淺談機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的設(shè)計(jì)原則和發(fā)展趨勢(shì)

菅曉亮

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械技術(shù)也在不斷進(jìn)步，而且已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域。為了有效地滿足市場(chǎng)需求，機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)必須提升自身生產(chǎn)力，借助信息交互技術(shù)和科學(xué)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，有效落實(shí)機(jī)械設(shè)備升級(jí)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造；自動(dòng)化；設(shè)計(jì)原則；發(fā)展趨勢(shì)

1機(jī)械自動(dòng)化的設(shè)計(jì)原則分析

1.1滿足設(shè)備需求

任何機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)初衷都是為了滿足人們的需求，不同產(chǎn)品會(huì)因不同需求而有其核心性能，如吊車(chē)的中心性能就是起重和緊急救援。人們?cè)跈C(jī)械制造業(yè)應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)時(shí)，一定充分考慮用戶(hù)的核心需求，將產(chǎn)品信息和功能體現(xiàn)出來(lái)，以滿足人們的不同需求。

1.2操作方便

機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化要遵循操作方面的原則。機(jī)械的利用其最終目的是對(duì)人力進(jìn)行解放，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的提升。在實(shí)際利用中，操作越簡(jiǎn)單的機(jī)械設(shè)備，對(duì)人力的解放效果越理想，設(shè)備發(fā)揮的價(jià)值也會(huì)更加的突出。如果設(shè)計(jì)出來(lái)的機(jī)械操作較麻煩，而且操作系統(tǒng)很難掌握，那么其可能會(huì)因?yàn)椴僮魃系氖д`造成重大的安全事故，這與機(jī)械設(shè)計(jì)的初衷是相違背的，所以操作較為復(fù)雜的機(jī)械設(shè)計(jì)其也是失敗的。舉個(gè)例子，某壓力設(shè)備在具體的利用中，啟動(dòng)操作需要進(jìn)行10至15分鐘，為了提升啟動(dòng)實(shí)效性，通過(guò)設(shè)計(jì)對(duì)啟動(dòng)操作進(jìn)行簡(jiǎn)化，其啟動(dòng)操作的時(shí)間縮短至5至8分鐘，這樣的設(shè)計(jì)操作步驟更加簡(jiǎn)便，達(dá)到了便捷性目的，所以說(shuō)其設(shè)計(jì)是成功的。

1.3提升產(chǎn)品品質(zhì)

人工操作往往存在精度不高、品質(zhì)難以控制的缺點(diǎn)，這于生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量是很不利的。機(jī)械自動(dòng)化必須提高設(shè)備的精準(zhǔn)度，能夠穩(wěn)定、連續(xù)的運(yùn)行，可將操作工人從繁雜的流水線工作中解放出來(lái)，節(jié)省人力和物力。同時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)全流程的控制，提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)精度和生產(chǎn)效率，整體提升產(chǎn)品品質(zhì)。

1.4利用先進(jìn)技術(shù)不斷創(chuàng)新

機(jī)械工程及自動(dòng)化系統(tǒng)可以根據(jù)其擁有的主功能，對(duì)這類(lèi)產(chǎn)品或系統(tǒng)進(jìn)行分類(lèi)。第一，加工機(jī)。這是一種主要以物料的搬運(yùn)和加工為主的自動(dòng)化機(jī)械，其通過(guò)將輸入的信息、能量及其物質(zhì)通過(guò)加工處理步驟，輸出改變?cè)形镔|(zhì)形態(tài)、位置的一種機(jī)械。第二，動(dòng)力機(jī)。這是一種主要以能量輸出的機(jī)械，其在獲取輸入信息之后，在自主判斷能量來(lái)源、成本的基礎(chǔ)上輸出不同能量的一種系統(tǒng)。第三，信息機(jī)。其是以信息處理為主要功能的自動(dòng)化機(jī)械系統(tǒng)，其對(duì)輸入的信息或指示進(jìn)行處理，為用戶(hù)輸出需求的信息。

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

目前，世界各國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，其中只有絕少的一部國(guó)家得到了較好的發(fā)展和使用，大多數(shù)還處于操作階段。經(jīng)過(guò)工業(yè)的改革調(diào)整，形勢(shì)的改變，機(jī)械自動(dòng)化被越來(lái)越多的企業(yè)所認(rèn)同，企業(yè)開(kāi)始認(rèn)識(shí)到自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中的重要性，在機(jī)械制造行業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用開(kāi)始逐漸凸顯。自動(dòng)化的使用使我國(guó)的機(jī)械企業(yè)逐步擺脫了經(jīng)濟(jì)計(jì)劃的束縛，走向全球化，開(kāi)始跟上市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)時(shí)代的步伐。從機(jī)械行業(yè)發(fā)展來(lái)看，除了傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域外，該行業(yè)將進(jìn)一步向機(jī)光電一體化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、環(huán)保化這樣的新興領(lǐng)域拓展。

2.1智能化發(fā)展

智能化是機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展的主要趨勢(shì)之一。所謂智能化指的是在機(jī)械的工作過(guò)程中，只需執(zhí)行一個(gè)命令動(dòng)作，機(jī)械便可以持續(xù)的運(yùn)轉(zhuǎn)。機(jī)械之所以能實(shí)現(xiàn)智能化的運(yùn)行，主要依靠的是計(jì)算機(jī)技術(shù)。在具體利用中，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行程序命令的編寫(xiě)，然后將其嵌入到機(jī)械設(shè)備的操作系統(tǒng)當(dāng)中，當(dāng)控制端開(kāi)啟此程序命令之后，設(shè)備會(huì)根據(jù)程序命令進(jìn)行自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)，這樣，其智能化目標(biāo)便得以實(shí)現(xiàn)。目前，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用在不斷的拓展，人們對(duì)于智能化設(shè)備的利用需求也在不斷的增加，所以從機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展來(lái)看，智能化成為了一大趨勢(shì)。

2.2綠色化發(fā)展

隨著國(guó)家及社會(huì)對(duì)可持續(xù)發(fā)展理念的重視，機(jī)械制造業(yè)在不久的將來(lái)必然也將把綠色發(fā)展、環(huán)境保護(hù)作為發(fā)展重點(diǎn)，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，機(jī)械制造業(yè)需加大引進(jìn)環(huán)保技術(shù)，在最大程度上降低行業(yè)對(duì)所在區(qū)域環(huán)境的污染，并在全企業(yè)樹(shù)立可持續(xù)發(fā)展的理念，以促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的和諧發(fā)展。

2.3微型化發(fā)展

當(dāng)前，我國(guó)設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備的體積上，使用簡(jiǎn)便和體積小的特點(diǎn)已經(jīng)體現(xiàn)出來(lái)，在機(jī)械市場(chǎng)上，這種小體積的機(jī)械設(shè)備具有重要的地位，這就是微電子產(chǎn)品，科學(xué)技術(shù)在不斷地發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)也在不斷地提高，研究微電子機(jī)械技術(shù)也更加深入了，微電子產(chǎn)品正在向微米級(jí)電子和納米級(jí)電子進(jìn)行過(guò)渡。

2.4光機(jī)電一體化

光機(jī)電一體化是指光學(xué)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與微電子技術(shù)的融合，該技術(shù)能提高機(jī)械產(chǎn)品的附加值，將傳感檢測(cè)技術(shù)、激光技術(shù)和光能驅(qū)動(dòng)技術(shù)協(xié)調(diào)發(fā)展。

3機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化設(shè)計(jì)的措施

3.1分析當(dāng)前的機(jī)械設(shè)備技術(shù)

機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)制造及自動(dòng)化設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要措施是進(jìn)行當(dāng)前的機(jī)械設(shè)備技術(shù)分析。要保證設(shè)計(jì)的與時(shí)俱進(jìn)，必須要對(duì)當(dāng)前環(huán)境下利用的技術(shù)做詳細(xì)的分析，例如目前的社會(huì)中使用到的清潔能源有水能、太陽(yáng)能、風(fēng)能等，那么在進(jìn)行一些動(dòng)力機(jī)械設(shè)計(jì)的時(shí)候需要充分的考慮這幾種能量的運(yùn)用，這樣，不僅設(shè)計(jì)的先進(jìn)性目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)，能源利用的綠色化目標(biāo)也可以實(shí)現(xiàn)。由此可見(jiàn)。分析當(dāng)前機(jī)械設(shè)備技術(shù)，不僅可以滿足機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)的基本原則，還可以滿足其發(fā)展趨勢(shì)的需要。

3.2總結(jié)機(jī)械設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和缺陷

總結(jié)機(jī)械設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)和缺陷也是機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)制造及自動(dòng)化設(shè)計(jì)的一項(xiàng)重要措施。機(jī)械設(shè)計(jì)的目的是要對(duì)之前使用的同類(lèi)型產(chǎn)品的缺陷進(jìn)行補(bǔ)充。為了更好的完善缺陷，需要對(duì)缺陷有充分的了解，所以深入性分析產(chǎn)品的缺陷可以為新設(shè)技產(chǎn)品的方向提供指導(dǎo)。再者，總結(jié)先前產(chǎn)品當(dāng)中具有的優(yōu)勢(shì)，并在新設(shè)技產(chǎn)品當(dāng)中進(jìn)行提升和運(yùn)用，這樣，新產(chǎn)品不僅解決原有產(chǎn)品的問(wèn)題，還集成了其優(yōu)勢(shì)，可以說(shuō)，這樣的新產(chǎn)品其利用效果會(huì)更加的顯著。

4結(jié)語(yǔ)

總之，機(jī)械工程設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，為我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化實(shí)現(xiàn)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。其以機(jī)械技術(shù)及電子技術(shù)作為發(fā)展的核心內(nèi)容，通過(guò)融合、滲透、交融多門(mén)學(xué)科技術(shù)產(chǎn)生的一項(xiàng)劃時(shí)代產(chǎn)物，其也是一門(mén)與時(shí)代同步發(fā)展，并逐漸趨于完善的創(chuàng)新學(xué)科。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：河北科瑞達(dá)儀器科技股份有限公司）