摘要新技术革命、工作边界扩展、知识产权问题、组织结构改变和中国特色条件都给中国机械工程师的工作环境带来了新变化；同时，高新技术产业化又需要机械工业开发出相应的先进装备，为此，中国机械工程师必须在光机电技术、表面技术、微尺度技术和经济性生产四个方面作出相应的努力；在这样的历史使命和发展机遇面前，中国的机械工程师必须塑造自己成为掌握制造技术、信息技术和管理技术的复合型工程师。
1前言
世界进入21世纪，人类迎接知识经济，中国持续快速发展，在我国机械工程师面前，发生了空前巨大的变化，有太多的问题值得我们深思。
1.1机械工业的地位起了很大的变化
建国以来历来充当“火车头”、“心脏”、“工业化象征”的机械制造业，在今天很多人心目中的地位已大大变化；对于制造业、传统工业、机械工程，在我国一度出现严重的观念扭曲、舆论失真，以至政策偏差和导向失误，例如把重复建设、无序竞争、污染排放、职工下岗，和制造业简单地联系起来；对于新经济、知识经济、网络经济的过度宣扬使中国的传统产业进一步受到冲击，发达国家经济学家散布的“夕阳产业”论调在中国无形中撒下了阴影；“信息化带动工业化”的重大决策也被不少人曲解为是一种单向动力机制，而不是以“信息化加速工业化、工业化支撑信息化”为内涵的相辅相成双向互动关系。
1.2中国制造业走向“世界制造基地”
在全球经济结构大调整的今天，中国依然凭借一系列优势，正在成为世界制造中心，当然，在本质上这只是大多数中低档产品和零部件产品的生产加工基地，所谓的“世界生产车间”，多数并不具有自身的知识产权，原始设计和研究开发能力依旧薄弱。但就是这一情况，已令很多人兴高采烈，陶醉于制造业大国和强国的美好前景之中，盲目乐观和麻痹正在悄悄滋长。
1.3装备制造业陷入尴尬境地
2新形势
今天摆在中国机械工程师面前的，是前所未有的巨大变化，可以按五个方面来分析：
2.1随着科学技术飞速发展，工程知识的基础发生巨大变化
2.1.1信息技术
计算机及信息技术渗透到一切工程应用领域，对信息技术的了解和应用成为所有机械工程师必须具备的知识：·信息技术发展迅速，更新换代快，旧有知识和技能很快老化过时。·机械工程师掌握了计算机设计与分析，创新的空间和灵活性比以往大大扩展。·信息收集、储存、分析和应用的范围空前广阔，工程师需要学会运用远程交流、远程会议、语言处理、人工智能决策、模拟仿真等技巧。·跨国公司通过互联网和信息技术在全球选择最佳生产和设计地点，掌握互联网手段的工程师在择业中机遇更多，竞争也更激烈。·通过互联网实现及时学习更加容易，终身再教育成为工程师的优先考虑。
2.1.2微型化
微型化技术的应用首先体现在信息电子制造、纳米机械、医疗器械和航空航天领域：·微型化技术成为机械工程师必须面对的新课题和必须学会的新技能。·微型化技术将大大改进产品，使之不用牺牲性能就能小型化。·MEMS技术将渗透到所有应用领域，微电机、微泵阀、微传感器、微传动部件成为制造业中需求快速扩张的部门。·微型化改变了外科手术，要求机械工程师设计制造更多的小型、微型与纳米级的器材。
2.1.3生物工程和医学
制造业为人类健康和优质生活服务的比重正在直线上升：·机械工程师不再是单纯和无机物体打交道，须要适时掌握必要的生命工程知识并为之创造新机器新装备。·老龄人口膨胀要求更多机械工程师参与针对保障老年健康的科技工作。·计算机改变了医疗诊断的复杂化程度，要求机械工程师创造一系列专门化器械。·机械工程师必须大大扩展快速发展中的与医疗有关的新知识，创造全新概念的新产品。
2.1.4能源与环境
科学技术越来越注重为人类可持续发展服务，机械工程师在这里起着不可缺少的作用：·人类发展的迫切需要使核能、再生能源、燃料电池等技术正在取得突破性进展。·全球人口增加，能源需求量继续增大，装备大型化的趋势在许多机械设备上依然有效。·不断提高的环保规范要求机械工程师加快清洁能源装置和风力、太阳能等装置的开发。·要求机械工程师设计制造环境兼容的产品，尽量使用可回收材料，少产生废物，减少耗费能源、材料和人力资源，大力开发各种节能设备。·产品的3R（回收、再生、回用）设计和绿色制造以及再制造成为对机械工程师的重大挑战和机遇。
2.1.5其它新技术
材料科学（如纳米材料）、智能机器、空间技术、海洋工程领域的新技术都将大大扩展工程问题的解决空间。
2.2随着全球化经济的发展，机械工程师的工作边界大大扩展
2.3随着向知识经济的发展，知识产权的地位和作用空前改变
2.4随着市场发展和社会结构的变化，企业重组和人员流动空前普遍
·市场、技术和用户爱好的不断变化要求企业反应更加敏锐，公司企业将处在不断的重组中，自我改变、自我定位、快速适应。·公司根据市场情况变化经常性地调整职员队伍的多少；工作团队快速形成和解散，雇佣关系趋向短暂。公司突出奖励能创新、能快速反应、能获取所需知识和技能、及时完成任务的员工，个人报酬差别进一步拉开。·机械工程师一辈子为一个组织工作的现象将成为例外，工作会有更大的流动性，择业竞争更激烈。·小型化科技型企业将更具吸引力；有更多的优秀工程师转向咨询工作和自办企业，以充分发挥才能，体现自我价值。·工程师的评价因素将更加侧重实际能力和业绩，而学历、学位、职称的作用将趋于淡化。·机械工程师的实际平均年龄趋向变大，如何合理用好60岁以上的工程师发挥他们的长处成为竞争因素之一。·制造业的全球转移要求工程师有与当地劳动力或外来工程师共同工作的能力，语言交流、文化沟通、合作习惯等能力变得十分重要。
2.5随着改革开放的不断深化，中国制造业的自身特点愈加明显
·接纳世界制造业中心转移，中国成为制造业产品世界性生产基地的趋势愈趋明显，适应“中场产业”发展（如零部件生产）对中国机械工程师提出了不同于设计生产整机的特殊性要求。·广阔土地和巨大的生活差距，使高中低档产品长期并存成为中国产品市场的一大特点，这对机械工程师无疑既是挑战，又是得天独厚的优势和机遇。·长期的技术落后决定了技术发展战略上的跟踪与跨越并存，机械工程师的多数要首先致力于引进消化吸收他人的技术，在学习中努力创新。·加入WTO后对外国资本的吸引力增强，会外语会计算机的中国机械工程师成为外资企业高级职员的人数将增多。·巨大市场、西部开发、奥运机遇，吸引多数跨国公司在中国设厂、设研发中心，中国工程师扩大就职于外资企业并间接提高中国制造业水平成为必然的现实。·世界经济衰退，国际华人资本，特别是台资进入内地的速度将大大加快，与台商互利合作成为重要资源，机械工程师要学会用好这一不可多得的机遇。
3新挑战
进入新世纪，机械工程师面临的挑战是双重的：既要振兴传统制造业，改造提升制造业，提高制造业在全球化角逐中的国际竞争力；又要增长能力，提高水平，为高新技术产业的发展提供必需的装备。这后者是摆在中国制造业面前的意义深远的一次挑战，是经历半个世纪发展后须要攀登的一个新的制高点。
3.1一个新的制高点
如果作一个粗线条评价，可以这样理解：我国的装备制造业，或者说是机械制造业，在20世纪60年代的代表性贡献是“九大设备”和万吨水压机，以及以它们为代表的各行各业的一批机械设备，为共和国迈上工业化之路立下了不可磨灭的功劳；而在20世纪80年代前后，以年供1500万千瓦电站设备和百台钻机的攻坚战为标志，制造业为新中国的工业现代化创造了基础设施条件，为高速发展我国能源交通事业、为推进四个现代化提供了物质基础。现在又面临着一个新的高峰。根据我国经济学家的分析，适应工业经济发展的“第一代基础设施”主要指向能源、道路和水源，承载的是人流和物流；面向知识经济时代，当前急需发展的是承载信息流和资金流的“第二代基础设施”，这就是网络、数据库、终端、电子商务系统等。为这些基础设施的建设提供装备，也就必然成为机械制造部门新的历史使命。对于已有50多年发展历史的制造业来说，无疑这一为高新技术产业提供装备的任务是一个更高、更艰巨的任务，是为中国走向新世纪、新经济、全球化、走向知识经济打基础的新的制高点。
3.2高新技术产业化需求巨大，而我国装备制造业很不适应
3.3从微电子装备做起是合理的选择
3.4传统和新兴产业之间不存在鸿沟
传统产业和新兴产业不仅是你中有我我中有你的关系，而且是新兴产业的成长有赖传统产业的基础、同时促使传统产业改造提升的关系。各新兴产业的多数复杂生产工艺，大都由相应的早已成熟的单项工艺技术经过提升改进集成组合而成。如在半导体制造技术领域有名的装备供应公司，美国Ultratech公司、VSEA公司和日本TEL公司，它们依托的基本技术分别是离子植入和等离子掺杂技术、薄膜沉积技术和激光热处理技术，都是在机械工程师熟悉的摩擦学、表面工程、真空工艺、焊接技术、热处理等传统领域普遍应用的工艺技术基础上，针对新需求综合集成，做得更精细、更实用、更高一个档次。分析国外情况，美国发展半导体技术的主角多是新兴企业；而日欧则是新老企业联合形成发展主体，特别是装备制造业更是如此。如日本佳能公司依托照相机技术发展光刻设备，日立公司依托精密加工技术发展印制线路板高速钻床，一批家电巨头大力发展微电子生产技术及装备，如松下、索尼、三洋、夏普，欧洲的博世、蔡司、飞利浦，美国的德州仪器公司，都从传统制造产业成功进入半导体制造领域。这些事实，对于经济基础远不如美国的发展中国家如何用好现有产业基础发展高新技术产业，应该是有用的启示。
3.5机械工程要有新发展
光机电综合技术，实质上属于广义的机电一体化技术，是机械和控制的综合，光学、电子学和机械学的集成，机械、材料和粒子物理化学性能的综合集成和复合，涉及机械工程的诸多领域，是微电子技术、光通讯技术、生物技术、纳米技术、航空航天技术等高新技术发展中离不开的共性技术。
所有高新技术产业都需要超精密测量和加工技术。集成电路制造走向2001年的0.13μ、2004年的0.09μ、2008年的0.06μ和2014年的0.03μ，已经成为世界半导体业界的共同目标。纳米尺度的材料展现全新性能，相应地微纳米机械需要全新的设计理念与工艺方案。机械工程必须适应这一现实，从仅仅瞄准“重”的和“大”的工作对象中解脱出来，努力在微尺度上，从毫米、微米延伸到亚微米和纳米尺度，研究开发相应的微机械工程，设计制造相应的微机械设备和器件。为此，机械工程研究的领域要发展微运动学、微结构学、微动力学、微摩擦学、微流体力学，建立基于尺度效应的微机械学。机械制造产品要有微齿轮、微电机、微轴承、微阀、微泵、微开关、微直线导轨、微激光头、微刀具、微主轴、微型传感器，并由此制成微机械、微操作器、微型机器人、微型卫星、微型武器和探测器等。相应地，机械制造技术要掌握精密/超精密技术、微型加工、微细测量、微表面处理、微电火花加工及微能量束加工等。
高新技术能否产业化，最终必然体现为经济性问题。比如海水淡化，原理问题早已解决，采用膜技术的技术方案也没有太多争议，核心是生产成本。如何能改进制膜设备，提高生产效率和成品率，加上改进传热分离系统，改进用能设备，提高输送效率，大大降低制造成本，这些以经济性为最终目标的生产技术集成，实质上都是机械工程师的应有工作。同样，太阳能光伏发电、电动汽车、风力发电、磁悬浮列车等能不能早日大面积推广，实现产业化，主要难题也都归结为经济性。机械工程师要为高新技术产业化服务，必须寻求技术和经济的全面解决方案。
3.6第三次攀登高峰的新特点
4新要求
新时期的中国机械工程师，必须适应一系列的新要求，其中最主要的是：高新技术产业化的要求、机械制造业结构调整提高素质的要求、机械工程师业务向广大服务领域扩展的要求以及适应全球化竞争和国际性合作的要求。
4.1机械工程师职业的总体发展趋势
4.2机械工程师为实现价值而塑造自己
根据新时期的新要求，必须扩展思路来定位新时期的机械工程师。例如，已有不少原先的机械工程师在银行系统里很好地发挥着作用；不少机械工程师从事经济工作研究，成为以切合生产实际为特长的知名学者；制造业的工程师应用网络技术比网络专家寻找应用实体显得更有成效等。参考美国所作的调查，年轻的机械工程师在未来十年中的期望，最普遍的两项是继续教育和职业引导（有经验的忠告、咨询、榜样）；在中年机械工程师中，未来十年的最大期望是继续教育、职业策划和能力更新；而对于有经验的机械工程师，未来十年的主要期望是继续教育、寻求新职、策划前程。由此看出，在美国，新经济的新要求反映到机械工程师对自己理想和前程的设计，都是首先希望继续教育和职业转移，都是要求自己不断适应、不断学习提高并寻求更合适的自我实现。这是大大不同于以往的就业观念、奋斗目标和择业理念的。如果稍为仔细一点观察我们的周围，这样的趋向也在悄悄向我们走来。
4.3制造活动的三轴理论
4.4制造技术的五组分学说
4.5新型制造业需要复合型人才
时代要求制造技术的叠加融合，21世纪的制造业是以系统集成和交叉融合为基本理念的新型制造业。例如，机电一体化、数控机床、CAD/CAM、FMS、数字化制造技术体现了机械技术和电子信息技术的复合；精益生产、准时制生产、工业工程、质量控制反映了机械技术和管理技术的结合；现代化的客户管理系统、库存管理、现代物流都要求管理技术和信息技术的集成。而一切AMT、CIMS、ERP、虚拟企业、电子商务、网络联盟等现代制造理念和模式的实现，必须是机械技术、管理技术和信息技术三者融合集成的结果。在美国所作的调查研究中，机械工程师未来必须具备的重要能力中包括通讯能力、计算机编程能力、业务实践、工程基础、团队工作能力、跨专业理解能力、项目管理能力、学习能力、创造性、多语言能力等多种能力的综合。