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)

戚利平

摘要：在全球化經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的背景下，隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，在很大程度上促進(jìn)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)的迅速發(fā)展。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)未來的發(fā)展趨勢(shì)。

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

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)越來越受到重視，越來越走上新的舞臺(tái)。

1、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的含義

傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造所表現(xiàn)出來的鮮明特點(diǎn)在于依靠主觀能動(dòng)性來實(shí)現(xiàn)設(shè)備的運(yùn)行和管理，這種模式僅僅局限于小型的機(jī)械設(shè)計(jì)制造中。隨著社會(huì)人口的增長(zhǎng)和經(jīng)濟(jì)體制的改革，機(jī)械設(shè)計(jì)制造所面臨的群眾生產(chǎn)生活市場(chǎng)早已不可同日而語，此時(shí)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造仍舊是在很大程度上依賴勞動(dòng)力的操作，一個(gè)車間往往有成百上千的機(jī)械加工個(gè)體來進(jìn)行機(jī)械的操作。但在這種模式卻存在明顯的弊端和不足，一是勞動(dòng)力的數(shù)量龐大，無法全面地對(duì)其進(jìn)行管理和分配，這樣就無法保證生產(chǎn)質(zhì)量的統(tǒng)一。二是勞動(dòng)力的素質(zhì)普遍較低，對(duì)部分設(shè)備的操作技巧并沒有進(jìn)行全面的掌握，因此也會(huì)制約機(jī)械設(shè)計(jì)制造的水平。而機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動(dòng)化是建立在數(shù)據(jù)信息分析的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的操作與控制，是對(duì)傳統(tǒng)勞動(dòng)力的代換和更新，能夠全面地彌補(bǔ)傳統(tǒng)制造模式下的弊端和缺陷，更好地促進(jìn)機(jī)械制造的綜合發(fā)展。

2、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)

2.1效率和投入的優(yōu)化

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的主要特點(diǎn)表現(xiàn)在用現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)置換掉了傳統(tǒng)勞動(dòng)力的主觀生產(chǎn)行為。這種方式一是可以提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造的效率。自動(dòng)化技術(shù)指導(dǎo)下的設(shè)備運(yùn)行以客觀的數(shù)據(jù)和信息組合模式為基礎(chǔ)，能夠很好地避免主觀因素指導(dǎo)下的失誤或者是誤差，并且設(shè)備在這種模式下可以進(jìn)行反復(fù)循環(huán)的運(yùn)作，這樣就可以很好地完成生產(chǎn)的目標(biāo)。同時(shí)，自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用可以幫助機(jī)械設(shè)備完成更多高難度的技術(shù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，這在一定程度上也降低了人身安全的風(fēng)險(xiǎn)。二是可以在很大程度上減少勞動(dòng)力的投資，勞動(dòng)力在現(xiàn)代企業(yè)當(dāng)中的雇傭成本已經(jīng)不可同日而語，而自動(dòng)化除了能夠代替勞動(dòng)力完成日常機(jī)械設(shè)備制造，還能夠提高質(zhì)量和水準(zhǔn)，因此也可以節(jié)省企業(yè)的總體投資。

2.2環(huán)保

傳統(tǒng)模式下，哪怕是經(jīng)驗(yàn)豐富的技術(shù)工作人員去操作，也很難保證產(chǎn)品的質(zhì)量不受影響，因?yàn)槿肆Σ粫?huì)像機(jī)械一樣不知疲乏，如果員工長(zhǎng)時(shí)間地工作，難免會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)，從而影響生產(chǎn)進(jìn)度。而且企業(yè)為了達(dá)到生產(chǎn)目標(biāo)，對(duì)不合格產(chǎn)品進(jìn)行淘汰后，還需要加班加點(diǎn)進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)出符合要求的產(chǎn)品。在這個(gè)過程中，企業(yè)沒有做到有效利用資源，是對(duì)資源的浪費(fèi)，對(duì)環(huán)境也造成了很大的影響。但是，隨著現(xiàn)代社會(huì)信息化的不斷深入，機(jī)械操作可以借用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)，計(jì)算機(jī)相比于人工來說，能更好地保證產(chǎn)品的合格率，從而節(jié)約了資源，保護(hù)了環(huán)境。此外，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用還可以減少機(jī)械制造過程中污染物的排放，極大地減少了對(duì)周遭環(huán)境的污染。

2.3安全

在傳統(tǒng)的機(jī)械制造過程中，基本上所有流程都是按照人工來完成的。其中不乏涉及到一些龐大而笨重的任務(wù)。這類任務(wù)非常容易使生產(chǎn)者受到傷害，甚至?xí)艿缴ｋU(xiǎn)，也因此傳統(tǒng)意義上的機(jī)械制造逐漸被人所拋棄。機(jī)械工程的智能化、自動(dòng)化則可以在大部分生產(chǎn)過程中，完全或部分替代人工，減小生產(chǎn)者的壓力和難度，進(jìn)而解放生產(chǎn)力來進(jìn)行操作環(huán)境的優(yōu)化和改進(jìn)，從而提高生產(chǎn)效率。與傳統(tǒng)機(jī)械制造相比較，自動(dòng)化的程度大大提高，因此生產(chǎn)效率也大大提高。尤其是對(duì)于當(dāng)今這個(gè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，各個(gè)行業(yè)都在追求效率和速度，機(jī)械制造自動(dòng)化則滿足了社會(huì)的需求。尤其是最新的設(shè)備，通過添加PLC或柔性制造等一些技術(shù)，可以同時(shí)操作多臺(tái)機(jī)器進(jìn)行多種不同產(chǎn)品的生產(chǎn)。這些技術(shù)的應(yīng)用，極大地推進(jìn)了機(jī)械專業(yè)的發(fā)展。通知這些操作更是可以在短時(shí)間內(nèi)降低成本，同時(shí)又提高生產(chǎn)效率。

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

3.1綠色化發(fā)展

現(xiàn)在世界面臨著很嚴(yán)重的環(huán)境問題，機(jī)械設(shè)計(jì)制造也需要圍繞保護(hù)環(huán)境這個(gè)主題，向著綠色化進(jìn)行機(jī)械革新，在建設(shè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，可以盡可能地保護(hù)好環(huán)境，促進(jìn)世界的持續(xù)性發(fā)展。另外，加強(qiáng)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的環(huán)保投入，可以使環(huán)境與社會(huì)保持平衡。這是以后各個(gè)行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，只有環(huán)保、綠色健康的企業(yè)，才能不斷進(jìn)步。機(jī)械制造企業(yè)也要做到這樣，才可以使企業(yè)跟上時(shí)代的變化。

3.2智能化發(fā)展

智能化是現(xiàn)代科技發(fā)展的趨勢(shì)之一，在生產(chǎn)制造中的應(yīng)用廣泛，其他行業(yè)中涉獵也較為頻繁。通過科技手段的應(yīng)用達(dá)成，使得機(jī)械與人實(shí)現(xiàn)深層交互，極大推動(dòng)生產(chǎn)制造的自動(dòng)化水準(zhǔn)提升。在現(xiàn)代機(jī)械生產(chǎn)加工中，智能化擁有反映及判斷的能力，且擁有一定程度的決策能力。只需要進(jìn)行具體的指令下達(dá)，設(shè)備通過分析與判斷，完成極高精度的生產(chǎn)制造，且制造質(zhì)量能夠達(dá)成生產(chǎn)需求。智能化對(duì)于生活生產(chǎn)生活的影響是極為深遠(yuǎn)的，隨著智能化技術(shù)發(fā)展，未來可能更高程度的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)生產(chǎn)。智能化機(jī)械加工設(shè)備在進(jìn)行生產(chǎn)的過程中，設(shè)備對(duì)于數(shù)據(jù)的下發(fā)，能夠及時(shí)、準(zhǔn)確的進(jìn)行糾偏，以此完成生產(chǎn)制造。

3.3多元化發(fā)展

現(xiàn)階段，各種產(chǎn)業(yè)都不僅局限于某一學(xué)科，逐步出現(xiàn)學(xué)科交叉。學(xué)科交叉是“學(xué)科際”或“跨學(xué)科”研究活動(dòng)，其結(jié)果導(dǎo)致的知識(shí)體系構(gòu)成了交叉科學(xué)。學(xué)科交叉點(diǎn)往往就是科學(xué)新的生長(zhǎng)點(diǎn)、新的科學(xué)前沿，這里最有可能產(chǎn)生重大的科學(xué)突破，使科學(xué)發(fā)生革命性的變化。同時(shí)，交叉科學(xué)是綜合性、跨學(xué)科的產(chǎn)物，因而有利于解決人類面臨的重大復(fù)雜科學(xué)問題、社會(huì)問題和全球性問題。機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域也不應(yīng)局限于機(jī)械結(jié)構(gòu)，要適應(yīng)多門學(xué)科的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)真正意義的機(jī)電一體化。這樣不僅可以極大地減小錯(cuò)誤率，提高產(chǎn)品在社會(huì)生產(chǎn)中的競(jìng)爭(zhēng)力，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)機(jī)械行業(yè)和整個(gè)制造業(yè)加速發(fā)展。我國(guó)十三五規(guī)劃里提出要大力發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)與制造業(yè)融合應(yīng)用，圍繞重點(diǎn)行業(yè)制造單元、生產(chǎn)線、車間、工廠建設(shè)等關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化改造，推動(dòng)生產(chǎn)制造全過程、全產(chǎn)業(yè)鏈、產(chǎn)品全生命周期的深度感知、動(dòng)態(tài)監(jiān)控、數(shù)據(jù)匯聚和智能決策。

結(jié)束語

綜上所述，機(jī)械制造及其自動(dòng)化這門學(xué)科雖然現(xiàn)階段不如計(jì)算機(jī)技術(shù)等行業(yè)更受人關(guān)注，但其重要性是其它學(xué)科所無法替代的。智能制造是基于新一代信息通信技術(shù)與先進(jìn)制造技術(shù)深度融合，貫穿于設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、服務(wù)等制造活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，具有自感知、自學(xué)習(xí)、自決策、自執(zhí)行、自適應(yīng)等功能的新型生產(chǎn)方式，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的部署實(shí)施為智能制造提供基石。智能制造將結(jié)合工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)，合理調(diào)配供應(yīng)鏈資源以提升生產(chǎn)和服務(wù)效率，實(shí)現(xiàn)制造業(yè)的智能化管理模式創(chuàng)新。

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