机械电子工程导论何为机械机械工程导论：基于智能制造|上海羊羽卓进出口贸易有限公司

何为机械机械工程导论：基于智能制造

一门学科的导论书常常会让我们看到整个学科的全貌，下面就从我近期读的《机械工程导论：基于智能制造》这本书讲起，一起来探寻学科奥秘。

导读：近年来，信息技术领域的深刻变革带动着包括工业领域在内的各社会领域发生着广泛而深刻的变化，工业机器人、智能机床、3D打印、大数据、人工智能、移动互联等技术的快速发展，使得工业化与信息化融合产物快速发展，表现为智能制造领域的不断进步，本书可使大家了解机械工程学科对人类社会发展进步的重要推动作用和机械工程技术的新发展，通晓机械工程技术人员需要掌握的专业知识和技能，展望机械工程领域的美好前景。

本书共7部分： 1.机械工程的基本概念、服务领域、机械工程的发展等；2.工程制图、工程材料、工程力学等机械基础知识；3.机械设计与现代设计的基本方法和步骤；4.成型加工、去除加工、添加加工等机械制造工艺技术和先进制造工艺；5.机电一体化技术与机械制造自动化技术；6.机械工程新发展和工业4.0发展战略；7.现代机械工程教育体系与人才创新能力的培养。

第一部分中，先从定义上确定机械是机器和机构的统称，是将已有的机械能或非机械能转化为便于利用的机械能，将机械能转化为某种非机械能或通过机械能来完成特定工作的装备，包括动力机械、能量转换机械和工作机械三种。它的服务领域涉及到生产生活的方方面面，包括生产机械、生活机械、机械武器等。

世界机械发展简史：

1.最初的石器和简单机械的出现（60万年前-1300年）水利机械

2.印刷术与思想的传播时期（1301-1780年）机械与其他行业综合发展

3.蒸汽机与欧洲工业革命（1781-1869年）特别是动力机器的发展

4.电与现代机械工业时期（1870-1946年）机电结合

5.晶体管、集成电路、数字化技术与信息时代（1947年-）机器人、VR、隐形、通信技术

第二部分主要讲制图、材料、力学这三者在机械领域的基础性地位，此外在制造业中，互换性给产品的设计、制造、使用和维修等方面带来了很大的方便，已成为制造业重要的生产原则和有效的技术措施。互换性以公差和配合为基础，公差有尺寸公差、形状公差和位置公差，配合有间隙配合、过盈配合和过渡配合。

第三部分讲到机械设计，设计作为一种创造性工作，一直是产品的灵魂。从人类社会进步过程来看，整个机械设计进程大致经历4个阶段：1.直觉设计阶段2.经验设计阶段3.半理论半经验设计阶段4.现代设计阶段 与传统设计相比，现代设计是一种以动态分析、精确计算、优化设计、CAD和高效化、自动化为特征的设计方法。（目前我国仍处在过渡时期）

讲完设计说制造工艺，第四部分从成型加工、去除加工、添加加工等机械制造工艺技术和先进制造工艺入手，讲述各个工艺规程，说明制造工艺在产品质量保证上的关键作用，并专门讲述先进制造工艺，未来发展趋势是1.数字化2.智能化3.精密化4.集成化5.网络化6.绿色化

第五部分讲机电及其自动化技术，机电一体化（Mechatronics）最初于1971年由日本学者提出，是Mechanics前半部分和Electronics后半部分结合构成，意为两者结合，机电及其自动化技术实现了机械技术（机械学、机构学等）、微电子技术（半导体技术、计算机技术）和信息技术等的高度融合。典型产品有数控机床、机器人、汽车电子、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD/CAM系统等。

从技术体系上来说，

1. 机械技术是基础。机械系统主要实现传动、支撑和执行功能。

2. 计算机与信息处理技术是最活跃因素。Mechatronics主要采用工业控制机进行信息处理，常用工业控制机主要有单片机（集成电路）、可编程序控制器（PLC）、总线式工业控制机（结构化和组态化）等。

3. 自动控制技术的难点在于自控理论的工程化和实用化，包括控制系统设计和仿真、现场调试和运行等，内容极其丰富，包括高精定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断、校正、补偿、示教再现、检索等技术。

4. 传感检测技术的关键在于传感器，其精度、灵敏度和可靠性直接影响产品性能。

5. 伺服驱动技术是直接执行操作的技术，伺服系统是实现电信号到机械动作的转换装置或部件，对系统动态性能、稳态精度、控制质量具有决定性影响。

6. 系统总体技术最能体现Mechatronics的设计特点，用系统工程的观点和方法对功能和技术方案组进行分析、评价和优选的综合应用技术。

第六部分，机械工程新发展和工业4.0发展战略，讲了一些增材制造、纳米制造、生物仿生制造等智能制造技术和未来发展。

Tips： 在扎实掌握机械基础知识的同时，还需要更多地去学习“信息处理技术、自动控制原理、传感技术、伺服驱动技术和系统工程知识”，在此之外，能将前沿技术如生物学原理、人工智能、大数据、5G等融合到现代工程领域更是对我们“终身学习”的标准和要求。

专业介绍｜机械电子工程

专业解释

一台机器，要想让它又快又好、高质量、高标准地完成某项工作，需要人指挥它按照一定的顺序、力度和路线轨迹运作，像人类一样，机器也需要大脑和神经系统。机械电子工程专业就是一门既研究机器的构造，同时又研究它的大脑和神经系统的专业，俗称机电一体化，主要研究对象是机电一体化系统，包括执行机构、控制器、检测装置、动力装置和传动装置等，通俗地讲，机械电子工程就是机电产品设计、制造与开发。

机械电子工程是工学门类中的一个跨学科专业，涉及机械、电子、信息技术、计算机技术、控制技术等多学科知识，广泛应用于机械、矿山、交通、电力、冶金、化工、建材、航空等各领域，典型应用有自动化流水线、机器人、汽车与航空智能制造、微型和精密仪器和医疗装备等。

机械类一级学科里面有几个非常接近的二级学科：机械设计制造及其自动化、机械电子工程和车辆工程，这三个专业很容易让人混淆。“机械设计制造及其自动化”以人机工程、结构设计和工艺流程、工装夹具为主；“机械电子工程”以信息处理、自动控制为主；“车辆工程”以汽车技术、设计理论为主。三个专业侧重点不同，各有所长，优势互补。

课程涉及

“机械电子工程”专业的主要课程包括电路原理、模拟电子技术、数字电子技术、机械制图、工程力学、机械设计基础、机械制造基础、液压与气动技术、机械制造技术基础、数控原理与维修、机电一体化系统设计、先进制造技术导论、理论力学等。核心知识领域包括机械设计基础、机械制造基础、控制理论与技术、传感与检测技术、机电系统设计与控制等。

各校在理论教学与实践性环节的教学侧重点上有所不同，有的在数控加工、编程上强化，有的在单片机系统设计、程序开发上强化，有的在 PLC 应用上加强，有的在液压控制上下功夫，因此课程设置上也会有所不同。

专业主要课程示范1：

机械原理、机械设计、工程电子技术、流体传动控制、控制工程基础、机械工程测试、机器人技术、微机原理与接口（重庆大学）

专业主要课程示范2：

数学、理论力学、材料力学、画法几何与机械制图、机械设计基础、机械控制工程、电工与电子技术、测试与传感器技术（双语）、流体力学与液压传动（双语）、机电一体化系统、机电一体化课程设计、机电控制综合实践、液压生产实习（长安大学）

院校推荐

专业前景

从智能机器人到航天飞机，都体现了机械与电子的完美结合，这已经成为 21 世纪发展的热点。

1、技术进步带来机遇

如今，机械电子工程正处于科技革命的浪潮中，人工智能、智能制造、物联网等新兴领域的快速崛起，对机械电子工程专业的需求急剧增加。这意味着，未来机械电子工程专业的就业前景将更加光明。

2、发展空间广阔

机械电子工程专业涉及机械工程、电子工程、自动化控制等多个领域和工业生产、交通运输、航空航天、医疗器械等诸多行业，随着智能制造和自动化水平的提升，机械电子工程专业人士有望在高端技术研发、工艺改进、系统集成等方面发挥重要作用。

3、跨界融合带来新机遇

机械电子工程专业正在与其他领域实现跨界融合，例如，机器人技术与人工智能的结合，推动了智能制造的革命；面向未来的电动汽车需要机械电子工程专业的支持；智能家居的迅猛发展也为该专业提供了新的就业机会，机械电子工程专业的学生要学会拓宽视野，关注不同领域的动态，抓住跨界融合带来的机遇。

机械电子工程考研可以往机械类、控制类等相关专业方向拓展，如机器人、控制科学与工程、仪器科学与工程、大数据与人工智能等。

专业就业

机械电子工程专业是一个综合的专业，机械设计这一块它的深入度不如机械设计及其自动化专业，电气设计这一块又不如电气电子专业，但它结合了两者的基本知识面，在未来的就业上有更大的选择自由度，就业范围很广，可以机械、电气通吃。

毕业生可到航空航天业、汽车企业、制造业、新能源、工业自动化、机器人技术、微型和精密仪器技术、印刷和媒体技术、音频视频技术、医疗技术、电子技术/半导体/集成电路、机电高新技术企业、机电设备进出口、海关设备商检、能源与动力控制等领域的企事业单位从事加工制造、机电产品的设计、生产、改造、技术支持，机电设备、自动化设备和生产线的安装、调试、维修和检测工作，也可从事计算机辅助设计与制造、电气控制、工程设计与开发、控制系统设计等方向的理论研究、试验测试、产品开发、技术管理等工作。

近年我国制造业发展迅猛，机电方面人才缺口大幅攀升，长三角、珠三角、京津唐区域现代化机械制造行业人才需求尤为急切。

小编认为，制造业是国民经济的基础产业，永远不会过时；在计算机技术、人工智能、自动控制日新月异的快速发展中，制造业也不断升级；本专业培养机械电子的复合性人才，用武之地广阔，非常值得喜欢工科的学生报考。

机械电子工程导论何为机械机械工程导论：基于智能制造

何为机械机械工程导论：基于智能制造

专业介绍｜机械电子工程