我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)

劉建博

摘要：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化是在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的背景下，為適應(yīng)于社會(huì)發(fā)展與技術(shù)需求，而相應(yīng)研發(fā)出來(lái)的一種新技術(shù)，其融合了多種學(xué)科的理論與優(yōu)勢(shì)，具有較強(qiáng)的綜合性，可適用范圍相對(duì)比較廣。從目前機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的應(yīng)用發(fā)展而言，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化在長(zhǎng)期的發(fā)展下，取得了一定實(shí)際性發(fā)展成果，但機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化作為機(jī)械行業(yè)主要運(yùn)用技術(shù)，其未來(lái)必然有著更為深入化的發(fā)展。因此注重于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的應(yīng)用發(fā)展，具有十分重要的促進(jìn)性意義。為此，本文結(jié)合個(gè)人經(jīng)驗(yàn)與相關(guān)資料，探討了機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)制造;自動(dòng)化;自動(dòng)化發(fā)展

一、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的特點(diǎn)

主要包括以下兩點(diǎn)：①符合機(jī)械功能的需要。和我國(guó)傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)今在這個(gè)行業(yè)融入了很多先進(jìn)技術(shù)，不斷向自動(dòng)化的方向發(fā)展。在實(shí)際應(yīng)用中，所取得的效果較好，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動(dòng)化背景下，滿(mǎn)足了人們不同程度的需要，需要充分將其生產(chǎn)和設(shè)計(jì)、制造等相互融合到一起。②應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)。1）在機(jī)械行業(yè)中，是無(wú)法離開(kāi)一些各種各樣的先進(jìn)加工設(shè)備，可以將其他的材料加入設(shè)計(jì)制造中，對(duì)事物的原來(lái)形態(tài)進(jìn)行改變，比如機(jī)床。2）無(wú)法離開(kāi)使用電動(dòng)機(jī)及內(nèi)燃機(jī)，這些機(jī)械設(shè)備對(duì)能量進(jìn)行轉(zhuǎn)換使其可滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)中的要求。

二、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展的優(yōu)勢(shì)分析

從機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的具體優(yōu)勢(shì)來(lái)看，機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的自動(dòng)化發(fā)展能夠進(jìn)一步保證安全。傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，如果生產(chǎn)時(shí)出現(xiàn)故障，無(wú)法及時(shí)停機(jī)，從而發(fā)生安全事故。而自動(dòng)化機(jī)械設(shè)計(jì)制造則能夠及時(shí)停機(jī)，再予以維護(hù)，機(jī)械本身會(huì)對(duì)故障問(wèn)題予以分析，從而采取有效措施來(lái)解決相關(guān)問(wèn)題，降低事故發(fā)生率，提高安全使用率。另外，自動(dòng)化的機(jī)械設(shè)計(jì)制造具有更高的性能。傳統(tǒng)機(jī)械由于體積較大所以不便移動(dòng)，導(dǎo)致能源耗損過(guò)高。自動(dòng)化的機(jī)械設(shè)計(jì)制造所使用體積較小，因此能夠節(jié)約一定資源，達(dá)到降低損耗目標(biāo)長(zhǎng)此以往可以達(dá)到環(huán)保目的。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化綜合多項(xiàng)科學(xué)技術(shù)，不僅僅能夠有效應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計(jì)制造之中，還能夠應(yīng)用在其他技術(shù)行業(yè)之中，滿(mǎn)足更多需求。在自動(dòng)化機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)應(yīng)用下，所有程序均能夠交給機(jī)器操作，因此避免人工出現(xiàn)的諸多問(wèn)題，從整體上提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。在對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的控制進(jìn)行變換時(shí)，無(wú)需更換某一個(gè)零部件，只需更改程序選項(xiàng)則能夠適應(yīng)多種生產(chǎn)工作。

三、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化應(yīng)用

1、柔性自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用。柔性自動(dòng)化技術(shù)在進(jìn)行實(shí)際運(yùn)用時(shí)，主要是將計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)與機(jī)械制造生產(chǎn)線(xiàn)相結(jié)合，然后利用計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)，將機(jī)械制造生產(chǎn)線(xiàn)的各種數(shù)據(jù)，輸入到對(duì)應(yīng)生產(chǎn)線(xiàn)的各種設(shè)備中，以在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的自動(dòng)管控下，實(shí)現(xiàn)相對(duì)高度的自動(dòng)化。從實(shí)際柔性自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀而言，企業(yè)若想有效運(yùn)用柔性自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行機(jī)械制造生產(chǎn)，需要根據(jù)實(shí)際情況，合理設(shè)置自動(dòng)化控制系統(tǒng)的程序，并正確輸入數(shù)據(jù)信息，防止數(shù)據(jù)輸入錯(cuò)誤，引發(fā)較大的生產(chǎn)事故。

2、集成自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用。集成自動(dòng)化技術(shù)是在多方面的需求影響下，結(jié)合先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，對(duì)機(jī)械制造標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)構(gòu)進(jìn)行深入優(yōu)化的基礎(chǔ)上，逐漸改進(jìn)而成的一種自動(dòng)化技術(shù)。相對(duì)于單一自動(dòng)化技術(shù)，集成自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)十分突出，其是對(duì)機(jī)械制造系統(tǒng)的信息進(jìn)行高度共享，然后通過(guò)各種信息的數(shù)據(jù)分析與對(duì)比，進(jìn)行精密度較高的生產(chǎn)技術(shù)選擇，這使得其能夠有效運(yùn)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，改進(jìn)其應(yīng)用過(guò)程中可能存在的各種技術(shù)問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造精度的優(yōu)化。相對(duì)于其他技術(shù)，集成自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用，非常的深入與廣泛，且其良好的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，有效提升了機(jī)械設(shè)計(jì)制造的精度與效率。

3、智能自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用。智能自動(dòng)化技術(shù)作為機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的主要發(fā)展趨勢(shì)，智能自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合了柔性自動(dòng)化技術(shù)與集成自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，擴(kuò)展了其在機(jī)械設(shè)計(jì)制造的應(yīng)用功能，將生產(chǎn)數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集、輸入與分析等，融合為一體進(jìn)行系統(tǒng)控制，這使得機(jī)械設(shè)計(jì)制造的智能化程度相對(duì)比較高，可以在相關(guān)需求下，有效完成機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動(dòng)化操作需求。此外，智能自動(dòng)化技術(shù)能夠根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)制造要求，對(duì)其進(jìn)行有效的環(huán)節(jié)改進(jìn)，然后將傳統(tǒng)人工操作的環(huán)節(jié)，全部改進(jìn)成智能化操作環(huán)節(jié)，以借助于智能自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的水平進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)與故障處理，提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造的可靠性與安全性。

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

1、智能化。為了推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化的發(fā)展，可將智能技術(shù)融入到機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化當(dāng)中，借助數(shù)字化控制系統(tǒng)和相關(guān)的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造過(guò)程的智能化操控，由此不但可以縮短設(shè)計(jì)周期，加快制造速度，而且還能使機(jī)械產(chǎn)品的整體質(zhì)量獲得大幅度提升。隨著智能技術(shù)的加入，可在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造等重要階段，進(jìn)行智能化控制，尤其是人工智能（AI）的應(yīng)用，能夠提升自動(dòng)化設(shè)計(jì)與制造的精確度，可進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率。同時(shí)，可將一些先進(jìn)的信息技術(shù)引入到機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程當(dāng)中，構(gòu)建智能車(chē)間，對(duì)整個(gè)自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行智能化操控，車(chē)間的管理人員便可在控制室內(nèi)，直觀地了解現(xiàn)場(chǎng)情況，有助于提升現(xiàn)場(chǎng)的管理效率。

2、網(wǎng)絡(luò)化。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，使得網(wǎng)絡(luò)技術(shù)日趨完善，可將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化進(jìn)行融合，借此來(lái)提升機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造過(guò)程的網(wǎng)絡(luò)化程度，從而增強(qiáng)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，以此來(lái)促進(jìn)企業(yè)的持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展。機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)可以借助強(qiáng)大的互聯(lián)網(wǎng)，對(duì)當(dāng)前市場(chǎng)動(dòng)態(tài)進(jìn)行分析，按照市場(chǎng)的實(shí)際需求，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行研發(fā)設(shè)計(jì)，通過(guò)改變生產(chǎn)動(dòng)向，滿(mǎn)足用戶(hù)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的性能需要，從而搶占市場(chǎng)先機(jī)。同時(shí)，在機(jī)械產(chǎn)品自動(dòng)化制造的過(guò)程中，可以利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)視，對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程進(jìn)行監(jiān)管，當(dāng)生產(chǎn)中出現(xiàn)異常時(shí)，相關(guān)信息可經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)傳給控制中心，工作人員可在第一時(shí)間對(duì)異常現(xiàn)象進(jìn)行解決處理，保證機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的連續(xù)性和穩(wěn)定性，產(chǎn)品的質(zhì)量隨之提升。

3、數(shù)字化。現(xiàn)階段在開(kāi)展機(jī)械制造自動(dòng)化發(fā)展的過(guò)程中，能充分把生產(chǎn)中所需要的一些圖像或者聲音等信息有效轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信息，這樣做的目的能推動(dòng)數(shù)字化技術(shù)的全面進(jìn)步。在這一過(guò)程中，通過(guò)在相應(yīng)系統(tǒng)的幫助下，能對(duì)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)信息處理，在對(duì)產(chǎn)品模擬的過(guò)程中，還能實(shí)現(xiàn)制造。

4、產(chǎn)品在設(shè)計(jì)過(guò)程中的虛擬化。在對(duì)產(chǎn)品實(shí)施設(shè)計(jì)的過(guò)程中，進(jìn)一步要求相關(guān)設(shè)計(jì)人員應(yīng)該結(jié)合設(shè)計(jì)需求將圖紙?jiān)O(shè)計(jì)工作進(jìn)行做好，然后才能確認(rèn)圖紙，在CAD這項(xiàng)技術(shù)的作用下，開(kāi)展輔助設(shè)計(jì)，雖然過(guò)程比較繁瑣，在其未來(lái)發(fā)展中，能對(duì)利于產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)虛擬化，在簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)流程的基礎(chǔ)上，還能縮短實(shí)際實(shí)際時(shí)間，在一定程度上促進(jìn)產(chǎn)品在設(shè)計(jì)過(guò)程中的效率，對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)加工質(zhì)量進(jìn)行提高。

5、綠色化。近年來(lái)，在國(guó)家各項(xiàng)政策的扶持下，工業(yè)產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出快速發(fā)展的態(tài)勢(shì)，機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造業(yè)隨之得到一定的發(fā)展。與此同時(shí)，機(jī)械產(chǎn)品在自動(dòng)化加工制造中，對(duì)自然生態(tài)環(huán)境造成了較為嚴(yán)重的污染和破壞。為了解決這一問(wèn)題，機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化在未來(lái)一段時(shí)期，應(yīng)當(dāng)朝著綠色化的方向發(fā)展，引入清潔型技術(shù)，降低機(jī)械產(chǎn)品自動(dòng)化制造過(guò)程的能耗和碳排放量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的目標(biāo)。相信在不久的將來(lái)，機(jī)械自動(dòng)化制造將會(huì)實(shí)現(xiàn)綠色化的目標(biāo)，由此可使生態(tài)環(huán)境得到有效的保護(hù)，人與自然和諧共發(fā)展的目標(biāo)也將隨之實(shí)現(xiàn)。

結(jié)語(yǔ)

在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的大背景下，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展具有遠(yuǎn)大前景。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化可以在很大程度上降低成本，提高生產(chǎn)效率，最終提高我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。

參考文獻(xiàn)

[1]賈繼富，丁珊.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)及發(fā)展趨勢(shì)分析[J].科技展望，2018，27（23）：89.