智能機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化特點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)研究

鄔巍 高川

（1.大連華銳重工起重機(jī)有限公司 遼寧 大連 116000；2.大連市市政公用事業(yè)服務(wù)中心 遼寧 大連 116000）

引言

我國(guó)工業(yè)智能自動(dòng)化的發(fā)展可以有效地促進(jìn)機(jī)械智能自動(dòng)化建設(shè)，縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距，提高我國(guó)企業(yè)機(jī)械制造業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力。對(duì)促進(jìn)我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展具有十分重要的意義。基于此，本文分析了智能機(jī)械設(shè)計(jì)與制造自動(dòng)化的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。

1 概述

傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)和制造特征是依賴于實(shí)現(xiàn)裝置操作和管理的主觀主動(dòng)。隨著中國(guó)社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)和制造水平未能滿足工業(yè)生產(chǎn)要求的快速增長(zhǎng)。如果我們?cè)诜浅V泛的范圍內(nèi)繼續(xù)依靠勞動(dòng)活動(dòng)的話，為了執(zhí)行生產(chǎn)活動(dòng)，研討會(huì)上有數(shù)百個(gè)機(jī)械加工工人。這個(gè)模式有明顯的缺陷。第一，不能綜合管理、分配的勞動(dòng)力多，不能保證生產(chǎn)質(zhì)量的統(tǒng)一，第二，勞動(dòng)力質(zhì)量一般較低，對(duì)生產(chǎn)質(zhì)量有很大影響，部分裝置的操作程序在時(shí)間上無(wú)法掌握，會(huì)影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。智能機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的自動(dòng)化是基于數(shù)據(jù)步驟的分析，簡(jiǎn)化操作步驟，減少操作難度。很多操作不需要手動(dòng)執(zhí)行，但可以輸入指定的控制程序來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)備的操作和控制。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的特點(diǎn)

2.1 安全系數(shù)高

當(dāng)機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化程度低時(shí)往往會(huì)發(fā)生因工人的疏忽而造成的一些安全事故問(wèn)題，讓各方都承受了巨大的損失，然而使用智能的機(jī)械制造能夠把危險(xiǎn)系數(shù)明顯的降低，基本不會(huì)出現(xiàn)安全事故，進(jìn)而防止因?yàn)榘踩鹿试斐蓳p失。因?yàn)橹悄苤圃鞕C(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化可以編設(shè)固定的程序，然后讓機(jī)器根據(jù)程序去工作，這樣可以明顯的降低安全隱患。

2.2 效率性

傳統(tǒng)機(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程中，需要大量人工操作，盡管有的工人工作經(jīng)驗(yàn)豐富，但整體生產(chǎn)效率還是很低。隨著智能制造出現(xiàn)在機(jī)械制造行業(yè)之后，明顯的提升了工作的效率和工作質(zhì)量。智能制造技術(shù)保證了機(jī)械自動(dòng)化的穩(wěn)定度，可以滿足各行各業(yè)在生產(chǎn)過(guò)程中的要求，因?yàn)闄C(jī)器工作的精準(zhǔn)性比較高，可以更加有效的生產(chǎn)出所需的產(chǎn)品，可以完全改善人工操作時(shí)發(fā)生產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊的問(wèn)題，保證了出廠產(chǎn)品的質(zhì)量和統(tǒng)一性，讓機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化可以良好的發(fā)展。

2.3 環(huán)保性

在生產(chǎn)和制造的過(guò)程中，手動(dòng)操作必然會(huì)導(dǎo)致機(jī)器零件的錯(cuò)誤。而且，它從長(zhǎng)期的展望來(lái)看，由于資源浪費(fèi)和環(huán)境污染，不符合產(chǎn)品的要求。這對(duì)于機(jī)械產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展是非常不理想的。在這個(gè)階段，人們會(huì)參加機(jī)械生產(chǎn)的軍隊(duì)自動(dòng)化，而自動(dòng)化的增加會(huì)改善工人自身的必要條件，因此，無(wú)論誰(shuí)訓(xùn)練了兩三天，都可以包括以前的混沌。自動(dòng)化也大大提高了處理和生產(chǎn)的精度，大大減少了作品中的廢棄物，也提高了產(chǎn)品的可靠性[1]。

3 智能機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)

3.1 智能化

隨著人工智能時(shí)代的到來(lái)，機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的主要發(fā)展趨勢(shì)是智能和自動(dòng)化的有機(jī)結(jié)合。智能化意味著機(jī)器行動(dòng)是基于控制理論制造的。然后，結(jié)合人工智能、計(jì)算機(jī)技術(shù)、心理學(xué)、生理學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域，進(jìn)行邏輯智能模擬訓(xùn)練。促進(jìn)機(jī)械產(chǎn)品的邏輯思考評(píng)價(jià)和推論決策能力的形成，實(shí)現(xiàn)機(jī)器產(chǎn)品的有效控制。目前，一些機(jī)器產(chǎn)品具有優(yōu)良的智能特性，實(shí)現(xiàn)了多功能、高質(zhì)量、低能耗和高可靠性。未來(lái)，機(jī)械設(shè)計(jì)和制造業(yè)將為實(shí)現(xiàn)中國(guó)制造水平的全面改善而發(fā)展智能與自動(dòng)化的整合[2]。

3.2 精密化

超精密加工技術(shù)是機(jī)械產(chǎn)業(yè)今后的發(fā)展方向之一。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，機(jī)器的可移動(dòng)性成為先進(jìn)技術(shù)的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。在機(jī)械裝置中，該技術(shù)的決定性因素是精度的水平。超精密加工技術(shù)越來(lái)越成熟，形成了超精密磨削、超精密切削、超精密特殊加工、精密磨削等基本系列[3]。

3.3 機(jī)電一體化

在現(xiàn)階段，所有產(chǎn)業(yè)都不限于某一規(guī)律，而是逐步在學(xué)際出現(xiàn)。跨學(xué)科的研究是跨學(xué)科或跨學(xué)科的研究活動(dòng)。由跨學(xué)科研究產(chǎn)生的知識(shí)體系構(gòu)成了跨學(xué)科的科學(xué)。學(xué)際的重點(diǎn)常常是科學(xué)的新成長(zhǎng)點(diǎn)，是科學(xué)的新的前沿，在那里產(chǎn)生最大的科學(xué)突破，給科學(xué)帶來(lái)革命的變化的可能性最高。同時(shí)，跨學(xué)科的科學(xué)是綜合性和跨學(xué)科的產(chǎn)品。它幫助解決人類(lèi)所面臨的主要復(fù)雜科學(xué)問(wèn)題、社會(huì)問(wèn)題和世界性問(wèn)題。機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域不應(yīng)局限于機(jī)械結(jié)構(gòu)，但為了實(shí)現(xiàn)機(jī)械電子學(xué)的真正意義，應(yīng)該適應(yīng)多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用。這將大大降低錯(cuò)誤率，提高產(chǎn)品在社會(huì)生產(chǎn)中的競(jìng)爭(zhēng)力，然后促進(jìn)中國(guó)機(jī)械產(chǎn)業(yè)和制造業(yè)整體的發(fā)展[4]。

3.4 綠色化

中國(guó)的經(jīng)濟(jì)近年來(lái)有了很大的進(jìn)步，但也有幾個(gè)問(wèn)題。由于生產(chǎn)模式相對(duì)衰退，不僅造成了資源嚴(yán)重浪費(fèi)，還造成了很多污染。特別是制造業(yè)，在制造工序中，粉塵，廢氣，廢水，噪音等污染較多，對(duì)周?chē)h(huán)境和員工身心的健康產(chǎn)生很大影響。它被綁定為需要機(jī)械制造朝著綠色和環(huán)保的方向發(fā)展。今天，中國(guó)的經(jīng)濟(jì)、文化、生產(chǎn)、發(fā)展都是基于可持續(xù)性的基本戰(zhàn)略。機(jī)械設(shè)計(jì)和制造自動(dòng)化及其自動(dòng)化還實(shí)現(xiàn)了適應(yīng)中國(guó)發(fā)展總體趨勢(shì)的可持續(xù)性[5]。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，為了保證機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的穩(wěn)定長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展，相關(guān)企業(yè)還需不斷地積累豐富的經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化與完善相關(guān)技術(shù)，從而為各個(gè)相關(guān)行業(yè)提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)，進(jìn)而推動(dòng)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的健康、可持續(xù)發(fā)展。