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

王海民（中國(guó)石化中原石油工程有限公司鉆井工程技術(shù)研究院機(jī)械研究所，河南濮陽(yáng) 457001）

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

王海民（中國(guó)石化中原石油工程有限公司鉆井工程技術(shù)研究院機(jī)械研究所，河南濮陽(yáng) 457001）

中石化中原石油工程有限公司鉆井工程技術(shù)研究院機(jī)械研究所運(yùn)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，在科研、生產(chǎn)中依靠先進(jìn)的技術(shù)和專(zhuān)業(yè)的團(tuán)隊(duì)生產(chǎn)出了優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品。這種新興學(xué)科技術(shù)不僅使企業(yè)生產(chǎn)的石油鉆井機(jī)械、儀表等固控設(shè)備實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代發(fā)展的智能化和人性化，還為企業(yè)的不斷發(fā)展提供了巨大的技術(shù)保障。本文通過(guò)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化的理解，闡述它在發(fā)展方向上重要作用。

機(jī)械設(shè)計(jì)；自動(dòng)化；發(fā)展方向

2015年8月21日，國(guó)家總理李克強(qiáng)主持國(guó)務(wù)院專(zhuān)題講座，討論加快發(fā)展先進(jìn)制造與3D打印等問(wèn)題。中國(guó)工程院院士、西安交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院院長(zhǎng)盧秉恒受邀主講，分析了我國(guó)制造業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀并指出其中存在的問(wèn)題，如高端裝備制造的核心技術(shù)尚待加強(qiáng)、機(jī)器人和數(shù)控機(jī)床等底層裝備的自動(dòng)化信息化不夠、企業(yè)創(chuàng)新能力差、協(xié)調(diào)發(fā)展不充分等。隨著企業(yè)在生產(chǎn)技術(shù)上的不斷發(fā)展，我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)已經(jīng)成為提升國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主要來(lái)源。利用機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)成為現(xiàn)代發(fā)展與創(chuàng)新的主要趨勢(shì)。這種綜合性技術(shù)在應(yīng)用中不斷發(fā)展和創(chuàng)新，將使我國(guó)工業(yè)企業(yè)不斷進(jìn)入智能化的發(fā)展時(shí)代。

1 機(jī)械自動(dòng)化的概念

機(jī)械自動(dòng)化就是機(jī)器或者裝置通過(guò)機(jī)械方式來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制的過(guò)程。機(jī)械自動(dòng)化是多種技術(shù)結(jié)合起來(lái)的一種綜合性學(xué)科，隨著對(duì)它的不斷分析和研究已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。工業(yè)在生產(chǎn)中體現(xiàn)了它具有更大的技術(shù)性，不僅保證了產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量和較大的功能，也保證了機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行中的安全、穩(wěn)定性，從而實(shí)現(xiàn)了智能化與人性化的現(xiàn)代機(jī)械自動(dòng)化建設(shè)。

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

2.1 機(jī)電一體化

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化的發(fā)展方向，機(jī)電一體化技術(shù)的產(chǎn)生是一項(xiàng)綜合性的新興技術(shù)，它主要包括機(jī)械技術(shù)、電工電子技術(shù)以及微電子技術(shù)等多種形式的交融模式。不斷研究機(jī)電一體化技術(shù)的開(kāi)展工作并進(jìn)行積極的應(yīng)用，必將機(jī)械生產(chǎn)引領(lǐng)到新領(lǐng)域，不僅保障了機(jī)械工業(yè)在發(fā)展上的可持續(xù)性，而且還為企業(yè)的不斷發(fā)展提供更大的支撐和動(dòng)力，通過(guò)自動(dòng)控制系統(tǒng)，真正達(dá)到了大工業(yè)生產(chǎn)及減少勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了勞動(dòng)效率，令整個(gè)世界的生產(chǎn)水平邁上了一個(gè)新的臺(tái)階。

2.2 智能化

智能化的產(chǎn)生是實(shí)現(xiàn)我國(guó)現(xiàn)代發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的一個(gè)重要決定，實(shí)現(xiàn)智能化技術(shù)是在機(jī)器的各個(gè)行為上進(jìn)行描述，根據(jù)一些理論性的控制，將人工上的智能學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)、數(shù)學(xué)、心理學(xué)以及各種新思想學(xué)科、新方法通過(guò)模擬和數(shù)字的方式實(shí)現(xiàn)智能化標(biāo)準(zhǔn)。使這種智能化技術(shù)能在實(shí)際運(yùn)行中具有判斷推理的思想和自主決策的能力，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的控制和提升。

2.3 模塊化

模塊化技術(shù)在運(yùn)行中比較復(fù)雜，因?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)與制造自動(dòng)化產(chǎn)品的種類(lèi)比較多、生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)中也比較復(fù)雜，在開(kāi)發(fā)新技術(shù)與研究方向上能夠進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械接口、電力、動(dòng)力以及環(huán)境上的接口，所以實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品的單元方向一項(xiàng)比較復(fù)雜的任務(wù)。例如開(kāi)發(fā)一些智能減速、電動(dòng)一體的單元，具有一些圖像、視覺(jué)處理以及識(shí)別測(cè)距的控制單元，具有典型操作機(jī)械的各種裝置。在這些情況下就要利用標(biāo)準(zhǔn)化的單元模式開(kāi)發(fā)出最新的產(chǎn)品，從而擴(kuò)大企業(yè)的發(fā)展規(guī)模。企業(yè)生產(chǎn)電氣產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化的意義中可以看出，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)化的機(jī)械自動(dòng)化企業(yè)和機(jī)械自動(dòng)化的產(chǎn)品企業(yè)，模塊化的發(fā)展變化都能在技術(shù)方式上帶來(lái)較大的進(jìn)步。

2.4 網(wǎng)絡(luò)化

由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工作的生產(chǎn)、社會(huì)發(fā)展以及在政治、軍事、教育上的發(fā)展越來(lái)越普遍。由于網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的實(shí)施已經(jīng)對(duì)全球經(jīng)濟(jì)和全球生產(chǎn)帶來(lái)較大的方便，這種一體化的生產(chǎn)也加速了企業(yè)的發(fā)展進(jìn)程。機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展和變化，不僅在功能與質(zhì)量上占據(jù)著較大的變化，它的傳播速度也發(fā)生了較大的變化。網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的普及已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的我遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測(cè)技術(shù)的控制，特別是不斷發(fā)展的遠(yuǎn)程控制已經(jīng)在本身方向上就已經(jīng)形成了優(yōu)越的機(jī)械自動(dòng)化。所以利用網(wǎng)絡(luò)化的優(yōu)勢(shì)不僅使家庭在電器使用上帶來(lái)較大的方便，也加大樂(lè)斗自動(dòng)化產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)程。

2.5 微型化

微型化的發(fā)展是機(jī)械自動(dòng)化在微型上的轉(zhuǎn)變，也是微電子系統(tǒng)的產(chǎn)生。一般情況下，實(shí)現(xiàn)微型自動(dòng)化系統(tǒng)在尺寸上都比較小，總體向微米、納米的方向發(fā)展。實(shí)現(xiàn)微型化的自動(dòng)化產(chǎn)品不僅體積小、消耗的能量少、運(yùn)行方式比較靈活，而且應(yīng)用在醫(yī)療事業(yè)、軍事以及信息等方向上也占據(jù)著較大的優(yōu)勢(shì)。

2.6 綠色化

雖然工業(yè)的發(fā)展給人們?cè)谏钆c生產(chǎn)中帶來(lái)了較大的物質(zhì)財(cái)富，但長(zhǎng)期生產(chǎn)中不僅減少了資源的利用，也影響了環(huán)境的污染。所以綠色化的產(chǎn)品趨勢(shì)不斷發(fā)生，使產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、制造以及使用過(guò)程中保證了人們的身體健康和環(huán)境的污染建設(shè)，從而提高資源的利用效率。

2.7 人性化

產(chǎn)品與人進(jìn)行結(jié)合是為了企業(yè)在發(fā)展建設(shè)中的主要趨勢(shì)，因?yàn)闄C(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品的使用是以人為主要對(duì)象的，機(jī)械在智能方向上的進(jìn)步、情感與人性上的進(jìn)步都越來(lái)越重要，特別是機(jī)器人的實(shí)現(xiàn)成為機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的主要趨勢(shì)。而且一些模仿機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品的研制也得到了各界研究者的啟發(fā)。

3 結(jié)語(yǔ)

在現(xiàn)代科技不斷發(fā)展的今天，使用機(jī)械自自動(dòng)化的設(shè)計(jì)與制造具有重要意義，不僅體現(xiàn)了機(jī)械的多功能建設(shè)、高質(zhì)量的生產(chǎn)效果、安全可靠的設(shè)備運(yùn)行，還降低的耗能的發(fā)展，所以機(jī)械制造的自動(dòng)化技術(shù)是一體化的系統(tǒng)建設(shè)，它的實(shí)現(xiàn)不僅使技術(shù)人員在實(shí)際工作中提高了對(duì)技術(shù)的研究，增加工作的積極性，而且還為企業(yè)的新技術(shù)傳播創(chuàng)造了條件。

［1］張英.基于CDIO理念我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)本科課程體系研究［D］.浙江大學(xué)，2014.