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信息時(shí)代的機(jī)械工程及工程師在機(jī)械行業(yè)的應(yīng)用在 80 年代初期,工程師們?cè)?jīng)認(rèn)為要加快產(chǎn)品的研制開發(fā),必須進(jìn)行大量的研發(fā)工作。結(jié)果是實(shí)際上只進(jìn)行了較少的研究工作,這是因?yàn)楫a(chǎn)品開發(fā)周期的縮短,促使工程師們盡可能的利用現(xiàn)有的技術(shù)。研制開發(fā)一種創(chuàng)新性的技術(shù)并將其應(yīng)用在新產(chǎn)品上,是有風(fēng)險(xiǎn)的,并且易于招致失敗。在產(chǎn)品開發(fā)過(guò)程中采用較少的步驟是一種安全的和易于成功的方法。對(duì)于資金和人力都處于全球性環(huán)境中的工程界而言,縮短產(chǎn)品研制開發(fā)周期也是有益的。能夠設(shè)計(jì)和制造各種產(chǎn)品的人可以在世界各地找到.但是,具有創(chuàng)新思想的人則比較難找。對(duì)于你已經(jīng)進(jìn)行了 6 個(gè)月的研制開發(fā)工作,地理上的距離已經(jīng)不是其他人發(fā)現(xiàn)它的障礙。如果你的研制周期較短,只要你仍然保持領(lǐng)先,這種情況并怒會(huì)造成嚴(yán)重后果。但是如果你正處于一個(gè)長(zhǎng)達(dá) 6 年的研制開發(fā)過(guò)程的中期,一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手了解你的研究工作的一些信息,這個(gè)項(xiàng)目將面臨比較大的麻煩。工程師們?cè)诮鉀Q任何問(wèn)題時(shí)都需要進(jìn)行新的設(shè)計(jì)，這種觀念很快就過(guò)時(shí)了。在現(xiàn)代設(shè)計(jì)中的第一步是瀏覽因特網(wǎng)或者其他信息系統(tǒng),看其他人是否設(shè)計(jì)了一種類似于你所需要的產(chǎn)品,諸如傳動(dòng)裝置或者換熱氣等。通過(guò)這些信息系統(tǒng),你可能發(fā)現(xiàn)有些人已經(jīng)有了制造圖紙,數(shù)控紙帶和制造你的產(chǎn)品所需要的其他所有東西。這樣,工程師們就可以把他們的職業(yè)技能集中在上尉解決的問(wèn)題上。在解決這類問(wèn)題時(shí),利用工作站和進(jìn)入信息高速公路可以大大增強(qiáng)工程小組的能力和效率。這些信息時(shí)代的工具可以使工作小組利用大規(guī)模的數(shù)據(jù)庫(kù).數(shù)據(jù)庫(kù)中有材料性能,標(biāo)準(zhǔn),技術(shù)和成功的設(shè)計(jì)方案等信息。這些經(jīng)過(guò)驗(yàn)證的設(shè)計(jì)可以通過(guò)下載直接應(yīng)用,或者通過(guò)對(duì)其進(jìn)行快速,簡(jiǎn)單的改進(jìn)來(lái)滿足特定的要求。將產(chǎn)品的技術(shù)要求通過(guò)網(wǎng)絡(luò)送出去的遠(yuǎn)程制造也是可行的。你可以建立一個(gè)沒(méi)有任何加工設(shè)備的虛擬公司。你可以指示制造商,在產(chǎn)品加工完成后,將其直接送給你的客戶。定期訪問(wèn)你的客戶可以保證你設(shè)計(jì)的產(chǎn)品按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行工作.盡管這些研發(fā)方式不可能對(duì)每個(gè)公司都完全適用,但這種可能性是存在的。過(guò)去客戶設(shè)計(jì)的產(chǎn)品通常是由小公司來(lái)制造。大公司不屑于制造這種產(chǎn)品，他們討厭與特殊定向產(chǎn)品市場(chǎng),或者是客戶設(shè)計(jì)的小批量產(chǎn)品打交道。 “這就是我們的產(chǎn)品”,一家大公司這樣說(shuō):“這是我們能夠制造出來(lái)的最好產(chǎn)品,你應(yīng)該喜歡它.如果你不喜歡,順這條街走有一家小公司,它會(huì)按你的要求去做。 ”今天,因?yàn)轭櫩蛡冇休^大的選擇余地,幾乎所有的市場(chǎng)都是特殊定向產(chǎn)品市場(chǎng)。如果你不能使你的產(chǎn)品滿足某些特定客戶的要求,你將失掉你的市場(chǎng)份額中的一大部分,或者失掉全部份額.由于這些定向產(chǎn)品市場(chǎng)是經(jīng)常變化的,你的公司應(yīng)該對(duì)市場(chǎng)的變化作出快速的反應(yīng)。定向產(chǎn)品市場(chǎng)和根據(jù)客戶要求進(jìn)行設(shè)計(jì)這種現(xiàn)象的出現(xiàn)改變了工程師研究工作的方式。今天,研究工作通常是針對(duì)解決特定問(wèn)題進(jìn)行的.現(xiàn)在許多由政府資助或者由大公司出資開發(fā)的技術(shù)可以在非常低的成本下被自由使用,盡管這種情況可能是暫時(shí)的.在對(duì)這些技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)后,他們通常能夠被直接用于產(chǎn)品開發(fā),這使得許多公司可以節(jié)省昂貴的研究經(jīng)費(fèi).在主要的技術(shù)障礙被克服后,研究工作應(yīng)該主要致力于產(chǎn)品的商品化方面,而不是開發(fā)新的,有趣的,不確定的替換產(chǎn)品。采用上述觀點(diǎn)看問(wèn)題,工程研究應(yīng)該致力于消除將已知技術(shù)快速商品化的障礙.工作的重點(diǎn)是產(chǎn)品的質(zhì)量和可靠性,這些在當(dāng)今的顧客的頭腦中是很重要的。很明顯一個(gè)質(zhì)量差的聲譽(yù)是一個(gè)不好的企業(yè)的同義詞。企業(yè)應(yīng)該進(jìn)最大的努力來(lái)保證顧客得到合格的產(chǎn)品，這個(gè)努力包括在生產(chǎn)線的終端對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)和自動(dòng)更換有缺陷的產(chǎn)品。研究工作應(yīng)該著重考慮諸如可靠性等因素對(duì)成本帶來(lái)的益處。當(dāng)可靠性提高時(shí)，制造成本和系統(tǒng)的最低成本將會(huì)降低。如果在生產(chǎn)線的終端產(chǎn)生了 30﹪的廢品，這不僅會(huì)浪費(fèi)金錢，也會(huì)給你的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手創(chuàng)造一個(gè)利用你的想法制造產(chǎn)品，并將其銷售給你的客戶的良機(jī)。提高可靠性和降低成本這個(gè)過(guò)程的關(guān)鍵是深入，廣泛的地利用設(shè)計(jì)軟件。設(shè)計(jì)軟件可以使工程師加快每一階段的設(shè)計(jì)工作。然而，僅僅縮短每一階段的設(shè)計(jì)時(shí)間，可能不會(huì)顯著地縮短整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程的時(shí)間。因而，必須致力于采用并行工程軟件，這樣可以使所有設(shè)計(jì)組的成員都能使用共同的數(shù)據(jù)庫(kù)。許多工程師的職責(zé)是進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，而產(chǎn)品是通過(guò)對(duì)材料的加工制造而生產(chǎn)出來(lái)的。設(shè)計(jì)工程師在材料選擇，制造方法等方面起著關(guān)鍵的作用。一個(gè)設(shè)計(jì)工程師應(yīng)該比其他的人更清楚地知道他的設(shè)計(jì)需要達(dá)到什么目的。他知道他對(duì)使用荷載和使用要求所做的假設(shè)，產(chǎn)品的使用環(huán)境，產(chǎn)品應(yīng)該具有的外觀形貌。為了滿足這些要求，他必須選擇和規(guī)定所使用的材料。通常，為了利用材料并使產(chǎn)品具有所期望的形狀，設(shè)計(jì)工程師知道應(yīng)該采用哪寫制造方法。在許多情況下，選擇了某種特定材料就可能意味著已經(jīng)確定了某種必須采用的加工方法?？傊?，在將設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的過(guò)程中，必須有人作出這些決定。在大多數(shù)情況下，如果設(shè)計(jì)人員在材料加工方面具有足夠的知識(shí)，他會(huì)在設(shè)計(jì)階段作出最為合理的決定。否則，作出的決定可能會(huì)降低產(chǎn)品的性能，或者使產(chǎn)品變得過(guò)于昂貴。顯然，設(shè)計(jì)工程師是制造過(guò)程中的關(guān)鍵任務(wù)，如果他們能夠進(jìn)行面向生產(chǎn)（即可以進(jìn)行高效率生產(chǎn)）的設(shè)計(jì)，就會(huì)給公司帶來(lái)效益。制造工程師們選擇和調(diào)整所采用的加工方法和設(shè)備，或者監(jiān)督和管理這些加工方法和設(shè)備的使用。一些工程師進(jìn)行專用裝備的設(shè)計(jì)，以使通用機(jī)床能夠被用來(lái)生產(chǎn)特定的產(chǎn)品。這些工程師們?cè)跈C(jī)床，工藝能力和材料方面必須句用廣泛的知識(shí)，以使機(jī)器在沒(méi)有過(guò)載和損壞，而且對(duì)被加工材料沒(méi)有不良影響的情況下，更為有效地完成所需要的加工工序。這些制造工程師們?cè)谥圃鞓I(yè)中也起到重要作用。少數(shù)工程師們?cè)O(shè)計(jì)在制造業(yè)中使用的機(jī)床和設(shè)備。顯然，他們上設(shè)計(jì)工程師。而且對(duì)于他們的產(chǎn)品而言，他們同樣關(guān)心設(shè)計(jì)，材料，和制造方法之間的相互關(guān)系。然而，他們更多地關(guān)心他們所設(shè)計(jì)的機(jī)床將要加工的材料的性能和機(jī)床與材料之間的相互作用。還有另外一些工程師，即材料工程師，他們致力于研制新型的和更好的材料，他們也應(yīng)該關(guān)心這些材料的加工方法和加工對(duì)材料性能的影響。盡管工程師們所起的作用可能會(huì)有很大差別，但是，大部分工程師們都必須考慮材料與制造工藝之間的相互關(guān)系。低成本制造并不是自動(dòng)產(chǎn)生的。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)，材料選擇，加工工藝裝備選擇和設(shè)計(jì)之間都有著非常密切的相互依賴關(guān)系。這些步驟中的每一個(gè)都必須在開始制造前仔細(xì)的加以考慮，規(guī)劃和協(xié)調(diào)。這種從產(chǎn)品設(shè)計(jì)到實(shí)際生產(chǎn)的準(zhǔn)備工作，特別是對(duì)于復(fù)雜產(chǎn)品，可能需要數(shù)月甚至數(shù)年的時(shí)間，并且可能花費(fèi)很多錢。典型的例子有，對(duì)于一種全新的汽車，從設(shè)計(jì)到投產(chǎn)所需要的時(shí)間大約為 2 年，而一種現(xiàn)代化飛機(jī)則可能需要 4 年。隨著計(jì)算機(jī)和由計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的紙帶與計(jì)算機(jī)本身控制機(jī)器的出現(xiàn)，我們進(jìn)入了一個(gè)生產(chǎn)計(jì)劃的新時(shí)代。采用計(jì)算機(jī)將產(chǎn)品的設(shè)計(jì)功能與制造集成，被稱為 CAD/CAM（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)/計(jì)算機(jī)輔助制造） 。這種設(shè)計(jì)被用來(lái)制定加工工藝規(guī)程和提供加工過(guò)程本身的編程信息?？梢愿鶕?jù)提供設(shè)計(jì)與制造用的中心數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)的信息繪制零件圖，需要時(shí)可以生成加工這些零件時(shí)使用的程序。此外，對(duì)加工后零件的計(jì)算機(jī)輔助試驗(yàn)與檢驗(yàn)也得到了廣泛的應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)價(jià)格的降低和性能的提高，這種趨勢(shì)將毫無(wú)疑問(wèn)地得到不斷加速的發(fā)展。隨著我們步入信息時(shí)代，要取得成功，工程師們?cè)诩夹g(shù)開發(fā)和技術(shù)管理方面都應(yīng)該具有一些獨(dú)特的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。成功的工程師們不但應(yīng)該具有寬廣的知識(shí)和技能，而且還應(yīng)該是某些關(guān)鍵技術(shù)或?qū)W科的專家，他們還應(yīng)該在社會(huì)因素和經(jīng)濟(jì)因素對(duì)市場(chǎng)的影響方面有敏銳的洞察能力。將來(lái)，花在解決日常工程問(wèn)題上的費(fèi)用將會(huì)減少，工程師們將會(huì)在一些更富挑戰(zhàn)性，更亟待解決的問(wèn)題上協(xié)同工作，大大縮短解決這些問(wèn)題所需的時(shí)間。我們已經(jīng)開始了工程實(shí)踐的新階段。計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)使工程師們具有了越來(lái)越強(qiáng)的解決問(wèn)題的能力，這也給他們的工作帶來(lái)了很大的希望和喜悅。為了確保成功，我們所使用的工具的性能和對(duì)更好的產(chǎn)品與系統(tǒng)的不斷追求應(yīng)該與標(biāo)志著在工程方面所有巨大努力的創(chuàng)新工作所帶來(lái)的喜悅相適應(yīng)。機(jī)械工程是一個(gè)偉大的行業(yè)，在我們盡可能多地利用了信息時(shí)代所提供的機(jī)遇后，它將變得更加偉大。