試論機械設(shè)計制造及自動化的特點和優(yōu)勢

李丹丹

摘要：隨著國內(nèi)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，我國各大領(lǐng)域都取得了非常長足的進(jìn)步，特別是在機械工程中增加了自動化技術(shù)之后，使得國內(nèi)機械工程以極為迅速的速度發(fā)展壯大。該方式可以在根本上對成本進(jìn)行縮減，降低產(chǎn)品的制作周期以及交貨期，顯著提升企業(yè)市場競爭力，被國內(nèi)越來越多的企業(yè)所青睞。本文正是基于此，首先分析了我國機械設(shè)計制造及其自動化的特點和優(yōu)勢，之后總結(jié)了其后續(xù)的發(fā)展方向，以期指導(dǎo)實踐。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計制造;自動化;特點;優(yōu)勢

1 引言

自動化技術(shù)及信息技術(shù)的發(fā)展使得機械工作不再是簡單地重復(fù)，而是利用各種程序來完成智能化操作，實現(xiàn)了機械的智能化操作與維護(hù)，大大提升了機械工作效率與總體穩(wěn)定性，在工作時能夠更加精準(zhǔn)地完成任務(wù)。以生化、電腦、通訊為基礎(chǔ)的自動化設(shè)計與指令機構(gòu)替代了人工，智能程序能夠更好地完成檢測、分析與處理等工作，自動化程度的全面提升有助于實現(xiàn)機械設(shè)計制造的可持續(xù)發(fā)展。

2 機械設(shè)計制造及其自動化的特點

2.1 智能性

智能性是機械自動化的主要特點，通過技術(shù)水平，可以減少人力資源，使用最新的人工智能技術(shù)。現(xiàn)在很多行業(yè)都在廣泛的使用智能化產(chǎn)品。在機械自動化中，將設(shè)計制造過程智能化，能夠大大提高企業(yè)生產(chǎn)效率。

2.2 前沿性

機械自動化是在技術(shù)水平不斷升高的影響下不斷提升的。那么自動化技術(shù)當(dāng)中使用了大量的先進(jìn)技術(shù)水平，運用最新的相關(guān)技術(shù)，改造機械設(shè)備，能夠使機械自動化跟得上時代的發(fā)展水平，具有前沿性。

2.3 科學(xué)性

機械自動化技術(shù)中包含著很多科學(xué)技術(shù)，多種技術(shù)不能隨意使用，要合理設(shè)計，符合科學(xué)條件的。自動化中的各項技術(shù)都是有嚴(yán)格要求和規(guī)范的，所以具有科學(xué)性。

3 機械設(shè)計制造及其自動化的優(yōu)勢

3.1 維修方便，操作簡單

機械自動化技術(shù)都是結(jié)合了先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，更符合當(dāng)前人們的需要。工作人員可減少負(fù)擔(dān)，只要操作進(jìn)行一些簡單的操作就可完成工作。時刻看守機械不發(fā)生問題。定期維護(hù)設(shè)備或發(fā)生問題時能夠及時維修，不要影響工作。提供好原材料和機械設(shè)備，機械自動化工作就可以順利地進(jìn)行，提高生產(chǎn)效率。

3.2 有效滿足設(shè)備需求

機械設(shè)備的設(shè)計與制造是為了更好地滿足人們的使用需要，特別是工業(yè)生產(chǎn)，對機械設(shè)備的效率與可靠性都提出了較高要求。不同產(chǎn)品的核心競爭力與主要工作目標(biāo)是不同的，例如車床，必須在短時間內(nèi)完成高精度零部件的加工，因此，在機械設(shè)計環(huán)節(jié)必須要充分考慮到用戶對機械的使用要求，明確機械的具體應(yīng)用環(huán)節(jié)，準(zhǔn)確把握機械設(shè)計的主要目標(biāo)與研究方向，確保產(chǎn)品在制造和生產(chǎn)后能夠較好地實現(xiàn)其應(yīng)有功能，以滿足用戶的不同需求。

3.3 充分利用先進(jìn)技術(shù)

將信息技術(shù)引入機械設(shè)計制造領(lǐng)域能夠切實提升產(chǎn)品系統(tǒng)性能，保證設(shè)備的智能化與人性化。在生產(chǎn)過程中，機床與生產(chǎn)設(shè)施的使用能夠有效改變機器形狀與結(jié)構(gòu)，提升了產(chǎn)品的質(zhì)量與性能。利用信息技術(shù)對機械設(shè)計進(jìn)行處理能夠進(jìn)一步提升信息處理的全面性，可以將各種信息有效引入設(shè)計環(huán)節(jié)，使強大的信息處理功能能夠?qū)⒏鞣N資料直觀地呈現(xiàn)在設(shè)計者與生產(chǎn)者面前。先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用能夠使機械設(shè)計與制造更加科學(xué)、高效、智能，進(jìn)而實現(xiàn)機械設(shè)計制造水平的持續(xù)提升。

4 自動化技術(shù)未來的發(fā)展趨勢

4.1 設(shè)備與控制系統(tǒng)的結(jié)合

在機械制造企業(yè)中，為了保證機械制造的各個設(shè)備都能夠在自動化控制下進(jìn)行相關(guān)的運行工作。因此，將設(shè)備與同一個系統(tǒng)進(jìn)行連接對于企業(yè)而言是十分必要的，這也是保證自動化技術(shù)在行業(yè)中能夠發(fā)揮更大的優(yōu)勢。在現(xiàn)代機械制造行業(yè)中，針對市場的不同需求，企業(yè)需要進(jìn)行不同的產(chǎn)品制作。為了保證這些產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)速度，將設(shè)備與計算機的主控系統(tǒng)進(jìn)行連接，能夠保證系統(tǒng)針對不同的產(chǎn)品，在不同的設(shè)備上進(jìn)行相關(guān)的操作和運行，保證在自動化控制下進(jìn)行相關(guān)的產(chǎn)品制作。

4.2 機械制造微型化

在經(jīng)過了無數(shù)次的工業(yè)革命之后，人們發(fā)展任何一種生產(chǎn)工具都會經(jīng)過外形由大變小的過程。電子計算機從原來一間屋子大小逐漸發(fā)現(xiàn)成為了如今便攜的筆記本電腦。曾經(jīng)的織布機也由腳踏縫紉機逐漸變?yōu)榱巳缃裎⒖s至手掌大小的機械。國內(nèi)機械設(shè)計制造行業(yè)也是如此。從二十世紀(jì)八九十年代開始，人們萌生了微型機械的想法。雖然存在原料供給、產(chǎn)出實用性以及部件制作精密度等等困難，使其發(fā)展較為緩慢。但是對機械內(nèi)部構(gòu)造改良，增加卜組成部件精密性，縮小機械體積，降低能源消耗，可以有效提升機械運轉(zhuǎn)靈活性和輕便性，使其更加便于操作，這一發(fā)展趨勢也逐漸成為了目前機械設(shè)計制造領(lǐng)域研究的一大熱門問題。

4.3 實現(xiàn)發(fā)展上的綠色生態(tài)化

綠色生態(tài)化如今是我們生活中的重要內(nèi)容。保護(hù)好我們生存的環(huán)境，綠色生態(tài)的理念也越來越被提倡。在機械自動化中，將綠色環(huán)保融合進(jìn)去，符合未來的發(fā)展方向。既可以提高產(chǎn)品的性能，又可以突出產(chǎn)品的環(huán)境屬性。在機械自動化工作過程中，大多使用技術(shù)水平，通過網(wǎng)絡(luò)上的計算分析，減少了很多失誤和不必要的浪費，也減少了原材料的報廢。從另一個角度來說，也保護(hù)了生態(tài)環(huán)境，達(dá)到綠色生態(tài)化的效果。因此，綠色生態(tài)化對于可持續(xù)發(fā)展來說，有非常重要的意義。綠水青山就是金山銀山，保護(hù)好環(huán)境，才可以進(jìn)一步展開更多的技術(shù)工作。

4.4 機械制造及故障診斷應(yīng)用大數(shù)據(jù)

從廣義范圍來看，機械智能故障診斷包括了三個方面：第一，智能診斷需要獲取信號，并根據(jù)機械設(shè)備監(jiān)測信號判斷設(shè)備是否健康。第二，對監(jiān)測數(shù)據(jù)展開分析，評價數(shù)據(jù)的主要特征，進(jìn)而判斷機械故障的具體信息內(nèi)容。第三，從提取特征中挖掘信號特征，進(jìn)而建立智能模型。先進(jìn)的傳感技術(shù)能夠更好地呈現(xiàn)出信息特點，這是機械故障診斷的基礎(chǔ)。機械故障由多個方面構(gòu)成，其中涉及動力學(xué)、聲學(xué)、摩擦學(xué)和熱力學(xué)等物理信息，目前的研究主要圍繞震動信號、聲場信號、聲發(fā)射信號及其他信號展開。特征提取的基礎(chǔ)是信號處理技術(shù)，這是實現(xiàn)機械故障信息表征的主要方式，機械設(shè)備出現(xiàn)故障后會在不同方面具有直觀呈現(xiàn)，其中包括時域、頻域、視頻，等等。故障識別是根據(jù)提取到的信號建立人工智能模型，進(jìn)而通過模型提供的信息判斷機械裝配故障，同時對機械的壽命做出預(yù)測。壽命預(yù)測能夠更好地評價設(shè)備可能存在的問題，具有廣闊的發(fā)展前景。

5 結(jié)束語

總而言之，在機械相應(yīng)的制造過程當(dāng)中，現(xiàn)代化自動化技術(shù)的使用具有安全性高、質(zhì)量高、多功能、可靠性強以及低能耗等等優(yōu)勢。因此，機械設(shè)計以及制造的未來發(fā)展趨勢必定會朝著自動化技術(shù)的方向發(fā)展。此時，隨著國內(nèi)智能化技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步，日后機械制造業(yè)當(dāng)中一定會參與更多元化的技術(shù)，進(jìn)而更好地提升機械設(shè)計制造行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益以及社會效益。

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（作者身份證號碼：211102198604281021;作者單位：沈陽萬博開發(fā)建設(shè)有限公司）