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

韋佳

摘 要：我國(guó)科學(xué)技術(shù)正在日益飛速的發(fā)展，機(jī)械制造業(yè)也是如此，而機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化是機(jī)械工作發(fā)展過(guò)程中的重要階段。機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)制造是一門集合機(jī)械制造技術(shù)、電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制等多元化的綜合技術(shù)。機(jī)械制造及其自動(dòng)化具有高效、高質(zhì)、節(jié)能、功能多樣化、可靠性高等諸多優(yōu)勢(shì)。進(jìn)一步探討機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展方向?qū)ζ髽I(yè)發(fā)展具有不言而喻的重要意義。該文對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制作及其自動(dòng)化的概念、特點(diǎn)進(jìn)行了分析，并對(duì)未來(lái)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展方向進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì) 機(jī)械制造 自動(dòng)化

中圖分類號(hào)：TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）03（b）-0224-01

1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的概念

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化是一門比較新的學(xué)科，它集合了各種不同的技術(shù)，包括微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、信息技術(shù)、電力技術(shù)和軟件編程等，是在各種各樣先進(jìn)的機(jī)械技術(shù)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生而來(lái)的。通過(guò)智能化和自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)連續(xù)、高效的生產(chǎn)模式。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化是研究各種工業(yè)機(jī)械裝備及機(jī)電產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行控制到生產(chǎn)過(guò)程的企業(yè)管理的綜合技術(shù)學(xué)科。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的特點(diǎn)

2.1 高質(zhì)高效

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化設(shè)備最主要的特點(diǎn)是自動(dòng)化和智能化功能，它使機(jī)器能夠比人類和傳統(tǒng)機(jī)械更加高質(zhì)高效的完成工作。因?yàn)闄C(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品具有強(qiáng)大的信息處理能力和自動(dòng)控制能力，使機(jī)械按部就班的執(zhí)行操作，在工作的過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)失誤。自動(dòng)化機(jī)械產(chǎn)品工作可以過(guò)濾掉人類工作中的危險(xiǎn)性問(wèn)題，機(jī)械產(chǎn)品也不需要休息，其工作效率就大大提高了。

2.2 安全性高

傳統(tǒng)機(jī)械在工作過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)錯(cuò)誤、故障，需要人工修理。而機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品在工作過(guò)程中如果出現(xiàn)障礙，機(jī)器可以采取自我檢測(cè)、診斷處理和自我保護(hù)的一系列的功能，減少危險(xiǎn)性，提高安全性和可靠性。

2.3 適用范圍廣

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化是一門集合了多種專業(yè)技術(shù)的綜合學(xué)科，具有自動(dòng)化控制、自動(dòng)補(bǔ)償、自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)保護(hù)等多種復(fù)合功能，能充分滿足用戶的需求，對(duì)不同的用戶也可以輕松處理問(wèn)題，而不再受到功能單一的限制。

2.4 節(jié)能

機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品運(yùn)用低能耗驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，可減少能源消耗，更加節(jié)能。而自動(dòng)化產(chǎn)品是向著“微、輕”可以進(jìn)一步減少能源消耗，起到很好的節(jié)能作用。

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

3.1 虛擬化

機(jī)械制造企業(yè)在進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)時(shí)，需要先在圖紙上進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，然后根據(jù)圖紙對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行試驗(yàn)，在相關(guān)的性能試驗(yàn)合格之后才能夠完成最終的設(shè)計(jì)。這樣的方法耗費(fèi)時(shí)間、人力、物力、財(cái)力。計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展為機(jī)械制造產(chǎn)品的研發(fā)提供了新的可能，可采用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)工作的模擬操作，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)傳達(dá)相關(guān)數(shù)據(jù)信息，讓處于不同空間的人員無(wú)障礙地交流溝通。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)向著虛擬化方向發(fā)展已成為業(yè)界普遍共識(shí)，是未來(lái)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展的趨勢(shì)之一。

3.2 數(shù)字化

數(shù)字化指的是制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及管理科學(xué)等相互融合，并通過(guò)共同發(fā)展形成的結(jié)果。制造企業(yè)各種相關(guān)的信息基本上都是通過(guò)數(shù)字組成的，如圖形、知識(shí)、技能等，采用數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行制造生產(chǎn)，可有效實(shí)現(xiàn)對(duì)信息資料的整合、采集、分析等，這樣就可以快速有效地規(guī)劃、分析、重組企業(yè)內(nèi)部信息，對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、產(chǎn)品功能、生產(chǎn)組織、加工過(guò)程進(jìn)行仿真；也可以用于原型制造，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的快速重組與對(duì)市場(chǎng)的快速響應(yīng)，以滿足客戶化要求。機(jī)械制造業(yè)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)布信息，根據(jù)需求，應(yīng)用電子商務(wù)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，形成動(dòng)態(tài)聯(lián)盟，各個(gè)企業(yè)相互協(xié)作來(lái)快速的完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)。所以數(shù)字化是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展的一個(gè)主要方向。

3.3 綠色化

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們生活的環(huán)境受到破壞和污染，這是在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過(guò)程中付出的代價(jià)，也是急需解決的問(wèn)題。人們開始重視環(huán)境保護(hù)和綠色理念，制造業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向也必須遵循這一原則，從最開始的設(shè)計(jì)階段一直到最后的使用階段都需要考慮到環(huán)境保護(hù)。目前機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化設(shè)備已經(jīng)在向著節(jié)能環(huán)保的方向發(fā)展，在以后的發(fā)展過(guò)程中不僅要符合經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，也要注意環(huán)境保護(hù)，體現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展觀。

3.4 網(wǎng)絡(luò)化

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是20世紀(jì)90年代以來(lái)各行業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要推動(dòng)力，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化未來(lái)的發(fā)展也離不開網(wǎng)絡(luò)。世界經(jīng)濟(jì)逐漸一體化，市場(chǎng)越來(lái)越開放，企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，在這種經(jīng)濟(jì)背景下，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化行業(yè)也需要利用網(wǎng)絡(luò)提高自身競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。一方面更好的利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)優(yōu)化自身；另一方面，學(xué)會(huì)利用網(wǎng)絡(luò)上的各種信息，適應(yīng)自由競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)條件。

3.5 智能化

智能化是指由現(xiàn)代通信與信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、行業(yè)技術(shù)、智能控制技術(shù)匯集而成的針對(duì)某一個(gè)方面的應(yīng)用。而機(jī)械制造業(yè)的智能化是指智能機(jī)器和人類專家一起合作，在制造的過(guò)程中共同進(jìn)行分析、推理、構(gòu)思、決策等一系列智能活動(dòng)。智能化是機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展的必然結(jié)果，實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化智能化，可以使機(jī)械產(chǎn)品具備人類低級(jí)智能或部分智能，從而提高機(jī)械產(chǎn)品的功能性。

3.6 人格化

人格化是指在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化過(guò)程中重視產(chǎn)品與用戶之間的關(guān)系，使產(chǎn)品盡可能地和人們工作、生活環(huán)境相適應(yīng)。因?yàn)樽罱K機(jī)械產(chǎn)品是由人來(lái)使用的，需要賦予機(jī)械產(chǎn)品更多的人性化體驗(yàn)，使機(jī)械產(chǎn)品具有情感、智能以及人性，讓人能夠感受到精神方面的享受，讓物質(zhì)文明、精神文明以及環(huán)境文明能夠有效結(jié)合在一起。另外就是對(duì)生理機(jī)能進(jìn)行模仿，設(shè)計(jì)出機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品其實(shí)也是一種人格化的體現(xiàn)。

3.7 微型化

微型化是指機(jī)械電子系統(tǒng)向微型機(jī)器的微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。自19世紀(jì)80年代微型化被提出，它一直在發(fā)展進(jìn)步當(dāng)中，目前已發(fā)展成為納米和微米。微機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品體積小、耗能少、靈活性高，在醫(yī)療、軍事等行業(yè)具有戰(zhàn)略性意義。所以，微型化是機(jī)械制造業(yè)未來(lái)長(zhǎng)期發(fā)展方向。

3.8 模塊化

模塊化是機(jī)械制造業(yè)非常重要的發(fā)展方向，同時(shí)實(shí)現(xiàn)起來(lái)也比較困難。因?yàn)闄C(jī)械制造業(yè)企業(yè)多，分類多，想要設(shè)計(jì)和制造出擁有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械、電氣、動(dòng)力和環(huán)境接口的機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)非常不容易而且又十分重要的工程。如實(shí)現(xiàn)模塊化，企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模會(huì)擴(kuò)大，企業(yè)效益提升，有利于推動(dòng)機(jī)械自動(dòng)化企業(yè)的發(fā)展。

總之，機(jī)械設(shè)計(jì)制作及其自動(dòng)化還具有非常大的潛力和空間，相關(guān)的設(shè)計(jì)人員就應(yīng)該要在實(shí)際的工作當(dāng)中不斷地進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究，這樣才能夠設(shè)計(jì)出更多的機(jī)械產(chǎn)品，從而促進(jìn)我國(guó)整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

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