淺析機(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)

呂從強(qiáng)

摘要：隨著社會(huì)科技技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)也得到了飛速的進(jìn)步。為了滿足社會(huì)生活的需求的不斷提高，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)也應(yīng)順應(yīng)時(shí)代，與時(shí)俱進(jìn)，不斷革新，將各類先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用其中，保證基礎(chǔ)行業(yè)的有序發(fā)展。本文基于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)，將充分介紹機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)，并仔細(xì)分析該專業(yè)未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化;特點(diǎn);優(yōu)勢(shì);發(fā)展趨勢(shì)

0 ?引言

機(jī)械制造業(yè)是社會(huì)工業(yè)化的基礎(chǔ)行業(yè)，它對(duì)社會(huì)工業(yè)化的發(fā)展以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)有著不可忽視的作用，而又是機(jī)械中的基礎(chǔ)學(xué)科，它囊括種類多，內(nèi)容基礎(chǔ)，是一門綜合較廣的學(xué)科門類。它是在機(jī)械制造的原有基礎(chǔ)上與現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的一門學(xué)科，它包含了制造、設(shè)計(jì)、自動(dòng)化等多個(gè)方向的內(nèi)容。在我國(guó)工業(yè)水平和發(fā)達(dá)國(guó)家還有明顯的差距，伴隨著信息時(shí)代的不斷發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化也會(huì)越來(lái)越受到重視，越來(lái)越走上新的舞臺(tái)。

1 ?機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

1.1 內(nèi)容綜合

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化是將機(jī)械知識(shí)、設(shè)計(jì)知識(shí)、自動(dòng)化知識(shí)廣泛的合并為一門學(xué)科的專業(yè)科目，它相較于傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造專業(yè)與自動(dòng)化具有綜合性，它可以以工業(yè)裝備為研究對(duì)象，也可以以機(jī)電產(chǎn)品為研究對(duì)象。從最初的設(shè)計(jì)、中間的制造、最后的運(yùn)行與生產(chǎn)都可以涉及到。同時(shí)，它還以機(jī)械設(shè)計(jì)與制造為基礎(chǔ)，加入信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、自動(dòng)控制技術(shù)等知識(shí)，使它可以真正的做到全方位涉及現(xiàn)代機(jī)械行業(yè)所需要涉及的知識(shí)，使它成為想要從事機(jī)械行業(yè)的人才所必不可少的知識(shí)學(xué)科。

1.2 節(jié)約資源

在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中，更多的是依靠人來(lái)進(jìn)行加工制造的，俗話說(shuō)：“人有失誤，馬有失蹄”，在生產(chǎn)制造的過(guò)程中，人難免會(huì)失誤，這就會(huì)導(dǎo)致機(jī)械加工的零件不符合工件的要求，從而造成廢品，這就造成嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來(lái)說(shuō)，這對(duì)機(jī)械行業(yè)長(zhǎng)久發(fā)展是及其不利的。而現(xiàn)階段，人們將自動(dòng)化加入了機(jī)械生產(chǎn)的大軍中來(lái)，一方面，自動(dòng)化的加入提高了對(duì)工人本身的要求，使以前的無(wú)論任何人培訓(xùn)幾天就可以上崗的亂象得以遏制，另外一方面，自動(dòng)化也使加工生產(chǎn)的精度大大提升，工件浪費(fèi)的現(xiàn)象急劇減少，同時(shí)也提高了產(chǎn)品的性能，使機(jī)械行業(yè)再添一抹生機(jī)。

1.3 簡(jiǎn)單高效

傳統(tǒng)機(jī)械加工生產(chǎn)中，一個(gè)工件的加工往往需要兩個(gè)甚至更多人來(lái)參與工件的加工。而且傳統(tǒng)的工藝落后，往往制造過(guò)程十分復(fù)雜，再加上機(jī)械生產(chǎn)的危險(xiǎn)性較大，企業(yè)需要花費(fèi)大量的人力物力在生產(chǎn)上，這無(wú)疑對(duì)企業(yè)的發(fā)展和效率的提高是有很大的阻礙作用的。再加上人員失誤率高，普遍工人水平較低，使得在生產(chǎn)制造的過(guò)程中，會(huì)有大量的資金投入在當(dāng)中，而且成品的數(shù)量少之又少。而隨著自動(dòng)化的發(fā)展與應(yīng)用，傳統(tǒng)的工件生產(chǎn)只需要幾個(gè)人就可以完成了，甚至一些文職崗位還可以身兼數(shù)崗，一個(gè)管理一條或者多條生產(chǎn)線。同時(shí)，企業(yè)的安全性也大大提高了，一些危險(xiǎn)的工序不再需要人員的參與，通通只用機(jī)器就可以全部完成操作了。

1.4 擁有控制、檢測(cè)系統(tǒng)

不同于傳統(tǒng)的生產(chǎn)過(guò)程，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中同時(shí)還又加入了控制、檢測(cè)系統(tǒng)，在監(jiān)督控制系統(tǒng)中，如若在生產(chǎn)制造的過(guò)程中，機(jī)器出現(xiàn)會(huì)影響工件生產(chǎn)或者人身安全的故障時(shí)，自動(dòng)化系統(tǒng)可以自動(dòng)暫停運(yùn)行，保證工件加工的合格率，同時(shí)也可以減少事故發(fā)生的概率，減少企業(yè)對(duì)于生產(chǎn)安全的投入，可以使企業(yè)將更多的精力放在企業(yè)發(fā)展和技術(shù)革新上，煥發(fā)機(jī)械行業(yè)的生機(jī)。

檢測(cè)系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)在于能在產(chǎn)品加工前和加工完成后對(duì)工件的尺寸進(jìn)行完整的檢測(cè)，這首先是可以提升產(chǎn)品的合格率。在生產(chǎn)中，偶爾出現(xiàn)一到兩個(gè)不符合尺寸的工件流入下一道工序是不可避免的，而這樣，在加工前的檢測(cè)就尤為重要了。在傳統(tǒng)的加工工藝中，或者浪費(fèi)大量的人力去檢測(cè)，或者就只能放棄檢測(cè)，這樣同樣也浪費(fèi)了大量的資源，使后續(xù)的生產(chǎn)加工全都成為枉然。而自動(dòng)化生產(chǎn)就解決了這一問(wèn)題，在機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)時(shí)，只需設(shè)計(jì)一支量?jī)x，在編碼中加入測(cè)量過(guò)程就可以了。

在整個(gè)系統(tǒng)中，還具有內(nèi)部故障檢測(cè)的功能，它們可以利用最短的時(shí)間查找出機(jī)械故障的位置所在以及探究出故障發(fā)生的原因，并采取自動(dòng)修復(fù)功能，自動(dòng)將故障排除，防止故障的擴(kuò)大與工件的損壞，這使生產(chǎn)過(guò)程更加安全、穩(wěn)定。這在以前是根本無(wú)法想象的，故障的誕生只意味著停止和等待。

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

2.1 超精密化

超精密加工技術(shù)將是機(jī)械行業(yè)未來(lái)發(fā)展方向之一。隨著信息化的發(fā)展，設(shè)備的便攜已經(jīng)成為技術(shù)先進(jìn)與否的重要標(biāo)準(zhǔn)之一，而這一要求對(duì)于機(jī)械設(shè)備來(lái)說(shuō)，精密程度的高低就正是這一技術(shù)的決定因素。超精密加工技術(shù)現(xiàn)在已日漸成熟，現(xiàn)在已有基本的系列形成，它包括超精密磨削、超精密切削、超精密特種加工、精密研磨等。盡管在學(xué)術(shù)上，超精密加工并沒(méi)有確切可靠的定義，但是它仍然在高速的發(fā)展著?，F(xiàn)今超精密化主要有高效率、高精度、微型化、大型化、智能化、工藝整合化、綠色化、在線加工一體化八個(gè)方向。其中，高精度、高效率是超精密加工永恒不變的主題;大型化、微型化是應(yīng)航空航天中大器件小精度的要求與大眾生活越來(lái)越強(qiáng)調(diào)便攜的要求應(yīng)運(yùn)而生的;智能化機(jī)械行業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì);工藝整合化、在線加工一體化是提高生產(chǎn)效率，減少加工工序，降低成本，為企業(yè)創(chuàng)造效益的內(nèi)在要求;綠色化是保護(hù)環(huán)境，促進(jìn)社會(huì)和諧發(fā)展的必要保障。

2.2 智能化

隨著人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)自己生活的要求也越來(lái)越高，工作已經(jīng)不僅僅是當(dāng)代社會(huì)人養(yǎng)家糊口的一種工具，它可能更多的是將工作當(dāng)作生活中的一部分。因此，越來(lái)越少的人愿意以苦力去換取自己的生活必需。故智能化的發(fā)展不僅僅是行業(yè)發(fā)展的方向，同時(shí)也是整個(gè)社會(huì)日益增長(zhǎng)的需求。機(jī)械制造的智能化主要分為了四個(gè)方面：第一點(diǎn)是智能化，它要求在整個(gè)生產(chǎn)周期中，無(wú)須對(duì)各個(gè)工序的方案進(jìn)行逐一的設(shè)計(jì)，而是全部由智能系統(tǒng)來(lái)完成，以此來(lái)減少人力的利用，提高企業(yè)效率;第二點(diǎn)是自動(dòng)化，自動(dòng)化是指結(jié)構(gòu)模式的自動(dòng)生產(chǎn)，從而提高效率，減輕企業(yè)負(fù)擔(dān);第三點(diǎn)是多功能化，多功能化是通過(guò)將生產(chǎn)工序按模塊的方式進(jìn)行分類，然后在具體的生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，需要用到哪一道工序時(shí)，就將該工序以模塊的形式調(diào)出來(lái)使用的模式，這樣在加工過(guò)程中，系統(tǒng)就可以根據(jù)實(shí)際的情況，根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)配，從而大大增加生產(chǎn)效率;第四點(diǎn)是集成化，就是將所有的子系統(tǒng)合并成一個(gè)完整的大系統(tǒng)，而所有的工作在這套集成化的系統(tǒng)中完成就可以了。

2.3 一體化

在社會(huì)日趨進(jìn)步的今天，隨著科技的發(fā)展，企業(yè)對(duì)單一零件的生產(chǎn)已經(jīng)越來(lái)越無(wú)法適應(yīng)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的今天了。企業(yè)為了生存，也越來(lái)越多的企業(yè)愿意以單一的生產(chǎn)車間加工不同零件、設(shè)備來(lái)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展，促進(jìn)企業(yè)的進(jìn)步，在這樣的大形勢(shì)下，一體化也就顯得尤為的重要了。在一體化中，光機(jī)電一體化又較為流行，光機(jī)電一體化產(chǎn)品一般由機(jī)械本體、傳感器、接口、微處理器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)等部分組成。該產(chǎn)品一般有六大特點(diǎn)：體積小，易操作;反應(yīng)快，精度高;柔性化，智能化;更可靠，壽命長(zhǎng);技術(shù)層次多，應(yīng)用范圍廣;綜合性強(qiáng)，協(xié)調(diào)要求高。

3 ?結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)雖有所減緩，但是前景仍然是可觀的，當(dāng)代的工業(yè)化離不開(kāi)機(jī)械，人們的生活離不開(kāi)機(jī)械，社會(huì)的進(jìn)步也離不開(kāi)機(jī)械。機(jī)械行業(yè)應(yīng)積極響應(yīng)國(guó)家“中國(guó)制造2025”的號(hào)召，多方位吸收信息技術(shù)，智能化等技術(shù)，使機(jī)械行業(yè)更加多功能化，促進(jìn)機(jī)械行業(yè)健康綠色發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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