我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展方向研究

劉新陽 滕 野 韓曉鋼

（1.大連精工電子有限公司 116600 ；2.大連大山結(jié)晶器有限公司 116600 ；2賽博底盤制動(dòng)（大連）有限公司 116600）

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化屬于制造業(yè)的專業(yè)方向，是經(jīng)濟(jì)發(fā)展中技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)施，可以有效提升我國的工業(yè)體系、機(jī)械設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)能力、生產(chǎn)效率等。通過不斷增加其應(yīng)用范圍，提升應(yīng)用價(jià)值。

一、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的特征

相比傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化，如今其最大特征是機(jī)械設(shè)計(jì)制造更加智能化、自動(dòng)化，對(duì)于減輕操作人員的工作負(fù)擔(dān)，提高制造的精確性，提升生產(chǎn)效率，增強(qiáng)產(chǎn)業(yè)能力等具有重要的作用。在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展過程中，逐漸產(chǎn)生了機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化，充分結(jié)合電子技術(shù)、傳感技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、軟件編程技術(shù)等，利用其自動(dòng)化控制系統(tǒng)整體控制生產(chǎn)環(huán)節(jié)。應(yīng)用此技術(shù)可以提高機(jī)械生產(chǎn)質(zhì)量，使用生產(chǎn)力增長的要求，促進(jìn)工業(yè)發(fā)展。

每種產(chǎn)品被研發(fā)出來都是具有一定的設(shè)計(jì)特點(diǎn)的。機(jī)械設(shè)計(jì)制造目的就在于以產(chǎn)品的生產(chǎn)要求和特征為基礎(chǔ)來加以生產(chǎn)。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造環(huán)節(jié)，必須是全體工作者都要參與，才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品符合要求的目標(biāo)。在有限的人力、物力下，工作的效率、生產(chǎn)能力是非常低的，而且還產(chǎn)生了很高的錯(cuò)誤率，使得產(chǎn)品的品質(zhì)不高。現(xiàn)階段，使用機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)，就能夠?qū)⑸鲜鰡栴}有效防控，操作者只需利用控制系統(tǒng)，學(xué)會(huì)程序的使用，輸入產(chǎn)品規(guī)格、尺寸、生產(chǎn)要求等關(guān)鍵點(diǎn)，系統(tǒng)便開展自動(dòng)化的控制，防止錯(cuò)誤的出現(xiàn)，提升了機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動(dòng)化、智能化，效率不斷提升。

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

（1）智能化。相比傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)，智能化是最大的不同。目前，智能化發(fā)展趨勢(shì)有了一定的顯現(xiàn)，可是并沒有真正符合設(shè)計(jì)的要求，甚至是解放人力，生產(chǎn)的整體智能化還沒有實(shí)現(xiàn)。可是，按照這樣的發(fā)展趨勢(shì)，智能化必定會(huì)走出自己的發(fā)展之路，模擬人工來進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)等。

（2）數(shù)字化。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)（比如數(shù)據(jù)庫、多媒體技術(shù)、環(huán)境虛擬化等）的不斷發(fā)展，數(shù)字化已然成為機(jī)械自動(dòng)化的關(guān)鍵步驟。發(fā)展的意義特殊，是將信息統(tǒng)計(jì)（比如圖形、技能、數(shù)據(jù)、聲音等多種符號(hào)）轉(zhuǎn)化成數(shù)字信息，采用數(shù)字化技術(shù)，高效分析、處理這些數(shù)字信息，而且還建立數(shù)字化模型開展對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、加工、生產(chǎn)等全過程模擬，制造產(chǎn)品的原型出來，防止產(chǎn)品出錯(cuò)，提高生產(chǎn)效能。制造業(yè)借用網(wǎng)絡(luò)的信息發(fā)布平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)行業(yè)聯(lián)盟，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，最終研發(fā)機(jī)械產(chǎn)品。

（3）模塊化。采用模塊化的設(shè)計(jì)方法，可以有效適應(yīng)時(shí)代發(fā)展。由于機(jī)械化自動(dòng)化產(chǎn)品種類繁多，其產(chǎn)品單元接口的設(shè)計(jì)，必須以各產(chǎn)品接口為依據(jù)，滿足設(shè)計(jì)要求。尤其是新產(chǎn)品的研究，生產(chǎn)規(guī)模不斷增加的過程中，還要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)產(chǎn)品單元。產(chǎn)品單元主要有環(huán)境接口、電氣接口、機(jī)械接口、動(dòng)力接口等，必須將其通用性考慮在內(nèi)，保證機(jī)械產(chǎn)品的系列化發(fā)展，新研發(fā)的機(jī)械設(shè)備要具備控制單元（主要進(jìn)行測(cè)距、圖形處理、圖像的識(shí)別），動(dòng)力單元（如智能減速、電動(dòng)機(jī)減速等），保準(zhǔn)單元（開展各項(xiàng)典型操作，促進(jìn)各個(gè)單元的順利實(shí)施）。模塊化使得產(chǎn)品的個(gè)性優(yōu)勢(shì)顯現(xiàn)，推動(dòng)了技術(shù)的創(chuàng)新。

（4）機(jī)電一體化。機(jī)電一體化屬于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)、系統(tǒng)的升級(jí)，是主要的發(fā)展趨勢(shì)之一。現(xiàn)階段，工業(yè)生產(chǎn)中，應(yīng)用廣泛，應(yīng)用效果良好，以機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)為前提，按照機(jī)電一體化原理，有機(jī)融合各種電子設(shè)備、機(jī)械，組成自動(dòng)化、智能化運(yùn)作的電子控制機(jī)械系統(tǒng)。因此，可以說機(jī)電一體化即為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)的擴(kuò)展，是其發(fā)展的必然。

（5）網(wǎng)路化。如今，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)經(jīng)具備系統(tǒng)化控制手段，可是，卻缺乏控制的網(wǎng)絡(luò)化。例如，利用其進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)時(shí)，一些細(xì)節(jié)、設(shè)計(jì)問題對(duì)于產(chǎn)品的有序生產(chǎn)會(huì)造成巨大的影響，如果設(shè)計(jì)、技術(shù)人員未在崗，則生產(chǎn)只能暫停，等待問題解決之后，繼續(xù)生產(chǎn)，使得產(chǎn)品的產(chǎn)出受到影響。因此，借用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)等，可以促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)化，通過遠(yuǎn)程操作隨時(shí)解決上述問題，促進(jìn)生產(chǎn)的順利進(jìn)行。

（6）虛擬化。對(duì)于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，現(xiàn)階段主要還是在圖紙上首先設(shè)計(jì)好產(chǎn)品的特點(diǎn)、功能等，然后參考產(chǎn)品樣品，保證無誤后投入生產(chǎn)運(yùn)營。一些單位利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)輔助軟件（CAD）進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，并輸入生產(chǎn)要求于控制系統(tǒng)，進(jìn)行生產(chǎn)操作。這既使人力、物力消耗減少，還使出錯(cuò)率增多，在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展之后，對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，未來可以實(shí)現(xiàn)虛擬化，即采用專業(yè)設(shè)施、專門程序，利用虛擬技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)、驗(yàn)證等工作，通過驗(yàn)證有問題的設(shè)計(jì)，可以進(jìn)一步改良，無誤的話，則輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行直接生產(chǎn)。

（7）綠色化。工業(yè)化不斷發(fā)展的今天，環(huán)境污染問題也越來越多，自然資源日益減少，人們的健康受到威脅。生態(tài)環(huán)境的保護(hù)非常重要，人們提出了綠色、低碳的生活理念，許多的綠色產(chǎn)品層出不窮，這些產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研發(fā)立足點(diǎn)是促進(jìn)資源的合理使用，減少環(huán)境污染。在機(jī)械制造及其自動(dòng)化行業(yè)，環(huán)保、綠色已經(jīng)成為鮮明的理念并實(shí)際應(yīng)用。在產(chǎn)品的整個(gè)環(huán)節(jié)中，都有綠色、環(huán)保的理念滲透，比如產(chǎn)品的構(gòu)思、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售、使用、維護(hù)等，甚至是產(chǎn)品回收、再利用等過程。產(chǎn)品的制造要和環(huán)境形成一致性。因此，必須引入無污染管理理念，做好對(duì)制造業(yè)的廢水、廢棄物、垃圾等的合理防控，盡可能減少環(huán)境的污染。綠色化必然成為機(jī)械制造及其自動(dòng)化發(fā)展的新趨勢(shì)。

結(jié)語

綜上所述，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)伴隨科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，具有自身的特點(diǎn)，并且逐步朝著智能化、數(shù)字化、模塊化、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化、機(jī)電一體化、綠色化等方向發(fā)展，領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，可以有效提升生產(chǎn)效能、工作效率，促進(jìn)工業(yè)發(fā)展。

[1]梁韶祥.探討機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展方向[J].科技展望.2014(11).

[2]騰吉生.我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展方向[J].企業(yè)改革與管理.2014(06).