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机械工程师最完整知识体系图，学到死的节奏！

非标机械专栏

1年前浏览1194

下面这几张图告诉你，作为一个合格机械工程师有多难了！或许你在工作中没有确切的提到图中的某一项工作，但是做一个行业的设备方案设计，或者做一项应用技术研究，你或多或少的都会考虑到或者用到图中的知识点。

把上图进行细化后：

看看下面的内容，你哪些方面不会呢？

一、数学/应用科学

1.数学

解析几何

微积分学

线性代数

概率与统计

2.物理

运动定律

机械运动

流体力学

光学

3.工程力学

静力学

运动学与动力学

强度与刚度

4.电工与电子技术

直流电路

交流电路

半导体

数字电路基础

二、材料

1.材料性能

常规特性

试验方法

设计依据

2.金属材料

材料特性

晶体结构

试验方法

材料选择

3.非金属材料

工程塑料

陶瓷

光纤

成型与制作方法

4.热处理

热处理方法与工艺

检测与试验方法

应用

三、产品设计

1.工程制图

机械（零部件、系统）

液压、气动

电气

逻辑图

示意图

焊接符号

尺寸标记

形位误差标记

表面粗糙度标记

2. 产品设计基础

机械原理

机械零件

液压气动与密封

工、夹、量、模具设计

公差与配合

尺寸链应用

3. 设计支持技术

摩擦、磨损与润滑

工业设计（造型设计）

振动与噪声

防腐与表面处理

有限元计算

并行工程应用

快速原型制造（RPM）

4. 计算机辅助设计

机械二维CAD

机械三维CAD

电子线路CAD

四、制造工艺

1.工艺过程制定

切削加工

装配

电加工

表面加工

压力加工

焊接

粉末冶金

2.工艺方案设计

产品工艺分析

平面图设计

生产线设计

典型零件工艺设计

离散的与连续制造的对比

柔性的与刚性自动系统的对比

3.工艺装备

工艺装备规划

装配

切削加工

表面加工

焊接

压力加工

钳工

4.标准设备设计

功能确定

机械结构

材料选择

运动控制

五、管理/经济

1.安全

设备计划

设备安全操作

产品责任

环境保护（废气、废渣、废水排放处理）

危险品操作、储存

防火、防毒、防爆、防静电、防噪音

安全规范、标准、法律

2.工程道德法规

税法

会计制度

诚信

义务

专利法

商标法

合同法

著作权法

公司法

现代企业制度

3.工程经济

价格依据

生产许可

价值分析

价值工程

4.工业工程

工效学

人因工程

工作流程分析与改善

物流

JIT

成组技术

设备资源分配

库存计划与控制

现场管理

定置管理

5S活动

六、质量控制/质量保证

1.质量保证

TQM概念

质量保证体系

ISO9000

ISO14000

2.过程控制设计

控制图表

缺陷分析

概率分析

QC活动

3.计量/测量、理化检测

定标

校正

坐标测量

传感技术及非电量测量

齿轮、螺纹检测

自动测量系统

在线测量

化学分析

金相

探伤与无损检测

七、计算机应用/自动控制

1.计算机应用

仿真

MRPⅡ

传送图形

机械加工程序

CAD/CAPP/CAM

2.CAM/CIMS

机械制造网络

应用

拓扑化

协议

基本概念

PLC

应用

程序

逻辑

基本概念

CIMS基本概念

3.CNC/NC程序

普通程序格式

普通标准代码

机械联动轴

转换媒体

数据显示

点-点操作

等值线操作

插补

4.自动化仓库

条形码

自动识别

声音识别

储存和取货系统

5.机器人/自动化系统

机器人

FMS

控制系统理论

开环

闭环

机械控制系统

电磁控制系统

电子控制系统

液压控制系统

气动控制系统

八、先进制造技术（一般了解）

微型机器人

智能控制技术

纳米材料与纳米加工技术

虚拟轴机床

可靠性设计

绿色产品设计

绿色工艺设计

高能束加工技术

九、管理创新/市场营销（一般了解）

ERP

系统重组（BPR）

WTO、机械进出口业务

敏捷制造（AM）

精益生产（LP）

虚拟企业

招投标

了解了知识体系，再配合下面的机械工程师的级别划分，看看自己在哪个位置——

首先，千万不要以为机械只是搞结构，更不要以为结构只是使用PROE、solidworks或者其他什么软件……

其实搞机械机构的有个先天优势，那就是什么产品都是以结构为平台的，你往哪里发展都有可能。搞结构能让你对产品有更直观的理解，让你更严谨，更切实。另一方面，搞结构的是个漫长痛苦的锻炼过程，但是一旦练就本领，多老都不怕，甚至越老越吃香。

机械工程师进阶都有哪些阶段呢？

菜鸟级别

1.菜鸟1级

会使用AUTOCAD画一些简单的二维图，根据这个图，你能想象产品的三维形态。

2.菜鸟2级

你的二维图上能够看到公差，材料，表面处理，工艺技术要求等信息了。而且这些信息是你自己标上去的，你知道他们意味着什么。

3.菜鸟3级

你会画二维图了，并且你画的图看上去真的能加工出实物来了，尽管有时候会犯一些错误，例如精度要求高的的连德国人都做不出来，更何况你们车间的张师傅。应领导的要求你能用一些三维软件出个效果图看看，虽然没什么实用价值，至少很有成就感。

入门级别

1.入门1级

你已经很清楚你的产品是怎么加工出来的了，而且了解每一道工艺工序的意义何在。如果需要改进，你也大体上能够判断从那里入手，对改进后可能产生的影响，你也能猜到一二。

这个时候，你已经对深刻的认识到二维工程图远比三维模型有意义的多。你开始鄙视那些只会用三维软件建一些三维模型的所谓机械工程师。

2.入门2级

你开始了解什么叫企业信息化。知道了三维设计其实很有用，并且可以把你热爱的工艺信息融入到三维设计中来。这个时候你应该已经能够熟练地应用三维软件设计一些常用的零部件，并且生成足以指导生产的二维工程图，或者直接拿到数控设备上加工出来。

专家级别

1.专家1级

你已经能够使用相关设计软件管理生产了，包括设计出图，零部件清单管理（BOM）；你对生产流程已经很清楚，能够识别技术关键点并着力解决；甚至已经开始尝试利用有限元分析进行强度、疲劳等的分析，并且可以轻易的写篇洋洋洒洒的设计文档出来，忽悠菜鸟是不成问题了。而且如果你还没有当上设计主管的话，可能是人际关系上需要再努把力了。

2.专家2级

你已经隐隐约约的感受到简单而重复的设计出图是在浪费你的时间，因为这些东西你已经烂熟于胸。你更希望有更多的时间去致力于提升产品的整机竞争力，比如如何降成本，如何改进工艺流程，如何提升设计效率。

你能够看到你的产品在结构、材料、功能上还有不足，你能够意识到这不是你一个人能改变的，你开始利用周边的技术资源进行系统的考量，制定产品竞争力提升的计划，并列出技术节点去一一攻破。

3.专家3级

这个时候你已经超越“结构设计”的范畴了。你应该很清楚，你的产品在结构上已经没什么潜力可以挖掘了。但是围绕着结构，你能够关注到整机产品的各个特性需求，在EMC、散热、噪声、安规、环境、人机工程、DFX（DFM可制造性、DFI可安装性、DFA可装配性、DFT可测试性）等等一系列领域都能够灵活渗透应用，全面提升产品的核心竞争力。

大师级

对整个产品的核心竞争力负责，是你的基础工作了。同时，你要了解国内外制造业相关标准规范，知道你的产品要在欧洲或北美销售会面临什么样的门槛，需要提供什么样的认证，你怎样提升你的产品来满足这些需求。

你还必须对竞争对手的产品了如指掌，能够一针见血的指出对方的短木板，和你自己产品的优势所在。你了解行业动态，能够预见将来5年甚至十年该产品的发展趋势，并制定长期的发展战略，指导你的手下进行相关的技术积累。

机械设计的内容讲解到此结束，欢迎各位进行补充。

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来源：非标机械专栏

静力学振动疲劳化学电路冶金电子焊接理论材料机器人

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首次发布时间：2023-11-23