机械工程科学前沿和优先领域的初步构想

发表时间:2020/7/2   来源:《基层建设》2020年第7期   作者:翟艳英
[导读] 摘要:随着科学的进步发展,机械工程科学与管理科学、电子信息技术科学以及生命科学之间的联系越来越密切,在很大程度推动了原有机械工程体系的进一步的完善。
        天泽电力(天津)有限公司  天津  300000
        摘要:随着科学的进步发展,机械工程科学与管理科学、电子信息技术科学以及生命科学之间的联系越来越密切,在很大程度推动了原有机械工程体系的进一步的完善。我国在快速成形制造、微型机电系统、智能结构和智能机械系统、仿生机械以及制作系统和制造模式等方面已成形成了新的新的创新研究发展方向,推动了我国机械工程科学的创新。基于此,本文阐述了机械工程科学的主要特征以及机械工程在智能化方面的发展,对机械工程科学前沿和优先领域的初步构想进行了探讨分析。
        关键词:机械工程科学;特征;智能化;科学前沿;优先领域;初步构想
        机械工程技术、纳米技术以及智能技术等应用发展,推进了机械工程学科体系及其内容的进一步发展与完善。工业应用的开发应用基础研究、工程和科学技术进而形成了相互促进、相互依存的紧密联系。随着各国工业和经济的发展,机械工程正逐步朝着集成化、综合化、数字化、清洁化以及微型化等方向发展,其发展特点主要表现为智能、交叉、柔性、高效和精密等。
        一、机械工程科学的主要特征
        机械工程是一门利用物理定律为机械系统作分析、设计、制造及维修的工程学科。机械工程是以有关的自然科学和技术科学为理论基础,结合生产实践中的技术经验,研究和解决在开发、设计、制造、安装、运用和维修各种机械中的全部理论和实际问题的应用学科。机械工程是工学研究生教育一级学科,工程研究生教育一个领域,我国于1956年正式开设机械工程学科。机械工程科学与一般的基础科学相比,有其自身的独特性。第一,机械工程科学的实践性很强,通过研究做出的成品都会投入到实际应用中去,应用价值很高;第二,它囊括了应用中的技术问题,对于一些尚未解决的工程技术问题,通过机械工程科学的研究找到解决的方法,这样不仅能造福人类社会,还能促进经济的发展,此外,通过对理论方法的深入研究,能够进一步丰富学科内涵;第三,机械工程科学的技术成果具有市场竞争力,机械工程科学从来不是无目的的研究,它的研究带有一定的针对性和适用性,所以研究方向很明确,这样就引领科技不断向前发展。
        二、机械工程在智能化方面的发展方析
        1、机械工程的信息化与网络化发展方向。未来的智能化机械工程是建立在信息技术和网络技术的基础上实现的,所以未来的智能化机械工程必须要有先进的信息技术和网络技术作为支撑。企业的高效管理生产离不开各项信息的传递应用,机械工程智能化的发展可以有效提高企业内部的信息处理效率,从而快速的向工作人员传达正确的数据,进一步提高企业的工作效率和生产质量。智能化技术有利于改善企业机械工程的内外部管理环境,推动机械工程信息化建设管理的稳定发展。因此,企业要加强对内部管理人员专业教育培训工作,通过培训学习的方式提高他的计算机水平和网络技术水平,使其在操控智能化机械设备的时候更加得心应手、游刃有余。此外,企业可以根据自身的发展条件和水平,努力建立起人机结合的智能化生产体系,通过利用计算机网络技术与信息技术,充分发挥出人与机械设备之间的协调作用。
        2、机械工程功能集成化、自动化的发展方向。智能化设备完全可以实现自我操控。例如,在企业机械工程的换挡系统中,通过将智能技术融入到设备中,设备就可以实现自动换挡,进而提高了现代机械设备的生产效率,降低企业在人力成本上的支出,减少相关工作人员的任务量。在机械工程智能化的研究过程当中,科研人员会着重研究机械设备的实时监控、故障诊断的功能,目的就是当机械设备出现了不利于安全运行的隐患和故障的时候,通过实时监控和故障诊断,及时的通知设备检修人员,以提高检修工作的效率,进而提高生产效率和生产安全性。企业通过高效实施智能化机械工程的网络机群管理能够最大化优化配置企业内部各项机械资源,为企业创造出更多的经济效益和社会效益。


        3、机械工程朝着产品智能和人工智能方向发展。机械工程智能化的发展方向主要是朝着机械化产品智能化和人工智能的方向发展。随着人们的生活节奏不断加快,人们更希望出现一些智能化的产品来提高工作效率,从而节省更多的时间。而人工智能产品可以用来服务人们的日常生活起居,使人们的生活更加便捷。例如,现代企业发明生产的娱乐机器人,它通过利用智能化技术能够实现对人类大脑的模拟分析控制,实现各种操作、语言的表述,受到了各个消费群体的青睐,从而提升了企业在市场了的竞争力和影响力。此外,现代化的智能产品当中安装了许多的传感器,这些传感器一部分是用于感知和接收外界信号的,另一部分是用来检测和分析智能产品自身的工作状态,这样一来就实现了智能产品自我检测、自我诊断的全过程,从而大大延长了产品的使用寿命,促使产品能够为民众带来更加优质的服务。
        三、机械工程科学前沿的初步分析
        1、机械工程科学的重要前沿。当前科学界的发展呈现一派繁荣的景象,许多像生命科学、信息科学、制造学这样的主流学科通过互相交融发展成新的交叉学科,有制造信息学、仿生制造和仿生机械学等门类,面对纷繁复杂的学科种类,要擦亮双眼,明确什么可以做,什么不可以做,将研究的重点放在交叉学科领域,确保资源的合理有效利用。
        2、机械工程科学某些领域的前沿动态。近年来,从机械工程学科的发展状况看,机械工程学科中还存在许多问题。主要问题是很多人还在进行重复研究,交叉学科的出现增加了人们对研究方向和研究内容的盲目性,致使研究成效不佳,研究资源未被有效利用,这在并联轴机床研究、虚拟制造、动力学等领域有所体现。当前中国的机械工程学科研究水平与世界其他国家相比,还存在很大差距,所以,在众多的研究领域面前,中国更要分清主次,将重点放在关键领域的研究上,抓住机遇,优先发展关键领域,争取早日赶上世界先进发展水平,这样不仅能够减少人力、物力、财力的损失,还能提高研究成效,促进我国科学技术的发展。国家在确定优先领域的资助方向时,既要要从宏观角度出发,充分把控各方面要素,也要充分考虑研究领域的应用性、先导性、交叉性。
        四、机械工程科学优先领域的构想
        未来科学的发展方向与优先资助领域的学科前沿密不可分,未来科学的发展方向往往通过优先资助领域的学科前沿来体现,优先资助领域还会对我国经济社会、科学技术的发展产生重要影响,经过多年科研工作的实践,我国已经有一定的经验优势,科学研究成果显著,在国际上也有一定的影响力。但是我国在许多领域还存在不足,例如纳米技术和亚微米技术的应用还处在初级阶段;除此之外,在超高速切削、磨削以及难加工材料(如工程陶瓷)的加工技术和理论方面,我国也落后与国际研究的先进水准,而这些领域包括:(1)跨世纪制造系统与制造单元;(2)机械系统、产品性能及其设计理论与方法。只有对这些设想的优先资助领域足够的重视,才能真正意义上取得学术上的创新和应用技术的成果。
        结束语
        综上所述,科技的进步,推动了机械工程领域进展,并给机械工程科学建立了长远的发展目标,同时带动了制造业领域的发展,而且智能化已经成为当前时代的必然趋势,因此对机械工程科学前沿和优先领域的初步构想进行分析具有重要意义。
        参考文献:
        [1]贺正邦.机械工程科学前沿和优先领域的初步构想[J].科技创新与应用.2014(14)
        [2]张恩源.机械工程智能化的发展趋势探讨[J].黑龙江科技信息,2017(04)
        [3]刘晨曦等.机械工程科学前沿和优先领域的初步构想[J].科学与财富,2017(35)
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