机械工业发展史论文2000

《中国机械史》出版：台湾越吟出版社作者：陆敬严，(1939～)，江苏宿迁人，同济大学机械系任教，中国机械史学会常务理事，《美中经济导报》(美国)高级顾问。简介：在书中，作者综述了中国古代机械的发展，属于通史性质，体例编排以历史发展年代为经，呈现了中国机械的发展规律；并以机械分类及重要的人物为纬，加以叙述评论，描摹出中国机械在各时期的发展水准、主要特点、及相互关系；该书强调联系中国古代科技发展的整体状况和社会发展背景进行分析论述，为认识古代中国社会的变迁提供了新的视角。作者还分析中国近代机械技术落后的原因，认为中国近代工业的经验教训具有重要的价值，未来中国科技的腾飞特别有赖于人才的培养、教育的改善。《中国科学技术史·机械卷》该书共分10章，篇幅较大，内容充实，史料丰富。所以形成以上特点，主要因该书的编者队伍的组成，是从全国的机械史研究者中选择的，编写任务结合编者的日常工作，尽量发挥其特长，因而能使该书达到相当的深度和广度，反映了中国机械史及当前的研究情况与水准，很有价值。尤其对业内人员帮助很大。机械史乃至科技史领域是基础研究，一直受到经费的困扰，这次30大本巨著《中国科学技术史》这样重大课题所以能得以实施，也因为有着国家自然科学基金委员会和中国科学院及所属的科学出版社的鼎力支持，使这项工作没有了后顾之忧。文明古国终于在世纪交替之际有了一本较为可观的机械史著作，但它毕竟只是巨著《中国科学技术史》的一部分，不是完整、独立的机械史作品。作为文明古国之一，中国古代机械成果种类多、数量大、出现早、水平高。中国古代机械史的研究当大有可为，但现实的情形却恰相反，20世纪的大半时间内，国内一直没一部高水平的机械史专著，近年来有一些重要作品问世，但许多研究领域仍属空白，出版的著作者刘仙洲(1890 -1975)作太少了。本文将为一个世纪以来国内机械史研究和出版状况作一小结， 并借此呼吁科技史界有更多人才投身机械史研究，有更多优秀的相关专著问世。中国机械史的奠基人和开山之作20世纪之前，未见有机械史方面的专门著作。后零星地出现了一些机械史方面的文章及资料。直到1935年，才出现了第一本机械史方面的专门著作——《中国机械工程史料》，该书的作者为中国机械史研究的奠基人刘仙洲先生。 　《中国机械工程史料》为32开本84页，约5万字，包括插图约50几幅。它分门别类地汇总了分散在古籍中的史料，除千余字的“绪论”外，一般为摘自古籍的内容，很少有说明文字。这本书的贡献在于它将有关资料初步加以系统化，进行归纳与整理，起到了规划陇亩、修桥铺路的作用，对以后的机械史研究影响很大。从后人的眼光看，当然会觉得这本书比较粗糙，资料不够丰富，分类方法也可商榷，但这都无损于它的巨大价值。 　“史料”一书作者刘仙洲先生，原名鹤，又名振华，号仙舟，是我国著名的机械工程专家、机械工程教育家。1890年1月27日生于河北完县农村，1918年毕业于香港大学机械系，1924年34岁时即任北洋大学校长。中华人民共和国成立之后，任清华大学第一副校长 当时清华大学校长由高教部长蒋南翔兼任 ，并任中国机械工程学会及中国农业机械工程学会理事长。他一生著作很多，著有书籍20多种，论文30多篇，共达300多万字。而后期他的贡献较多地集中在机械史方面。他一生社会、行政工作都很多，完成这些著述实属不易。 　他一向认为中国机械史因记载不详，宣传不够，他要改变这种不合理的情况。他不但积极倡导机械史研究，而且还身体力行，在机械史这片园地上以孜孜不倦地辛勤耕耘，几十年间，发表了一系列论文，使得机械史这块原本荒芜的原野上出现了片片绿洲。他的许多论文在国内外产生了重大的影响，其中的十几项：如张衡和一行的水力天文机械、指南车、记里鼓车、沙漏等，都已由中国历史博物馆在王振铎先生主持下复原制作出实物模型，在该馆陈列。文明古国只有半部机械史　经过刘仙洲先生几十年辛勤开拓，条件渐渐具备，他对自己以往的机械史研究作了阶段性的总结，写成《中国机械工程发明史 第一编 》，由科学出版社1962年5月在北京出版。该书篇幅并不大，只14万多字，但它的价值巨大。它首次对古代机械成就作了归纳与整理，内容很有系统，史料也很丰富。完全不同于有些出版物有用的材料很少，而水分和添加剂很多，徒有其表。这部著作显然没有完篇，因此刘仙洲先生明确标出该书只是“第一编”。“第二编”的编写工作，由于他太忙之故，未等编著完篇，十年浩劫就降临了中国大地，刘仙洲先生被打成“反动学术权威”，再也无法正常工作了。刘先生念念不忘自己未竟的事业，就在1970年他80岁的生日那天，他忍辱负重，给当时直接由“四人帮”控制的清华大学的领导，工工整整地写了—份“我今后的工作计划”，并将机械史“第二编”的十章目录附在“计划”之后，希望给他最起码的写作条件，允许他完成云绕心间的机械史的写作。但是，他的这一合理要求，再次遭到了“四人帮”的粗暴拒绝。 　刘仙洲先生晚年的身体十分虚弱，只能靠输液来维持生命，他仍以惊人的毅力工作着，常常半卧在病床上，用放大镜阅读文献，用颤抖的手，艰难地撰写文稿。就在1975午10月16日那天，当他在未完成的机械史手稿上写下了他生命中最后一个字——“燕”字之后，他那只曾经写下了三百多万字手稿的手，再也无力握管，笔从他手中滑落地下，他为中国机械史的研究作耗尽了最后一点力气，从此长眠不醒，为满门亲属、满园桃李留下了无尽的悲伤，也为后人留下了永难弥补的损失。 　当然不能说，这一时期完全没有机械史，例如：为满足机械工程师进修大学教学之需，北航的郭可谦教授和我编写了有关教材，在1985年刊印发行《中国机械史讲座》，出版后又作修改，并改名为《中国机械发展史》于1987年重新刊印发行。但这两本书都是教材，内容不可能十分丰富，印制也比较粗糙，所以在社会上的影响不很大。 　虽说任何一门新学科的建立，都不是一代学者的努力所能完成的，但38年来中国一直只有半部像样的机械史，时间毕竟太长久了，文明古国呼唤机械史出现。这种情况直到2000年才有了根本改变。《中国科学技术史》的一部分顺应国内外的要求，中国科学院决定组织编写、出版《中国科学技术史》，总数有卅种，总主编为当时中科院院长卢嘉锡先生。这项计划也使中国机械史的编写及出版峰回路转。当时自然科学史研究所副所长华觉明先生和我被任命为其中“机械卷”的主编。当时困难很大。因为我刚做完大手术，右肢几近瘫痪，但编写机械史是我多年的宿愿，我希望尽早结束文明古国只有半部机械史的尴尬局面，也完成刘仙洲先生的未竟之志，故还是欣然承担这一任务。经过10位作者近10年的努力，终使这一愿望在2000年成为现实。 　《中国科学技术史·机械卷》共分10章，篇幅较大，内容充实，史料丰富。所以形成以上特点，主要因该书的编者队伍的组成，是从全国的机械史研究者中选择的，编写任务结合编者的日常工作，尽量发挥其特长，因而能使该书达到相当的深度和广度，反映了中国机械史及当前的研究情况与水准，很有价值。尤其对业内人员帮助很大。 　机械史乃至科技史领域是基础研究，一直受到经费的困扰，这次30大本巨著《中国科学技术史》这样重大课题所以能得以实施，也因为有着国家自然科学基金委员会和中国科学院及所属的科学出版社的鼎力支持，使这项工作没有了后顾之忧。文明古国终于在世纪交替之际有了一本较为可观的机械史著作，但它毕竟只是巨著《中国科学技术史》的一部分，不是完整、独立的机械史作品。期待有关研究更进一步在2003年3月，位于台北市的越吟出版社又出版了由我撰写的《中国机械史》 以下简称“机械史” 。该书很有特色，与几年前所出的《中国科学技术史·机械卷》对比，在编排顺序、作者多少、篇幅大小、基础高低上都有着比较明显的不同。而“机械史”更适合一般读者，尤其是求知旺盛的青少年读者。总之，“机械卷”更利于提高业务水平，而“机械史”因简练明快、通俗易懂，适应面更广。 　作为文明古国应有不同风格、不同特色的多部机械史。按此，已出版的著作就太少了，论文也不多，不少领域研究得也很不够，有些领域几乎还是一片空白。我认为，我国的机械史研究和专著出版应当推进至不同时间段、不同地区、不同民族等各个层面上，以不负文明古国灿烂的机械成就。

机械加工的发展史还要从机械发展来讲，三次的工业革命为历史的不同阶段！当机器制造机器开始时，机械加工行业开始不断兴起！机械行业的发展历程复杂，漫长！　　人类成为“现代人”的标志就是制造工具。石器时代的各种石斧、石锤和木质、皮质的简单粗糙的工具是后来出现的机械的先驱。从制造简单工具演进到制造由多个零件、部件组成的现代机械，经历了漫长的过程。　　几千年前，人类已创制了用于谷物脱壳和粉碎的臼和磨，用来提水的桔槔和辘轳，装有轮子的车，航行于江河的船及桨、橹、舵等。所用的动力，从人自身的体力，发展到利用畜力、水力和风力。所用材料从天然的石、木、土、皮革，发展到人造材料。最早的人造材料是陶瓷，制造陶瓷器皿的陶车，已是具有动力、传动和工作三个部分的完整机械。　　人类从石器时代进入青铜时代，再进而到铁器时代，用以吹旺炉火的鼓风器的发展起了重要作用。有足够强大的鼓风器，才能使冶金炉获得足够高的炉温，才能从矿石中炼得金属。在中国，公元前1000～前900年就已有了冶铸用的鼓风器，并逐渐从人力鼓风发展到畜力和水力鼓风。　　15～16世纪以前，机械工程发展缓慢。但在以千年计的实践中，在机械发展方面还是积累了相当多的经验和技术知识，成为后来机械工程发展的重要潜力。17世纪以后，资本主义在英、法和西欧诸国出现，商品生产开始成为社会的中心问题。　　18世纪后期，蒸汽机的应用从采矿业推广到纺织、面粉、冶金等行业。制作机械的主要材料逐渐从木材改用更为坚韧，但难以用手工加工的金属。机械制造工业开始形成，并在几十年中成为一个重要产业。　　机械工程通过不断扩大的实践，从分散性的、主要依赖匠师们个人才智和手艺的一种技艺，逐渐发展成为一门有理论指导的、系统的和独立的工程技术。机械工程是促成18～19世纪的工业革命，以及资本主义机械大生产的主要技术因素。　　动力是发展生产的重要因素。17世纪后期，随着各种机械的改进和发展，随着煤和金属矿石的需要量的逐年增加，人们感到依靠人力和畜力不能将生产提高到一个新的阶段。　　在英国，纺织、磨粉等产业越来越多地将工场设在河边，利用水轮来驱动工作机械。但当时的煤矿、锡矿、铜矿等矿井中的地下水，仍只能用大量畜力来提升和排除。在这样的生产需要下，18世纪初出现了纽科门的大气式蒸汽机，用以驱动矿井排水泵。但是这种蒸汽机的燃料消耗率很高，基本上只应用于煤矿。　　1765年，瓦特发明了有分开的冷凝器的蒸汽机，降低了燃料消耗率。1781年瓦特又创制出提供回转动力的蒸汽机，扩大了蒸汽机的应用范围。蒸汽机的发明和发展，使矿业和工业生产、铁路和航运都得以机械动力化。蒸汽机几乎是19世纪唯一的动力源，但蒸汽机及其锅炉、凝汽器、冷却水系统等体积庞大、笨重，应用很不方便。　　19世纪末，电力供应系统和电动机开始发展和推广。20世纪初，电动机已在工业生产中取代了蒸汽机，成为驱动各种工作机械的基本动力。生产的机械化已离不开电气化，而电气化则通过机械化才对生产发挥作用。　　发电站初期应用蒸汽机为原动力。20世纪初期，出现了高效率、高转速、大功率的汽轮机，也出现了适应各种水利资源的水轮机，促进了电力供应系统的蓬勃发展。　　19世纪后期发明的内燃机经过逐年改进，成为轻而小、效率高、易于操纵、并可随时启动的原动机。它先被用以驱动没有电力供应的陆上工作机械，以后又用于汽车、移动机械和轮船，到20世纪中期开始用于铁路机车。蒸汽机在汽轮机和内燃机的排挤下，已不再是重要的动力机械。内燃机和以后发明的燃气轮机、喷气发动机的发展，是飞机、航天器等成功发展的基础技术因素之一。　　工业革命以前，机械大都是木结构的，由木工用手工制成。金属(主要是铜、铁)仅用以制造仪器、锁、钟表、泵和木结构机械上的小型零件。金属加工主要靠机匠的精工细作，以达到需要的精度。蒸汽机动力装置的推广，以及随之出现的矿山、冶金、轮船、机车等大型机械的发展，需要成形加工和切削加工的金属零件越来越多，越来越大，要求的精度也越来越高。应用的金属材料从铜、铁发展到以钢为主。　　机械加工包括锻造、锻压、钣金工、焊接、热处理等技术及其装备，以及切削加工技术和机床、刀具、量具等，得到迅速发展，保证了各产业发展生产所需的机械装备的供应。　　社会经济的发展，对机械产品的需求猛增。生产批量的增大和精密加工技术的进展，促进了大量生产方法的形成，如零件互换性生产、专业分工和协作、流水加工线和流水装配线等。　　简单的互换性零件和专业分工协作生产，在古代就已出现。在机械工程中，互换性最早体现在莫茨利于1797年利用其创制的螺纹车床所生产的螺栓和螺帽。同时期，美国工程师惠特尼用互换性生产方法生产火枪，显示了互换性的可行性和优越性。这种生产方法在美国逐渐推广，形成了所谓“美国生产方法”。　　20世纪初期，福特在汽车制造上又创造了流水装配线。大量生产技术加上泰勒在19世纪末创立的科学管理方法，使汽车和其他大批量生产的机械产品的生产效率很快达到了过去无法想象的高度。　　20世纪中、后期，机械加工的主要特点是：不断提高机床的加工速度和精度，减少对手工技艺的依赖；提高成形加工、切削加工和装配的机械化和自动化程度；利用数控机床、加工中心、成组技术等，发展柔性加工系统，使中小批量、多品种生产的生产效率提高到近于大量生产的水平；研究和改进难加工的新型金属和非金属材料的成形和切削加工技术。　　进入21世纪的今天，机械加工行业还是在不断的发展更新！经过2008年的经济危机之后，世界制造业的中心偏向亚洲，以中国为领跑者，将越来越扮演着重要角色！