机械导论课5000字论文

机械工程导论结课论文

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摘要： 机械工程在国民经济发展中起着重要的作用，是国民经济的基础产业、支柱产业，是经济增长方式由粗放型向集约型转变的关键，同时机械制造业也是各国国民经济实体的重要组成。

机械工程的发展与国民经济的景气息息相关。

机械工业发展促进社会生产力发展、使社会经济腾飞。

机械富则国家富，机械强则国家强。

因此机械工业与国民经济发展具有重要的关系。

关键词： 基础产业 支柱产业 关键点 重要组成

机械工程与国民经济的发展有着重要的关系，它承担着为国民经济各部门、各行业提供技术装备和生产工具的任务。

因此，机械工业的发展水平在很大程度上影响着甚至决定着相关产业部门的技术进步和产业发展水平。

机械工业的发展对整个国民经济的发展和民族振兴具有举足轻重的作用。

其重要性包括以下几个方面。

一、机械工程是国民经济的基础产业

基础产业是国民经济的起点，决定着国民经济发展的规模与方向，为其他产业的发展提供各种不可或缺的中间产品、服务、及生产手段。

机械工业属于基础产业中的“手段性”产业，为国民经济提供各种生产手段。

任何一个产业在国民经济中的地位和作用取决于其所生产的产品在经济生活中的重要程度。

整个国民经济可以被看作是一部巨型的从资源到产品及服务的转化器，生这个转化器的就是机械工业，因此，机械工业在经济中具有基础性的地位和作用。

“工欲善其事，必先利其器”，机械工业的主要产品就是包括其自身在内的各行业所必需的生产装备，而生产装备是国民经济各行业的生产手段，由此可见机械工业作为基础产

业对于国民经济的重要性。

先进制造技术是一个国家，一个民主赖以繁荣昌盛的最根本的基础，所以发展先进制造技术是国家的目标，是国家利益、社会利益。

要提高工业素质，制造技术上不去是不行的。

当前国际经济的竞争越来越依赖于技术的竞争，尤其是制造技术的较量。

制造水平的高低直接反应了一个国家的生产力水平，直接关系到传统产业的改造、新兴产业的培育和科学技术的进步。

因此只有生产技术跟上去了，我们的机械工业才能立足于世界，国民经济才会有长足的发展。

二、机械工程是国民经济的支柱产业

国民经济的任何行业的发展都必须依赖于机械制造业的支持，在国民经济生产力构成中，机械制造业的作用占60%以上。

美国人认为社会财富的来源机械制造业占68%。

当今机械制造科学、信息科学、材料科学、生物科学等四大支柱科学相互依存，但是后三种科学必须依赖制造科学才能形成产业和创造社会财富。

而制造科学的发展也必须依靠信息、材料、生物科学的发展。

所以机械制造业是任何其他高新技术实现工业价值的最佳集合点，例如快速原型成型机、虚拟轴机床、智能结构与系统等，虽是已经远远超出了纯机械的范畴，集机械、电子、控制、计算机、材料等众多技术于一体的现代机械设备，体现了人文科学和个性化发展的内涵，但仍旧离不开机械，没有机械它们的价值也将无法体现。

从美国来看, 自二次世界大战以来，美国对机械制造业的发展十分重视。

从50年代以来，在美国大学中设置工业工程专业, 培养机械制造系统人才，着眼于世界市场竞争，企图霸占国际制造业市场。

50年代初, 当第一台数控机床在美国麻省理工学院诞生以后，美国在机械制造业中采取的主导政策是走数控和计算机群控，实现机械制造业中占主导地位的中小批量生产自动化的道路，以提高生产效率。

但实践证明这一策略未能奏效，在机械制造业的国际竞争中，德国和日本是胜利者。

70年代转向吸取德、日经验, 使中、小批量生产通过成组技术(GT)实现生产系统柔性化和自动化。

1979年美国国会通过议案拨款发展柔性化制造系统, 并于80年代末完成了高度柔性化的全自动化小型工厂(small work) 标准化工作，并向中小型企业推广。

但由于忽略了市场的多变性和人因的作用, 在与德、日的竞争中未能占上风，而使机械制造业每况愈下，一度认为机械制造业已成“夕阳工业”。

通过10年论证，从概念上实现了从柔性制造到敏捷制造的转化，把宏观的国际市场需求与具体的公司生产密切结合，充分发挥人的因素，形成对市场的快速反映，提出了敏捷制造的新概念。

美国人对机械工业的重视和发展正凸显出机械工业作为支柱产业的重要性。

三、机械工业是国民经济方式由粗放型向集约型转变的关键

经济增长方式的转变从一般的意义上来讲，有两层含义，一是经济增长由高投入低产出的粗放型增长向低投入高产出的效益型增长的转变;二是改变传统计划经济条件下" 大而全、小而全" 的盲目重复 建设的增长模式，向以分工协作基础的规模经济、集约经济模式发展。

无论提高投入产出效率，还是发展规模经济，一个重要的前提条件就是实现这些目的手段--设备的先进性、高效率性。

一个国家经济发展水平的标志，不在于生产什么，而在于怎样生产(在此指设备的先进性)。

决定一个国家怎样生产的根本因素当然是手段的先进程度和技术含量水平的高低。

因此，要抓住经济增长方式转变的'关键就必须首先振兴机械工业，特别是为机机械本身服务的基础机械工业和基础零部件工业。

在20世纪中后叶，机械工业因其浪费资源和污染环境被称为“夕阳产业”，但是进入21世纪 机械工程因高新技术的发展而得以迅猛发展。

机械工业已经从早期的笨重的浪费资源的时代走向了快速清洁的绿色时代。

中国现在就正处于产业转型的关键时期，加快高新技术的创新，对实现劳动密集型转向技术密集型有着重要意义。

从中国产业结构演变所处的阶段来看，在中国产业结构" 补短" 任务基本完成，" 升级" 任务开始受到高度重视，国民经济增长方式转变和结构调整进入关键时刻，在国民经济出现" 买方市场" 的情况下，各行业面临加大折旧力度 ，进行大规模技术改造和升级，设备更新任务繁重的时候，以装备为主要产品的机械工业的重要性就更加突出。

要使国民经济结构全面升级，必然首先振兴机械工业。

四、机械工业是各国国民经济实体的重要组成

机械制造业是国民经济实体的重要组成，是国家竞争力的一个主要标志，是税收的重要来源，并且还可提供大量就业机会。

即使在知识经济时代，制造业与高科技紧密结合，仍将在国民经济生活中发挥基础性作用。

这一点可以用相关的数据来证明。

美国68% 的财富来源于制造业，日本的国民经济总产值约49% 是由制造业提供。

在先进的工业化国家中，约有1/4的人口从业于制造业，在非制造业部门中，又有约半数人员的工作性质与制造业密切相关。

再来看看我国，从2010年的数据中我们可以发现，当年中国GDP 构成为第一产业占、第二产业占其中工业占 、第三产业占 %。

在规模以上工业企业中机械制造业包括通用设备制造业、专用设备制造业、交通运输设备制造业、

电气机械及器材制造业、通信设备、计算机及其他电子设备制造业的工业总产值约占全部工业的。

因此从大体上看，机械制造业占GDP 的比重为。

从我国机械工程的历史看，近百年来，由于封建制度的束缚，严重阻碍了中国工业化的进程。

至中华人民共和国成立前夕中国的机械制造业几乎为零。

解放以来的50多年间，我国机械制造业有了很大地发展，开始拥有了自己独立的汽车工业、航天航空工业等技术难度较大的机械制造工业。

特别是改革开放以来，我国机械制造业充分利用国内外两方面的资金和技术进行了较大规模的技术改造，使制造技术、产品质量和水平及经济效益有了很大地提高，为推动国民经济发展起了重要作用。

另外还有我国机械工程的现状：当前我国一半的财政收入来自制造业，制造业当之无愧是“共和国经济大厦的基石”。

2000年，我国制造业增加值占国民生产总值的比重超过三分之一，占工业总值的，上交税金占国家税收总额的比重也超过三分之一, ，制成品出口占全国外贸出口总额的。

我国机械制造业增加值仅次于美国、日本和德国，居世界第4位。

结语：机械的积聚是国家生产力增长的主要决定因素，机械工业的发展水平在很大程度上影响着甚至决定着相关部门的技术进步和产业发展水平。

发展经济不能脱离机械工程，而同时机械工业水平也会因经济的发展而得以提高。

因此机械对于国民经济的发展具有极其重要的作用。

参考文献

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3、易友华 机械工业的支柱性地位和作用 安徽科技 1997

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（机械工程与技术）刊物上的文献，你多看看学习下

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机械创新设计是一个极其重要而又困难的实践性较强的研究课题。目前创新设计方法研究虽然已取得一些成果，但创新学还处于发展初期，各种不同理论及工具不断涌现，远没有形成普遍可以接受的统一的理论体系。本文认为，要进行机械创新设计要有两个必要条件：一是充分获取适用的知识；二是要使用符合创新设计思维并能激发创新思维的设计系统。设计过程充满了矛盾，所获取的知识应有助于矛盾的迅速解决，这就要求知识获取工具紧密集成到设计过程中，因此要统一研究知识获取工具与设计系统。另外，人类的创新设计思维模式是在长期的成功设计经验中总结形成的，因此设计系统必需符合创新设计思维规律。创新设计思维规律应作为算机辅助创新设计系统的理论基础。基于上述考虑，本文从创新设计思维的研究出发，融合知识获取方法，研究创新设计理论，进而开发机械产品创新设计系统。1 机械创新设计思维规律我们常把思维的过程称为“思路”，是因为可用路径问题来说明人类思维过程。本文提出两个机械创新设计思维原则：一是最短路径原则。设计者得到产品的功能要求后，往往首先检索出最佳设计实例，这样可以最迅速接近目标，然后运用价值工程方法，找出价值较低的极少数组件作为研究对象，再分析所得对象存在的矛盾，尝试作最小变动以解决矛盾，如矛盾没有解决则拟作更大变动或扩大研究对象范围，最后得出最优结果。通过这样途径所消耗的能量最少，体现了最短路径原则。二是相似性联想。汤川秀树的定同理论认为，联想能力就是找出事物彼此相似性的创造力，相似性是指事物间的内在联系。要用计算机系统来辅助设计师从自然界中发现形态各异的事物的相似性是很困难的，因此本文只研究从机械产品实例中挖掘相似性，以促进机械创新设计。机械设计过程是从功能要求到作用原理，再到物理结构的映射过程[1]。在CBR系统中，功能要求、作用原理与物理结构可作为实例索引，因此可统称它们为索引项目。同一索引的不同类索引项目之间的联想可称为纵向联想，而不同索引的同类索引的联想可称为横向联想。判断联想是否合理的依据是相似性，相似性由已有产品实例确定。比如，“超声波研磨机产品实例”使“超声波振动”作用原理与“研磨”功能要求纵向地产生了内在联系；又如，多种产品实例可满足同一功能要求，那么它们用于实现该功能的作用原理及物理结构具有相似性。功能要求是联想的起点，经验丰富的设计师通常记忆有大量的设计实例，因而掌握纵向及横向相似性，所以能迅速地进行横向及纵向的联想，能触类旁通，得出具有相似作用原理及物理结构的实例（简称相似实例）并进行组合优化，最后得到最优解。 这两项原则已被多种设计方法不自觉地采用了，基于实例推理不但能迅速接近最优解，体现最短路径原则；物场分析法（简称TRIZ）分析了上百万设计实例，确定功能要求与作用原理及物理载体的内在联系，以及不同作用原理或物理载体的可替代关系，使设计师可根据功能要求找到适当的作用原理及物理载体，体现相似性联想原则。2 计算机辅助创新设计系统 两项创新设计思维原则充分体现在计算机辅助创新设计系统的设计中，系统还利用了多种创新设计方法及人工智能技术。计算机辅助创新设计系统的流程如图1所示，它包含如下关键技术： 实例检索 利用基于实例推理（CBR）技术时首先要深入研究它的优缺点。CBR是一种以实例为知识载体的知识供应方法。当前它仍有如下不足：首先，系统为了达到实用通常建立庞大的实例库，这导致管理困难，系统运行效率低；其次，通过检索得到的只是一个或很少实例，而其它不符合检索要求但含有适用知识的实例没有利用，支持创新的力度不够；最后，实例调整严重依赖领域知识，难度大，所以很多CBR系统简化为实例检索系统[2]。导致这三项缺点的深层原因是实例是独立的，不同实例所蕴含的知识难以组合利用。为了克服这个矛盾本文提出通过相似性联想找出相似实例，并利用遗传算法进行组合优化，实现实例知识的重用。本系统的实例检索功能用商品化PDM系统IMAN中的产品结构与配置管理功能及搜索功能来实现，实例的可视化表示与管理依靠IMAN的产品结构树功能实现。可视化的实例模型表达及矛盾分析概念设计技术的发展方向为研究一种统一的设计方案表达方法[3]。文献[4]对日本学者吉川弘之提出的FBS图进行扩充，使用两个框架分别描述一个设计方案的功能层次与结构层次，并存储功能单元与结构单元的对应关系，使计算机理解产品的结构及其功能。这种方法的缺点是结构与功能的关系不够直观，因此本系统在功能层次图与结构层次图的基础上增加功能关系图，以语义网络的方式描述结构及之间的作用关系，使结构与功能处于同一张图中，设计者可直观地理解产品原理，根据功能关系图并运用价值工程方法分析实例存在的矛盾。实现创新的关键是正确分析产品中所存在的矛盾[5]。产品设计中的基本矛盾是产品功能成本比不能满足用户要求，它有两种表现形式，一是未能实现某些产品功能质量目标；二是某些功能质量得到改善而某些功能质量却恶化。矛盾分析结果用于指导新作用原理、新物理结构的联想，进而找出相似实例。基于WEB的创新设计知识库本系统的创新设计知识库包括作用原理库、物理结构库与实例库。当系统根据相似性搜索到新作用原理或物理结构后，相应的实例自动调出。作用原理库与物理结构库的开发借鉴了TRIZ的成果，再针对机械领域补充整理出二百四十余种作用原理（其中包括五十余种基本措施）。在每种作用原理下分别存储多种物理结构，形成物理结构库。实例库主要针对几种常见的家电产品进行开发。创新设计知识库是创新设计系统的核心部件，它是一种WEB文本知识库，文本经过笔者开发的机械知识XML标记处理，使知识库建立在国际标准XML文本之上，因此可实现知识资源的异地共享，并且在此知识库之上可建立基于WEB的机械产品计算机辅助创新设计系统，满足异地协同设计的需要。相似性的量化方法及改进的遗传算法每种产品的结构不同，需要不定相同的遗传算法编码。本系统为了提高运行效率，采用浮点数编码方式。在传统的遗传算法中，初始群体是通过用随机的方法来产生的[6]，这具有一定的盲目性。因此本文提出利用实例的作用原理或物理结构的相似性作为筛选实例产生初始群体的依据。实现该途径的关键在于相似性的量化也即相似度的计算方法。相似度实质是实例的关联知识，必须以一定的算法在实例集合中挖掘得到。纵向联想的相似度实质是功能目标与实现手段的关系程度，横向联想的相似度实质是实现手段的可替代关系程度。相似度越高意味着得到已有产品实例的更多支持。根据相似度来筛选初始群体就等于利用以前的设计经历，使初始群体的产生有合理的基础，因此能加快遗传算法的收敛。本文根据相似性联想原理提出如下纵向及横向联想的相似度计算方法。设产品实例集合为C，功能元素集合为F，作用原理或物理结构元素集合为G。分别记为：C={Ci|i=1,2,…,n}; F={Fj|j=1,2,…,m}; G={Gk|k=1,2,…,q}。实例集合中的实例Ci以不同的隶属度uij及uik分别隶属于Fj及Gk。 设元素Gk到元素Fj的纵向联想相似度为rkj，则：rkj = 又设G空间中有元素Gk和Gm。实例Cji分别以隶属度uik和uim隶属于元素Gk和Gm，设从Gk到Gm的横向联想相似度为rkm，则：rkm = 隶属度作为实例对象的一项属性来存储。系统根据以上算法从实例集合中挖掘相似度知识，辅助设计师从相似度较高的方向进行联想，并用于指导遗传算法初始群体的产生，从而促进设计创新。3 结论 本文研究创新设计思维规律并用于指导机械产品创新设计系统的开发，系统的成功应用证明了关于创新设计思维规律论断的正确性以及多种新技术的可行性。系统可通过矛盾分析与联想，搜索到适用的作用原理、措施、物理结构及实例以解决矛盾，完成概念设计阶段的功能优化与原理优化，是实现机械广义优化设计方法的新成果。也不知道你是否满意啊！