机械学科专业概论(华科,华中科技大学)
华中科技大学机械原理试题
华中科技大学机械大类机械原理考试试题专业＿＿＿班号＿＿＿姓名＿＿＿＿＿＿一、（共18分）是非判断题（对的填T，错的填F）每小题一分1.平面运动副按其接触特性,可分成转动副与高副;( F )。
2 平面四杆机构中，是否存在死点，取决于机架是否与连杆共线。
(F)3 一个K大于1的铰链四杆机构与K=1的对心曲柄滑块机构串联组合，该串联组合而成的机构的行程变化系数K大于1。
(T)4．与其他机构相比，凸轮机构最大的优点是可实现各种预期的运动规律。
(T)5．渐开线直齿圆柱齿轮传动的重合度是实际啮合线段与齿距的比值。
(F) 6．渐开线直齿圆柱齿轮与齿条啮合时，其啮合角恒等于齿顶圆上的压力角。
（F）7．斜齿圆柱齿轮的标准模数和标准压力角在法面上。
（T8、曲柄滑块机构中，当曲柄与机架处于两次互相垂直位置之一时，出现最小传动角。
(T)9.平底垂直于导路的直动推杆盘形凸轮机构中，其压力角等于零。
(T) 10．一对渐开线圆柱齿轮传动，其分度圆总是相切并作纯滚动，（F11．一对平行轴外啮合斜齿圆柱齿轮传动的正确啮合条件为摸数、压力角、螺旋角大小相等。
（F）12 机械零件和机构是组成机械系统的基本要素。
（F）13机电一体化系统由动力系统、传感系统、控制系统三个要素组成。
（F）14 机械设计有开发性设计、适应性设计、变型设计三类不同的设计。
（T）15 运动系数 反映了在一个运动循环中，槽轮的运动时间在一个间歇周期中所占的比例。
（T）16在齿轮运转时，其中至少有一个齿轮的几何轴线绕另一齿轮的几何轴线运动的齿轮系称为复合齿轮系。
（F）17采用不同的功能原理，能实现机器的同一使用要求或工艺要求。
（T）18表达机械各执行机构（构件）在一个运动环中各动作的协调配合关系的简单明确图，称为机械运动循环图。
（T）二、（6分）试计算下列运动链的自由度数.(若有复合铰链,局部自由度或虚约束,必须明确指出)，打箭头的为原动件，判断该运动链是否成为机构.解： n=6; p5=8, p4=1; F=1，（3分）H处虚约束；D处局部自由度。
华中科技大学机械设计及理论11
机械设计及理论一、专业介绍机械设计及理论专业是机械工程的一个二级学科。
该专业以机械设计前沿理论和尖端技术为发展目标，体现了交叉学科、边缘学科的内容。
1、研究方向各个招生单位的研究方向有所不同，以下以北京交通大学为例：01 智能工程与先进设计理论02 机器人学03 现代传动与控制技术04 机电液磁一体化的理论及应用研究05 精密制造与摩擦学2、培养目标掌握坚实的数学、力学和信息技术基础、系统的机械专业知识、必要的力学测试、机电一体化实验技能和较熟练运用计算机的能力；了解本学科专业发展现状和动向；掌握一门外国语，能熟练阅读专业文献，具有一定从事本学科领域内科研、教学、设计制造和技术管理的能力。
3、专业特色机械设计及理论方向的培养特色是初步掌握现代机械设计方法，尤其是计算机辅助设计、机械优化设计等；具备综合运用机、电、气、液知识进行机电一体化产品设计的基本能力；具有对机械产品性能的检测、分析、试验和机械产品研究与开发的基本能力。
4、研究生入学考试科目①101思想政治理论②201英语一③301 数学一④960机械原理（注：以上以北京交通大学为例）二、推荐院校机械设计及理论专业硕士全国较强的招生单位有：西安交通大学、上海交通大学、东北大学、华中科技大学、燕山大学、重庆大学、清华大学、中南大学、北京航空航天大学、北京科技大学、哈尔滨工业大学、浙江大学、中国石油大学、大连理工大学、西南交通大学、武汉理工大学三、就业前景机械类专业的研究生毕业生总体来说就业形势良好。
（1）社会需求大，就业形势好技术性人才一直是社会生产和生活所急需的，拥有高尖端的专业知识的毕业生具有绝对优势。
近些年，经过企业的改革、产业结构的调整与人力资源的配置优化，机械类行业紧跟市场经济和信息时代的步伐，显示出强大的生命力，对人才需求也将进一步加大。
（2）机械类人才需求潜在市场大从北京市近7年的人才紧缺专业可以发现，机械类大部分专业毕业生在人才市场上仍然“热销”。
华中科技大学机械设计基础篇课件
第一章 概论－机械零件的强度
循环特征： r
min max
——表示应力变化的情况
对称循环 — r = -1； 脉动循环 — r = 0；
非对称循环 — r≠ 0 且 | r | ≠ 1; 静应力 — r = +1
用σr 表示循环特征为 r 的变应力。如 σ-1、σ0 等
平均应力： m
max
min
强度问题
刚度问题 耐磨性问题 稳定性问题
机械设计
第一章 概论－一般问题
零件的工作能力 —
不失效条件下零件的安全工作限度
这个限度通常是以零件承受载荷的大小来表示，
所以又常称为“承载能力”
吊钩最大起重量——50 kN 工作能力或承载能力——50 kN
50 kN
机械设计
第一章 概论－一般问题
二、承载能力判定条件（设计准则）
机械设计
其他通用零件
联 轴 器
第一章 概论
弹 簧
机 架
机械设计
专用零件
第一章 概论
活塞
曲轴
同一零件可能发生各种不同形式的失效
nF
轴可能出现的失效形式： 断裂 塑性变形 过大弹性变形 共振
强度条件： 工作应力≤许用应力 σ≤ [σ] 或 τ≤ [τ]
刚度条件： 实际变形量≤许用变形量 y ≤[y]、 θ ≤[θ] 、φ ≤ [φ]
稳定性条件： 工作转速 n ≤许用转速 [n]
机械设计
三、机械零件的设计步骤
机械设计
第一章 概论－内容、性质及要求
四、学习方法
1、掌握零件设计时的共性
工作原理、结构、
受力分析、
类型、应用场合
失效形式
设计准则、 设计计算
华科大机械考研科目
华科大机械考研科目摘要：1.华科大机械考研简介2.华科大机械考研的科目3.各科目的考试内容和要点4.如何准备华科大机械考研正文：华科大机械考研简介华科大机械考研是指报考华中科技大学（华科大）机械科学与工程及相关专业的研究生入学考试。
这个考试旨在选拔具有一定学术水平和实践能力的优秀人才，为国家培养机械领域的专业人才。
对于有意向报考华科大机械专业的考生来说，了解华科大机械考研科目是非常重要的。
华科大机械考研的科目华科大机械考研主要包括以下几个科目：1.政治2.英语一3.数学一4.机械原理及设计5.机械制造技术基础各科目的考试内容和要点1.政治：主要包括马克思主义哲学、中国特色社会主义理论体系、科学社会主义和国际共产主义运动、中国革命和建设、中国改革开放以及社会主义法治思想等内容。
考生需要掌握相关知识点，理解并运用相关理论分析实际问题。
2.英语一：考试内容包括词汇、语法、阅读理解、完形填空、翻译等。
考生需要具备一定的英语基础，能够熟练地阅读和理解英文材料，具备较好的英语写作能力。
3.数学一：主要包括高等数学、线性代数、概率论与数理统计等内容。
考生需要掌握相关知识点，熟练运用数学方法解决实际问题。
4.机械原理及设计：主要考察考生对机械原理、设计方法、机械零件的结构和强度等方面的掌握程度。
考生需要具备一定的机械基础知识，能够运用相关理论分析和解决实际问题。
5.机械制造技术基础：主要考察考生对机械制造工艺、设备、刀具、量具等方面的掌握程度。
考生需要具备一定的机械制造技术基础，能够运用相关知识解决实际问题。
如何准备华科大机械考研准备华科大机械考研需要从以下几个方面入手：1.制定合理的学习计划，合理安排时间，确保各科目均衡复习。
2.系统学习各科目的知识点，掌握基本理论和方法，强化训练，提高解题能力。
3.多做真题和模拟题，总结经验，查漏补缺，提高应试能力。
4.注重实践，结合实际案例和工程项目，提高对机械领域的理解和认识。
最新华中科技大学机械设计基础考研核心资料华科硕士招生
机械科学与工程学院华中科技大学机械科学与工程学院创建于1953年，伴随着共和国机械工业的成长，机械科学与工程学院走过了风风雨雨半个多世纪的光辉历程，现已成为华中科技大学规模最大，实力最雄厚的学院之一。
早期工作主要针对大批量生产自动线和各类专用机床。
70年代，在我国首次自行研制出立式和卧式加工中心。
80年代，开始将信息技术引入传统的制造业并成为国内最重要的研究力量。
在CAD/CAM、柔性自动化、精密加工以及数控方面开始艰苦的创业。
90年代，本学科在制造业信息化、激光加工自动化、大型医疗装备方面的研究富有成效，尤其是在数控技术和制造业信息化方面取得了突破性进展，今天已形成相当规模的产业，总产值已超过5亿元，在数控和CAM/CAM/CAPP 方面当属中国高校之最。
进入21世纪后，本学科在数字制造、电子制造、微纳制造、工业工程等交叉学科领域开展了诸多具有创新性的研究工作，并成为国内在相关研究领域的排头兵。
目前，本学科已经形成了具有活力的学科方向及实力强且结构合理的学术队伍，建立了高水平的教学、科研基础平台，形成了学、研、产协调发展的态势，主要研究方向及其特色与前景如下：1．数控技术与系统此方向的研究与开发在国内处于领先水平，研究成果已转化成有相当规模的产业，年产值超过5亿元。
现正在开发研究新一代的智能的、网络化的数控系统。
2．先进装备及其技术结合国家支柱产业、国防、医疗等行业对关键装备的需求，研制实用高水平装备；参与企业重大关键装备或重型机床的数控化改造；研制数值化基础部件、先进功能部件及新型数字化装备。
3．制造业信息化技术此方向的研究与开发在国内处于前列，在CAD/CAM/CAPP方面的研究工作已形成较大规模的产业，其中CAD和CAPP所占国内市场超过70％。
在数字化样机、虚拟设计、多学科优化设计等方面的研究处于国内领先水平。
4．数字化制造面向能源、运载、国防等领域的重大需求，在数字制造基础理论研究方面国内领先并具有较大的国际影响，承担了以我校为首席的973项目、国家自然科学基金重大、重点项目，研究工作具有国内领先水平。
【华中科技大学806机械设计基础】强化课程—机械原理
答案: 1、偏心轮是由扩大转动副的结 果来实现的。 2、当极位夹角为零时，系数即 为1； 3、例如在双曲柄机构中，两个 曲柄的长度便不一样，因此曲柄不 一定是最短的。 4、解：在e=0的时间为常数。 5、e=0时，传动角为常数，e>0 时，传动角为变数偏心距为0时传 力效果较好；机构有急回特性，没 有死点
1.3 强化课程功能概述
2
第二，对考生在强化阶段专业课的复习提供了指导意见，
结合公共课的复习状态，从专业课的学习内容到学习进程
首先对目标院校及目标专业的初 试科目进行深度解析，梳理出有 效复习与考核范围。
管理，都提出了合理的学习规划方案。
第三，通过初试科目各章
3
节知识点深度剖析、重难
点总结和典型题练习，梳
【重难点6】斜齿轮的相关尺寸的计算
【重难点7】锥齿轮的相关概念 【重难点8】变位齿轮相关计算
3.5.3 齿轮机构设计典型题库
作业：
某传动装置采用一对标准直齿圆柱齿轮，齿轮参数z1 = 20，
z2 = 54，m = 4mm，加工时误将箱体孔距镗大为a' ＝
150mm，齿轮尚末加工。 当采用斜齿圆柱齿轮进行补救时，求出其螺旋角β。
在试卷结构设计上，为了拉开区分度，试卷结构会按照学科专业特点，设 计多种题型、一定比例的题量和不同层级的难度。对考生来说，需要明确 知道该科目考试的题型种类、题量比例、各题型做题时间分配比例。此外， 更为重要的，从学科知识点上来说，考生更需要掌握学科知识的基本点、 重点、难点、高频考点，以及实际解决问题的综合能力。
答案： 将齿轮改为斜齿轮，使中心距等于：
a m(z1 z2 ) / (2 cos ) 4 (20 54) / (2 cos ) 150
华科机械原理课后习题答案第五六七章_
第五、六、七章作业5-2. 在下图所示齿轮系中,已知各轮齿数z1=28, z2=15, z2’=15, z3=35, z5’=1, z6=100,被切蜗轮的齿数为60,滚刀为单头.试确定齿数比z3’/z5和滚刀的旋向.(说明:用滚刀切制蜗轮相当于蜗杆蜗轮传动.)解: 以1轮为主动轮,方向如图所示,可得蜗轮6的旋向,进而得滚刀的旋向.依题意可得, i41错误!未找到引用源。
i46错误!未找到引用源。
;应有: 错误!未找到引用源。
解之,得错误!未找到引用源。
5-5. 在下图所示齿轮系中,已知各轮齿数z1=60, z2=z2’=30, z3=z3’=40, z4=120, 轮1的转速n1=30r/min(转向如图所示).试求转臂H的转速n h.解:图中的周转齿轮系,其转化轮系的传动比的计算公式为i H14错误!未找到引用源。
由此可解得: 错误!未找到引用源。
(负号表示与n1反向) ;5-8. 在下图所示齿轮系中,已知各轮齿数z1=20, z2=40, z3=20, z4=80, z4’=60, z5=50,z5’=55, z6=65, z6’=1, z7=60, 轮1、3的转速n1=n3=3000r/min(转向如图所示). 试求转速n7.解依题意, 错误!未找到引用源。
n2错误!未找到引用源。
i 34错误!未找到引用源。
对于周围齿轮系4’-5-5’-6; 此转化轮系的传动比计算公式为:i H 36错误!未找到引用源。
;由此解出 错误!未找到引用源。
(负号表示与n 2反向);进而n 7=错误!未找到引用源。
;5.12 在如图所示齿轮系中，已知各轮齿数1z =20，2z =40，3z =35，'3z =30，''3z =1，4z =20，5z =75，'5z =80，6z =30，7z =90，8z =30，9z =20，10z =50，轮1的转速1n =100r/min,试求轮10的转速10n 。
(完整版)华中科技大学机械原理6
§5-1 定轴齿轮系及其传动比 §5-2 周转齿轮系及其传动比 §5-3 §5-4 §5-5 §5-6 减速器
齿轮系：由一系列齿轮组成的传动 称为齿轮系
定 轴 轮 系
周 转 轮 系
复 合 轮 系
齿轮系的传动比：轮系中首末两轮的角 速度之比，包括计算传动比大小和确定 首末两轮的转向关系。
已知：z1=30， z2=20， z2’=30， z3 = 25， z4 = 100 n1=100r/min， 求i1H。
1）分清轮系：1-2为两定轴轮系，2’-3-4, H为行星轮系。
2）分列方程
3
n1 z2
n2'
nH
z3z4
1
,
H
n2
z1 n4 nH
z2'z3 2
2'
3）联立求解：
1
3
4
（1）在1-2-3-H组成的行星轮系中，有：
i1H
1 i1H3
1 (
z3 ) z1
1
57 6
63 6
2 2'
（2）在4-2'-2-3-H组成的行 星轮系中，有：
H
1
i4 H
1 i4H3
1 ( z2z3 ) z4 z2
1
25 57 56 25
解得: n5 封31闭50式0 复59合3 (轮r m系in )
(n5与n1转向相同)
§5-4 齿轮系的功用
1、在体积较小及重量较轻的条件下，实现大功率传动
2、获得较大的传动比
3’
3
2’
2
3、用作运动的合成
2
3
H
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公元前100年：罗马，水车；中国，水轮机雏形 公元1世纪： 亚力山大，希罗，反动式汽轮机雏形 公元25-221年：中国，杜诗，冶铸鼓风用水排 公元265-420年：中国，杜预，水轮驱动的水转连磨 公元700年： 波斯，风车 1127年：中国，水转纺车 1131年：中国，燃汽机雏形 1629年：意大利，冲动式汽轮机雏形 1698年：意大利，萨弗里，首次将蒸汽用于工业动力 1705年：英国，纽科门，活塞式蒸汽机 1769年：英国，瓦特，实用蒸汽机专利 1838年：俄国，雅可比，直流电动机 1897年：美国，西屋公司，两相交流感应电动机
7.8 %
11.9 %
17.6%
增长率
工业增长 工业增加值 年均增长率
制造业增长 制造业增加值 年均增长率
2001年全国制造业的税收
1953至1998年
9
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战略地位（4）
装备制造业是国民经济发展的基础，担负
着为国民经济各行业提供装备的重要任务
小亚细亚赫第王国，铁器 公元前1000年：中国，铁犁 公元前476年： 中国河北易县，淬火钢 公元前113年： 中国河北满城，渗碳钢 ……… 公元1898年： 美国，泰勒、怀特，高速钢 公元1932年： 德国，施勒特尔，硬质合金 公元1938年： 德国，德古萨公司，陶瓷刀具 ………
制造业是全面建设小康社会第一位的支柱产业
大类的33% 中类的46% 全部就业人 数的11.1%
小类的64%
2001年制造业占中国社 会经济活动门类的比例 工业税收的 78.93%
总税收的 28.74%
工业就业人 数的90.5% 2001年制造业就业人数所占的比例
20 15 10 5 0 平均GDP增长 平均GDP
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《学科（专业）概论》
第 一 讲 机械制造学科的地位、现状 与发展趋势
1
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党十七大报告
“发展现代产业体系，大力推进信息化与工 业化融合，促进工业由大变强，振兴装备制造业， 淘汰落后生产能力。”
技术和优先发展领域 国别/地区
美国 日本 欧共体 韩国
科技计划
先进制造技术计划 关键技术(制造)计划
敏捷制造使能技术计划
智能制造技术国际合作计划 尤里卡计划 信息技术研究发展战略计划 高级先进技术国家计划
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发展现状（3）
许多高技术我国尚未掌握，许多重大装备我
一条生产线 一个企业
一个车间 跨企业、 跨地区
CIMS(Computer intergrated Manufacturing S.) CIMS(Contemporary Integrated Manuf. S.)
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制造内涵
本质未变；内涵更丰富、深刻、系统。
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发展简史（3）
动力机械、加工设备的发展（续）
干扰 需求 加工 设备 检测 装臵
材料 能量 信息
干扰 加工 对象 产品人脑 Nhomakorabea19
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发展简史（4）
加工设备的发展
高度发达的制造业，是衡量国家国际竞争 力的重要标志 高度发达的制造业，是决定国家在经济全 球化进程中国际分工地位的关键因素
美国：“再工业化”战略
13
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二、制造的发展简史
14
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发展简史（1）
原始制造工艺系统
干扰 需求 人体 （手、足） 人的 感官
材料 能量 信息
15
人脑
加工 对象
产品
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发展简史（2）
材料的发展、金属工具的出现
公元前3000年：美索不达米亚、埃及，青铜器 公元前2800年：中国甘肃马家窑文化，锡青铜 公元前1400年：中国河北叶城、北京平谷，热锻铁器
公元前2000年： 埃及，树木车床 公元1395年： 法国，杆棒车床 公元前400年： 我国，公输班，磨 …,…, …,…, 1774年： 英国，威尔金森，炮筒镗床 1790年： 英国，边沁，刨床、铣床、钻床 1797年： 英国，莫效，螺纹车床 1807年： 英国，步律内尔，圆锯机 1817年： 美国，惠特尼，卧式镗床 1820年： 英国，怀特，（圆柱、圆锥）齿轮 加工机床 1835年： 英国，惠特沃斯，滚齿机 1842年： 英国，内史密斯，蒸汽锤 1845年： 英国，菲奇，六角车床 20
十二五规划建议：
四、发展现代产业体系，提高产业核心竞争力 （12）改造提升制造业（发展先进装备制造业，促进 制造业由大变强），（13）培育发展战略创新型产业 （高端装备制造业），（14），（15），（16）， （17）
2
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目
录
一、制造的战略地位
发展现状（4）
制造实践 科学实验 科学计算 理论研究 各种资源 制造数据 制造信息 制造知识 制造基础知识 制造科学
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国家中长期科学和技术发展规划纲要
战略地位（2）
物质财富是人类社会生存和发展的基础，制造是人
类创造物质财富最基本、最重要的手段
制造业对国民经济的贡献 直接创造国民 生产总值的1/3 占整个工业生 产的4/5
为国家财政提供 1/3以上的收入
对出口总额的 贡献率90%
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战略地位（3）
“振兴装备制造业”
——中国共产党第十六、十七次全国代表大会报告
大工业必须掌握这一特有的生产资料，即机 器的本身，必须用机器生产机器，这样，大工业 才能建立起与自己相应的技术基础，才得以自立。 ——马克思《资本论》
高端装备制造的高端：技术链高端，
价值链高端，产业链核心。
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发展简史（5）
信息检测与控制技术发展（计算机的应用）
干扰 指令 计算 机 加工 设备 检测 装臵
干扰 加工 对象 产品
材料
能量 信息
（如1952年，美国，帕森斯，数控机床）
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发展简史（6）
信息检测与控制技术发展（设备状态与制造过程的监测）
制造活动的社会性、制造系统的开放性→制造科
学综合性；
制造科学是技术科学。 技术科学的基本特征：
1、中介性与独立性；2、基础性与应用性； 3、纵深性与广谱性；4、科学性与人文性。
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发展现状（2）
先进制造技术是工业发达国家的国家级关键
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贺
新
读
郎
史
1964年春 人猿相揖别。只几个石头磨过，小儿时节。 铜铁炉中翻火焰，为问何时猜得，不过（是） 几千寒热。人世难逢开口笑，上彊场，彼此弯 弓月，流遍了，郊原血。
（上阕）
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发展简史（4）
信息检测与控制技术的发展
干扰 指令 控制 器 加工 设备 检测 装臵
干扰 加工 对象 产品
材料 能量 信息
（如1873年，美国斯潘塞，单轴多轴自动机床）
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磨石成刀，冶金为锄，全凭工具扬眉。 发明机器，孰与比高低。电脑神通广大，内 存好，逻辑思维；巧软件，中枢操纵，人世 上天梯。 堪卑！编造了反华条款，禁运 巴黎；妄扼杀，神州展翅飞蹄。数控机床系 统，严封锁，已化凄凄。垂青史，华中名品， 天下究谁归？！
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保证就业率稳定，缓解就业压力，保障
社会稳定。 例：①东芝事件(1982.12～1983.6) ②《考克斯报告》 (90年代) ③《控制高技术机床出口》(2000)
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战略地位（7）
综上所述——
制造业是国家的战略性产业 高度发达的制造业，是实现工业化的必备 条件
前端：构思、决策、规划、设计等等；
前端—先天，前提。先天失误，一切皆空；
中端：加工、装配、包装等等；
中端—后天，关键。后天失误，先天作废；
后端：营销、服务、咨询、维修、使用等等；
后端—目的，根本。根本失误，前功尽弃。
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制造内涵
战略地位（5）
制造业是国家高技术产业的基础和载体