机械工程最新技术讲座
2020-03-02 23:10:11 来源：范文大全收藏下载本文
机械工程最新技术讲座论文
来大学已经三年了，经过三年的学习，使得自己对机械工程与自动化这门专业有了更深的理解，不像刚入学那会对什么都不懂，也不像刚入学那会，因为不懂对这门专业抱有一定的成见，以为机械的学生以后没有什么出息。记得原来对机械工程与自动化这门专业的学生毕业所从事的工作的第一影响就是干苦活干累活，穿一身蓝色的工作服，整天在车间累得满头大汗，整天与齿轮零件打交道，被人尊称为蓝领，也就是劳苦大众的代名词。
在这三年期间，学院每学期都会安排学院重量级的教授对我们这些一知半解求新求实想一门心思弄清楚机械工程与自动化到底是怎么样一门专业的学生们进行着头脑的洗刷，用他们自己的研究成果与研究心得对我们进行着淳淳教导，用他们几十年的经验和对社会的理解对我们这些还生活在大学并没有真正走出大学校门的学生进行着最良好的教育，用他们在机械行业几十年的经历，用他们自己独特的眼光与角度对我们进行着启发，他们授予我们的是近年来机械行业所产生的一些最新的技术、问题、研究和方向。
张明勤院长从大一入学以来就向我们提出来四个具有哲理意义的问题：“我是谁？我在那里？我从哪里来？我到哪里去？”这四句话让我们理解了很久很久，在大学期间我们其实一直在对这几句话进行着思考与解答，每一天都会是新的一天，每一天都会有新的答案，曾经在听了张院长讲课后深深地思考了几天，以我是谁，我在哪里为题写了一篇文字，回忆着自己的过去，揣摩着自己的现在，似乎过去和现在都很清晰，但是对未来却充满了迷茫，不知道自己该走向何方，也不知道自己该如何努力，这三年好像一直在为这个问题而彷徨不安着，过了这么久，依旧没有什么答案，不知道自己要为未来该干点什么，很多人都说着要好好学习，要努力学习，要出人头地，要为家人努力，要为我们自己的未来拼搏。但是这些理由却并没有让自己奋发图强，自己依旧在犹豫，在彷徨。张院长还指明凡事预则立不预则废，教导我们要学习制定计划，要学习为未来着想，以人无远虑必有近忧告诫我们好做好大学的规划。可是不明白方向，计划制定无从可谈。自己一直在为自己的事焦心着。后来，张院长向我们介绍了他的研究：创新方法与理论，即TRIZ理论，以前只知道创新是要靠思想的，能创新的人都有一定的头脑，能创新的人都不会是平凡人，从那堂课以前还对创新充满了神秘感，可是在那堂课上，创新在我的头脑里变得清晰起来，张院长用通俗易懂的语言告诉我们创新是如何的简单，用脑筋急转弯的方法告诉我们每个人都能创新，每个人都有创新思维。以前只把那些脑筋急转弯的问题当做是小儿科的东西，没想到正是那些小儿科的问题里面却蕴含着创新理论和创新方法。TRIZ，一门新兴的学科展现在了我们面前，对着门学科充满着期待与向往，甚至想象着自己也拥有了一门创新技术，拿到了自己的专利证书。TRIZ，对自己充满了启发，给了自己很大的方向。后来，张院长又向我们介绍了未来20年机械工程发展的“5118”发展线路图，即机械工程行业的发展趋势，技术领域等问题。在五大发展趋势里面最亮眼的就是绿色发展，智能发展了，在当今世界，绿色已经成为各个行业的发展主题，绿色节能，智能发展，用机械的手段代替人类，减轻人类劳动力，为人类过上幸福的生活作出一定得贡献。在他的启发下，觉得机械行业的发展很创新有很大联系，坚信机械行业今后的发展一定会有TRIZ的功劳。
创新从最通俗的意义上讲就是创造性地发现问题和创造性地解决问题的
过程，TRIZ理论的强大作用正在于它为人们创造性地发现问题和解决问题提供了系统的理论和方法工具。
现代TRIZ理论体系主要包括以下几个方面的内容：
1.创新思维方法与问题分析方法
TRIZ理论中提供了如何系统分析问题的科学方法，如多屏幕法等；而对于复杂问题的分析，则包含了科学的问题分析建模方法——物-场分析法，它可以帮助快速确认核心问题，发现根本矛盾所在。
2.技术系统进化法则
针对技术系统进化演变规律，在大量专利分析的基础上TRIZ理论总结提炼出八个基本进化法则。利用这些进化法则，可以分析确认当前产品的技术状态，并预测未来发展趋势，开发富有竞争力的新产品。
3.技术矛盾解决原理 。不同的发明创造往往遵循共同的规律。TRIZ理论将这些共同的规律归纳成40个创新原理，针对具体的技术矛盾，可以基于这些创新原理、结合工程实际寻求具体的解决方案。
4.创新问题标准解法
针对具体问题的物-场模型的不同特征，分别对应有标准的模型处理方法，包括模型的修整、转换、物质与场的添加等等。
5.发明问题解决算法ARIZ 。主要针对问题情境复杂，矛盾及其相关部件不明确的技术系统。它是一个对初始问题进行一系列变形及再定义等非计算性的逻辑过程，实现对问题的逐步深入分析，问题转化，直至问题的解决。
6.基于物理、化学、几何学等工程学原理而构建的知识库
基于物理、化学、几何学等领域的数百万项发明专利的分析结果而构建
的知识库可以为技术创新提供丰富的方案来源。
相对于传统的创新方法，比如试错法，头脑风暴法等，TRIZ理论具有鲜明的特点和优势。它成功地揭示了创造发明的内在规律和原理，着力于澄清和强调系统中 存在的矛盾，而不是逃避矛盾，其目标是完全解决矛盾，获得最终的理想解，而不是采取折衷或者妥协的做法，而且它是基于技术的发展演化规律研究整个设计与开 发过程，而不再是随机的行为。实践证明，运用TRIZ理论，可大大加快人们创造发明的进程而且能得到高质量的创新产品。它能够帮助我们系统的分析问题情 境，快速发现问题本质或者矛盾，它能够准确确定问题探索方向，不会错过各种可能，而且它能够帮助我们突破思维障碍，打破思维定势，以新的视觉分析问题，进 行逻辑性和非逻辑性的系统思维，还能根据技术进化规律预测未来发展趋势，帮助我们开发富有竞争力的新产品。TRIZ理论广泛应用于工程技术领域，目前已逐步向其他领域渗透和扩展。应用范围越来越广，由原来擅长的工程技术领域分别是向自然科学、社会科学、管理科学、生物科学等领域发展。现在已总结出了40条发明创
造原理在工业、建筑、微电子、化学、生物学、社会学、医疗、食品、商业、教育应用的案例，用于指导各领域遇到问题的解决。据统计， 2003年，三星电子采用 TRIZ 理论指导项目研发而节约相关成本 15 亿美元，同时通过在67个研发项目中运用 TRIZ 技术成功申请了52项专利。仅仅一项创新技
术就能对一个跨国企业产生如此大的影响，这种情况是不多见的，TRIZ的创始人 G.S.Altshuller 对此也始料未及。
TRIZ理论引入中国也只是近几年的事，但它已经逐渐得到国内诸多科研结构、公司和专家的重视，在以TRIZ理论为核心的创新方法与技术研究应用方面，走 在前列的是我国的亿维讯科技有限公司。该公司是一家从事计算机辅助创新技术及技术咨询的高新技术企业，他们的创新技术研究水平目前已经处于世界前列。他们 将创新技术研发中心设在世界创新技术理论和应用研究的发源地——白俄罗斯的明斯克，那里有数百名创新技术理论专家，是当今创新技术研究的领跑者；在中国则 设有行业创新技术研发中，着力于创新技术在以中国为中心的工程技术领域的应用和推广。他们提供的一套完整的计算机辅助创新解决方案，正在国内诸多科研院所和大型企业研究机构发挥作用，为快速提升我们创新技术水平提供技术上的支持。
而副院长宋现春教授以前为我们讲过现今的制造技术与数控机床的发展，讲了先进制造技术即是制造技术、信息技术和管理科学技术的交融，还讲了先进制造技术数、精、极、自、集、网、智、绿的八大特点及发展趋势。“数”即是制造领域的数字化，是先进制造技术发展的核心。“精”即是加工精度及其发展，是先进制造技术发展的关键。“极”即是指极端的条件，是指生产特需产品的制造技术必须达到“极”的要求，是先进制造技术发展的焦点。“自”即是自动化，是减轻、强化、延伸、取代人的有关劳动的技术和手段，是先进制造技术发展的条件。“集”即是集成化，是现代技术的集成，加工技术的集成和企业的集成，是先进制造技术发展的方法。“网”即是网络化，制造技术的网络化是先进制造技术发展的必由之路。“智”即是智能化，是先进制造技术发展的前景。“绿”即是绿色制造，即不污染环境和回收利用，是先进制造技术发展的必然。后来又讲了现代机械设计思想和方法。讲了现代机械设计的瞻前性，智能化和虚拟技术在现代机械设计中的应用。讲了现代设计由静态向动态的转化，由定性向定量的转化，由确定量向随机量的转化，以及由可行性向优化设计的转化等一系列先进的设计思想和方法。
马洪芳教授则向我们讲述了纳米材料在机械行业的应用，让我们知道了
各个学科彼此都是互相联系的，彼此都会有促进性，在各个学科的交叉点上还有很多发展的方向等待着我们探索发展。纳米技术，也称毫微技术，是研究结构尺寸在0.1至100纳米范围内材料的性质和应用的一种技术。纳米技术是一门交叉性很强的综合学科，研究的内容涉及现代科技的广阔领域。纳米科学与技术主要包括：纳米体系物理学、纳米化学、纳米材料学、纳米生物学、纳米电子学、纳米加工学、纳米力学等 。这七个相对独立又相互渗透的学科和纳米材料、纳米器件、纳米尺度的检测与表征这三个研究领域。纳米材料的制备和研究是整个纳米科技的基础。其中，纳米物理学和纳米化学是纳米技术的理论基础，而纳米电子学是纳米技术最重要的内容。
纳米技术包含下列四个主要方面：
1、纳米材料：当物质到纳米尺度以后，大约是在0.1—100纳米这个范围空间，物质的性能就会发生突变，出现特殊性能。 这种既具不同于原来组成
的原子、分子，也不同于宏观的物质的特殊性能构成的材料，即为纳米材料。如果仅仅是尺度达到纳米，而没有特殊性能的材料，也不能叫纳米材料。 过去，人们只注意原子、分子或者宇宙空间，常常忽略这个中间领域，而这
个领域实际上大量存在于自然界，只是以前没有认识到这个尺度范围的性能。第一个真正认识到它的性能并引用纳米概念的是日本科学家，他们在20世纪70年代用蒸发法制备超微离子，并通过研究它的性能发现：一个导电、导热的铜、银导体做成纳米尺度以后，它就失去原来的性质，表现出既不导电、也不导热。磁性材料也是如此，像铁钴合金，把它做成大约20—30纳米大小，磁畴就变成单磁畴，它的磁性要比原来高1000倍。80年代中期，人们就正式把这类材料命名为纳米材料。为什么磁畴变成单磁畴，磁性要比原来提高1000倍呢？这是因为，磁畴中的单个原子排列的并不是很规则，而单原子中间是一个原子核，外则是电子绕其旋转的电子，这是形成磁性的原因。但是，变成单磁畴后，单个原子排列的很规则，对外显示了强大磁性。这一特性，主要用于制造微特电机。如果将技术发展到一定的时候，用于制造磁悬浮，可以制造出速度更快、更稳定、更节约能源的高速度列车。
2、纳米动力学：主要是微机械和微电机，或总称为微型电动机械系统,用于有传动机械的微型传感器和执行器、光纤通讯系统，特种电子设备、医疗和诊断仪器等.用的是一种类似于集成电器设计和制造的新工艺。特点是部件很小，刻蚀的深度往往要求数十至数百微米，而宽度误差很小。这种工艺还可用于制作三相电动机，用于超快速离心机或陀螺仪等。在研究方面还要相应地检测准原子尺度的微变形和微摩擦等。虽然它们目前尚未真正进入纳米尺度，但有很大的潜在科学价值和经济价值。 理论上讲：可以使微电机和检测技术达到纳米数量级。
3、纳米生物学和纳米药物学：如在云母表面用纳米微粒度的胶体金固定dna的粒子，在二氧化硅表面的叉指形电极做生物分子间互作用的试验，磷脂和脂肪酸双层平面生物膜，dna的精细结构等。有了纳米技术，还可用自组装方法在细胞内放入零件或组件使构成新的材料。新的药物，即使是微米粒子的细粉，也大约有半数不溶于水；但如粒子为纳米尺度（即超微粒子），则可溶于水。 纳米生物学发展到一定技术时，可以用纳米材料制成
具有识别能力的纳米生物细胞，并可以吸收癌细胞的生物医药，注入人体内，可以用于定向杀癌细胞。
4、纳米电子学：包括基于量子效应的纳米电子器件、纳米结构的光/电性质、纳米电子材料的表征，以及原子操纵和原子组装等。当前电子技术的趋势要求器件和系统更小、更快、更冷，更小，是指响应速度要快。更冷是指单个器件的功耗要小。但是更小并非没有限度。 纳米技术是建设者的最后疆界，它的影响将是巨大的。
通过对各种先进技术的掌握学习，通过对机械工程与自动化这门专业的理解与认识，通过各个老师的认真讲述与指导，我们对机械这门学科有了更深的理解与掌握，把以前那种对机械行业工作者的偏见都抛弃了，带着新的认识与了解，带着对机械行业的憧憬与向往，我们正在向我们的未来前进，祖国的机械行业需要我们的努力，需要我们认真的学习，为机械行业的发展贡献我们自己的力量，有位老师曾经说过，认认真真做好自己现在该做的事就是对祖国对未来最大的贡献。
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