提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的有效途徑

任志強(qiáng)

摘要：傳統(tǒng)的機(jī)械制造行業(yè)不但需要大量的人力資源，而且效率較為低下，在科技發(fā)展的背景下，機(jī)械自動(dòng)化的產(chǎn)生是一種必然。機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展能夠大大降低對(duì)于人力資源的需求并且提高整個(gè)生產(chǎn)的效率與可靠程度。而未來(lái)我們又能通過(guò)哪些途徑去提高現(xiàn)有的機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展呢？

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造；自動(dòng)化；有效途徑

1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)分析

為了實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化未來(lái)發(fā)展中的推廣使用，確保其實(shí)際作用的充分發(fā)揮，需要了解機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化實(shí)踐應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)。這些優(yōu)勢(shì)包括：（1）有利于改進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)方式，提高資源利用效率及生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置；（2）有利于降低生產(chǎn)過(guò)程中人為的誤操作率，并增強(qiáng)整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程安全性，保持生產(chǎn)成本的良好經(jīng)濟(jì)性；（3）基于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的工業(yè)化生產(chǎn)，有利于促進(jìn)其智能化發(fā)展，確保其整體生產(chǎn)能力可靠性，增加工業(yè)生產(chǎn)效益及社會(huì)效益，為我國(guó)工業(yè)化生產(chǎn)水平的不斷提升提供保障。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的現(xiàn)狀分析

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化關(guān)系著我國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。因此，為了實(shí)現(xiàn)其快速發(fā)展，應(yīng)加強(qiáng)其實(shí)踐應(yīng)用中的現(xiàn)狀分析。具體表現(xiàn)在：（1）基于設(shè)計(jì)方面的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化，西方發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)對(duì)智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等技術(shù)及設(shè)施的配合使用，得到了豐富的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，并為符合機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的設(shè)計(jì)工藝使用創(chuàng)造了有利的條件，也為專家系統(tǒng)的合理運(yùn)用打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。而我國(guó)在這方面的整體設(shè)計(jì)水平有待提升，需要不斷完善機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，結(jié)合社會(huì)發(fā)展需要，獲取可靠的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)；（2）基于制造工藝的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化，西方發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)對(duì)微型機(jī)的高效利用，逐漸得到了高精密加工、精細(xì)及復(fù)合加工等多種適用性強(qiáng)的技術(shù)手段，確保機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化實(shí)踐生產(chǎn)水平良好性。而我國(guó)在這方面的技術(shù)手段研發(fā)力度有待加大，需要專業(yè)的技術(shù)人員能夠投入更多的精力實(shí)現(xiàn)我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化制造工藝的穩(wěn)定發(fā)展。

3 提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的有效途徑

3.1 加強(qiáng)技術(shù)研發(fā)

我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)相比于發(fā)達(dá)國(guó)家落后幾十年，特別是機(jī)械發(fā)動(dòng)機(jī)方面差距極大。發(fā)動(dòng)機(jī)作為機(jī)械運(yùn)行的核心，其對(duì)于機(jī)械制造業(yè)有著非常重要的作用，因此要對(duì)科技創(chuàng)新方面的研發(fā)。以往我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中自動(dòng)化水平相對(duì)較低，在一定程度上制約我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展，對(duì)此要對(duì)機(jī)械制造方面的技術(shù)加以大力的研發(fā)，通過(guò)對(duì)機(jī)床實(shí)現(xiàn)布局調(diào)整，并對(duì)自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行不斷研究與開(kāi)發(fā)，對(duì)研發(fā)經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行歸納總結(jié)，使我國(guó)的自動(dòng)化技術(shù)與水平不斷提升到世界先進(jìn)水平。并且要對(duì)知識(shí)產(chǎn)權(quán)對(duì)我國(guó)機(jī)械行業(yè)發(fā)展造成的制約加以突破，利用自身優(yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)特色性發(fā)展[3]。

3.2 強(qiáng)化和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合

推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的快速發(fā)展，必須借助計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展才能更好地實(shí)現(xiàn)，從目前系統(tǒng)智能化水平方面來(lái)說(shuō)，其中最為重要的就是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)信息和制造資源等的共享，利用資源共享與信息技術(shù)共同的作用下開(kāi)展自動(dòng)化生產(chǎn)[4]。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)快速的發(fā)展，利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)機(jī)械已成為人們重要的方式，利用計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)繪圖與設(shè)計(jì)，能顯著縮短設(shè)計(jì)過(guò)程中所需的時(shí)間。例如，利用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)與制造一些虛擬產(chǎn)品，并將其投入到市場(chǎng)中實(shí)現(xiàn)運(yùn)營(yíng)，通過(guò)分析虛擬產(chǎn)品所能夠產(chǎn)生的收益，能使試驗(yàn)時(shí)間得到縮短，而且能夠減少資金投入，使企業(yè)獲取更大的收益。

3.3 強(qiáng)化和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合

近年來(lái)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到迅猛的發(fā)展，諸多行業(yè)通過(guò)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)有效地結(jié)合，使其發(fā)展前景更為廣闊。雖然目前機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有所應(yīng)用，但是還未全面的實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化[5]。網(wǎng)絡(luò)化尚未全面的實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化時(shí)存在大量的問(wèn)題無(wú)法有效地處理，造成時(shí)間的浪費(fèi)，并且生產(chǎn)效率也有所降低。所以，要降低不必要時(shí)間的浪費(fèi)，使生產(chǎn)效率得到顯著的提升，就要不斷將先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融入機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中，使機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)全面的網(wǎng)絡(luò)化，使其可以及時(shí)對(duì)生產(chǎn)中存在的問(wèn)題加以處理，降低時(shí)間浪費(fèi)實(shí)現(xiàn)效率提升。

3.4 重視配套發(fā)展

近年來(lái)機(jī)械制造自動(dòng)化不斷向智能化、數(shù)字化、綠色化等方面發(fā)展，便要重點(diǎn)對(duì)生產(chǎn)制造時(shí)的人與物流作用實(shí)現(xiàn)綜合分析。發(fā)展過(guò)程中既要重視對(duì)基礎(chǔ)項(xiàng)目與實(shí)際推動(dòng)使用，又要對(duì)機(jī)械制造行業(yè)實(shí)現(xiàn)配套式的發(fā)展，使機(jī)械自動(dòng)化快速發(fā)展的基礎(chǔ)上，也要對(duì)與之有關(guān)的電子學(xué)、零件監(jiān)測(cè)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等實(shí)現(xiàn)全面的發(fā)展。在今后發(fā)展過(guò)程中，使機(jī)械自動(dòng)化能夠與人力資源實(shí)現(xiàn)最佳的配合。因此，機(jī)械制造業(yè)中的操作人員、技術(shù)人員、管理人員等不但要掌握傳統(tǒng)制造技術(shù)、觀念與產(chǎn)品，更為重要的是學(xué)習(xí)與了解新技術(shù)，逐漸提升自身知識(shí)水平。

3.5 保障滿足環(huán)保要求

隨著我國(guó)越來(lái)越重視環(huán)保，可持續(xù)發(fā)展已成為當(dāng)前推動(dòng)社會(huì)發(fā)展重要的指導(dǎo)理念。目前我國(guó)的環(huán)境質(zhì)量日漸嚴(yán)重，要使環(huán)境不再繼續(xù)惡化，機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中必須要保證滿足環(huán)保相關(guān)的要求。在設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中采取相應(yīng)的環(huán)保措施，同時(shí)不斷改造與升級(jí)自身生產(chǎn)技術(shù)，從而對(duì)設(shè)計(jì)與制造方面的工藝技能加以顯著的提高，在減少環(huán)境污染的基礎(chǔ)上，逐漸減少社會(huì)資源浪費(fèi)狀況。此外，在對(duì)制造材料進(jìn)行選取過(guò)程中盡可能選用污染較小材料，并采用相應(yīng)的環(huán)保工藝進(jìn)行生產(chǎn)。進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中要重視對(duì)排污方面的控制，通過(guò)國(guó)家政策鼓勵(lì)對(duì)環(huán)保工藝進(jìn)行應(yīng)用，使企業(yè)創(chuàng)造出更高的環(huán)境效益。

4 機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

4.1 更加多元化

眾所周知，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)融合了很多種學(xué)科的知識(shí)。在其發(fā)展的時(shí)候，科學(xué)技術(shù)也隨之而不斷地涌現(xiàn)，這使得機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化也會(huì)和高科技進(jìn)行結(jié)合，從而促進(jìn)自身的發(fā)展，這就是多元化的發(fā)展方向。

4.2 更加集成化

目前，很多的機(jī)械設(shè)計(jì)制造都是將設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)以及管理這幾部分予以分開(kāi)了的。在未來(lái)，工業(yè)技術(shù)不斷地發(fā)展，不斷地更新。不管是設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)還是管理，都會(huì)實(shí)現(xiàn)一體化和集成化，這樣可以更好地滿足工業(yè)生產(chǎn)的需求。

4.3 更加節(jié)能化

一旦工業(yè)技術(shù)發(fā)展到一定程度，那么不再僅僅只考慮生產(chǎn)的效率和產(chǎn)出，更多應(yīng)該考慮的是對(duì)環(huán)境的保護(hù)以及工業(yè)的和諧發(fā)展這兩方面。這個(gè)問(wèn)題非常重要，只有實(shí)現(xiàn)了節(jié)能化，工業(yè)發(fā)展的前景才會(huì)更好。機(jī)械的制造材料必須要能夠承載節(jié)能原料實(shí)施生產(chǎn)，在一定程度上盡量使用原材料，并且避免生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生廢物對(duì)環(huán)境造成污染。對(duì)材料盡量循環(huán)使用，這樣才能夠達(dá)到可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

4.4 更加虛擬化

這里所說(shuō)的虛擬化，指的是通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)施虛擬操作，對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行智能化分析。這樣可以提前對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行預(yù)防，也可以減少問(wèn)題出現(xiàn)的幾率。同時(shí)，虛擬操作的方式大大提高了效率，為生產(chǎn)帶來(lái)了非常多的方便。因此，在未來(lái)，虛擬化也是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化應(yīng)用的一個(gè)重要的發(fā)展方向。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，為了推動(dòng)我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的自動(dòng)化發(fā)展，必須根據(jù)實(shí)際發(fā)展情況瞄準(zhǔn)世界先進(jìn)水準(zhǔn)，積極學(xué)習(xí)與引進(jìn)國(guó)際領(lǐng)域中的新興技術(shù)，促進(jìn)我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的完善與發(fā)展。在此基礎(chǔ)上，還要充分考慮自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用成本，盡可能降低自動(dòng)化技術(shù)的成本，提高自動(dòng)化技術(shù)的效率。這樣才能更好地推動(dòng)我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展與進(jìn)步，促進(jìn)我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[2]楊銘，盧夙愿.提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的有效途徑探討[J].南方農(nóng)機(jī)，2016，47（09）：92-93.

（作者單位：河鋼集團(tuán)承鋼公司能源事業(yè)部）