探討機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展方向

姜新忠

[摘 要]本文首先展望了機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化的發(fā)展，對(duì)一般性設(shè)計(jì)原則進(jìn)行詳細(xì)講解，重點(diǎn)論述了在保證機(jī)器功能不變的情況下如何充分利用先進(jìn)技術(shù)開展創(chuàng)新，在充分研究的基礎(chǔ)上指出了機(jī)械設(shè)計(jì)與制造及其自動(dòng)化在今后的發(fā)展情況，筆者希望利用本文研究可以明確機(jī)械設(shè)計(jì)與制造在將來的發(fā)展，以及自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)。

[關(guān)鍵詞]機(jī)械；設(shè)計(jì)；制造；自動(dòng)化

中圖分類號(hào)：TH122；TH16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）22-0115-01

1.自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展

現(xiàn)代機(jī)械的組成部分包括計(jì)算機(jī)的信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)與控制，一般情況下較常見于機(jī)械力、運(yùn)動(dòng)及能量流等機(jī)械應(yīng)用當(dāng)中。其與機(jī)械一體化要求相同，所以現(xiàn)代機(jī)械人們也習(xí)慣稱之為機(jī)電一體化。機(jī)械設(shè)計(jì)與制造以及自動(dòng)化的過程中，主要就是應(yīng)用機(jī)械與電子技術(shù)，在多個(gè)技術(shù)學(xué)科的大力支持下共同組合而成的，屬于當(dāng)前最新出現(xiàn)的并得到迅速發(fā)展的一種學(xué)科。所以對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化進(jìn)行深入研究與探索，有著非常重要的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。

2.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

我國(guó)開展機(jī)械設(shè)計(jì)制造研究、自動(dòng)化發(fā)展研究起源于上個(gè)世紀(jì)八十年代，經(jīng)過不懈努力與探索在研究當(dāng)中取得了一定的成果，但由于研究時(shí)間較短，所以還不能與西方發(fā)達(dá)國(guó)家的研究相比。在科學(xué)研究當(dāng)中，不管研究的領(lǐng)域與內(nèi)容屬于哪一方面，都要同時(shí)具備基礎(chǔ)性理論內(nèi)容、技術(shù)、工程體系等幾個(gè)組成部分。我國(guó)雖然在機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化方法的研究已經(jīng)取得了一定的成果，但當(dāng)前存在的主要問題是還不具備堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，所以筆者認(rèn)為在今后研究中還需做好下面這些工作。

2.1 機(jī)電一體化發(fā)展

當(dāng)前，在一些工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，機(jī)電一體化已經(jīng)得到了初步應(yīng)用并收到了較好的效果。主要就是利用機(jī)械設(shè)計(jì)以及自動(dòng)化技術(shù)設(shè)施，發(fā)揮機(jī)電一體化指導(dǎo)原則的作用，將不同機(jī)械設(shè)備與電子設(shè)備有機(jī)聯(lián)合在一起，借助一種電子設(shè)備的參與進(jìn)行有效控制的機(jī)械，在實(shí)際生產(chǎn)過程中可以同時(shí)達(dá)到自動(dòng)化與智能化。筆者認(rèn)為在一定意義上可以說，機(jī)電一體化就是機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展的結(jié)果，通常一般性的機(jī)械產(chǎn)品都可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械一體化發(fā)展，在充分發(fā)展的基礎(chǔ)上有利于拓展機(jī)械工業(yè)發(fā)展空間，所以做到機(jī)電一體化發(fā)展，應(yīng)該是基于當(dāng)前技術(shù)環(huán)境的創(chuàng)建機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化發(fā)展的必經(jīng)階段。

2.2 智能化發(fā)展

機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化發(fā)展的最終結(jié)果必將實(shí)現(xiàn)智能化，這一特點(diǎn)也是其與傳統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的主要區(qū)別。當(dāng)前，在很多機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化發(fā)展過程中，雖然智能化在其中也有一定程度的表現(xiàn)，但距離相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)要求還有一定的差距，當(dāng)然與工作人員脫離生產(chǎn)勞動(dòng)還有一段相當(dāng)長(zhǎng)的路要走，還不能實(shí)現(xiàn)全面智能化。但在此需要提出的是，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展的最終結(jié)果必將是智能化，將會(huì)在不遠(yuǎn)的將來代替工作人員的手工操作，節(jié)省大部分的人力資源，出現(xiàn)模擬人力操作的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造。

2.3 虛擬化發(fā)展

當(dāng)前，在設(shè)計(jì)大量機(jī)械設(shè)計(jì)與制造各個(gè)步驟當(dāng)中，設(shè)計(jì)步驟還主要以人工設(shè)計(jì)的圖紙為主，也就是在生產(chǎn)制造產(chǎn)品之前，還需要相關(guān)設(shè)計(jì)人員將產(chǎn)品的不同特點(diǎn)利用圖紙表示出來，再將圖紙應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中，生產(chǎn)人員依據(jù)圖紙生產(chǎn)出產(chǎn)品樣品，在得到有關(guān)技術(shù)部門的審核后再開展批量生產(chǎn)。

利用這種設(shè)計(jì)方式不但需要投入大量的人力物力財(cái)力，而且因?yàn)橹虚g存在著諸多環(huán)節(jié)與人為操作因素，所以不可避免地會(huì)出現(xiàn)這樣那樣的錯(cuò)誤，隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，有關(guān)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造當(dāng)中已經(jīng)得到了普遍應(yīng)用，筆者認(rèn)為在將來必然會(huì)引入先進(jìn)設(shè)計(jì)手段開展產(chǎn)品的虛擬化設(shè)計(jì)，這種設(shè)計(jì)可以在專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造設(shè)備的生產(chǎn)中直接得到應(yīng)用，利用虛擬化技術(shù)設(shè)計(jì)出符合要求的產(chǎn)品，再利用各種技術(shù)手段對(duì)其進(jìn)行檢驗(yàn)與生產(chǎn)。如果在產(chǎn)品檢驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品依然存在一定的缺陷，則可以利用系統(tǒng)直接進(jìn)行修改與訂正，如果在檢驗(yàn)中沒有發(fā)現(xiàn)各種問題，那么表明設(shè)計(jì)的產(chǎn)品是完美的，則可以將產(chǎn)品設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的各種數(shù)據(jù)直接應(yīng)用于生產(chǎn)系統(tǒng)當(dāng)中，進(jìn)行批量生產(chǎn)制造。

2.4 網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展

在當(dāng)前在機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化應(yīng)用當(dāng)中，雖然可以利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)隨時(shí)控制機(jī)械的制造與生產(chǎn)過程，但在整個(gè)生產(chǎn)過程中并未實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。如在機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化應(yīng)用當(dāng)中，一旦出現(xiàn)設(shè)計(jì)或系統(tǒng)方面的問題，只能停止生產(chǎn)進(jìn)行維修，但如果有關(guān)技術(shù)人員與設(shè)計(jì)人員外出，那么生產(chǎn)工作只能陷入停頓當(dāng)中，極易造成工廠停工，嚴(yán)重浪費(fèi)了人力物力，只有等到專業(yè)技術(shù)維修人員到場(chǎng)對(duì)機(jī)械制造設(shè)備進(jìn)行維修后才能投入正常生產(chǎn)，這種狀況不利于企業(yè)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。筆者認(rèn)為在今后發(fā)展過程中，可以借助遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)隨時(shí)監(jiān)控機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化生產(chǎn)的真實(shí)情況，在出現(xiàn)技術(shù)問題不能正常運(yùn)行時(shí)，也可以利用網(wǎng)絡(luò)尋求遠(yuǎn)程幫助，不需專業(yè)技術(shù)人員必須到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)就能維修，可以有效節(jié)約機(jī)械維修的時(shí)間，提高了解決問題的效率，有利于企業(yè)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，節(jié)省實(shí)際操作時(shí)間，保證工廠生產(chǎn)的正常進(jìn)行。

2.5 綠色發(fā)展

雖然在工業(yè)化的快速發(fā)展中推動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的較快發(fā)展，人們的生活水平也借此得到了明顯提高，但不可避免地出現(xiàn)了一些問題，如在工業(yè)化生產(chǎn)中破壞了人類生存環(huán)境，不利于人們正常生活，侵害了人類身體健康。所以在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化發(fā)展過程中，還需引入綠色發(fā)展觀念，才能促進(jìn)其正常發(fā)展。生產(chǎn)企業(yè)也需在實(shí)際生產(chǎn)中堅(jiān)持綠色管理，在機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)制造過程中出現(xiàn)的廢水、廢氣等不利于保護(hù)環(huán)境的物質(zhì)，對(duì)其進(jìn)行有效控制，防止由于工業(yè)生產(chǎn)的加快而損害人類生存環(huán)境，將其對(duì)人類生活的影響降到最低。

3 結(jié)束語

總之，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化發(fā)展過程中，不但要保證機(jī)器的運(yùn)行功能不能降低，同時(shí)還需引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)手段開展創(chuàng)新，自動(dòng)化機(jī)械設(shè)計(jì)與制造有著功能強(qiáng)大、質(zhì)量高、能耗低等大量?jī)?yōu)點(diǎn)，所以在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造過程中，還需重視推動(dòng)自動(dòng)化發(fā)展。要求機(jī)械設(shè)計(jì)與制造人員必須明確機(jī)械設(shè)計(jì)與制造只有實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，才能與當(dāng)前快速發(fā)展的市場(chǎng)需求相一致，才能幫助企業(yè)不斷提高核心競(jìng)爭(zhēng)力水平，才能與時(shí)代發(fā)展相協(xié)調(diào)。所以不但要大力研發(fā)機(jī)械制造新技術(shù)，而且還需在應(yīng)用新技術(shù)過程中不斷創(chuàng)新，保證機(jī)械設(shè)計(jì)與制造取得跨越性發(fā)展，使其為國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)更大的力量。

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