我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展前景研究

劉學(xué)升　高鵬偉

【摘 要】在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的今天，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于促進(jìn)社會(huì)發(fā)展的各個(gè)方面，其涵蓋的內(nèi)容也在不斷被充實(shí)。在未來(lái)的發(fā)展中，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化會(huì)融合多種現(xiàn)代技術(shù)，整合現(xiàn)有資源，朝著智能化、數(shù)字化、虛擬化、模塊化、綠色化的方向發(fā)展，開闊更加廣大的發(fā)展空間，發(fā)掘出更大的發(fā)展?jié)摿Α１疚木蜋C(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展前景進(jìn)行探究。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計(jì)制造；自動(dòng)化；發(fā)展前景

機(jī)械制造業(yè)是我國(guó)制造業(yè)的重要組成部分，機(jī)械自動(dòng)化程度的高低對(duì)我國(guó)制造業(yè)的發(fā)展具有重大的影響，對(duì)我國(guó)工業(yè)體系的不斷健全完善具有重大的意義，因此對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的研究就非常有必要性和迫切性。在現(xiàn)代化發(fā)展以來(lái)，我國(guó)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化進(jìn)行了研究和應(yīng)用，取得了一定的成績(jī)，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有一定差距，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化在技術(shù)和系統(tǒng)優(yōu)化方面還要進(jìn)一步研究和完善。

1.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的特點(diǎn)

相比于傳統(tǒng)的機(jī)械制造而言，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)更具人性化和智能化，其包含了更多的技術(shù)和優(yōu)勢(shì)，并對(duì)資源進(jìn)行了重新整合。由于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化采用了多種技術(shù)，因此現(xiàn)代的機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備基本滿足了現(xiàn)代工業(yè)機(jī)器的各種內(nèi)在要求以及功能的實(shí)現(xiàn)。

在不同的工業(yè)領(lǐng)域中，各類機(jī)械設(shè)備的使用都會(huì)存在技術(shù)局限性的問(wèn)題，現(xiàn)代工業(yè)機(jī)器的內(nèi)在要求決定了一些產(chǎn)品的性能和功能要根據(jù)具體的需要進(jìn)行設(shè)計(jì)和完善。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)具有職能性和可選擇性，這就決定了產(chǎn)品會(huì)具有一定的應(yīng)需價(jià)值。

從技術(shù)的層面考慮，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化的系統(tǒng)，在對(duì)其設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我們就要考慮到其功能要求，因此，產(chǎn)品就可以根據(jù)具體需要進(jìn)行輸出。

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化系統(tǒng)是一個(gè)綜合的概念，其涵蓋了機(jī)電一體化技術(shù)和機(jī)電一體化產(chǎn)品兩個(gè)方面的內(nèi)容，而又作為產(chǎn)品，還包含了設(shè)計(jì)、制造和具體的功能，是一個(gè)系統(tǒng)化的有機(jī)整體。

2.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展前景

2.1機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的智能化發(fā)展

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化未來(lái)發(fā)展前景中，智能化是其一個(gè)非常重要的發(fā)展方向。機(jī)械設(shè)計(jì)制造的智能化，就是實(shí)現(xiàn)人機(jī)一體化功能，能夠?qū)崿F(xiàn)各種智能操作行為。在智能化發(fā)展中，主要由智能機(jī)器人和人類工程專家構(gòu)成，而從控制工程的方面來(lái)講，智能化的機(jī)器會(huì)涉及到諸多科學(xué)領(lǐng)域，如模糊數(shù)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、機(jī)電一體化等；從人工智能的方面來(lái)講，智能化的機(jī)器又會(huì)涉及到生理學(xué)、心理學(xué)、行為學(xué)等領(lǐng)域。因此，在智能機(jī)器人的幫助下，人類工程專家的工作就會(huì)更高效和便捷，甚至在某些領(lǐng)域，機(jī)器智能勞動(dòng)能夠完全取代人類的腦力勞動(dòng)。此外，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化智能化發(fā)展以后，其產(chǎn)品還將具備一定的思維能力和邏輯能力，可以通過(guò)獨(dú)立的推理判斷進(jìn)行決策和行動(dòng)。因此，在不久的將來(lái)，智能化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的應(yīng)用是可以實(shí)現(xiàn)的。

2.2機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的數(shù)字化發(fā)展

當(dāng)今社會(huì)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展，因此數(shù)字化也成為了機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展的方向。在機(jī)械制造企業(yè)中，各種信息經(jīng)過(guò)數(shù)字化處理后，通過(guò)便捷的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行快速傳遞。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)不僅可以傳輸文字和圖像，還可以進(jìn)行技術(shù)能力、功能的數(shù)字化處理。各類機(jī)械設(shè)計(jì)資料的搜集、分析、重整、規(guī)劃等都可以通過(guò)數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行保存、瀏覽、傳遞等。這些過(guò)程的實(shí)現(xiàn)會(huì)涉及到眾多計(jì)算機(jī)技術(shù)，包括數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、多媒體技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等。機(jī)械制造數(shù)字化是將機(jī)械制造和計(jì)算機(jī)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，制造業(yè)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)發(fā)布產(chǎn)品以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，建立行業(yè)發(fā)展準(zhǔn)則。因此，數(shù)字化是未來(lái)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展的方向之一。

2.3機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的虛擬化發(fā)展

機(jī)械制造企業(yè)通常對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，需要在現(xiàn)實(shí)的圖紙上進(jìn)行初步設(shè)計(jì)，在這個(gè)過(guò)程中要先設(shè)計(jì)出產(chǎn)品的主要結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)設(shè)計(jì)的圖紙?jiān)龠M(jìn)行實(shí)驗(yàn)以確定最合適的結(jié)構(gòu)，從而完成產(chǎn)品的最終設(shè)計(jì)。在這樣的設(shè)計(jì)過(guò)程中，這種設(shè)計(jì)方式需要花費(fèi)一定的人力物力及大量時(shí)間，特別是設(shè)計(jì)周期會(huì)很長(zhǎng)。

現(xiàn)代科技的日益發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷進(jìn)步為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的優(yōu)化提供了有力的技術(shù)支持。在采用計(jì)算機(jī)之后，我們可以對(duì)設(shè)計(jì)工作進(jìn)行虛擬模擬，并對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行跟蹤優(yōu)化；而且通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行信息的及時(shí)傳遞與回執(zhí)，使工作在不同地域的人們進(jìn)行實(shí)時(shí)的技術(shù)溝通，大大減少了時(shí)間的消耗。可見，虛擬化將成為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展方向之一。

2.4機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的模塊化發(fā)展

為了適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的快速發(fā)展，模塊化設(shè)計(jì)將出現(xiàn)在未來(lái)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展中。機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品可以分為不同的種類，因此在對(duì)機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，就要充分考慮到不同產(chǎn)品單元接口的差別性，而模塊化的設(shè)計(jì)就是為了滿足這一需求。尤其是在新產(chǎn)品的研發(fā)中，更要對(duì)產(chǎn)品單元進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)。機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品的單元接口可以包括動(dòng)力接口、執(zhí)行接口、反饋接口等，在進(jìn)行接口設(shè)計(jì)的同時(shí)，就要充分考慮到接口的通用性，使機(jī)械產(chǎn)品向著系列化的方向發(fā)展。因此，模塊化有利于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的創(chuàng)新，從而可以突出產(chǎn)品設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)。

2.5機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的綠色化發(fā)展

在國(guó)民經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，環(huán)境的破壞和污染問(wèn)題愈來(lái)愈突出，自然資源的日益減少引起了人們對(duì)于環(huán)境保護(hù)的關(guān)注，人們已經(jīng)逐漸意識(shí)到生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要性和迫切性。在機(jī)械制造行業(yè)，環(huán)保意識(shí)也注入其中，機(jī)械制造業(yè)涉及的眾多環(huán)節(jié)，包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)，產(chǎn)品制造，產(chǎn)品使用和產(chǎn)品維修等環(huán)節(jié)，都要充分運(yùn)用綠色環(huán)保的理念。在機(jī)械產(chǎn)品的回收再利用階段也要考慮到環(huán)境保護(hù)問(wèn)題。因此，綠色化發(fā)展是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化未來(lái)發(fā)展的一個(gè)必然趨勢(shì)。

3.總結(jié)

綜上所述，隨著我國(guó)工業(yè)的快速發(fā)展，從目前機(jī)械制造自動(dòng)化狀況來(lái)看，機(jī)械工業(yè)作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，也要隨著科技的發(fā)展而不斷進(jìn)步。現(xiàn)代制造業(yè)的發(fā)展已經(jīng)離不開機(jī)械自動(dòng)化，機(jī)械行業(yè)的眾多領(lǐng)域也已離不開自動(dòng)化系統(tǒng)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化需要不斷向更深層次的領(lǐng)域進(jìn)行拓展，以實(shí)現(xiàn)我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械制造的轉(zhuǎn)型發(fā)展、快速發(fā)展。 [科]

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