機械制造和機械設計創新的實現

韓文奎 張吉順

【摘 ?要】現階段，機械設計制造及其自動化程度越來越高，將其應用于各個領域當中，勞動強度明顯降低，生產效率明顯提升。其核心技術作為促進其發展的關鍵，必須要重視起核心技術才能夠促進其可持續發展。本文基于機械制造和機械設計創新的實現展開論述。

【關鍵詞】機械制造;機械設計;創新;實現

引言

我們對機械設計制造及自動化在當代企業中的發展狀況有了簡單認識，作為一種新興產業，我們要不斷鉆研新技術，結合國外的先進經驗逐步提高機械自動化的水平。21世紀注定是科技化與信息化的時代，對機械設計制造及自動化而言必須主動培養復合型尖端人才、提高勞動生產率，強化風險評估、研發柔性自動化生產技術、促進機械制造技術與計算機的深度融合，只有這樣才能進一步解放技術，推動企業的長效發展。

1機械設計制造及自動化在當代企業中存在的問題

從目前的數據統計看，該專業的畢業生就業率基本超過百分之九十五，也就是說高校畢業生基本能夠完成畢業與就業的對接，從事該行業的人才將源源不斷的輸送。但是在實際的應用于發展中，機械設計制造及自動化在當企業的發展不算樂觀。首先，技術相對理論化，畢業生入司后缺乏實踐經驗，對很多機械的操作偏重于理論化，不太符合企業發展實際。其次，對多媒體設備的依賴較深，機械設計制造自動化屬于新興學科，我國對該行業的了解正處于研究階段，學校教育對教學內容的把握有限，教學大多依賴多媒體設備，學生就業后對技術的了解尚淺，會借助網絡力量學習，這本無可厚非，但機械設計制造及自動化畢竟是一個考研實踐與操作的行業，若不親身下車間，去到生產第一線就無法真正學到核心技術。

2現代設計方法助力中、高端工程機械產品開發

（1）CAD在協同設計系統下實現定制化設計開發

通常使用的CAD等三維設計能夠更加形象直觀地展示產品設計，預先演示產品最終的動作以及形態，進而對產品的產出風險進行大幅度降低。但不同設計者間、設計者與裝配者間使用不同的CAD平臺，他們之間無法實現同步更新和消息傳遞。協同設計系統正可以支持CAD環境下的實時協同，不僅可以實時獲取設計者間更改的信息，避免由于信息傳遞滯后給整體設計帶來的失敗;而且還可以及時獲取零部件設計的變更信息給裝配過程，進而調整裝配，防止之后的設計中出現錯誤。以CAD可視化平臺分析和拓展客戶定制需求，以協同設計系統協調共享設計信息，實現工程機械的定制化設計開發。

3綜合多種設計方法實現綠色化設計開發

工程機械的綠色化設計可以從低能、節能，以及能量回收等多角度來實現。工程機械的工作裝置大多由連桿機構組成，開展機構的運動學和動力學分析、優化設計技術的研究，關注機構的最佳運動軌跡和運動速度，力圖設計出具有最佳動力傳遞方式的工程機械的產品，以此實現工程機械的低能耗。通過有限元分析技術、模型分析技術、載荷譜技術、疲勞強度分析技術，以及材料動靜態特性分析，開展結構件及零部件靜、動態剛度和強度設計，實現工程機械的有限壽命設計，并結合在產品設計之初就考慮到產品壽后進行再制造技術的主動再制造設計，可以實現工程機械產品的低碳、環保的節能設計。

4機械設計制造技術的未來發展趨勢

4.1全球化方向

二十一世紀以來，大量新興技術得到快速發展，這些新興技術為制造企業帶來了核心競爭力，因此，在未來全球化機械制造行業的發展主要依靠以下兩方面因素：a.面對白熱化的國際、國內市場競爭，制造企業更加依賴資源優勢;b.更多的產品開發工作人員以及管理人員重視互聯網技術的優勢，在互聯網中爭取更多的資源，充分利用互聯網中的信息共享優勢，著力推進互聯網平臺的機械設計制造行業合作、溝通和競爭，以網絡化為基礎逐步將這種溝通、競爭發展為全球化趨勢，機械企業將面臨更加嚴峻的生產、經營方面競爭。機械設計制造過程中從產品的設計開發、選擇原材料、制造零部件到營銷都將嘗試全球化模式。

4.2虛擬現實技術的發展

顧名思義，虛擬現實技術實質上就是對現實場景的模擬過程，而在這一技術的輔助之下，用戶將能獲得很好的身臨其境的感受，進而完成人機交互過程。在實際應用過程中，這一技術主要具備以下幾方面特點：首先，這一技術能輔助用戶獲得實時參與的感受。其次，這一技術具備非常高的交互性，在聲音命令、文字輸入等多種方式的輔助之下，用戶將能高效的主導完成人機交互過程。最后，這一技術具備沉浸性特征，而這一優勢則是其他技術所沒有的，當用戶置身于虛擬現實技術所創造出的景象之后，自然能深入沉浸到具體情境之中，進而獲得更好的使用體驗。虛擬現實技術在機械制造中的應用主要是指通過三維動態模型對機械產品的工藝特點、加工制造方法等進行模擬，進而分析實際制造過程中可能會出現的問題，及時消除現有生產流程中存在的安全隱患或質量問題，避免此類問題導致機械制造效率受到影響。在這一技術的作用之下，機械故障率及維修成本都將能得到有效降低，進而實現大幅度壓縮機械生產成本的目的，提升此類產品在市場上的競爭力。

4.3網絡化方向

目前看來，網絡技術得到快速發展，并且普及范圍逐步擴大，這種趨勢改變了傳統的零部件經營方式，為企業贏得了更高的經濟效益。機械設計制造過程中機械設備產品的生產方式、營銷方式都不再局限于一個地區。機械設計制造行業充分利用網絡技術將產品的生產過程進行模擬，能夠及時發現零部件設計制造環節中凸顯的各種問題，采取有效措施解決這些問題，使零部件在真實的設計制造過程中能夠避免出現這些問題，使機械設計制造各個環節更加完善，使機械設計制造的成本得到有效控制，提升了零部件生產率。應用網絡化技術能夠促進各行各業之間充分開展合作、溝通、交流，為各行業之間互相學習創造了有利條件，明顯提升了各企業的競爭力。

4.4智能技術方向

智能技術是由多門學科組成的，包括計算機技術，定位技術以及精密傳感技術等等，因此也就具備了較強的綜合性。現階段，智能技術在我們的實際生產以及生活等各個領域中的應用越來越廣泛。將智能化技術積極的應用于機械設計制造及其自動化領域當中，能夠在改善工作環境的同時，降低工作難度。尤其是在面對一些有著較強的生產難度、較大規模以及較高精細度的機械設計制造當中，積極的借助該技術，為我們解決了眾多的難題。智能技術的核心，關鍵就在于設定相應的程序，因此這也就需要相應的研發設計人員做好程序設定以及指令編排方面的工作，以此來替代傳統的人工操作，真正做到機器智能，以此來更好的解決傳統人工所無法完成的操作，同時也能夠有效的避免誤差的出現。

結束語

隨著科學技術的不斷進步與完善，我國機械制造技術的發展呈現高端化、精細化的態勢，機械加工精度不斷得到提升。在當今科技快速發展的形勢下，在傳統機械制造領域中融入自動化技術，是時代發展與機械制造業轉型的要求。將自動化技術應用在機械制造過程中，能夠提高機械設備自身的實用性、節能性和穩定性。

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