機(jī)器組成概念從近代到現(xiàn)代的演變

摘要：

隨著生產(chǎn)力的發(fā)展，機(jī)器在發(fā)展，“機(jī)器組成”的概念也在演變。現(xiàn)代社會(huì)對(duì)機(jī)器的要求逐步提高，而復(fù)雜的機(jī)器來源于對(duì)傳統(tǒng)機(jī)器的改造，了解機(jī)器的演變是對(duì)傳統(tǒng)機(jī)器進(jìn)行改造的必要過程。馬克思在《資本論》中描述了機(jī)器的組成，當(dāng)時(shí)適逢第二次工業(yè)革命開始，但其后不過數(shù)年，控制系統(tǒng)就加入到機(jī)器中，馬克思的“機(jī)器組成說” 開始被突破；20世紀(jì)下半葉，在第三次科技革命中，機(jī)電一體化概念出現(xiàn)，電子技術(shù)、控制技術(shù)和傳感器技術(shù)等被融入到機(jī)械系統(tǒng)中。通過機(jī)械的發(fā)展歷史說明了機(jī)器組成概念的演變過程，并提出了更準(zhǔn)確的現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)的定義，從而給人以啟發(fā)，增加對(duì)機(jī)器本身的了解，對(duì)現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)者具有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：機(jī)器組成；機(jī)械系統(tǒng)；機(jī)械電子工程；演變

中圖分類號(hào)：TH-3

DOI：10.3969/j.issn.1004-132X.2023.10.001

Evolution of Concept of Machine Composition from the 19th Century to Modern Time

ZHANG Ce1 YANG Tingli2，3 LIU Jianqin1

1.School of Mechanical Engineering，Tianjin University，Tianjin，300350

2.SINOPEC Jinling Company，Nanjing，210033

3.Changzhou University，Changzhou，Jiangsu，213164

Abstract： With increasing of productivity and development of machines， the concept of “machine composition” also evolved. The requirements of modern society for machines were gradually increasing， and complex machines came from the transformation of traditional machines. Understanding the evolution of machines was a necessary process for the transformation of traditional machines. Marx first described the composition of machines in his Das Kapital， which coincided with the start of the Second Industrial Revolution. However， within only a few years， the control system joined a machine， and Marx’s “concept of machine composition” began to be broken through. In the second half of the 20th century， in the Third Scientific and Technological Revolution， the concept of mechatronics emerged， and electronic technology， control technology and sensor technology were integrated into mechanical systems. The evolution processes of the concept of machine composition were explained through the history of the development of machines herein. By analyzing the evolution of the concept of machine composition， a more accurate definition of modern mechanical systems was put forword. It may enlighten people， increase their understanding of the machine itself， which has guiding significance for modern mechanical product designers.

Key words： machine composition； mechanical system； mechatronic engineering； evolution

收稿日期：2022-07-07

基金項(xiàng)目：

國(guó)家自然科學(xué)基金（52242506）

0 引言

1867年，在第二次工業(yè)革命剛剛開始之際，馬克思就提出了“機(jī)器組成說”。第二次工業(yè)革命繼承了第一次工業(yè)革命的作業(yè)機(jī)械化和生產(chǎn)組織工廠化，又用電力和燃油逐步取代了蒸汽。兩次工業(yè)革命，機(jī)器的使用出現(xiàn)了兩波大發(fā)展，因此，“機(jī)器”一詞在馬克思的著述中出現(xiàn)的頻率很高［1］，僅在《馬克思恩格斯全集》中，直接與機(jī)器相關(guān)的條目就有116條，上千處之多［2］。150多年過去了，時(shí)代已經(jīng)變遷，現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)已經(jīng)和馬克思時(shí)代的機(jī)器大不相同，現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)融入了機(jī)電一體化的概念，即由計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)與控制的，用于完成機(jī)械力、運(yùn)動(dòng)和能量流等動(dòng)力學(xué)任務(wù)的機(jī)械及機(jī)電部件相互聯(lián)系的系統(tǒng)［3］。借助計(jì)算機(jī)，機(jī)器逐漸實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，機(jī)械自動(dòng)化的產(chǎn)生背景與工業(yè)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展密切相關(guān)，在科技水平進(jìn)步的條件下，智能自動(dòng)化、數(shù)控技術(shù)開始進(jìn)入機(jī)械生產(chǎn)領(lǐng)域［4］。從目前的發(fā)展情況來看，信息技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)很普遍。在一些大型機(jī)械企業(yè)的生產(chǎn)車間，工作基本上完全依靠高度自動(dòng)化的機(jī)器［5］，沒有或基本沒有操作工人，負(fù)責(zé)監(jiān)控的人員也屈指可數(shù)［6］。

文獻(xiàn)［7］曾經(jīng)給出“現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)組成”的概念，但是該文獻(xiàn)的主題不是專門討論這一概念的，言猶未盡，因此有必要進(jìn)一步論述機(jī)器組成概念的演變。

本文舉出了馬克思當(dāng)時(shí)能看到的各種傳統(tǒng)機(jī)器，從而明晰了馬克思的“機(jī)器組成說”提出的歷史背景；闡述了從近代機(jī)器向現(xiàn)代機(jī)器演變的幾個(gè)重要發(fā)展趨向，即機(jī)器的高速化、精密化、輕量化和自動(dòng)化。通過分析馬克思“機(jī)器組成說”如何被突破，以及演化到現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)的過程和背景，更準(zhǔn)確地定義了現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)的組成這一概念。

討論這一課題有如下幾個(gè)益處：

（1）定義具有認(rèn)識(shí)功能，通過討論，了解機(jī)器由近代向現(xiàn)代發(fā)展過程中的主要演變，幫助讀者更加明了現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)的組成；

（2）定義具有啟示功能，能給人以啟迪，知道對(duì)傳統(tǒng)機(jī)器進(jìn)行現(xiàn)代化改造的方向；

（3）提出了更準(zhǔn)確的現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)的定義，現(xiàn)代機(jī)械的產(chǎn)品設(shè)計(jì)融合了跨學(xué)科的思維，其創(chuàng)新性、高度信息化和多目標(biāo)性等特點(diǎn)對(duì)研究人員和設(shè)計(jì)者具有指導(dǎo)意義。

1 馬克思的“機(jī)器組成說”

1867年9月，馬克思經(jīng)過長(zhǎng)達(dá)20年的醞釀、構(gòu)思和撰寫，完成了大作《資本論》，并在德國(guó)出版。在該書的開始部分，馬克思對(duì)機(jī)器的組成寫出了如下的一段文字［8］：

“所有發(fā)達(dá)的機(jī)器都由本質(zhì)上不同的部分組成：發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、工具機(jī)或工作機(jī)。”

這句話可以被稱為馬克思的“機(jī)器組成說”，它流傳很廣，包括在中國(guó)。圖1是對(duì)這段文字的圖解。

馬克思開始構(gòu)思《資本論》的時(shí)間應(yīng)是1848年第一次工業(yè)革命時(shí)期，1867年該書出版正值第二次工業(yè)革命開始。第一次工業(yè)革命的焦點(diǎn)，一曰“動(dòng)力”，二曰“機(jī)器”。馬克思從青年時(shí)期開始觀察，了解第一次工業(yè)革命的全貌，了解機(jī)器開始大量被使用的歷史過程。

他當(dāng)時(shí)能夠見到的機(jī)器如下［9］。

（1）工作機(jī)。

①各種通用機(jī)床（刨床、車床、鏜床、銑床、鉆床、外圓磨床，從18世紀(jì)末葉開始，到19世紀(jì)中葉已齊備）；②金屬壓力加工設(shè)備：水壓機(jī)（1795年發(fā)明，下同）、蒸汽錘（1841年）、萬能式軋機(jī)（1846年）；

③多種紡織機(jī)和縫紉機(jī)（從1764年珍妮紡紗機(jī)開始持續(xù)約100年）；

④礦山機(jī)械和工程機(jī)械：顎式破碎機(jī)（1858年）、截煤機(jī)（1863年）、挖掘機(jī)（單斗（1835年），多斗（1860年））；⑤收割機(jī)（1834年）、印刷機(jī)（平臺(tái)式（1814年），輪轉(zhuǎn)式（1845年））；紙袋制造機(jī)（1862年）。

沒有列入上述名單的還有：機(jī)車、各種泵、各種交通工具。

（2）發(fā)動(dòng)機(jī)。當(dāng)時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)主要是蒸汽機(jī)；水力有一些應(yīng)用，但水輪機(jī)、電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)都還沒有被發(fā)明。

（3）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。馬克思在文中提及，“傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由飛輪、轉(zhuǎn)軸、齒輪、蝸輪、桿、繩索、皮帶、聯(lián)結(jié)裝置以及各種各樣的附件組成”。由此看來，當(dāng)時(shí)只有四類機(jī)械傳動(dòng)：齒輪傳動(dòng)、蝸輪傳動(dòng)、（平）皮帶傳動(dòng)和繩索傳動(dòng)。顯然，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的作用只是改變發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)速，一般是降速。

但是，機(jī)床中的齒輪傳動(dòng)作用不僅是增速、減速，更要變速。變速，即改變切削速度和進(jìn)給速度，是機(jī)械加工對(duì)機(jī)床的基本要求之一，因此，將機(jī)床中的齒輪變速機(jī)構(gòu)（床頭箱、進(jìn)給箱）劃入工作機(jī)的組成部分是更合理的。

皮帶傳動(dòng)和繩索傳動(dòng)一般不會(huì)放在工作機(jī)內(nèi)部，而齒輪和蝸輪傳動(dòng)則有可能放在工作機(jī)內(nèi)部（如牛頭刨床），也可能放在工作機(jī)外部（開式傳動(dòng)或單獨(dú)的減速器）。

為改變運(yùn)動(dòng)形式，最常使用的是連桿機(jī)構(gòu)。連桿機(jī)構(gòu)屬于工作機(jī)的組成部分，置于工作機(jī)的內(nèi)部，例如在牛頭刨床、顎式破碎機(jī)和縫紉機(jī)中都是這樣。

機(jī)器的三個(gè)組成部分是按照功能而不是按照外觀形態(tài)區(qū)分的。

2 機(jī)器從近代向現(xiàn)代演變的主要趨向

機(jī)器在古代就出現(xiàn)了，在第一次工業(yè)革命中機(jī)器得到了大量使用。從瓦特發(fā)明蒸汽機(jī)到現(xiàn)在已有200多年，機(jī)器一直在不停地發(fā)展，尤其在現(xiàn)代發(fā)展得更快，幾個(gè)重要的發(fā)展趨向如下。

（1）機(jī)器的高速化、重載化和大功率化。機(jī)器的高速化往往與提高生產(chǎn)率相聯(lián)系，機(jī)器的重載化與處理的對(duì)象有關(guān)，而高速加上重載，就構(gòu)成了大功率化。高速化是最突出的發(fā)展趨向。

（2）機(jī)器的精密化。對(duì)機(jī)器要加工對(duì)象的精度要求越來越高，機(jī)器本身的精度當(dāng)然也就越來越高。

（3）機(jī)器的輕量化。機(jī)器的輕量化是為了節(jié)約材料、降低驅(qū)動(dòng)功率，這與世界的能源與資源的緊張有關(guān)。

（4）機(jī)器的自動(dòng)化。需要機(jī)器完成的工作常常是復(fù)雜的，因此常常要分解為多個(gè)工序。例如，要完成產(chǎn)量很大的螺紋標(biāo)準(zhǔn)件的加工，必須在車床上依次實(shí)現(xiàn)棒料的自動(dòng)送進(jìn)、夾緊、縱向車削、切制螺紋、切斷等多個(gè)工序的往復(fù)循環(huán)。在初期，這些工作都是由操作者完成的，但生產(chǎn)率要求提高以后，就希望能自動(dòng)完成。輕工業(yè)機(jī)器發(fā)展起來以后，如卷煙機(jī)、織襪機(jī)等更是直接地要求自動(dòng)化。

機(jī)器發(fā)展的這幾種趨向從近代機(jī)器的誕生就開始出現(xiàn)了。機(jī)器的高速化、重載化、精密化和輕量化一般不會(huì)對(duì)機(jī)器的組成帶來很大的變化，然而，機(jī)器的自動(dòng)化會(huì)在較大程度上直接影響機(jī)器的組成。

正是為了適應(yīng)大批量加工螺紋緊固件的需要，1873年，美國(guó)發(fā)明家斯潘塞（1833—1922）發(fā)明了全自動(dòng)轉(zhuǎn)塔車床，它包含了凸輪控制系統(tǒng)，即用安裝在所謂“分配軸”上的多個(gè)凸輪來控制橫向刀架和縱向刀架等部件的運(yùn)動(dòng)（圖2）。斯潘塞稱這個(gè)分配軸為這臺(tái)機(jī)床的“大腦”。

3 馬克思的“機(jī)器組成說”被突破

吳雅老師曾寫道［10］：“這一觀點(diǎn)至19世紀(jì)后期斯潘塞研制成功第一臺(tái)自動(dòng)車床為止，都是正確的”。這里的“觀點(diǎn)”指馬克思的“機(jī)器組成說”。1873年斯潘塞發(fā)明的自動(dòng)車床中包含了控制系統(tǒng)，雖然還只是機(jī)械式的控制系統(tǒng)，但這已經(jīng)開始突破馬克思的“機(jī)器組成說”。

在20世紀(jì)下半葉機(jī)電一體化的概念出現(xiàn)之前，有過一段依靠單純的機(jī)械手段實(shí)現(xiàn)機(jī)器自動(dòng)控制的階段（凸輪是機(jī)械式自動(dòng)化的核心構(gòu)件）。這一“機(jī)械自動(dòng)化階段”持續(xù)的時(shí)間不短，約有大半個(gè)世紀(jì)。在這一階段，新出現(xiàn)的自動(dòng)化機(jī)器用傳統(tǒng)概念已經(jīng)解釋不清楚了。1965年發(fā)表的關(guān)于鉆孔機(jī)械自動(dòng)控制的文章［11］也提到了機(jī)械式自動(dòng)化，利用鉆頭與巖石之間的位置關(guān)系，讓鉆頭在充當(dāng)操作元件的同時(shí)也起到傳感作用，將末端的位移信息傳遞給其他機(jī)構(gòu)，以適應(yīng)被鉆孔巖石的力學(xué)特性，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)鉆進(jìn)速度和進(jìn)給力的自動(dòng)控制。縱觀整個(gè)鉆孔機(jī)器，除了發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和工作機(jī)外，還有機(jī)械式的反饋機(jī)構(gòu)（雙差動(dòng)齒輪），這臺(tái)機(jī)器的組成也已不能用傳統(tǒng)概念來解釋。此外，像卷煙機(jī)、包裝機(jī)械中也有這類機(jī)械式自動(dòng)化裝置。但這段時(shí)期討論機(jī)器組成變化的文章并不多，在這一機(jī)械式自動(dòng)化階段，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的機(jī)器也還不是十分普遍。

20世紀(jì)上半葉，液壓控制在某些機(jī)器（如機(jī)床）中得到廣泛應(yīng)用，它替代了某些使用凸輪的機(jī)械式控制系統(tǒng)。

但是，今天，我們?nèi)绻粚ⅠR克思的這一論點(diǎn)絕對(duì)化，而只將馬克思的“機(jī)器組成說”看作是馬克思給出的“傳統(tǒng)機(jī)器組成說”，那么這個(gè)定義是永遠(yuǎn)不過時(shí)的。更何況，短期內(nèi)這類傳統(tǒng)機(jī)器也還不可能完全被淘汰。

4 現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)組成說

新的、現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)的組成概念是在第三次科技革命中開始形成的。

4.1 現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)的發(fā)展概況

一個(gè)世紀(jì)以來，在電子技術(shù)和控制技術(shù)等方面出現(xiàn)了一個(gè)持續(xù)的、巨大的鏈條——技術(shù)進(jìn)步的鏈條。這個(gè)鏈條有五個(gè)分支，它們是：

（1）電子管（20世紀(jì)初葉）—傳統(tǒng)電子技術(shù)（20世紀(jì)20年代至1950年）—晶體管（1947年）—集成電路（1958年）—以大規(guī)模集成電路為基礎(chǔ)的微處理器（1971年）—現(xiàn)代電子技術(shù)形成；

（2）電子計(jì)算機(jī)（1946年）—電子計(jì)算機(jī)經(jīng)數(shù)代演變（1946年至現(xiàn)在）；

（3）經(jīng)典控制理論（20世紀(jì)40年代末至20世紀(jì)50年代）—維納的控制論（1948年）—現(xiàn)代控制理論（20世紀(jì)60年代）—控制技術(shù)；

（4）以傅里葉變換為基礎(chǔ)的經(jīng)典信號(hào)分析（19世紀(jì)至20世紀(jì)70年代以前）—以小波變換為基礎(chǔ)的現(xiàn)代信號(hào)分析（20世紀(jì)70年代至20世紀(jì)80年代）；

（5）傳感器技術(shù)起步（19世紀(jì)末葉）—傳感器技術(shù)大發(fā)展（二戰(zhàn)以后）。

以上這些都是眾所周知的，筆者只是將這個(gè)巨大的鏈條簡(jiǎn)單勾畫一下，而不必再多加解釋。

后來，這個(gè)鏈條的幾個(gè)分支就開始陸續(xù)地滲入到機(jī)械工程中來：

現(xiàn)代電子技術(shù)電子計(jì)算機(jī)技術(shù)控制理論與技術(shù)傳感器技術(shù)信號(hào)分析技術(shù)機(jī)械工程

這種“滲入”最早可追溯到二戰(zhàn)期間，在部分軍用產(chǎn)品中首先實(shí)現(xiàn)了機(jī)械產(chǎn)品和電子技術(shù)的結(jié)合。戰(zhàn)后，這類技術(shù)實(shí)現(xiàn)了所謂“軍轉(zhuǎn)民”，這是機(jī)電一體化技術(shù)的萌芽階段，雷達(dá)、數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人都是這一階段的產(chǎn)物。

1969年，日本安川公司的工程師森哲郎（Tetsuro Mori）創(chuàng)造了一個(gè)新的英文單詞“Mechatronics”。初期的中文譯名叫“機(jī)電一體化”，這個(gè)名稱很好理解，但不是很準(zhǔn)確。新單詞中的“tronics”來自英文單詞 “electronics”，含義是“電子學(xué)”，所以后來被改譯為“機(jī)械電子學(xué)”。在高校的專業(yè)目錄中，相應(yīng)的工程專業(yè)被稱為“機(jī)械電子工程”。

“Mechatronic engineering”這個(gè)術(shù)語很快便風(fēng)靡世界，它的出現(xiàn)標(biāo)志著人們?cè)谡J(rèn)識(shí)上從不完全自覺走向了完全自覺。例如，日本政府1971年頒布政令，要求企業(yè)界“應(yīng)特別注意促進(jìn)為機(jī)械配備電子計(jì)算機(jī)和其他電子設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)控制的自動(dòng)化”。

這一階段，數(shù)控機(jī)床得到廣泛使用，加工中心出現(xiàn)，機(jī)器人實(shí)現(xiàn)商品化。數(shù)控機(jī)床和機(jī)器人是典型的現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)。

機(jī)器人出現(xiàn)以后，出現(xiàn)了“傳統(tǒng)機(jī)械的機(jī)器人化”的趨勢(shì)［12］。最典型的是工程機(jī)械的機(jī)器人化，包括隧道鑿巖機(jī)器人、挖掘機(jī)器人、噴漿機(jī)器人和碼垛機(jī)器人的開發(fā)。這是一個(gè)非常重要的發(fā)展趨勢(shì)，它逐步擴(kuò)大了現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)的空間，壓縮了傳統(tǒng)機(jī)器的空間，代表了傳統(tǒng)機(jī)器改造的一個(gè)重要方向。

4.2 現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)的組成

現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)的實(shí)踐走在其理論的前面：一些現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)出現(xiàn)很長(zhǎng)時(shí)間以后，人們才歸納出“現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)組成”的概念。

文獻(xiàn)［7］首次定義了現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)的組成，并用結(jié)構(gòu)框圖解釋了傳統(tǒng)機(jī)器與現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)的區(qū)別，但是該文獻(xiàn)的主題并不是討論這個(gè)問題。在這里，我們對(duì)該定義進(jìn)行進(jìn)一步更細(xì)致的討論，并給出稍許修改了的系統(tǒng)組成的框圖，如圖3所示。

現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)中的六個(gè)組成部分是按照功能不同而區(qū)分的，完全不代表機(jī)械的外觀形態(tài)。對(duì)機(jī)器人來說，其機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)常常是諧波減速器。由于伺服電機(jī)都是可調(diào)速的，因此將“發(fā)動(dòng)機(jī)”改成了“驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)”。

工作機(jī)包括了機(jī)構(gòu)系統(tǒng)和執(zhí)行器。對(duì)機(jī)器人來說，機(jī)構(gòu)系統(tǒng)就是（串聯(lián)的或并聯(lián)的）連桿機(jī)構(gòu)，而執(zhí)行器就是輸出端的焊槍、夾持器等。對(duì)簡(jiǎn)擺式顎式破碎機(jī)（圖4a）來說，機(jī)構(gòu)系統(tǒng)就是一個(gè)六桿機(jī)構(gòu)，執(zhí)行器就是安裝在大搖桿上的顎板。執(zhí)行器總是和機(jī)構(gòu)系統(tǒng)的某一個(gè)構(gòu)件剛性連接，但不一定都是連接在末端構(gòu)件上（如圖4b中的顎板安裝在四桿機(jī)構(gòu)的連桿上）。執(zhí)行器的設(shè)計(jì)是一個(gè)專業(yè)機(jī)械的問題，不是機(jī)構(gòu)學(xué)工作者的任務(wù)。

改繪成圖3的目的之一是：試圖既能說明現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)，也能覆蓋傳統(tǒng)機(jī)器，便于清楚地看出傳統(tǒng)機(jī)器的一個(gè)現(xiàn)代化改造的方向。

圖3中，虛線上方的內(nèi)容以及括號(hào)中的文字就是傳統(tǒng)機(jī)器圖（圖1）中的文字。虛線下面的部分就是由機(jī)械電子工程所帶來的傳感、控制和信息處理系統(tǒng)。傳統(tǒng)機(jī)器要改造為現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)的途徑之一，就是要增加控制系統(tǒng)，即增加虛線下面的部分。

當(dāng)然，從傳統(tǒng)機(jī)器發(fā)展為現(xiàn)代機(jī)器，要從本文的第2節(jié)中所述的高速化、重載化、輕量化、精密化、自動(dòng)化等幾個(gè)方面去提高，自動(dòng)化只是其中最重要的一個(gè)方面。

5 結(jié)語

自1867年馬克思針對(duì)當(dāng)時(shí)的機(jī)器提出“機(jī)器組成說”已過去了150多年，時(shí)代已經(jīng)變遷，現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)已經(jīng)和馬克思時(shí)代的機(jī)器大不相同，本文闡述了馬克思“機(jī)器組成說”如何被突破，從現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)的發(fā)展演變，探討和準(zhǔn)確定義了現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)的組成，得到如下結(jié)論：

（1）通過分析機(jī)器組成概念的演變，定義其功能，能給人以啟迪，只有深入了解機(jī)器的演變過程，才能增加對(duì)機(jī)器本身的理解。盡管現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)與馬克思時(shí)代的機(jī)器大有不同，但每個(gè)機(jī)器最根本的部分仍然脫離不開發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和工作機(jī)，現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)是機(jī)械電子工程在傳統(tǒng)機(jī)械領(lǐng)域的具體應(yīng)用，是對(duì)傳統(tǒng)機(jī)器進(jìn)行的現(xiàn)代化改造。

（2）提出了更準(zhǔn)確的現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)的定義，在現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)工作下的機(jī)器表明了現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)的組成，現(xiàn)代機(jī)械的產(chǎn)品設(shè)計(jì)融合了跨學(xué)科的思維，其創(chuàng)新性、高度信息化和多目標(biāo)性等特點(diǎn)對(duì)研究人員和設(shè)計(jì)者具有指導(dǎo)意義。

馬克思的“機(jī)器組成說”提出6年后就出現(xiàn)了機(jī)械式自動(dòng)控制系統(tǒng)，開始突破這一組成說。現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)的概念已經(jīng)提出10余年了，什么時(shí)候會(huì)開始被突破呢？可能也不會(huì)太長(zhǎng)。俗話說，世事變化快啊！業(yè)內(nèi)已經(jīng)開始有人想到這一點(diǎn)了。現(xiàn)在還難以預(yù)測(cè)，看看微型機(jī)械和變胞機(jī)構(gòu)這些新事物發(fā)展下去會(huì)帶來些什么吧！

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（編輯 袁興玲）

作者簡(jiǎn)介：

張 策， 男， 1941年生， 教授、博士研究生導(dǎo)師。主要研究方向?yàn)闄C(jī)械動(dòng)力學(xué)、機(jī)械工程史。 E-mail：cezhang41@163. com。