机械设计的发展历史(6篇)

时间:2024-05-22

机械设计的发展历史篇1

本文拟对于现代机械设计中智能化发展趋势进行分析和展望。首先,对于传统的机械设计与现代机械设计的发展方向进行了对比,进而对机械设计的现状进行总结和分析,得出现代机械最大的发展方向就是对于智能化的不断追求。对于机械设计中的智能化理念和追求进行追溯,并在此基础上展望和分析未来机械设计中的智能化发展的趋势。

关键词:

机械设计;智能化;趋势

一、引言

机械设计是人类科技发展史上的一项具有几千年历史的古老门类,也是一门根据人类某一项生产部门的具体操作需求,对机器的运作原理、运动方式、构造、力量和动能进行传递的方法、部分配件的材质和形态、大小以及性能进行设计、测量和构图,并将其转化为具体的图纸以作为生产依据的制造学科。中国是全世界机械制造行业发展最早的国家之一。在奴隶社会时期,已经在机械方面有许多发明和创造,在对于自然和人工动力、风能、水能的利用和机械产品的形态设计上都形成了自己的特色和方法,具有深厚的历史底蕴。然而,由于封建社会中后期落后的生产关系导致生产力的发展受到桎梏,中国在科技发展方面已经从以往领先世界的地位上跌落下来,被率先完成工业革命的欧美国家远远低甩在了后面。特别是从18世纪初到19世纪40年代,落后的社会制度下中国的机械设计水平停滞不前。直到新中国成立后,在大力发展生产力,实现农业、工业现代化的号召下,机械设计才重新受到人们的重视,在近半个多世纪的时间里有了长足的发展。

二、现代机械设计的现状和主要特征

机械设计是机械工程的重要环节,它先于现实的机械生产和应用,是生产机械产品,实现机械使用功能的初始环节。自动化、智能化是现代机械和传统的机械在设计理念上的最重要区别之一。自从我国从上个世纪80年代初开始在机械设计制造领域加大力度,改革创新传统的机械设计方法和理念以来,在自动化和智能化设计方面,展开了大量的研究和应用工作,在许多生产制造领域已经取得了许多成果。并在机械设计的方向上做了系统的分类。以对物资的移动、搬运和加工为主,例如起重机械、纺织机械、印刷机械、轻工机械等。以对于风能、水能、太能等自然能源和电能等人工能源为主,通过输入能量和信息,获得动力转换的称为动力机,其中对于机械能量的转移称为原动机。如电动机、鼓风机、内燃机、柴油机等。还有以电子信息的处理和传输为主,例如对于对数据、声音、文字和图像等产品的传输和使用称之为信息机械。如各种计量仪器、测绘仪表、传真机、电脑以及各种日常办公机械等。随着机械自动化和智能化在各行各业的应用和发展,机械自动化和智能化的发展已经取得了很大的进步。其中,机械自动化已经在关系到国计民生的诸多领域基本得到了实现,无论是日常生活中的衣食住行,还是工业、农业等第一第二产业的生产部门。今后,在机械设计的未来发展中,强调功能的多样化、机械效率的显著提高、机械运作的的安全性和可靠性,并针对资源短缺,环境污染等现实问题,在制作材料和耗费能源方面倡导节约,必将是未来机械设计智能化的发展趋势。人性化作为机械设计智能化的最终目的和设计指南,也将成为机械设计智能化道路上的一个重要参照点,将机械设计的智能化目标,定位在不断满足人们生活便利、先进的需求上。

三、未来机械设计智能化的发展趋势

鉴于未来的机械设计需要满足人类对于机械设备多功能、高质量、高可靠性的同时还要有效减少损耗的需求,所以机械自动化依然是机械智能化发展趋势的一部分。此外,在自动化的发展过程中还要进一步实现机械运转的工作的系统性。把对于机械产品的智能化、自动化开发作为一个系统工程来进行设计。所谓系统化,就是在实现机械设计智能化的基础上,更加看重人在使用和操作机器中的操作人、机械使用环境三位一体的协调。要想实现这种人、机器、工作环境的协调一体,就需要将智能化设计向更深一步推进,对于难以在实际操作中进行试验和检验的某些机械设备,例如农业机械,受季节性和地域性差异,设计和试验周期会受到外部环境的影响,这就需要在设计中充分发挥智能化的优点,在设计过程中通过计算机建立模型等方法,对于机械产品的预测性能、设计的合理性和使用方法的最优性进行预测,并在人工模拟环境下进行效果试验。未来的机械智能化开发中人性化和绿色环保理念也将成为重点,特别是针对于家用电器的开发和设计上。使用过程的人性化和产品性能的绿色环保在当今家用电器产品市场竞争力空前激烈的今天已经成为商家在宣传推广家电产品的一个重点。早些时候媒体热衷于曝光的中国人利用长假期间,赴日购买智能马桶的新闻正是反映了对于机械智能化设计中人性化和节省能源的两方面的广泛需求。日本的诸多家电在使用上非常的人性化,无论是电饭煲还是马桶盖,都考虑到了在时间和空间上的节省空间,省时省力,高质量服务同时兼具方便快捷,易于操作和维护的功效。随着人类生存空间的不断拓展,未来的机械设计必将产生与诸多科技领域的融合并进。机械设计也将不再是单一的机器设计和制造,满足人们在某一个领域的单项需求,而是渗透到无人机设计、生物工程、纳米科技和机器人等诸多行业中去。因此,对于从事机械专业的设计人员,不能只专一于某一领域的技术改进,而要考虑在跨领域的技术交叉和融合,推进机械设计的智能化和产业化,在机械设计的道路上向日本、美国等机械智能化技术领先的国家学习先进经验。为我国机械设计智能化的道路开辟更加广阔的新天地。

作者:季达张雨果崇实单位:沈阳理工大学

参考文献

[1]焦岩,张兆亮.机械设备的智能化设计[J].科技创新与应用.2016(05)

机械设计的发展历史篇2

传统升水器械注1不是凭空产生的,是在农业生产的刺激下,在当时的自然、人文环境中为人所创造出来的,当然在它们身上体现了古代劳动人民的智慧,也承载了深刻的人的造物设计思想。毋庸置疑,只要有造物存在就有造物设计思想的存在,而设计思想就是指在人类创造性的造物过程中伴随和产生的形而上的精神载体的整合,就是在为人造物和所造物为人服务的双向交替中产生的创造性思维的总和。

历史已经过去,必然要遇到我们当今人如何去阐释的问题。为了尽可能保证文本的"历史性",要在研究中还原回历史的本来面貌,在还原后的历史场景当中去理解并揭示其特征或规律,而不仅仅是用当代人的观点去直白地武断揣测。历史的"文本性"要求我们把整个的发展历史作为一个文本来看待,尽量做到真实可靠,但其意识行为又是一种文本的还原。所谓"文本的历史性和历史的文本性"注2,在笔者看来就是要努力逼近历史的真实本象,探寻和总结中国传统升水器械造物思想的客观规律。基于这种理念,为了做到"数典有根,出语有据",笔者对王祯《农器图谱》、宋应星的《天工开物》和徐光启的《农政全书》等古典文献进行了地毯式阅读和整理工作,以求在此基础上所研究出的古人造物思想或理念最能接近历史的真实。

笔者在研究解读以上古籍的基础上,结合自己的理论实践体会,将中国传统升水器械设计思想归纳为以下4个层面、6大特征。

1文化思想层面

①崇实黜虚致用厚生

在这里笔者要强调的是明末儒家学术思潮的一个主流--实学思想对《天工开物》、《农政全书》的影响。"实学"是指自北宋中叶以来直至晚清洋务运动之前,绵延达数百年之久的实体达用之学,是针对明末理学及王学末流所造成的种种积弊进行理性反思和深层批判的基础上形成的一股社会变革思潮和思想解放运动。[1]明末实学与宋明理学本质区别的核心便是"经世致用",其最基本的特征就是"崇实黜虚"注3,是一种"由虚返实"社会思潮的根本转向。所谓"崇实黜虚"就是鄙弃宋元以来灭人欲的程朱理学和空谈心性的王学末流,而在一切社会文化领域提倡"崇实"达用。具体表现为:批判精神、经世思想、致用实效、启蒙意识。[2]"崇实黜虚"一个很明显的处世主张就是强调实用,而实学思想的一个重要理论,就是所谓的"百姓日用"之学。这一实用性表现为以关系民生的实用为主,反映在中国古代农具上就是具有这种强烈的实用性特点,这和同时代华而不实的金玉"玩器"形成鲜明的对比。明中后期以降在江南地区出现的资本主义萌芽已相当明显,对明末兴起的济世利民实学思潮起到了推波助澜的促进作用。就是在这股思潮的影响下,明末工商业得到了长足的发展,当时各种实用技术有了较大的进步,大批实用生产技术和应用性书籍得以刊印发行就是一个强有力的实证。故尔导致宋应星的手工艺生产技术总结--《天工开物》,徐光启的农业生产技术总结--《农政全书》,纷纷问世。

厚生最早出自《尚书·虞书·大禹谟》中:"水、火、金、木、土、谷,惟修;正德、利用、厚生,惟和。"孔颖达疏曰:"正德以率下,利用以阜财,厚生以养民,三者和,所谓善政。"又曰:"厚生,谓薄征徭,轻赋税,不夺农时,令民生计温厚,衣食丰足,故所以养民也。"在这里致用厚生就是为民造福之意。

"崇实黜虚、致用厚生"的造物文化思想作为整个社会实学思潮的一部分,由于它是受整个社会思想意识和哲学思想支配的,所以中国古代升水器械设计思想也就不可避免地烙上强烈的农政和社会伦理等色彩。这一点体现在徐光启身上就是其贯穿《农政全书》的农政思想,在徐光启眼里农业才是本业,其它均是末业。故"崇实黜虚、致用厚生"是当时明末实学思想下的具体为民生特别是为农民服务的思想,这也就是贯彻整个传统升水器械造物思想的文化背景和总的设计原则。"崇实黜虚、致用厚生"虽然是形而上的文化政治思想特征,但是它却在很大程度上影响了传统升水器械设计的发展,影响和制约着其他造物思想特征的走势。

②人为物本物因人用

哲学上把世界分为自然、社会和思维三大领域,唯有人,才是这三大领域的结合点。人与物的关系问题也是哲学的基本问题。[3]文献表明,自先秦以来,我国造物思想即主张人第一、器第二的观点,重视人与物之间的有机联系,试图在人与物之间建立一种有人性的关系和处在一种亲切的互换的感觉之中--即天人合一。关于人与物的关系问题,王祯表述得尤其明白,他说:"人为物本,物因人而用。"[4]

现在学术界所谓从物本到人本到以环境为本,其实这是一种可持续发展理论的生态系统观,但这个系统的核心应该还是人。皆因人而有诗意。因为人生活在地球上,人是以地球为中心的,我们是在地球的地理生态条件下来研究物的。在艺术设计领域,我们造物设计的研究目的是如何创造物,以解决和满足各式各样的问题和要求,同样是以人为中心,而物才是被人利用、认识、改造、控制和保护的对象。造物设计成为人生存和发展的一种有效手段,因此元代王帧等人就认识到了"人为物本、物因人用"的辩证关系,这与现代设计思想是不谋而合的,但这不是偶然的,技术在进化,而古今设计思想没有本质的差别。

"人为物本、物因人用"体现了古代农业造物的价值观和设计原则,是古人最基本的造物哲学思想,在以下的几个造物思想特征中如"观物取辨"、"工役俱省"、"假物役机"中均有反映。

2造物认识层面

③随地所宜观物取辨

"随地所宜"语出王祯农书《农器图谱》"镫锄"条,镫锄是一种形如马镫的锄具,因其"无两刃角,不致动伤苗稼根茎",他认为这是"创物者随地所宜,偶假其形而取便于用也"[5]。另在"磟碡"条曰:"余谓''''磟''''、''''碡'''',字皆从''''石'''',恐本用石也。然北方多以石,南人用木,盖水陆异用,亦各从其宜也",并在该篇后赞之为"物用随所宜,人兮胡不尔?"[6]磟碡是一种圆柱形的农具,用来轧谷物和平场地,北方多用石材,南方多用木材。这虽然是针对镫锄、磟碡等普通农具而言,其实对于升水器械而言何尝不是如此。例如,对于桔槔和辘轳,一个适合浅水汲水、一个适合深井打水,若能做到随地所宜,则工役俱省也。升水技术是由于生产、生活需要而被发明创造的,但其能否发挥实际作用,常常取决于自然环境的特殊性,因此它们具有其特定的地理环境适用范围和适用性,一旦超出这个范围和适用性,就难以发挥其效力。因此,传统升水器械特别强调的就是王帧所说的"随地所宜"的原则,这是一种有所限定的主体行为意识。"随地",是遵照自然规律和客观现实所提供的条件来抉择,需要对外事外物给予充分的注意,并且要顺应外物,同它取得协调和一致;而"所宜",就是量力而行,用之得宜,简单适合复杂,使最后的效果既符合客观规律,又能解决实际问题。

徐光启在著述《农政全书》时,要求自己"察地理,辨物宜,考之载记,访之士人"。所谓"察地理,辨物宜"就是"观物取辨"。宋应星最欣赏的就是宋代著名哲学家张载,并从其著作中接受了唯物主义自然观。宋应星也是以一种直观类比、"观物取辨"的认识去解释器具和生产活动的。[7]王帧在《农桑通诀·垦耕篇》曰:"今备述经传所载农事之法,兼高原下田地势之宜,自北自南,习俗不同,曰垦曰耕,作事亦异。通变谓道,无泥一方。"[8]在坚持兼"地势之宜"的前提下积极"通变"取辨,这实际是"随地所宜、观物取辨"的造物设计思路又一次体现。"观物取辨"就是要师法自然,但要辩证地去思考和取舍、顺应自然,并"因势利导"。在材料运用上就是要"随材所宜",广泛利用竹木石等材料。纵观升水器械其工匠的选材原则,大多是"就地取材","因材施艺"。

"随地所宜、观物取辨"用孔子《文言传》的说法,就是要做到"与天地合其德,与日月合其明,与四时合其序",也就是只有遵从客观规律,主观随顺客观,才能达到"与天地合其德"的最高境界。因此,"观物取辨、随地所宜"是中国人一种传统的造物法则,不失为中国传统造物认识思想的典型特征之一。

3设计技巧层面

④工役俱省简易捷利

"工役俱省"源自王祯农书。在《农器图谱》中强调翻车的设计时,王祯就谈到要遵守"俱省工力"的原则。如"牛转翻车"条:"比人踏功将倍之。与前水转翻车皆出新制,欲远近效之,具省工力";"水转翻车"条:"然亦当视其水势,随宜用之。其日夜不止,绝胜踏车。……今以水力代之,工役既省,所利又溥,其殆仁智事欤!"[9]王桢在《农书》中指出:"夫一机三事,始终俱备,变而能通,兼而不乏,省而有要,诚便民之活法,造物之潜机。"[10]我们从中还可悟出中国古代器械设计中,不仅注重效率,节省工力,而且更注重"一机多事"。其实在先秦《韩非子·难二》中就有"机械之利,用力少致功大,则入多",也反映了"工役俱省"的思想,说明器械设计就是要达到高效、省工、增加效益的目的。

王祯《农书》在介绍一种农业机具时有一个特点,就是十分注重其与人力劳作和农具之间的效率比较。手摇及足踏翻车的发明,虽然使农民有效地增加了抗旱排涝的能力,但每天手摇脚踏不仅耗费体力,而且将人束缚在劳动中。正所谓:"日日车头踏万回,重劳人力亦堪哀"[11]。牛转翻车的问世,改变了人类单靠体力劳作的状况,使得升水器械有可能以其他能量替代人力。"从今垅首浇田浪,都自乌犍领上来。"[12]但牛转翻车的抽水能力又受到了畜力的限制,而水转翻车的使用则摆脱了这一束缚因素,"今以水力代之……从来激浪转筒轮,却恨翻车智未仁。谁识人机盗天巧?因凭水力贷疲民。"[13]因此王帧"工役俱省"的目的就是实现"人无灌溉之劳,田有常熟之利"[14]的"致用厚生"的美好愿望。

王祯在《农书·农器图谱》"镫锄"条谈到两边无刃的"镫锄"时,形容它的独到功效:"非耘耙、耘爪所能去者……特为捷利"。明陈仁锡在《经世八编类纂》中在评价犁和耒耜时有:"今易耒耜而为犁,不问地之坚硬强弱,莫不任使,欲浅欲深,求之犁箭,箭一而已,欲亷欲猛,取之犁梢,梢一而已。然则犁之为器,岂不简易而利用哉。"可见,"简易捷利"作为器械设计的一大原则是源自于劳动生产的需要,它和"工役俱省"一道成为"实用功利""崇实黜虚"实学思想在器械设计上的集中写照,这种思想特征扎根于中国小农经济这块土壤里,在农用器械设计上具有十分积极的一面,能够达到农业生产所要求的简易、快捷和省工的目的。其思想根源与当代人强调的所谓"易用"设计虽然形式和时代不同,其实根本目的同出一辙,也就是人类在生活生产中产生的美好愿望和造物价值的集体无意识的体现。

⑤假物役机凭智巧先

"假物役机"出自王祯《农书》。王氏在论述"水磨"时有"用水有良法,假物役机智,夫硙固利民,复以水为利"[15];赞美"水转翻车"时:"谁识人机盗天巧,因凭水力贷疲民"[16];颂赞"驴转筒车"时:"世间机械巧相因,水利居多用在人,可是要津难必遇,却将畜力转筒轮。"[17]让水力、畜力作为动力使机械运转,将水能、畜能转变为可利用的机械能,这种"假物役机"思想,给升水器械设计带来更加广阔的可持续利用的资源供给。宋应星在《天工开物》中也体现了"假物役机"的思想,所谓"杵臼之利,万民以济……为此者岂非人貌而天者哉"[18]、"汲灌之智,人巧已无余矣"[19],他主张自然力与人工相配合、自然界的行为与人类活动相协调,人类借助一定的技术手段从自然资源中开发物产来为己所用。[20]

在器械造物方面,中国人一向重视"巧"功,并成为中国人典型的造物思想观。这是从先秦时期就遗留下来的造物准则,也得到了历代有识之士的推崇。例如:战国时《荀子·荣辱》中就有"农以力尽田,贾以察尽财,百工以巧尽械器"的名言。王祯在《农书》中说到刮车时亦有"创物须凭智巧先,泝流能使迅如川"的诗句。他在述及耧车的机制时称:"近有创制下粪耧种,于耧斗后别置筛过细粪,或拌蚕沙,耩时随种而下,覆于种上,尤巧便也。"明代宋应星在《天工开物·锤锻》中也说:"金木受攻而物象曲成。世无利器,即有般、倕安所施其巧哉?"[21]

如何合理使用能源(如同今天在石油危机下如何利用太阳能那样),古代中国传统升水器械设计早就有这方面的创举(如利用自然能源的风转翻车、水转筒车等等)。人类社会造物发展表明智力的作用越来越大于体力的作用,人力相对有限,智力相对无限。人可以借助智力巧用他物,就能实现解决问题的梦想,而设计就是解决问题的一种途径,造物设计是创造性地运用智慧--"凭智巧先"而实现"假物役机"的过程。

4技术美学层面

⑥器完不饰素朴质真

"器完不饰"出自西汉刘安《淮南子·齐俗训》中:"治国之道,上无苛令,官无烦治,士无伪行,工无淫巧,其事经而不扰,其器完而不饰。"在这里"器完而不饰"意为不作多余无谓的修饰、不虚饰无用之物,目的是提倡朴素平实的民风,它是从国家治理方略层面探讨"器"与"饰"的关系的。"质真素朴"则出自《淮南子·本经训》:"太清之始也,和顺以寂漠,质真而素朴,闲静而不躁,推移而无故,在内而合乎道,出外而调于义。"句中的"质真而素朴"也传达了要提倡平实无华、闲静不躁的社会风尚。故在刘安那里是出于政治需要,而笔者在此要强调的是传统升水器械造物思想上的一个重要特征,那就是有关器物技术美学的范畴--"器完不饰、素朴质真"。

传统升水器械结构单纯为了美观的附件部分虽然较少,却非常强调对功能部件进行形式上的审美处理。古代造物设计的目的是为了器用,即器物必须具备一定的实用价值,其首要任务应当是实用价值的设计。例如升水器械翻车、筒车等器物结构部件多为实在的功能部件,而较少出现单纯为了装饰目的的结构,这同强调器物实用性能的价值取向有着明显的联系。在保证结构部件具备实际功能的基础上还表现出明显的对耐用性的追求,也就是"质真"。

中国翻车、筒车等水车的美在于展示材料、结构、功能特性上的技术美。北宋梅尧臣赞美筒车:"既如车轮转,又若川虹饮。能移霖雨功,自玫禾苗稔";王帧也无不感慨筒车"水激轮转,众筒兜水,……日夜不息,绝胜人力,智之事也";宋应星盛赞筒车"天泽不降,……挽水以济。……激轮使转,挽水入筒,……昼夜不息,百亩无忧"。可见是因为筒车所反映的济田救旱的功能之美感动了文人骚客,虽然它没有被纹样或金银所包裹。在探讨美的根源时,俄国普列汉诺夫(1856-1918)曾经指出:"人最初是从功利观点来观察事物和现象,只是后来才站到审美的观点上来看待它们。"[22]升水器械以自己的现实存在和生产功用的完整性而成为当时农业时代的主要的器械代表,应该说从它们身上最早反映出技术美学的萌芽,体现了中国传统的朴素意匠思想--"器完不饰、素朴质真"。

结语

从公认的1919年标志现代设计诞生的包豪斯成立那天起,现代设计就是强调民主思想、为大众服务的宗旨。在如何看待传统升水器械上,我们当今艺术设计界是否将"美的意味"进行过"换位"思考呢?在学习和借鉴西方先进设计及理论的同时,是否回眸过我国的传统手工业器械设计呢?是否意识到其中隐含着当代设计理论观点的胚胎和萌芽?中国拥有的不是"璀璨"的工业的历史而是漫长的农耕时代孕育出来的"传统",理论实践将证明中国人可以谈自己的设计文脉。在当今提倡的艺术与科学相融会的更广袤的领域里,我们相信长期积淀下来的中国农业时代传统手工业器械设计和思想将与我国手工艺美术器物及民艺品一样,在中华造物艺术设计文明史上享有一席之地。

注释

注1:指桔槔、辘轳、翻车、筒车等农业灌溉器械。

注2:新历史主义(NewHistorism)的名言:"文本是历史性的,历史是文本性的"。"文本的历史性"(Historicityoftexts)和"历史的文本性"(Textualityofhistory),构成了新历史主义最核心、最重要的立场。

注3:见《清史稿列传二百八十九艺术一》有:"沿及高宗之世,风不替焉。钦定医宗金鉴,荟萃古今学说,宗旨纯正。于阴阳术数家言,亦有协纪辨方一书,颁行沿用,从俗从宜,隐示崇实黜虚之意,斯徵微尚矣。"

参考文献

[1][2]王杰:《中国实学思想的特征》,《哲学动态》,2001年第1期,第39页。

[3]林德宏:《人与物关系的初步讨论》,《自然辩证法研究》,2000年第7期,第12页。

[4]葛松林:《中国古代农业技术哲学思想初探》,《科学技术与辩证法》,1995年第2期,第15页。

[5][6][8][9][10][11][12][13][14][15][16][17](元)王祯:《王祯农书》,王毓瑚校,北京:农业出版社,1981年版,第232页、第209-210页、第24页、第328-329页、第354页、第329页、第329页、第328页、第232页、第351页、第329页、第330页。

[7]邢兆良:《晚明社会的士与科学》,《上海交通大学学报(哲学社会科学版)》,2001年第1期,第72页。

[18][19][21](明)宋应星:《天工开物》,管巧灵、谭属春注释,长沙:岳麓书社,2002年版,第101页、第12页、第245页。

机械设计的发展历史篇3

何为高端钟表

首先从产品的层面来说,可以分为技术型手表和华贵型手表。

技术型手表:应该带有三问报时、万年历、陀飞轮、多功能计时等复杂功能的机械机心,也可以是任何其他高端技术的机械机心;机心的设计、开发及生产的部分或全部由该品牌或经认可的供应商完成;机心零部件加工符合较高的技术和审美标准;机心及所有高级材料具有真实性、可靠性、可追溯性及品质保证;外观体现独特创意、新颖特别、与众不同。

华贵型手表:应该拥有与技术型钟表相同的机心及复杂功能或“非机械”机心,体现华贵产品的审美要求;特别注重外观元素,突出独特创意,达到高级珠宝钟表的审美要求;机心及外观选用的高级材料,镶嵌的珠宝有认证的来源。

其次从文化的层面来说,高级手表应该拥有历史文化与制表专业;具有投资研发能力,致力于保存、发展并延续这一特有专长,特别是培养年轻钟表师;传统的品牌具有特色与传承;现代的品牌体现个性与创意;拥有特有的DNA,得到钟表鉴赏家的承认与认可;拥有精选合格的销售网络以及高效、优质的售后服务;参与倡导“精品手表”价值观的国际交流等。

品质的保证

从16世纪末钟表进入中国之后简单的仿制,到20世纪初民族钟表工业的发轫,其中经历了将近300年的历史,而工业化制钟成为中国近代钟表业的先始。1905年开设的美华利制钟工场,虽然初创时以西方的制钟技术为基础,之后很快推出了赋予本民族外观设计特色的各式钟产品,还捧回了包括世界博览会大奖在内的多项嘉许,足以证明了中国钟产品的质量。1955年,随着在天津制造成功了第一只手表,中国制表工业的历史时刻从此被定格下来。从20世纪50年代开始,在天津、上海、北京、广州、南京、西安、石家庄、丹东、青岛等地陆续建立了手表厂,它们生产的机械手表款式与品牌众多,由于长期的市场定位,这些表款并没有成为真正意义的高档表。但是不可忽视的事实是,中国已经积淀了机械机心制造的技术。从无到有需要一个过程、从有到优也需要一个过程,机心品质的保证正是这个过程中的核心。

如今中国大陆是钟表外观件的重要产地,而西方许多名表的外观件也是在中国制造的。“中国制造”的内涵已经不再是单纯的“MadeinChina”,而具有“MadewithChina”的意义——中国掌握核心外观件制造技术、与世界同步设计、制造已是现实。“中国钟表制造”同样也融入世界的一体化,目前中国是世界钟表业的主要生产基地,我国钟表制造业具备从原材料、配件、外观件、机心到成品的完整产业链,无论从新产品开发周期,还是从产品的性价比来说,都是全球竞争力最强的制造中心。

品位的建立

手表的品位首先来自于制表厂商的工艺。与制表厂商所采用工艺的价值相比,所使用原材料的价值只代表相当有限的部分。制造一款完整的手表,要求由众多专家进行无数道工序,包括工程师、设计师、打磨师、装配师等,甚至还有雕刻师、珐琅师、珠宝师,这些手艺娴熟的角色渗入到手表的外观或者机芯制作的不同环节,看似微小的名表,实际上灌注了许多人的心思与汗水。

在形形的手表中,精心雕琢的镂空表、细腻烧制的珐琅表、精密镶嵌的珠宝表等,无一不体现了纯手工的魅力,也反映了手表的艺术价值。其中运用了制表以外的手工艺术,这些艺术门类通过雕刻师、珐琅师、珠宝师聪明的大脑、灵巧的双手,使计量时间的手表也成为了真正的艺术品,而对于艺术敏锐的人群来说,这些表款更能激发他(她)们的艺术细胞。表盘、表壳以及表带等构件都能够成为艺术家施展才华的阵地。尤其是作为手表的面孔的表盘,自古以来就是艺术家的画布,其中可以展现众多的艺术工艺,比如:纹路雕刻、珐琅绘画、珠宝镶嵌……

品位的建立是对细节的追求,如果能制造出美的手表——从机心到外观都具有美的标准,那么离高端钟表也不远了。

品格的积淀

如果以中国和西方钟表制造两条脉络来回顾历史,我们会为中国本土较早开始钟表制造而惊叹。16世纪末期,当西方传教士将自鸣钟带入中国后,尤其是在17世纪到18世纪中后期,中国人对于这些机械的强烈兴趣,导致了一些地区不仅仿制出自鸣钟,并且在清朝宫廷内开始有组织、有规模的制造。与此同时,西方的钟表工匠也陆续进入清宫内制造钟表。虽然宫廷的钟表无法飞入寻常百姓家,但是民间制造钟表的潮流已经蔓延开来。1809年,徐光启的后裔徐朝俊在其著作《高厚蒙求》的《自鸣钟表图法》中已经详细地叙述了钟表的结构、零件的形状与功能,并全面介绍了钟表的保养与修理经验,该书是中国历史上第一部有关机械钟的工艺大全。

机械设计的发展历史篇4

关键词:机械传动;科学技术;发展历史。

一、机械传动系统研究的重要性

在机械系统中工作机、原动机和传动机是其三大基本组成部分,机械系统的原动机为机械系统的运动提供了基本的动力,工作机是机械的具体功能执行系统,机械功能的种类有很多,这就使得工作机的结构形式和运动方式存在一定的差异。原动机的运动具有单一性和简单性特征,工作机的运动具有多样性和复杂性特征,二者之间存在矛盾,因此,在机械系统工作的过程中需要使用传动机将原动机的运动和动力大小、方向进行转换,将其传递给工作机,使得工作机能够正常运转。在机械系统中的原动机运动和动力输出无法满足工作机的工作要求时,就必须将传动机应用到其中。随着科技的快速发展,机械系统开始朝着高速、高效、精密、多功能的方向发展,因此,人们的生产生活中对传动机的功能要求越来越高,机械系统的工作性能、能源消耗和振动噪声大多取决与机械传动系统的性能,因此对机械传动系统进行细致的研究是十分必要的。

二、机械传动科学技术的发展历史

机械传动是机械系统的重要组成部分,在机械诞生的同时就已经出现了机械传动。早在中国古代,指南车这种早期的机械就安装有累死齿轮传动的装置。14世纪,时钟的发明促进了齿轮传动的发展,人们开始研究金属齿轮传动,并在排水装置中采用大型机械传动系统,将风力机械传动装置用于工厂生产中,推动了制造业的迅速发展。18世纪初最早的蒸汽机诞生了,被运用到矿井排水、铁路机车和加工机械中,这就意味着机械传动的需求在极大程度上得到提升,此时,以水能为动力的机械传动系统在纺织和冶金工业中得到广泛应用。19世纪末,电动机和内燃机诞生,这些原动机的产生促进了机械传动的发展,并使机械传动在船舶、制造厂、发电站和铁路机车中得到广泛应用,但是交通和工业的发展对机械传动的需求也逐渐提升,实现机械传动的可靠性成为机械工业发展的主要目标。20世纪初期,摆线齿形和渐开线齿形的齿轮传动诞生了,这些齿轮传动在船舶、铁路机车中得到应用,且对齿形机械传动的精度要求越来越高,齿轮传动设计开始受到重视和关注。20世纪40年代,渐开线和非渐开线齿轮传动的齿形计算方法得以问世,多采用几何学分析方法对其进行计算。20世纪50年代,在大量机械传动试验研究的基础上,齿轮传动设计更加精细,齿轮传动设计要充分考虑齿轮表面的接触强度、弯曲强度和荷载,并将其应用到汽轮发电机传动系统的设计中,有效提高其承载能力。20世纪60年代,机械传动被应用到宇航技术发展中,火箭推注系统对机械传动装置的要求很高,要求其具有体积小但、承载能力大的有点,从宇航飞船安全性角度出发,对宇航机械装置的可靠性要求也更高,细致研究宇航飞船中的机械传动装置和传动装置材料性能,才能确保机械传动装置在宇航技术中应用良好。20世纪70年代,机械传动研究中的空间啮合理论研究成为研究的热点,这些研究成果被应用到新型传动装置的开发中,这在极大程度上推动了机械传动的科学发展步伐。在不同工作条件下,使用齿轮油等添加剂能有效提高机械传动的使用性能,并延长其使用寿命。20世纪80年代,空间啮合理论的研究已经取得了相当可观的成果,空间啮合理论的研究已经达到了很高的水平,空间啮合齿轮受载接触分析方法诞生出来,在应力分析中得到广泛应用。此时,航空、船舶工业中的机械传动振动噪声问题成为人们关注的重点,在机械传动设计的过程中以减振降噪为主要目的,航空、船舶机械齿轮传动材料质量的控制更加严格,成本低、重量轻且性能良好的非金属材料被运用到齿轮传动系统生产中。20世纪90年代,以齿轮传动和带传动为主的力学机械传动成为业界研究的热点,研究的主要目的是减振降噪,对多种类型的齿轮传动系统进行拓展研究。

三、机械传动科学技术的研究

21世纪时科技信息高速发展的时代,先进的信息技术、能源技术、环境保护技术、新材料技术和制造技术成为科技发展的重要技术手段,这些科学研究成果和先进的技术手段成为机械传动科学技术发展的基础。

1.机械传动具有信息化和智能化特征

目前,我国的机械传动呈现出信息化和智能化特征,机械传动研究中要将先进的计算机信息技术、控制技术和机械传动技术有效的结合起来,根据机械系统中原动机和工作机效率特征、功能要求的基本特征,使用计算机技术实现机械传动的智能控制,并对机械传动功率和速比进行实时控制,实现原动机和工作机的最佳匹配和有效协调,才能使得现代化机械装备呈现出自动化、信息化和智能化特征,例如,汽车生产中广泛应用到机械传动理论,并将机械传动的信息化和智能化应用在汽车自动变速传动中。

2.机械传动动力系统具有节能和环保作用

机械传动动力系统的节能和环保既包括传动系统本身的节能环保作用,还包括机械系统中原动机和工作机的节能和环保,在机械传动系统节能环保设计上,使用无污染的剂能有效避免环境污染,并对以行星传动为代表的分流传动进行研究,使用功率流程设计方法实现机械传动系统的分流传动功率流的均载和协调。机械传动系统设计中,充分考虑原动机和工作机的节能和环保作用,根据原动机和工作机的功率和速度对传动系统进行合理设计,使原动机和工作机实现最佳匹配效果,确保原动机拥有最高效率的同时排放的污染物最少。例如在汽车生产中采用多档变速和无级变速实现汽车发动机工作的有效调节,将自动离合器和变速器构成的动力装置结合起来,确保汽车在行驶中达到节能减排的目的。混合动力汽车具有良好的节能环保功能,汽车的混合驱动系统使得汽车的使用性能更佳。

3.材料科学技术与机械传动的有效结合

21世纪的机械传动系统将材料科学应用到其中,促进科学技术的发展。随着新材料的研发,各种新材料在机械传动中的应用得到促进,在极大程度上实现了机械传动科学技术的发展和性能提高。梯度材料、高分子聚合物、智能材料等对机械传动的性能具有十分重要的影响。由表至里呈梯度变化的材料就是梯度材料,由于该类材料由表至里的变化很有规律,因此特别适合用作机械传动零件。高分子聚合物具有良好的耐磨损和性能,在机械传动中的应用较广,塑料齿轮被广泛应用到办公设备中,并且在使用的过程中无需任何介质。随着高分子聚合物复合材料种类的增多,其性能也得到提升。智能材料是通过信息技术来控制的,能有效改变其服役性能,实现机械结构智能可控性的材料。采用智能材料制作机械传动装置,能通过智能材料适时控制实现机械传动系统减振降噪的目的。

总结

通过对机械传动科学技术的发展历史和研究的分析可知,机械传动是机械系统的重要组成部分,机械传动科学技术的发展和人们的生产生活水平具有十分密切的关系。21世纪是科技信息高速发展的时代,各领域都应用到机械传动科学技术,将先进的新机技术、能源技术、环保技术和新材料技术应用到机械传动领域中,才能促进机械传动科学技术的可持续发展。

参考文献

[1]颜鸿森.机械装置的创造性设计[M],北京:机械工业出版社,2002.

机械设计的发展历史篇5

对于改革开放30年来的变化,他告诉我们一个小故事:在计划经济时期,他在向一位领导汇报有关纺织机械工业年度计划安排需要特殊钢材时,那位领导竟然提出:纺织机械的细纱锭子还要用特殊钢材?妇女老太太手摇纱车的锭子不就行了。如今,时代的不同造就了观念上翻天覆地的变化,改革开放给人们思想上的冲击应该是最为强烈的了。

这种观念的变革涉及到改革的各个领域,包括企业管理体制的改革、产品计划、价格、物资、劳动、工资分配、人才培养、组织管理等诸多方面。同样,在全国改革开放浪潮中,纺织机械行业的改革也是从政府管理部门简政、放权、让利、给企业松绑开始的。让生产企业有点自,增加企业活力开始的。生产企业有了更多的自,企业有了更多的活力参与到激烈的市场竞争中去。现在看来,只是这几个字的改革方向,可实施起来确实不易,因为隐藏在后边的是利益的博弈。

计划管制

1978年~1992年,纺织机械行业仍然处于高度集中而统一的计划经济管理体制下,当时,以北京中纺上海太平洋集团等几大集团为主的国有企业是纺机行业的主力军。80年代末,纺机行业工业总产值为60亿,国有企业占据70%~80%的比例。吴司长说到:“那时,从一个基本建设项目需要配备的设备,一个技术改造需要的单机,一直到一个专件、部件,一个螺丝钉,都要统一计划,统一生产,统一分配。企业只管生产,丝毫不接触市场,企业生产缺乏动力,缺少积极性。”

吴司长回忆说,计划经济时期,纺织机械工业产品生产,实行“统一规划,合理分工,专业生产,全国成套”的方针。产品需求自下而上的申报,经过政府汇总并经过平衡,再根据建设需求和物资原材料的可能,编制具体计划,直接下达给企业,由企业生产,再由政府统一分配到需求申请单位。在计划的党性、指令性、先进性、科学性的约束下,上上下下,一环扣一环,不得越雷池半步。这种高度集中的统一的计划经济管理体制,政府管得很严很死,从一个基本建设项目需要配备的设备,一个技术改造需要的单机,一直到一个专件、部件,一个螺丝钉,都要统一计划,统一生产,统一分配。企业只管生产,生产的产品也不是商品,更不接触市场,企业生产缺乏动力,缺少积极性。有点积极性也是得靠政治运动。曾记得,一位曾是中央领导后来到了基层企业,通过关系想要几台纺织机械产品,由于不符合申请手续,曾被拒之门外。还曾记得,一位身经百战曾被敌人用钢丝穿过手心、已经退休的老同志想要几台织布机,也因计划编制程序问题而拒绝分配。计划框框高于一切,缺乏人性。由于计划体制的约束,这个阶段的纺织机械工业发展只是按计划生产维持现状。但改革处于酝酿阶段。

“双轨”过渡

十二届三中全会确定了我国实行有计划的商品经济体制,从1992年到1998年这一时期纺织机械行业实行“双轨制”,也成为向市场经济迈进的一个过渡时期。“这一阶段计划没有取消,但明确了计划是商品表现形式,商品是计划的内容。在这个方针指导下,纺织机械工业实行“统一规划,合理分工,专业生产,择优成套”的方针,实行“双轨制”。产品既有指令性部分,又有指导性部分,指令性部分由国家分配;指导性部分由生产企业分配。产品有了商品的属性,企业开始接触市场,企业的主动性和活力开始得到释放。吴司长说到。据历史资料显示,1995年纺织机械工业总产值达到114.4亿元,已是1978年的4.6倍。也正是从92年开始,顺应改革开放的浪潮,纺机行业中出现了合资企业,然而那时的合资也有着其特殊的历史背景,为了以市场换技术,合资企业大多要找国有企业结合,并由国有企业控股,以此引进国外技术。然而时至今日,当初最早的一批合资企业大多以“离婚”而告终,双方各有所图,一个是希望换得市场,一个是希望换得技术,这种同床异梦的合作势必难以长久。这一时期,国有企业仍然为行业的主导力量,而民营企业开始较快发展,他们由原来为国有企业做配套件的企业发展壮大,在具备一定实力后,从配套件向主机发展。

特别在1997~1998年纺织业界的压锭时期,致使产业格局逐步发展改变,国有企业成为压锭的主要对象,而民营企业此时的发展规模逐步超过了国有企业比例。到了1999年,纺机行业总产值200亿,其中一半以上则是由民营企业所创。

市场引导

党的十五届三中全会明确了我国实行社会主义市场经济体制,并且明确了国民经济中,有垄断性行业和竞争性行业。垄断性行业由国家管理,竞争性行业进入市场,在市场竞争中求生存求发展。纺织机械工业属于后者,进而取消了国家计划,纺织机械产品生产按市场需求,变成商品全部进入市场参与竞争。国家从政策上实行宏观调控,企业生产靠市场引导,形成了资源配置市场是基础,一定程度上形成了市场经济。市场成了经济发展的动力,从而促进了生产力的发展,极大的调动了企业的生产积极性。2007年,我国进入了世界纺织机械生产大国行列。

企业进一步深化改革,在产权清晰方面进行了成功的探索,“公司制”的形式得到推广。企业建立的以市场为中心的运行机制,相应建立了管理机制、创新机制、激励机制和约束机制。

1992年,著名企业家黄关从主动到中国纺织机械厂工作,首先以邓小平南巡讲话为指导,以股份制公司改造为契机,企业出现生机,1992年8月,公司改制为股份制上市公司――中国纺织机械股份有限公司。

把企业推向市场,企业也逐步适应市场经济的变化并且建立健全了以市场为中心的运行机制,以提高效率为中心的管理机制,以体现技术进步为中心的创新机制,以调动积极性为中心的激励机制,以相互制衡为中心的约束机制。纺织机械工业生产的管理体制也由行政管理逐步转变为行业管理、部门管理直到现在的行业协会实行行业自律。

机械设计的发展历史篇6

关键词:营林;机械化生产;发展

中图分类号:S750文献标识码:ADOI:10.11974/nyyjs.20170432190

受众多历史原因的影响,在我国当今社会的发展进程中,全国范围内土地荒漠化面积正在日益扩大。在可持续新型发展理念的带动和影响下,科技造林以及荒山荒地的绿化等一系列的营林生产管理工作就成为了黑龙江省木兰县相关技术工作人员主要关注的工作内容。如何才能更好的满足当今社会变化发展的基本需求,更好的促进营林机械化的发展,成为相关部门工作人员的重点研究内容。

1黑龙江省木兰县营林机械化的现状

黑龙江省木兰县隶属哈尔滨管辖区域之内,地处我国松花江中游的北部地区。木兰县土地面积共3179km2,总人口近27万。木兰县境内,三面群山环绕、总体地势北高南低,这一特有的地理特点在一定程度上决定和促进了科技造林在木兰县社会经济发展过程中的重要作用。太平种子林林场始建于20世纪60年代初期,发展到今天已经有近60a的历史,是黑龙江省木兰县主要也是开设经营历史最为悠久的林场之一。林场内部事业工作区域总面积达12111hm2,设有管辖村落11个、自然屯35个[1]。

在科技生产技术的应用水平不断提升的带动和影响下,黑龙江省木兰县营林机械化无论是在生产方式还是在工作效率上,都被面临着全新的要求和挑战。但由于相应技术人员的工作实践经验尚浅,在营林机械化生产过程中不可避免的会出现一系列的问题和弊端。

2黑龙江省木兰县营林机械化的发展

2.1坚持机械化并举方针,机械化发展符合木兰县社会生产现状

相关部门的技术工作人员如果想要顺应当今社会变化发展的潮流和趋势,实现黑龙江省木兰县营林机械化生产的又好又快发展,就必须在营林机械化生产过程之中最大限度的坚持营林机械化、半机械化、人工、畜力以及配套机电设备的应用等多种机械化生产方式的综合应用。在此基础上,营林的生产和管理一直以来都是黑龙江省木兰县众多社会生产行业中最为主要的组成部分,这就要求相关技术工作人员在机械化发展规划的制定上严格遵循木兰县实际的发展情况和生产现状。只有政府相关部门的工作人员在高度结合黑龙江木兰县实际生产以及社会发展现状的基础之上,对营林机械化生产技术的改造做出有针对性的投资管理,才能最终实现和促进木兰县营林机械化的又好又快发展。

2.2制定切实可行的发展计划,明确营林机械化的发展方向

木兰县相关部门的工作人员要对营林机械化的发展制定长远的发展计划、进一步明确木兰县营林机械化的发展方向。营林机械化生产在短期战略规划基本内容的制定要在全面依据长远发展规划基本内容的基础上展开。相关部门的工作人员还可以通过进行适当的宣传和推广,最大限度的提升营林机械化先进的生产理念在社会上的影响力度和传播范围。营林机械化发展是一项漫长而曲折的建设历程,只有相关技术工作人员树立正确的发展认知,才能采取有效发展对策,为营林机械化发展提供巨大的推动力量[2]。

2.3建立健全营林机械化管理体制,提升工作人员综合素质

相关部门工作人员想要在当今社会发展背景下更好的实现营林的机械化生产,还要在木兰县甚至黑龙江省建立一套更加科学、完善的营林机械化管理体系。管理工作人员队伍整体素质的高低直接影响甚至决定木兰县营林机械化发展的进展速度。相关部门工作人员可以聘请专业技术管理人员对营林岗上作业的工作人员进行不定期的专业知识技能培训,进一步实现营林机械化生产的制度化、规范化以及章程化管理。黑龙江省木兰县营林机械化发展进程的不断推进将对有效延长相应配套机械生产设备的使用寿命、提高营林工作的质量和工作效率以及最大限度的减少在营林生产以及管理工作开展过程中容易出现的安全故障和工作失误等,为木兰县营林机械化发展提供强有力的前提保障[3]。

3总结

最大限度的实现和促进营林生产的机械化是在当今社会发展进程不断推进的带动和影响下产生的必然势,也是当今社会经济、文化以及科学信息技术应用水平不断提升的发展结果。营林机械化能够有效提升科技造林与管理工作开展的效率,最大限度的适应和满足当今社会变化发展的需求。营林机械化将为黑龙江省木兰县林业经济的发展提供强有力的基础保障。

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