機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展方向

張建平

機械設(shè)計制造及其自動化是結(jié)合多種技術(shù)開展起來的一門新興學(xué)科，這種技術(shù)使機械自動化特征更為明顯，增強機械設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性，使現(xiàn)代機械具備智能化和人性化。機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展并不僅限于此，由于其潛力巨大，發(fā)展空間廣泛，因此還會不斷的完善。

機械制造業(yè)是國民經(jīng)濟各部門技術(shù)裝備的主要來源，是制造產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，對我國工業(yè)體系和不斷完善有著極其重要的意義，因此有必要對機械設(shè)計制造及其自動化進(jìn)行系統(tǒng)研究，以推動其不斷發(fā)展和創(chuàng)新。近年來，我國逐漸開始對機械設(shè)計制造及其自動化進(jìn)行研究和應(yīng)用，取得了一定的成果，但與一些先進(jìn)國家相比，仍然存在一定的差距。

機械設(shè)計制造及其自動化的特點分析

與傳統(tǒng)機械設(shè)計制造相比，機械設(shè)計制造及其自動化最大優(yōu)勢和特點就是實現(xiàn)了機械設(shè)計制造的自動化和智能化，不僅大大降低了工作人員的工作負(fù)擔(dān)，還提升了機械設(shè)計制造的精確度和工作效率，提高了機械的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)能力。機械設(shè)計制造及其自動化是科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的產(chǎn)物，它是在數(shù)種現(xiàn)代化高科技技術(shù)的有效結(jié)合下而誕生的一種更加系統(tǒng)化、智能化和精細(xì)化的新型技術(shù)。通過該技術(shù)的應(yīng)用，可以有效解決傳統(tǒng)機械設(shè)計制造生產(chǎn)能力有限，效率低下等問題，使機械設(shè)計制造更好的滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展對生產(chǎn)力增長的需求。

每一個產(chǎn)品都有其獨特的產(chǎn)品特點和生產(chǎn)要求，這也是產(chǎn)品被研制開發(fā)出來的主要目的。而機械設(shè)計制造的主要任務(wù)就是在滿足這些產(chǎn)品特點和生產(chǎn)要求的前提下將產(chǎn)品順利生產(chǎn)出來。在傳統(tǒng)機械設(shè)計制造過程中，所有生產(chǎn)工作都需要工作人員親自來對其進(jìn)行設(shè)計和處理，只有這樣才能夠保證所生產(chǎn)出來的產(chǎn)品符合要求。

機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展方向

網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展方向。在上個世紀(jì)的九十年代，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得以進(jìn)步和發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展不但影響著人們的日常生活，而且還影響著教育、軍事、政治、科學(xué)技術(shù)，以及工業(yè)生產(chǎn)。世界的生產(chǎn)和經(jīng)濟發(fā)展在網(wǎng)絡(luò)的影響下連為一體，企業(yè)之間的競爭演變?yōu)槭澜缧缘母偁?。倘若研發(fā)和制造出機械自動化的新型產(chǎn)品，凡是質(zhì)量穩(wěn)定和可靠，那么就能夠迅速地走向世界。在網(wǎng)絡(luò)化的影響下，以網(wǎng)絡(luò)作為依托的一系列遠(yuǎn)程監(jiān)測與控制技術(shù)得以發(fā)展，而機械自動化產(chǎn)品就是遠(yuǎn)程終端設(shè)施。局域網(wǎng)技術(shù)與場地總線技術(shù)促進(jìn)了網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用與普及，使用戶可以體會到新技術(shù)的便捷和愉悅感。因此機械自動化產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展是一種趨勢。

模塊化的發(fā)展方向。模塊化這項工程是非常艱巨和關(guān)鍵的。因為機械自動化產(chǎn)品的生產(chǎn)企業(yè)與類別都是非常多的，研發(fā)具備環(huán)境接口、動力接口、電氣接口、機械接口的機械自動化產(chǎn)品單元是非常關(guān)鍵和復(fù)雜的事情。比如，研發(fā)和制造具備測距、識別、圖形處理、視覺等作用的控制單元，集電動機、智能減速、減速為一個整體的動力單元，以及一系列可以實現(xiàn)典型操作的機械設(shè)備。如此，新產(chǎn)品的研發(fā)能夠通過各種標(biāo)準(zhǔn)單元來實施，與此同時，能夠使得生產(chǎn)的規(guī)模擴大。很明顯，產(chǎn)品的系列化和標(biāo)準(zhǔn)化能夠產(chǎn)生巨大的優(yōu)勢，我們能夠肯定的是，模塊化能夠有效地推動機械自動化企業(yè)的迅速發(fā)展。

綠色化的發(fā)展方向。在國民經(jīng)濟不斷發(fā)展的影響下，環(huán)境的破壞和污染日益嚴(yán)重，資源越來越少，人們開始提倡保護環(huán)境與資源，提倡環(huán)保和綠色，綠色產(chǎn)品得以出現(xiàn)，這也是社會經(jīng)濟發(fā)展的一種趨勢，表明了人們是非常注重環(huán)保的。綠色產(chǎn)品的視角是人類的健康與環(huán)境的保護，提倡環(huán)保和綠色的觀念，目的是為了減少環(huán)境破壞與污染，更加有效地應(yīng)用資源。機械自動化產(chǎn)品的綠色化方向發(fā)展，跟社會經(jīng)濟發(fā)展的要求是相符合的，對保護環(huán)境是有益的，報廢的產(chǎn)品能夠加以回收和應(yīng)用，減少了資源的浪費，這是一種可持續(xù)發(fā)展的思想。

2.4智能化的發(fā)展方向

在新的世紀(jì)，機械自動化的一個必然發(fā)展方向就是智能化。智能化指的是描述機器行為，在控制理論的前提條件下，吸收混沌動力學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、計算機科學(xué)、運籌學(xué)、人工智能等的新方法、新思想，對人類的智能進(jìn)行模擬，讓機械具備獨立決策、邏輯推理、思維判斷的能力，以實現(xiàn)更加理想的控制目的。顯然，讓機械自動化產(chǎn)品具備人類的一部分職能或者是低級的智能，這是非常有必要的，也是可以實現(xiàn)的。

微型化的發(fā)展方向。在上個世紀(jì)的八十年代末，微型化興起，機械自動化向微觀發(fā)展的一種必然趨勢就是微型化。微型化又被叫做微機械自動化系統(tǒng)或者是微電子機械，指的是機械自動化產(chǎn)品的尺寸在lcm以下，且日益發(fā)展為微米和納米。微機械自動化產(chǎn)品耗能少、體積小、靈活性強，在信息、軍事，以及生物醫(yī)療等方面的優(yōu)勢是非常大的。微機械技術(shù)是微機械自動化發(fā)展的關(guān)鍵，通過精細(xì)加工技術(shù)，也就是超精密技術(shù)（蝕刻技術(shù)與光刻技術(shù)）來加工微機械自動化的產(chǎn)品。

數(shù)字化的發(fā)展方向。機械制造技術(shù)發(fā)展的中心就是數(shù)字化。數(shù)字化是管理科學(xué)跟網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機技術(shù)、制造技術(shù)相互融合和共同發(fā)展的結(jié)果。針對制造企業(yè)來講，一系列的信息，包括技能、知識、數(shù)據(jù)和圖形等都是數(shù)字的形式，在企業(yè)內(nèi)借助網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳遞，通過數(shù)字化技術(shù)對信息資料進(jìn)行收集，在多媒體、數(shù)據(jù)庫和虛擬現(xiàn)實的等一系列數(shù)字化技術(shù)的幫助下，分析、重組和規(guī)劃信息，以仿真產(chǎn)品的功能與產(chǎn)品的設(shè)計、仿真生產(chǎn)組織過程與加工過程，或者是制造原型，進(jìn)而迅速地重組生產(chǎn)過程和響應(yīng)市場，以實現(xiàn)客戶的需要。針對世界上的制造企業(yè)來講，用戶通過網(wǎng)絡(luò)對信息進(jìn)行發(fā)布，企業(yè)借助網(wǎng)絡(luò)，并且結(jié)合自身的需要，通過電子商務(wù)，互補優(yōu)勢，形成聯(lián)盟，在第一時間研制出機械產(chǎn)品，數(shù)字化是機械制造的一個必然發(fā)展趨勢。

總而言之，機械設(shè)計制造及其自動化的優(yōu)勢是非常多的，比如穩(wěn)定性較高、質(zhì)量較高、功能較多等，機械設(shè)計制造及其自動化不斷地改進(jìn)傳統(tǒng)意義上的機械設(shè)計。與此同時，在機械設(shè)計當(dāng)中應(yīng)用一系列的技術(shù)，促使著機械設(shè)計制作及其自動化向多元化的方向發(fā)展。設(shè)計人員需要明確機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展方向，不斷地引進(jìn)新的技術(shù)，并且要充當(dāng)新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的創(chuàng)造者，以促進(jìn)機械技術(shù)的發(fā)展。

（作者單位：山東省寒亭經(jīng)信局節(jié)能監(jiān)察中心）