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

摘 要：在社會(huì)發(fā)展和城市建設(shè)當(dāng)中，工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。在工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，機(jī)械工程設(shè)計(jì)具有非常重要的意義，為機(jī)械的生產(chǎn)制造和機(jī)械工程的發(fā)展提供了基礎(chǔ)。隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，機(jī)械工程設(shè)計(jì)自動(dòng)化的出現(xiàn)，極大地提高了機(jī)械工程設(shè)計(jì)的效率，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)作業(yè)的可靠性和安全性也提供了良好的保證。本文就機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行簡(jiǎn)要論述，僅供學(xué)習(xí)和參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化；發(fā)展；趨勢(shì)

一、專業(yè)概述

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化主要是學(xué)習(xí)一些機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的相關(guān)理論。它的人才培養(yǎng)目標(biāo)是儲(chǔ)備機(jī)械工程師。我們需要切實(shí)掌握有關(guān)機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造以及設(shè)備控制等相關(guān)的知識(shí)。在學(xué)習(xí)理論知識(shí)的同時(shí)我們還應(yīng)該有一定的實(shí)際操作能力。我們可以在老師的指導(dǎo)之下完成自己的設(shè)計(jì)，能夠?qū)⑽覀兊膶I(yè)知識(shí)學(xué)以致用到工廠企業(yè)之中去。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化實(shí)際上涵蓋了多方面的知識(shí)。首先是要求我們有扎實(shí)的基礎(chǔ)理論知識(shí)，例如力學(xué)、電學(xué)、計(jì)算機(jī)信息學(xué)等等。要想完成一個(gè)漂亮的設(shè)計(jì)需要我們有豐富的人文知識(shí)和一定要有自己的創(chuàng)造能力。然后需要熟練的運(yùn)用制圖軟件，經(jīng)過周密的計(jì)算設(shè)計(jì)出自己的作品。作品出爐之后還需要反復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，看看自己的設(shè)計(jì)是否對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)有一定的幫助，能夠創(chuàng)造出一定的工用價(jià)值。機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化專業(yè)對(duì)于我們的工業(yè)產(chǎn)品是有著自己的重生規(guī)劃的過程。將我們的創(chuàng)新思維融入到我們的產(chǎn)品中從而使我們的機(jī)械設(shè)備更加符合我們的商業(yè)需求從而為企業(yè)帶來更高額的利潤(rùn)。

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

（一）有利于提升生產(chǎn)效率

機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中自動(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。

（二）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)。

（三）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)越來越高。

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

（一）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。

（二）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，未來的機(jī)械設(shè)計(jì)將借助虛擬建模技術(shù)，通過設(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。

（三）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。

（四）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。

（五）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。

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作者簡(jiǎn)介

于洋，哈爾濱石油學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)三班，學(xué)號(hào)：201403140305

（作者單位：哈爾濱石油學(xué)院）