的支柱，高端裝備制造業則是制造業的尖端部分。隨著2016年我國著手對接《中國制造2025》，機械工程在發展過程中越來越趨向于高端化。我國抓緊實施大型飛機、航空發動機及燃氣輪機、高檔數控機床、核電裝備、高端診療設備等一批創新和產業化專項、重大工程；開發一批標志性、帶動性強的重點產品和重大裝備。我國需要突破發展瓶頸，就必須大力發展高端裝備業來促進產業結構優化升級和帶動國民經濟可持續的高質量發展。中國如今面臨核心技術受制于人、國際競爭優勢愈趨弱化的形勢，加快機械高端化才是我國機械工程及機械制造由規模擴張到質量轉變的必由之路。

4.結語

綜上所述，從現在的發展趨勢來看我國的機械工程前景很好。要想繼續推進這種良好態勢的發展，我們必須要提高機械領域的自動化程度，把機械工程向高端化傾斜，把智能化滲透與機械工程的方方面面，從而實現生產效率、生產質量、生產精度的提升，并有效減少生產成本，實現智能機械、自動機械、高端機械的目標。

參考文獻：

[1]延濤，田洪斌.能源與技術革命[J].陜西財經學院學報，1984（01）：32-39.

[2]高青松，李婷.“中國制造2025”研究進展及評述[J].工業技術經濟，2018，37（10）：59-66.

[3]王雷.汽車機械控制系統中的自動化技術運用[J].自動化應用，2018（10）：151-152+154.

[4]王崢 機器人產業知識產權分析評議報告[R] 知識產權出版社有限責任公司2018

[5]李遠景，薛鵬.中國高端裝備制造業的結構特征和瓶頸突破[J].經濟師，2018

[6]張寶坤，王淑霞，王艷.機械設計制造及其自動化的發展方向[J].化工裝備技術，2011，32（04）：48-54+57.

作者簡介：

饒國正（1997—），男，四川巴中，西華大學機械工程學院機械設計制造及其自動化專業，本科在讀。