基于多元化視角探究機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化應(yīng)用

董雪蓮 霍振軍 吳廣忠

[摘? ? 要]隨著我國綜合國力提升，機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展迅速，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用越來越受到人們關(guān)注。文章首先簡要分析機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用價(jià)值;其次論述多元化視角下分析目前機(jī)械設(shè)計(jì)與自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀，選取市場供給需求、政策經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展等角度對相關(guān)問題進(jìn)行說明;最后重點(diǎn)研究機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化應(yīng)用策略與途徑，分析發(fā)展趨勢，以期為行業(yè)發(fā)展提供助力。

[關(guān)鍵詞]多元化視角;機(jī)械設(shè)計(jì)制造;自動(dòng)化

[中圖分類號]TH16;TH122 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）01–00–02

Research on Mechanical Design and Manufacturing and Automation

Application Based on Diversified Analysis Perspective

Dong Xue-lian，Huo Zhen-jun，Wu Guang-zhong

[Abstract]With the improvement of China's comprehensive national strength and the rapid development of machinery manufacturing industry， people pay more and more attention to the mechanical design and manufacturing and the application of automation technology. Firstly， this paper briefly analyzes the application value of mechanical design and manufacturing and automation technology; secondly， it discusses the current development status of mechanical design and automation from the perspective of diversified analysis， and illustrates the relevant issues from the perspective of market supply and demand， policy economy and social development; finally， it focuses on the application strategies and ways of mechanical design and manufacturing and automation， and analyzes the development trend， so as to provide reference for future development Provide assistance for the development of the industry.

[Keywords]diversified perspective; mechanical design and manufacturing; automation

當(dāng)前市場經(jīng)濟(jì)模式中，機(jī)械制造及自動(dòng)化技術(shù)成為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的最新引擎，是工業(yè)經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)與新能源技術(shù)在制造業(yè)的應(yīng)用，工業(yè)智能制造深入發(fā)展，促使行業(yè)整體朝向智能、高效、綠色、人性化方向發(fā)展，現(xiàn)階段，國家、企業(yè)和高校等多元主體參與的機(jī)械設(shè)計(jì)制造體系正在形成，相關(guān)主體將工作重點(diǎn)放在技術(shù)創(chuàng)新和人才培養(yǎng)方面。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化應(yīng)用價(jià)值

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化應(yīng)用意義重大，經(jīng)濟(jì)學(xué)視角考慮，研究機(jī)械設(shè)計(jì)與自動(dòng)化領(lǐng)域，有利于降低生產(chǎn)成本、形成經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定健康增長。同時(shí)，也優(yōu)化了生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，對工業(yè)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型發(fā)展產(chǎn)生促進(jìn)作用;從社會學(xué)角度考慮，機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動(dòng)化應(yīng)用，有利于穩(wěn)定就業(yè)，促進(jìn)社會發(fā)展。此外，機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的升級，也促進(jìn)了設(shè)備更新，提升行業(yè)整體數(shù)字化與智能化水平，使得我國工業(yè)經(jīng)濟(jì)朝向更高層次發(fā)展。

2 多元化視角下機(jī)械設(shè)計(jì)與自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀

目前，機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化技術(shù)逐漸成熟，產(chǎn)品與技術(shù)成為行業(yè)發(fā)展的必要因素。具體工作中，相關(guān)人員需要對產(chǎn)品板塊進(jìn)行設(shè)計(jì)與規(guī)劃，采取體系化與規(guī)模化理念。但是總體上分析，我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化應(yīng)用尚處于初級階段，技術(shù)水平與發(fā)達(dá)國家比較存在差距。

分析產(chǎn)品需求和供應(yīng)方面，部分高尖端產(chǎn)品與核心技術(shù)被國外壟斷，自主研發(fā)能力不足，制約機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化發(fā)展。因此，科研攻關(guān)、政策支持與專項(xiàng)資金投入是促進(jìn)發(fā)展的有利條件，相關(guān)領(lǐng)域工作人員應(yīng)認(rèn)識到這一問題，將更多時(shí)間與精力投入到智能制造和創(chuàng)新研發(fā)中，突破技術(shù)瓶頸，為機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展作出有益貢獻(xiàn)。

經(jīng)過多年發(fā)展，我國機(jī)械制造設(shè)計(jì)與自動(dòng)化應(yīng)用水平獲得進(jìn)步提升，例如機(jī)械設(shè)計(jì)中3D打印技術(shù)應(yīng)用。此外，大量的人力資源和物力成本被投入到行業(yè)中，相關(guān)人員也對機(jī)械制造進(jìn)行了深入研究，使用自動(dòng)化技術(shù)構(gòu)建了多個(gè)實(shí)驗(yàn)室，并對以往技術(shù)形式進(jìn)行優(yōu)化，全面提升了機(jī)械制造工藝。現(xiàn)階段，隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)發(fā)展，將信息管理系統(tǒng)軟件（IMS）應(yīng)用在機(jī)械設(shè)備制造中，產(chǎn)生良好效果，極大地提升管理效率，滿足現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)要求。信息網(wǎng)絡(luò)角度分析，制造業(yè)技術(shù)發(fā)展和進(jìn)步對信息資源提出了新的要求，行業(yè)需構(gòu)建了以大數(shù)據(jù)和云計(jì)算技術(shù)為依托的數(shù)據(jù)庫，使得機(jī)械制造能力和管理工作獲得本質(zhì)提升。然而，行業(yè)中也存在一些發(fā)展問題，部分機(jī)械制造業(yè)不能很好適配CAD，繪圖技術(shù)和軟件較為落后，影響自動(dòng)化水平地提升。

3 基于多元化視角機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化應(yīng)用策略

3.1 應(yīng)用途徑多樣化分析

通過上文分析可知，我國機(jī)械制造技術(shù)產(chǎn)業(yè)整體規(guī)模較小的問題一直以來都是制約發(fā)展的重要因素，受到全球經(jīng)濟(jì)危機(jī)和重大安全衛(wèi)生事件影響，我國機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨困境，以往對核心技術(shù)和構(gòu)件的進(jìn)口步伐放緩，這些均在一定程度增加了產(chǎn)業(yè)發(fā)展難度。機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化作為獨(dú)立學(xué)科在后疫情時(shí)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演重要角色，行業(yè)相關(guān)人員應(yīng)具備責(zé)任意識，利用多樣化思維考慮問題，在推動(dòng)技術(shù)發(fā)展過程中，堅(jiān)持方法創(chuàng)新、理論創(chuàng)新，并積極開展交流與合作，使得機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化技術(shù)獲得長足發(fā)展。

制造業(yè)的重要性不言而喻，其發(fā)展程度是國家科技發(fā)展能力和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的主要標(biāo)志，構(gòu)成我國國民經(jīng)濟(jì)的主體。機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動(dòng)化技術(shù)在工業(yè)發(fā)展中起到重要支撐作用，是國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)內(nèi)容。行業(yè)對高端技術(shù)人才的依賴性較高，培養(yǎng)專業(yè)化人才能夠促進(jìn)行業(yè)優(yōu)化發(fā)展，使得機(jī)械設(shè)計(jì)能力和實(shí)際應(yīng)用水平獲得本質(zhì)提升。政策方面應(yīng)給予正確引導(dǎo)與支持，為機(jī)械設(shè)計(jì)制造提供基本保障。

但是，整體上分析，國內(nèi)工程機(jī)械企業(yè)研發(fā)平臺建設(shè)能力不足，缺乏足夠的資金、人才和技術(shù)投入，研發(fā)成本與國外比較存在明顯區(qū)別。國內(nèi)方面，機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)與制造研發(fā)成本在資金總投資占比為5%～10%，而國外方面這一比例達(dá)到25%，差異較大。同時(shí)，在研發(fā)與制造中，大部分國內(nèi)企業(yè)依然存在“拿來主義”問題，導(dǎo)致大量低質(zhì)低效產(chǎn)品進(jìn)入到市場中，低效產(chǎn)能過剩現(xiàn)象十分明顯，阻礙了智能制造產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。政府方面應(yīng)對相關(guān)問題強(qiáng)化重視能力，及時(shí)采取針對性解決對策，加大創(chuàng)新研發(fā)投入，并且注重人才培養(yǎng)，發(fā)揮人力資本最大價(jià)值，鼓勵(lì)創(chuàng)新型與研發(fā)型企業(yè)，在政策與資金方面進(jìn)行傾斜，激發(fā)行業(yè)發(fā)展活力。

3.2 技術(shù)應(yīng)用可靠性研究

現(xiàn)階段，社會方面將目光聚焦在能源緊缺問題上，機(jī)械設(shè)計(jì)新技術(shù)的能效是否合理的關(guān)鍵是綠色節(jié)能理念的落實(shí)情況。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用完全滿足節(jié)能環(huán)保要求，與時(shí)代和社會發(fā)展要求相一致。自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用后，促使了互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域的有機(jī)結(jié)合，使得現(xiàn)有機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)能力和服務(wù)水平顯著提升，有利于提高行業(yè)整體生產(chǎn)效率。技術(shù)應(yīng)用的安全性與可靠性對企業(yè)長遠(yuǎn)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)具有促進(jìn)作用。

以往，傳統(tǒng)工業(yè)處于主體，相關(guān)技術(shù)發(fā)展存在一定局限性，制約了行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展。倘若相關(guān)因素得不到及時(shí)處理，會對工業(yè)制造安全穩(wěn)定構(gòu)成威脅，而自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，促使相關(guān)問題得到重視，成為規(guī)避生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)的有效保障。經(jīng)過大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，采用機(jī)械應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)能夠提高行業(yè)整體效率，使得設(shè)備應(yīng)用更加安全性與合理性，不僅提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率，而且有利于保證產(chǎn)品質(zhì)量。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展，信息網(wǎng)絡(luò)與智能制造行業(yè)深度融合，提升了機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化能力。在行業(yè)的整體發(fā)展中，計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)揮了重要輔助作用，為工業(yè)生產(chǎn)提供技術(shù)支持。機(jī)械領(lǐng)域應(yīng)用傳統(tǒng)技術(shù)已經(jīng)無法滿足行業(yè)最新要求，工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)存在缺陷，影響產(chǎn)品實(shí)際實(shí)力和應(yīng)用性能的問題依然存在，不利于生產(chǎn)效率提升。為降低相關(guān)因素造成的不利影響，相關(guān)人員可使用計(jì)算機(jī)輔助軟件和技術(shù)，對產(chǎn)品質(zhì)量問題進(jìn)行修正，注重在現(xiàn)有技術(shù)條件對機(jī)械設(shè)計(jì)情況進(jìn)行調(diào)整，發(fā)揮信息化、智能化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢。

3.3 機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化多元主體趨勢

機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化技術(shù)經(jīng)過多年發(fā)展，呈現(xiàn)出多元化趨勢，國家、政府、企業(yè)和高校作為機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化發(fā)展主體作用越來越明顯，相關(guān)人員應(yīng)認(rèn)識到目前機(jī)械設(shè)計(jì)制造存在的主要問題，采取針對性解決方案，為智能制造、信息化發(fā)展提供技術(shù)支持。我國正處于傳統(tǒng)企業(yè)向新型企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展階段，機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)應(yīng)順應(yīng)時(shí)代發(fā)展要求，不斷發(fā)展創(chuàng)新，研究先進(jìn)技術(shù)和理論方法，提升自身競爭能力。

機(jī)械制造企業(yè)未來趨勢決定了行業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)方向，相關(guān)人員應(yīng)立足行業(yè)發(fā)展實(shí)際情況，加快推進(jìn)企業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展，使用最新理念和方法培養(yǎng)人才，堅(jiān)持人才走出去、引進(jìn)來策略，為機(jī)械設(shè)計(jì)制造提供人才基礎(chǔ)保障。高校方面應(yīng)與企業(yè)合作，對現(xiàn)有教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化，并且創(chuàng)新專業(yè)課程，通過整合與創(chuàng)新，提升機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化教學(xué)能力。

例如，部分高校將《機(jī)床數(shù)控技術(shù)》和《PLC原理和應(yīng)用》合并成《機(jī)床數(shù)控技術(shù)及PLC》，并且充分考慮市場需求下，增設(shè)了《工業(yè)機(jī)器人、無人機(jī)》等課程。相關(guān)應(yīng)用，不僅擴(kuò)大了知識面，而且培養(yǎng)了復(fù)合型人才，為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化技術(shù)升級奠定良好基礎(chǔ)。同時(shí)也提升了我國智能制造產(chǎn)業(yè)在國際上的競爭力，通過多元合作，共同研發(fā)的方式也能夠節(jié)約研發(fā)成本，形成規(guī)模優(yōu)勢，促使智能制造行業(yè)成熟工藝模式形成，為工業(yè)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展提供技術(shù)與理論支持。

4 結(jié)論

綜上所述，總結(jié)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的應(yīng)用價(jià)值和意義，分析了現(xiàn)狀和發(fā)展中存在的主要問題。現(xiàn)階段，機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)在我國發(fā)展前景開闊，國家政府、企業(yè)和高校等多元主體積極為工業(yè)制造智能化與信息化賦能，為工業(yè)經(jīng)濟(jì)創(chuàng)新發(fā)展提供動(dòng)力。未來行業(yè)發(fā)展中，相關(guān)人員應(yīng)將目光聚焦在機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)效率提升方面，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)品更新，發(fā)揮智能制造應(yīng)用優(yōu)勢。

參考文獻(xiàn)

[1] 宋志強(qiáng).機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的應(yīng)用研究——評《機(jī)電傳動(dòng)控制》[J].材料保護(hù)，2020（9）：172.

[2] 藍(lán)土慶，葉觀偉.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的制造業(yè)機(jī)械自動(dòng)化檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].制造業(yè)自動(dòng)化，2020（12）：116-120.

[3] 秦麗娟，韓帥，孫樂平，等.區(qū)域多元需求側(cè)能量優(yōu)化管理平臺設(shè)計(jì)及應(yīng)用研究[J].自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用，2020（5）：119-123.

[4] 潘平盛.自動(dòng)化生產(chǎn)線搬運(yùn)機(jī)械手控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究[J].機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2020（4）：15-18.

[5] 李義.機(jī)械制造與自動(dòng)化中節(jié)能設(shè)計(jì)理念的應(yīng)用[J].科學(xué)與財(cái)富，2016（7）：406.

[6] 韓朝陽，李昊，杜立紅，等.多元化分析視角下機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化應(yīng)用概述[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2021（1）：180-181.

[7] 張朋，王家態(tài)，劉暢.多元化分析視角下機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化應(yīng)用[J].設(shè)備管理與維修，2018（16）：158-159.