我國機械設計制造及其自動化發展方向研究

韓愛花

（甘肅省核地質二一三大隊，甘肅 天水 741020）

機械制造及其應用在我國國民經濟構成中占有較大的基礎比重，特別是礦山機械，其作為我國礦業部門的基礎裝備，對于調整并完善中國的工業體系具有重要的作用。處于技術創新時代的今天，礦業企業的未來發展與礦山機械加工制造技術的創新密切相關，因而在目前情況下需要更好的加強機械設計制造及其自動化的研究，以便更好的向著發達工業國家的先進經驗靠近。更好的完成現代工業企業在技術方面的創變與革新，推動礦山機械制造的全面發展具有重要意義。

1 機械設計制造及其自動化特點

人性化特點：人性化設計是一種以人的思維方式、行為習慣融合到產品設計中的設計方式，也叫“以人為本”的設計思想。它給人合適與舒服的感覺，從技術的角度而言，機械設計制造自動化系統在設計的過程當中，就充分地考慮到了其功能要求，產品可以根據需要實現輸入端產生所需要的輸出。高新技術特點：這一點體現在礦山機械中諸如高精度測量定位技術、末端精度補償技術、智能規劃技術、機器人的數字化控制技術、可重構柔性加工單元技術等創新技術不斷的集成在機械設備身上，并實現了高效率的生產化應用。進而實現了機械制造過程可以自動規劃施工路線，完成鉆孔、噴涂、焊接、切割等一系列的工作。還可實現云計算、云存儲、智能學習和專家系統等對生產制造大有幫助的尖端智能。

2 航空制造機器人的發展趨勢

2.1 高智能化

現有礦山機械設備需要通過人工示教或者離線編程才能執行作業。提高定位能力、智能化作業規劃以便縮短生產時間，而在未來，人工介入機械設備工作的可能性將會大大降低，機械設備將實現獨立自主工作的能力，能夠通過簡單的信號對自身行為進行控制，實現人力的極大解放。同時，在生產過程中，機械設備也將可以實現可視以及可聽操作，通過對生產過程的記錄幫助人類實現對生產過程是否科學有效進行判定。現代化的機械設備及其自動化開發需要更好的體現出其開發與實際工作環境相結合的創新方法，而智能化體系是這其中較為重要的支持環節，現代化機械設備想要取得發展要更加凸顯對互聯網時代的兼容發展，更要圍繞職業發展的所有業務活動完善開發過程。可以說，機械設備的智能化貫穿了整個機械設備自動化的發展過程。

2.2 大型化發展

由于經濟建設中對于能源的消耗逐漸增多，礦產資源的供給與需求趨勢都不斷增多。為了更好的保證生產建設的穩定發展，保證礦產資源的產出規模。很多企業在礦產資源的開采中不斷加大力度，應用更大噸位和智能化控制水平更高的大型機械進行開采。比如較大直徑的露天穿孔設備、大斗容的轉載設備等，目前已經有數倍于傳統磕頭鉆的露天穿孔設備得以應用，同時礦石轉載車輛的噸位達到60噸或更高，同時程序化的電路控制系統更加完備，不僅增加了礦產的開采能力，同時也使得開采過程更加舒適，使得機械操作人員通過更簡單、輕松的操作便能完成產能的提升。礦山機械的大型化發展伴隨著自動化控制體系的成熟，大型機械的控制往往更為不易，如果要利用其實現產能發展必須具有良好的多功能控制體系加以配合。

2.3 綠色制造與清潔生產趨勢凸顯

機械制造的傳統材料比如鋼、鐵、鋁等在制造水平和發展空間上都已經不再具有吸引力，諸如發動機缸體、缸套、活塞、曲軸、連桿、軸瓦的使用材料都已經向著輕量化和環保方向進步。諸如汽車公司將其全新的發動機的缸體換用輕質的鋁鎂合金、為了保證動力輸出還將活塞換用鈦合金、氣門涂覆低密度鈷、軸承也換用了新型合金材料。這類材料除了質量輕、韌性好等特點，最重要的仍然是其環保與低耗。

清潔生產是指將綜合預防的環境保護策略持續應用于生產過程和產品中，以期減少對人類和環境的風險。清潔生產從本質上來說是一種針對生產過程和生產產品的長效化、整體式的環境預防策略，旨在通過生產環節對清潔技術、環保材料的使用最大限度的減少企業生產和創造經濟效益的過程中對人類環境可能造成的損害，同時利用環保效益最大化經濟利益的一種生產模式。綠色制造體系要求從材料的選取、生產環節的控制、銷售以及售后服務的管理、產品使用過程中污染物的排放水平或者資源耗量入手，以節能減排、低碳降耗為核心訴求，打造更加良好的生態制造、環保制造氛圍，使得更多的工業產品、機械產品在原有的資源消耗與廢物排放水平上實現進一步優化，保證整個社會的環保效率提升。具有顯著意義的便是汽車的制造過程，從發動機以及車身材料逐漸淘汰鋼材而使用輕量化、高阻熱的鋁合金或者鈦合金材料，不但降低了生產環節的資源消耗水平，同時也保證了機械設備的輕量化和排放量的降低，實現了環境友好型生產。

2.4 形成大數據庫，機械設備管理過程中信息掌握的準確性提升

基于大數據而建設的大數據庫是目前我國機械工業中現代化的體現。大數據是一種有效的信息資產，在利用全新的處理模式之時會將紛繁雜亂的數據統計稱為對決策、分析十分有利的關鍵性信息。機械設計制造行業的大數據建設與其他行業類型相同，利用大數據與互聯網的優勢完善對機械生產系統運行以及系統中故障原因的具體分析，將某一足夠長的時間段內產生的機械設備的故障信息通過計算機系統進行記錄，在出現問題時可以及時準確的對問題原因進行定向分析，從而節省了排除故障和尋找故障的時間耗費和人力資源耗費。這對于現代化高效率運行的機械設計制造工作無疑是極為重要的。

同時，機械設計制造及其自動化未來的發展，人工智能的應用也已成為新的趨勢，人工智能既具備模擬人類的智能思維，也具有模擬人類的形象思維，集成了人工智能的機械設備故障診斷應用程序可以極大的減少計劃停擺的時間，并在機械設備故障初期就及時的發現并反饋，降低機械設備的大型故障率，更加完善了機械制造管理的全面性，對于未來智能化時代下的機械設計制造專業發展及采礦設備開發顯然具有重要價值。

3 總結

綜上所述，本文針對目前我國機械設計制造及其自動化發展過程中的特點及未來的發展趨勢進行了綜合的分析研究，以礦山機械為重點分析對象，明確了機械設備在未來將以高智能化、綠色化、大型化、數據集成化發展為主要方向。通過本文的研究可以為我國機械設計制造及其自動化的發展提供一定的經驗借鑒和理論指導，對于更好的完善機械工業發展具有重要意義，同時也對礦山機械的現代化發展具有實踐指引作用，有助于我國機械工業的全面發展。