探討機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

鄒喜雨

摘 要：改革開放以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)高速發(fā)展，信息化進(jìn)程不斷加快，也推動(dòng)了機(jī)械行業(yè)等傳統(tǒng)制造行業(yè)的信息化進(jìn)程，機(jī)械制造行業(yè)是工業(yè)化進(jìn)程的有力推動(dòng)器。目前，伴隨高新技術(shù)的推廣應(yīng)用，傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化水平已難以滿足日益增長(zhǎng)的工業(yè)化要求，需依靠信息化技術(shù)提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造水平。本文在對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化特點(diǎn)進(jìn)行深入分析的基礎(chǔ)上，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望，并闡述了機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)及效益。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；自動(dòng)化；發(fā)展；效益

中圖分類號(hào)：TH122 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

現(xiàn)階段，在科技一體化以及經(jīng)濟(jì)全球化高速發(fā)展的當(dāng)今時(shí)代，作為推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展對(duì)于經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展起到了重要的助推作用，機(jī)械制造業(yè)是目前國(guó)內(nèi)工業(yè)體系的重要組成部分，伴隨先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)及電子技術(shù)的引入，機(jī)械設(shè)計(jì)及制造行業(yè)的自動(dòng)化水平不斷上升，在保證制造設(shè)計(jì)質(zhì)量及性能的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、生態(tài)的協(xié)調(diào)發(fā)展，并不斷推動(dòng)著現(xiàn)代化工業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

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

與傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造不同，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化借助于先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，充分融合電子技術(shù)及自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造過(guò)程的智能化、集成化及信息化，提升機(jī)械制造的生產(chǎn)效率，具有更高的智能性與前沿性。在信息化理念的指導(dǎo)下，多種設(shè)計(jì)方法可實(shí)現(xiàn)深層次的融合，充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)計(jì)制造的優(yōu)勢(shì)，提升生產(chǎn)效率及質(zhì)量。

自動(dòng)化技術(shù)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的重要技術(shù)，通過(guò)自動(dòng)化設(shè)計(jì)提升機(jī)械生產(chǎn)效率，以滿足實(shí)際使用需求。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化較傳統(tǒng)行業(yè)優(yōu)勢(shì)明顯，首先，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)信息化的實(shí)現(xiàn)，極大地提升了信息處理的精確度；其次，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化進(jìn)一步簡(jiǎn)化了機(jī)械操作程序，提升了設(shè)計(jì)制造效率；同時(shí)，借助于先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)有利于設(shè)計(jì)制造的生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)，并降低出錯(cuò)率，系統(tǒng)更加高效、安全；再次，與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比增設(shè)了安全監(jiān)管及報(bào)警控制系統(tǒng)，當(dāng)生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生故障時(shí)可啟動(dòng)報(bào)警控制，保障操作過(guò)程中操作人員的生命安全，并且具有內(nèi)部系統(tǒng)故障自查功能，可高效完成對(duì)系統(tǒng)故障位置及原因的判定，并及時(shí)采取相關(guān)措施進(jìn)行故障處理，保障機(jī)械制造系統(tǒng)安全高效運(yùn)行。

因此，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化是制造行業(yè)凝聚力和競(jìng)爭(zhēng)力的彰顯，較高的智能化、自動(dòng)化以及信息化水平可極大地提升生產(chǎn)效率及質(zhì)量，并可充分發(fā)揮機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)勢(shì)，確保運(yùn)行過(guò)程的安全穩(wěn)定。

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

2.1 數(shù)字化

傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)受技術(shù)條件限制較大，樣機(jī)試做及量試量產(chǎn)耗費(fèi)了大量的人力物力財(cái)力，且發(fā)展速度較慢。為扭轉(zhuǎn)這一局面，勢(shì)必要通過(guò)先進(jìn)的計(jì)算機(jī)通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及智能化技術(shù)等對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化，因此，數(shù)字化將是未來(lái)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的重要發(fā)展趨勢(shì)。在數(shù)字化系統(tǒng)下，各設(shè)計(jì)參數(shù)及設(shè)計(jì)模型均以數(shù)字化參量為基礎(chǔ)展開，利用計(jì)算機(jī)通過(guò)參數(shù)化建模完成圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，并借助軟件對(duì)圖紙進(jìn)行質(zhì)量分析，對(duì)于潛在的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)處理，極大地提升了產(chǎn)品研發(fā)的效率及質(zhì)量。

2.2 虛擬化

面對(duì)日益復(fù)雜化的機(jī)械設(shè)計(jì)及制造產(chǎn)業(yè)，未來(lái)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化逐漸朝著虛擬化及電子化的方向發(fā)展，虛擬化伴隨網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展而來(lái)，未來(lái)的機(jī)械設(shè)計(jì)將借助虛擬建模技術(shù)，通過(guò)設(shè)計(jì)理念的深層次分析，設(shè)計(jì)并繪制電子圖紙，并以三維方式呈現(xiàn)模擬生產(chǎn)的產(chǎn)品渲染圖，真實(shí)度較高，滿足設(shè)計(jì)變更及實(shí)驗(yàn)需要，同時(shí)大大降低了生產(chǎn)成本，提升自動(dòng)化生產(chǎn)效率。伴隨虛擬化技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，虛擬化機(jī)械產(chǎn)品模型的結(jié)構(gòu)參數(shù)可控性及性能也不斷提升，可極大地提升機(jī)械制造的合理性及規(guī)范性。

2.3 綠色化

現(xiàn)階段，在“節(jié)能環(huán)保”理念的倡導(dǎo)下，環(huán)境因素對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響逐漸得到重視，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域，綠色化即可持續(xù)發(fā)展理念，已成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。機(jī)械設(shè)計(jì)的綠色化即最大限度地利用現(xiàn)有資源設(shè)計(jì)綠色化產(chǎn)品，產(chǎn)品的環(huán)境屬性占據(jù)了主要方面，在滿足環(huán)境屬性的基礎(chǔ)上，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，繼而確保產(chǎn)品的功能性及經(jīng)濟(jì)性屬性。生態(tài)化發(fā)展的實(shí)現(xiàn)有利于降低資源損耗率，減少對(duì)于生態(tài)環(huán)境的污染，并有效提升產(chǎn)品的時(shí)代競(jìng)爭(zhēng)力。機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品以“節(jié)能環(huán)保”為前提，符合環(huán)境需求，走生態(tài)化持續(xù)發(fā)展道路，因此，綠色化發(fā)展趨勢(shì)可實(shí)現(xiàn)較高的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)及生態(tài)效益。

2.4 智能化

智能化是機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)的重要發(fā)展趨勢(shì)，伴隨科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及電工電子技術(shù)均得到了長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展，這也推動(dòng)了傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的智能化發(fā)展進(jìn)程，也是實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化的重要標(biāo)志。通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)人員思維特征的虛擬化，以及思維的編程設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的智能化控制，可提升設(shè)計(jì)、生產(chǎn)效率及安全可靠性能，不斷推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的發(fā)展。

2.5 機(jī)電一體化

伴隨計(jì)算機(jī)技術(shù)及機(jī)械技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化也是機(jī)械設(shè)計(jì)及制造行業(yè)的重要發(fā)展方向，且數(shù)控設(shè)備與其的結(jié)合也將為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展提供技術(shù)上的支持，促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化的結(jié)構(gòu)調(diào)整與完善，實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造生產(chǎn)流程效率及可靠性的提升。此外，在機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)下，機(jī)械設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)將變得更加微型化，在實(shí)現(xiàn)基本功能的基礎(chǔ)上，具有更低的耗能及成本，經(jīng)濟(jì)效益明顯。

3 機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)與效益

3.1 有利于提升生產(chǎn)效率

機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)有利于提升生產(chǎn)的安全系數(shù)，避免人為不確定因素的影響而導(dǎo)致的安全事故的發(fā)生，對(duì)于潛在的危險(xiǎn)能夠進(jìn)行預(yù)估處理，并制定有效的措施加以改善，生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械設(shè)備依據(jù)設(shè)計(jì)流程進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)，有利于提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率及質(zhì)量。

3.2 有利于確保維修的便捷性

現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展也推動(dòng)了機(jī)械技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的融合，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的控制下，通過(guò)分析產(chǎn)品需求，找到產(chǎn)品的優(yōu)化方向，并對(duì)于機(jī)械設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，以滿足生產(chǎn)制造需求。在計(jì)算機(jī)程序控制下，生產(chǎn)加工方式的調(diào)整，也有利于實(shí)現(xiàn)不同種類產(chǎn)品的高效化生產(chǎn)，在運(yùn)行過(guò)程中，利用不同的檢測(cè)手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的自動(dòng)檢測(cè)，保證機(jī)器始終處于最佳負(fù)荷狀態(tài)。由于系統(tǒng)程序具有自我循環(huán)功能，因此，在原材料供應(yīng)充分的基礎(chǔ)上，結(jié)合設(shè)備的自我檢測(cè)，最終可實(shí)現(xiàn)高效化產(chǎn)品生產(chǎn)。

3.3 有利于降低安全隱患

機(jī)械自動(dòng)化存在一定的風(fēng)險(xiǎn)性，需遵守相應(yīng)的規(guī)章制度，并對(duì)于潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行系統(tǒng)化評(píng)估。此外，對(duì)于產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化全程監(jiān)管有利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險(xiǎn)，并實(shí)現(xiàn)更高效的車間管理。自動(dòng)化控制技術(shù)可依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)故障進(jìn)行狀態(tài)報(bào)警，并斷電檢查，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)計(jì)、工藝、處理等，從而使得機(jī)械設(shè)備的安全系數(shù)越來(lái)越高。

結(jié)論

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化打破了傳統(tǒng)的機(jī)械制造的局限性，在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)效率提升、保障產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上，更有利于對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，并節(jié)省大量的人力物力財(cái)力，有利于經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益以及生態(tài)效益的實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)階段，企業(yè)規(guī)模日益擴(kuò)大，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化用于企業(yè)的生產(chǎn)已成為當(dāng)今時(shí)代發(fā)展需求，需結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)與信息技術(shù)，不斷提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的自動(dòng)化水平。

參考文獻(xiàn)

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