一門學科的導論書常常會讓我們看到整個學科的全貌，下面就從我近期讀的《機械工程導論：基於智能製造》這本書講起，一起來探尋學科奧秘。
導讀：近年來，信息技術領域的深刻變革帶動著包括工業領域在內的各社會領域發生著廣泛而深刻的變化，工業機器人、智能工具機、3D列印、大數據、人工智慧、移動互聯等技術的快速發展，使得工業化與信息化融合產物快速發展，表現為智能製造領域的不斷進步，本書可使大家了解機械工程學科對人類社會發展進步的重要推動作用和機械工程技術的新發展，通曉機械工程技術人員需要掌握的專業知識和技能，展望機械工程領域的美好前景。
本書共7部分：1.機械工程的基本概念、服務領域、機械工程的發展等；2.工程製圖、工程材料、工程力學等機械基礎知識；3.機械設計與現代設計的基本方法和步驟；4.成型加工、去除加工、添加加工等機械製造工藝技術和先進位造工藝；5.機電一體化技術與機械製造自動化技術；6.機械工程新發展和工業4.0發展戰略；7.現代機械工程教育體系與人才創新能力的培養。
第一部分中，先從定義上確定機械是機器和機構的統稱，是將已有的機械能或非機械能轉化為便於利用的機械能，將機械能轉化為某種非機械能或通過機械能來完成特定工作的裝備，包括動力機械、能量轉換機械和工作機械三種。它的服務領域涉及到生產生活的方方面面，包括生產機械、生活機械、機械武器等。
世界機械發展簡史：
1.最初的石器和簡單機械的出現（60萬年前-1300年）水利機械的發展
2.印刷術與思想的傳播時期（1301-1780年）機械與其他行業綜合發展
3.蒸汽機與歐洲工業革命（1781-1869年）特別是動力機器的發展
4.電與現代機械工業時期（1870-1946年）機電結合及自動化技術
5.電晶體、集成電路、數位化技術與資訊時代（1947年-）機器人、VR、隱形、通信技術
第二部分主要講製圖、材料、力學這三者在機械領域的基礎性地位，此外在製造業中，互換性給產品的設計、製造、使用和維修等方面帶來了很大的方便，已成為製造業重要的生產原則和有效的技術措施。互換性以公差和配合為基礎，公差有尺寸公差、形狀公差和位置公差，配合有間隙配合、過盈配合和過渡配合。
第三部分講到機械設計，設計作為一種創造性工作，一直是產品的靈魂。從人類社會進步過程來看，整個機械設計進程大致經歷4個階段：1.直覺設計階段2.經驗設計階段3.半理論半經驗設計階段4.現代設計階段與傳統設計相比，現代設計是一種以動態分析、精確計算、優化設計、CAD和高效化、自動化為特徵的設計方法。（目前我國仍處在過渡時期）
講完設計說製造工藝，第四部分從成型加工、去除加工、添加加工等機械製造工藝技術和先進位造工藝入手，講述各個工藝規程，說明製造工藝在產品質量保證上的關鍵作用，並專門講述先進位造工藝，未來發展趨勢是1.數位化2.智能化3.精密化4.集成化5.網絡化6.綠色化
第五部分講機電及其自動化技術，機電一體化（Mechatronics）最初於1971年由日本學者提出，是Mechanics前半部分和Electronics後半部分結合構成，意為兩者結合，機電及其自動化技術實現了機械技術（機械學、機構學等）、微電子技術（半導體技術、計算機技術）和信息技術等的高度融合。典型產品有數控工具機、機器人、汽車電子、智能化儀器儀表、電子排版印刷系統、CAD/CAM系統等。
從技術體系上來說，
1. 機械技術是基礎。機械系統主要實現傳動、支撐和執行功能。
2. 計算機與信息處理技術是最活躍因素。Mechatronics主要採用工業控制機進行信息處理，常用工業控制機主要有單片機（集成電路）、可編程序控制器（PLC）、總線式工業控制機（結構化和組太化）等。
3. 自動控制技術的難點在於自控理論的工程化和實用化，包括控制系統設計和仿真、現場調試和運行等，內容極其豐富，包括高精定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷、校正、補償、示教再現、檢索等技術。
4. 傳感檢測技術的關鍵在於傳感器，其精度、靈敏度和可靠性直接影響產品性能。
5. 伺服驅動技術是直接執行操作的技術，伺服系統是實現電信號到機械動作的轉換裝置或部件，對系統動態性能、穩態精度、控制質量具有決定性影響。
6. 系統總體技術最能體現Mechatronics的設計特點，用系統工程的觀點和方法對功能和技術方案組進行分析、評價和優選的綜合應用技術。
第六部分，機械工程新發展和工業4.0發展戰略，講了一些增材製造、納米製造、生物仿生製造等智能製造技術和未來發展。
Tips：在紮實掌握機械基礎知識的同時，還需要更多地去學習「信息處理技術、自動控制原理、傳感技術、伺服驅動技術和系統工程知識」，在此之外，能將前沿技術如生物學原理、人工智慧、大數據、5G等融合到現代工程領域更是對我們「終身學習」的標準和要求。