淺談機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展方向

夏俊偉　于洋　林強(qiáng)

一、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的概述

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化是以機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)為主體，多門技術(shù)學(xué)科相互滲透、相互結(jié)合的一門正在逐漸發(fā)展完善的學(xué)科，機(jī)械自動(dòng)化使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電器化”邁入了以“機(jī)械自動(dòng)化”為特征的發(fā)展階段。

機(jī)械自動(dòng)化的設(shè)計(jì)制造是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標(biāo)，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性，低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。

二、機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)具備強(qiáng)大的功能和廣闊的發(fā)展空間，顛覆了傳統(tǒng)機(jī)電產(chǎn)品的地位。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于其所具備的各種先進(jìn)技術(shù)可以保證機(jī)械按部就班的精確地執(zhí)行操作，其強(qiáng)大的信息處理能力和自動(dòng)控制能力充分體現(xiàn)了智能化的特點(diǎn)，既節(jié)省了人力，也有效的提高了工作效率和工作質(zhì)量。同時(shí)，機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品在工作中如果遇到故障，能夠通過(guò)其自身一系列的自動(dòng)監(jiān)視、診斷、處理、保護(hù)過(guò)程，自動(dòng)處理事故，并及時(shí)采取保護(hù)措施，提高了安全性和可靠性。除此之外，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)還具備了方便操作、適用范圍廣以及節(jié)省能源的優(yōu)勢(shì)。這些優(yōu)勢(shì)還將繼續(xù)保持下去，為企業(yè)和社會(huì)帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

三、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的符合設(shè)計(jì)原則

機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造必須要滿足人們的需要，至少要備一個(gè)核心功能，將信息和能量進(jìn)行必要的轉(zhuǎn)換之后變成人們所需要的信息和能量。機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)將產(chǎn)品和技術(shù)融為一體，從設(shè)計(jì)、制造到功能，形成完整的機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)。

機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須充分利用各種先進(jìn)技術(shù)。各種先進(jìn)技術(shù)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的基礎(chǔ)和重要保證，無(wú)論是產(chǎn)品還是系統(tǒng)，其所具備的功能依然要以技術(shù)為主，這樣才能充分展現(xiàn)現(xiàn)代機(jī)械的智能化和人性化。

四、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展方向

1、機(jī)電一體化

機(jī)電一體化是機(jī)械自動(dòng)化的進(jìn)一步發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械技術(shù)電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)等多種技術(shù)的交叉所形成的一門綜合技術(shù)，現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備離不開機(jī)電一體化技術(shù)。

2、智能化

智能化是機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品的重要標(biāo)志，也是機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。把冷冰冰的機(jī)器變得智能化，運(yùn)用各種學(xué)科，如計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)等，使其具備類似人的智能來(lái)處理問(wèn)題。

3、模塊化

機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品種類較多，因此在研發(fā)時(shí)的各種需求則相對(duì)比較復(fù)雜，許多新產(chǎn)品的開發(fā)和發(fā)展都離不開標(biāo)準(zhǔn)單元的利用，各類產(chǎn)品單元需要進(jìn)一步模塊化才能提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。

4、網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)給人們的生活和生產(chǎn)帶來(lái)了日新月異的變化，如今，許多機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提高自身競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，因此機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展亦是一種必然。

5、微型化

如今，許多機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品以體積小、操作靈活等特點(diǎn)占據(jù)市場(chǎng)主要位置，這些體積小巧的產(chǎn)品統(tǒng)稱微電子機(jī)械，并逐漸向微米、納米級(jí)發(fā)展。未來(lái)的時(shí)代，就是一個(gè)微時(shí)代。

6、綠色化

隨著人們生活水平的提高，綠色產(chǎn)品概念應(yīng)運(yùn)而生。綠色產(chǎn)品是指那些對(duì)環(huán)境無(wú)污染或污染極小的產(chǎn)品，機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品的綠色化則主要體現(xiàn)在對(duì)環(huán)境無(wú)污染，并可以進(jìn)行二次回收和利用。

7、人格化

機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品的人格化主要是指賦予機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品以人的智能和情感，使其充分智能化和人性化。此外，還可以模仿各種生物機(jī)理研制出機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品。

五、總結(jié)

因?yàn)楝F(xiàn)代機(jī)械自動(dòng)化在設(shè)計(jì)和制造上具有多功能、高質(zhì)量、高可靠性，低能耗的意義，所以機(jī)械的設(shè)計(jì)、制造，都是圍繞著機(jī)械自動(dòng)化來(lái)進(jìn)行的。而機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)所面臨的共性關(guān)健技術(shù)是傳感檢測(cè)技術(shù)、信息處理技術(shù)、伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)、接口技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)及系統(tǒng)總體技術(shù)等。所以說(shuō)，機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)就是機(jī)電一體化系統(tǒng)，機(jī)電一體化的發(fā)展就是機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展。廣大設(shè)計(jì)人員應(yīng)清醒的認(rèn)識(shí)到機(jī)械設(shè)計(jì)制造只有向機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)制造方向發(fā)展，才是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的唯一出路。所以設(shè)計(jì)人員不能只熱衷于技術(shù)引進(jìn)，不能僅僅安心于作為新技術(shù)的傳播者，而應(yīng)該作為新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的創(chuàng)造者。為機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)展開辟?gòu)V闊的天地。

（作者單位：遼東學(xué)院）