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福建省机械工程学科发展报告

发布时间:2014-07-07 10:53

  1 前言
  
  机械工程科学包含机械学和制造工程科学两大分支。机械学是研究机械结构、机械系统的性能及其设计理论与方法的科学;制造工程科学是研究优质低耗、高效适时、洁净地制造出适应市场需求的产品的过程科学和系统科学。以机械制造为代表的先进制造技术,对一个国家的技术经济发展起着至关重要的作用,决定着一个国家特别是发展中国家实现现代化和民族复兴的进程。制造业发展水平高低在很大程度上反映一个国家的工业发展水平,决定各国的综合国力以及在全球经济中的竞争与合作能力,是现代企业竞争力的最重要决定因素,也是提高产品自主开发能力和技术创新能力、提高产品质量的技术基础。
  
  2 国内外机械工程学科的发展现状与趋势
  
  2.1 机械工程学科的基本任务与发展特征
  制造技术先后经历了手工制造、机械化生产、自动化生产以及现在的柔性自动化、计算机集成化制造、敏捷制造、可重构制造和智能制造等发展阶段。近30年来,制造业和制造学科正逐步发展成为跨多种学科的大制造业和大制造学科。机械工程学科的基本任务是:有机融合并综合应用机械科学、信息科学、材料科学、管理科学和近代数学、物理、化学等现代科学理论与方法,对机械结构、机械系统、制造系统及其制造工程进行深入的研究,建立相应的数学模型和物理模型,进行模拟仿真、研究优化设计、先进制造和最佳控制,以满足科学技术研究与工程应用领域的需求,推进学科前沿的发展,为机械工程提供新理论、新技术和新方法,同时发展和完善机械工程科学的学科体系。
  现代机械工程学科前沿的显著特征主要体现在:(1)与信息技术、材料科学、生命科学和管理科学相交叉;(2)学科本身在创造性地解决机械工程关键科学问题的过程中得到发展。21世纪将是数字化制造的时代,通过对设计与制造过程的数字化理论与技术的研究,实现在高度交互、高度仿真的虚拟现实环境下的新一代虚拟设计、虚拟制造和网络制造,这将会使制造技术和制造产业发生革命性的变化。高精、高效、高可靠性是制造技术发展的永恒主题。
  2.2 机械工程学科的重点发展领域
  1999年5月国家自然科学基金委员会召开的“21世纪制造科学”研讨会已论证了5个优先领域,即制造系统理论与信息化制造、材料/零件制备制造一体化和加工新技术基础、机械仿生与仿生制造、微系统及微制造技术和流程制造与绿色制造技术。与以上领域相交叉发展的制造系统和制造信息学、纳米机械和纳米制造科学、仿生机械和仿生制造学、制造管理科学和可重构制造系统等均是21世纪机械工程科学的重要前沿科学。
  中国机械工程学会组织相关领域的知名专家撰写的《2006~2007机械工程学科发展报告》,重点对建设社会主义和谐社会具有重要作用的机械工程的热点问题和前沿领域进行了探讨。报告分为数字制造、智能制造、精密制造、微纳米制造、生物制造和绿色制造6个专题,既有独立内涵,又相互联系、交织渗透。从机械工程的整体观出发来
  廓清机械工程的逻辑系统,进一步进行剖析、提炼,归纳出了机械工程学科的4个发展走向,即:从代替体力的机械制造向代替脑力的机械制造发展、从宏观机械制造向微观机械制造发展、从无生命制造向有生命制造发展、从非生态化制造向生态化制造发展。这4个走向是基于学术创新和提升工程实践能力而提出的,预示机械工程将进入崭新的时期。机械工程各分支学科均需在这4个学科走向中探索。
  2.3 我国机械工程学科的发展现状
  20世纪是全球机械工程学科快速发展的世纪,在科学技术与经济、社会以及自然界的协调发展中,机械工程学科的发展渐入佳境。我国的机械工程科学也得到了很大的发展,已经建立了较完善的学科体系,在学科前沿、技术创新和工程应用诸方面取得了突出成就。
  在市场需求的驱动下,在计算机技术(数字技术)、网络技术等多学科综合集成的支持下,在人类与自然界的和谐发展中,机械工程学科正向数字化、智能化、精密化、微型化、生命化、生态化方向发展。制造系统的理论与技术和适合中国国情的制造模式正逐渐完善和发展,在机构学、摩擦学、仿生机械和仿生制造等研究领域,我国将进入世界先进行列。然而,与国外机械工程学科的发展现状相比,中国在高端数控装备和大型重载装备的独立制造能力上明显不足,中档及以上数控系统市场被FANUC、西门子等国外品牌垄断。2004年我国高档数控机床的进口比例高达90%。据估计,我国的数控与数字装备技术大约落后世界先进水平10~15年。在智能制造技术与系统方面的绝大多数研究工作中,中国仍处于探讨人工智能在制造领域中应用的阶段。在理论、方法和单元技术方面与国外先进水平基本保持同步与跟踪态势,但在应用上有较大的差距,智能化装备技术或智能机器大约落后5~10年。我国在制造过程,特别是加工制造过程的模拟研究方面起步较晚,精密成形和精密/超精密加工技术水平整体落后于工业发达国家10~15年,个别技术甚至落后30年。
  中国虽然已崛起成为全球第三制造大国,但是国内制造业在高性能复杂产品的制造能力较弱,突出表现在产品制造精度低、生产效率低、资源消耗高、污染排放严重、自主创新能力薄弱、区域产业结构趋同、服务增值率低、高水平人才短缺等亟待解决的问题。这是当前“中国制造”与“世界制造”的显著差距,科技创新已成为中国机械工程学科发展的关键制约因素。随着一些国际标准化组织和许多发达国家纷纷推出再制造与绿色制造技术方面的标准、政策和法律,逐步形成当前国际市场的贸易和技术壁垒。制定相应的标准、政策、法律和规范,重视绿色制造基础研究、定量化研究和支持工具开发等举措势在必行。这不仅有利于提高我国制造企业的核心竞争力和发展空间,而且也将推动我国制造业实现从劳动力价格优势向创造力和服务增值优势的历史性转变。
  
  3 福建省机械工程学科的发展现状与关键技术
  
  3.1 福建省装备制造业的发展现状
  21世纪的制造业仍是影响国民经济发展、提高人民生活水平的主要产业。当今世界各国经济的竞争主要是制造技术的竞争,正在推行以微电子带动的第三次产业革命,重点就是发展先进制造技术。
  50多年来,特别是改革开放后的20多年,福建省实行“走外向、靠引进、创特色、争单项、提素质、促联合、争效益”的发展战略,机械制造业从小到大迅速发展,初步形成我国海峡西岸具有区域比较优势和特色的制造业体系,并在福建省的国民经济中发挥重要作用,成为福建工业的三大支柱之一。2006年全省机械工业规模以上企业2154家,共完成工业总产值1554亿元;全行业完成总产值约2000亿元,从业人员约60万人。福建机械工业年销售收入位于中国各省市的第14位,出口交货值列第7位。
  福建省的工程机械、电工电器、大中型客车、汽车零部件、环保机械等制造业和飞机维修业、船舶修造业等在全国具有一定优势或特色。2004年,轮式装载机产量居全国各省市第一位,全国市场占有率在40%以上;“金龙牌”“金旅牌”大客车产销量居全国大客车第一位;“ABB”开关柜在全国高档开关柜市场占有率约50%,中压开关柜、真空断路器两个产品的销量居全国第一位;中小型电机产量及出口居全国第一位;关节轴承国内市场占有率约70%,居第一位;民用飞机维修与改装规模与技术水平居全国第一位;轮胎定型硫化机、电除尘器产销量居全国前二位;龙净环保公司环保产品产销量在全国同行中居第一位,呈现了良好发展态势。,网站源码下载

本文编号:1097


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