傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造與機(jī)械自動(dòng)化的比較分析

[摘 要]傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)在我國工業(yè)化發(fā)展進(jìn)程中有著及其重要的歷史和發(fā)展地位，包括現(xiàn)在機(jī)械設(shè)計(jì)概念和技術(shù)的研發(fā)，自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)數(shù)控技術(shù)的突破，都離不開傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化的基礎(chǔ)理論。本文重點(diǎn)研究了傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造與機(jī)械自動(dòng)化化的本質(zhì)區(qū)別，以及應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢(shì)的不同，旨在提出機(jī)械行業(yè)基礎(chǔ)理論方面?zhèn)€人的一些見解。

[關(guān)鍵詞]傳統(tǒng)；機(jī)械設(shè)計(jì)制造；自動(dòng)化；比較

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化是機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)為主體，多門技術(shù)學(xué)科相互滲透、相互結(jié)合的產(chǎn)物，是正在發(fā)展和逐漸完善的一門新興的邊緣學(xué)科，機(jī)械自動(dòng)化使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電器化”邁入了以“機(jī)械自動(dòng)化”為特征的發(fā)展階段。

一、我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展歷史

從原始社會(huì)早期人類使用的諸如石斧、石刀等最簡(jiǎn)單的工具，到杠桿、轆轤、人力腳踏車、獸力汲水車等簡(jiǎn)單工具，發(fā)展到較復(fù)雜的水力驅(qū)動(dòng)，風(fēng)力驅(qū)動(dòng)的水碾和風(fēng)車等較為復(fù)雜的機(jī)械。18世紀(jì)英國的工業(yè)革命以后，以蒸汽機(jī)、內(nèi)燃機(jī)、電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源的機(jī)械促進(jìn)了制造業(yè)、運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展，人類開始進(jìn)入現(xiàn)代化的文明社會(huì)。20世紀(jì)電子計(jì)算機(jī)的發(fā)自動(dòng)控制技術(shù)、信息技術(shù)、傳染技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，使機(jī)械進(jìn)入完全現(xiàn)代化階段。機(jī)器人、數(shù)控機(jī)床、高速運(yùn)載工具、重型機(jī)械及其大量先進(jìn)機(jī)械設(shè)備加速了人類社會(huì)的繁榮和進(jìn)步，人類可以遨游太空、登陸月球，可以探索遼闊的大海深處，可以在地面以下居住和通行所有這一切都離不開機(jī)械、機(jī)械的發(fā)展已進(jìn)入智能化階段。機(jī)械已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)和服務(wù)的五大要素之一。機(jī)械的發(fā)展史也是人類文明的發(fā)展史。

在古代的中國機(jī)械工程領(lǐng)域的發(fā)明與創(chuàng)造也是非常輝煌的，如磨制技術(shù)，金屬的冶煉技術(shù)等。而中國機(jī)械制造業(yè)主要是1949年后發(fā)展起來的。新中國建立后，我國經(jīng)濟(jì)取得的巨大成就也是和制造業(yè)的進(jìn)步分不開的。經(jīng)過幾十年的奮斗，我國制造業(yè)已經(jīng)構(gòu)件了具有相當(dāng)規(guī)模和水平的制造體系，當(dāng)今中國已成為舉世矚目的制造大國。機(jī)械制造業(yè)總體生產(chǎn)規(guī)模不斷加大，機(jī)械制造是有100多個(gè)行業(yè)、857萬個(gè)企業(yè)（大型企業(yè)占1%）及6萬多種產(chǎn)品門類齊全的工業(yè)體系。連續(xù)6年保持我國第一大類出口商品地位，機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)能力是解放前的2600倍，居世界第5位，機(jī)床擁有量居世界第1位，汽車產(chǎn)量居世界第4位。

二、傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造與機(jī)械自動(dòng)化理論綜述

不論是理論學(xué)習(xí)還是生產(chǎn)實(shí)際，機(jī)械設(shè)計(jì)制造與機(jī)械自動(dòng)化的概念幾乎都是同時(shí)出現(xiàn)的，很少有人會(huì)把機(jī)械設(shè)計(jì)制造和機(jī)械自動(dòng)化分開來討論，原因是機(jī)械設(shè)計(jì)制造和機(jī)械自動(dòng)化是工業(yè)生產(chǎn)中渾然一體的工藝程序，離開了機(jī)械設(shè)計(jì)制造，也就沒有機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)的發(fā)生，反之也是。不過對(duì)于在校專業(yè)理論學(xué)習(xí)的學(xué)生來說，深入剖析機(jī)械設(shè)計(jì)制造和機(jī)械自動(dòng)化的理論聯(lián)系和區(qū)別，對(duì)提高對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化這門學(xué)科的理解很有必要。

機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)指從事各種動(dòng)力機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、冶金礦山機(jī)械、化工機(jī)械、紡織機(jī)械、機(jī)床、工具、儀器、儀表及其他機(jī)械設(shè)備等生產(chǎn)的行業(yè)。如果說一個(gè)工廠，需要給國家經(jīng)濟(jì)創(chuàng)造價(jià)值，那么單一的機(jī)械運(yùn)作顯然是不能實(shí)現(xiàn)的，如果能夠?qū)⒓夹g(shù)工人進(jìn)行大批量擴(kuò)招，并且將機(jī)器大規(guī)模復(fù)制，在資金供應(yīng)充足的前提下，如何讓規(guī)模機(jī)械運(yùn)作就是機(jī)械自動(dòng)化的研究范疇。通俗來講，傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造與機(jī)械自動(dòng)化有很強(qiáng)烈的因果關(guān)系和并列關(guān)系，因?yàn)槔媒?jīng)典力學(xué)、電子技術(shù)與科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、機(jī)械材料與工程學(xué)等綜合科學(xué)知識(shí)，對(duì)預(yù)期生產(chǎn)目標(biāo)進(jìn)行科學(xué)計(jì)算和規(guī)劃，所以產(chǎn)生了機(jī)械設(shè)計(jì)制造的程序，單個(gè)的機(jī)械測(cè)試檢驗(yàn)合格后，整體的自動(dòng)化程序就開始啟動(dòng)，投入生產(chǎn)，這是因果關(guān)系的一種解析。那么所謂的并列關(guān)系，就是在宏觀角度對(duì)整個(gè)機(jī)械生產(chǎn)效果的考慮，即機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中往往伴隨著自動(dòng)化技術(shù)和自動(dòng)化思想地?fù)胶停鴻C(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)流程地規(guī)劃過程中都是機(jī)械設(shè)計(jì)制造的理論知識(shí)，二者相輔相成，共同推動(dòng)工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

三、我國現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造與機(jī)械自動(dòng)化的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)

20世紀(jì)90年代初，隨著CIMS技術(shù)的大力推廣應(yīng)用，包括有CIMS實(shí)驗(yàn)工程中心和7個(gè)開放實(shí)驗(yàn)室的研究環(huán)境已建成。在全國范圍內(nèi)，部署了CIMS的若干研究項(xiàng)目，諸如CIMS 軟件工程與標(biāo)準(zhǔn)化、開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與發(fā)展戰(zhàn)略，CIMS總體與集成技術(shù)、等均取得了豐碩成果，獲得不同程度的進(jìn)展。但因大部分大型機(jī)械制造企業(yè)和絕大部分中小型機(jī)械制造企業(yè)主要限于CAD 和管理信息系統(tǒng)，底層基礎(chǔ)自動(dòng)化還十分薄弱，數(shù)控機(jī)床由于編程復(fù)雜，還沒有真正發(fā)揮作用。因此，與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，我國的制造業(yè)仍然存在一個(gè)階段性的整體上的差距。

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)從上個(gè)世紀(jì)20年代開始發(fā)展應(yīng)用以來，已經(jīng)得到了迅速的發(fā)展，特別是近年來計(jì)算機(jī)的高度集成化，開始采用了計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，大大加快了機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展，但我國仍處于初級(jí)操作階段的自動(dòng)化。目前，世界各國的機(jī)械自動(dòng)化水準(zhǔn)除少數(shù)工業(yè)發(fā)達(dá)國家的某些生產(chǎn)部門外，大多數(shù)還處于操作階段的自動(dòng)化。我國也不例外，我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)層次低。我國機(jī)械制造業(yè)企業(yè)中自動(dòng)化裝備少、水準(zhǔn)低，不僅在數(shù)量上同世界先進(jìn)國家有較大差距，而且在品種上、質(zhì)量上、使用上，同世界先進(jìn)水準(zhǔn)也存在階段性差距。實(shí)現(xiàn)我國機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)是一個(gè)長(zhǎng)期的過程，不可能一蹴而就。需要循序漸進(jìn)，不斷努力，創(chuàng)造條件，向自動(dòng)化的高級(jí)理想階段邁進(jìn)。未來機(jī)械制造業(yè)必然以集成化、智能化、敏捷化、信息化為方向，是各國經(jīng)濟(jì)實(shí)力、人才實(shí)力乃至綜合國力的較量。計(jì)算機(jī)集成制造（CIMS）是2l世紀(jì)制造企業(yè)的主要生產(chǎn)方式，利用包括計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD），計(jì)算機(jī)輔助工程分析（CAE），計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)（CAPP），計(jì)算機(jī)輔助工裝設(shè)計(jì)（CATD）數(shù)控程序編制（NCP）等軟件技術(shù)來輔助生產(chǎn)是一個(gè)重要的方式。

四、結(jié)語

傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造和機(jī)械自動(dòng)化的理論區(qū)分固然是作為學(xué)習(xí)階段高校學(xué)生應(yīng)該深入了解的內(nèi)容，但作為影響整個(gè)國家工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要領(lǐng)域，機(jī)械設(shè)計(jì)制造與機(jī)械自動(dòng)化未來技術(shù)的研發(fā)和發(fā)展，同樣值得關(guān)注，也是身為機(jī)械專業(yè)高校學(xué)生共同奮斗的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳靜. 機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 中國石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量. 2011（01）.

[2]田愛華，關(guān)金貴，劉興德. 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)工程素質(zhì)人才培養(yǎng)探討[J]. 吉林化工學(xué)院學(xué)報(bào). 2011（04）.

[3]宋建偉，謝偉東，李國昌. 應(yīng)用型本科機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐教學(xué)探討[J]. 職業(yè)技術(shù). 2010（09）.