機械設(shè)計制造及其自動化特點和優(yōu)勢及發(fā)展趨勢

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摘要：機械設(shè)計制造業(yè)作為一種傳統(tǒng)的制造行業(yè)，經(jīng)歷了相當(dāng)長的發(fā)展歷程。隨著經(jīng)濟社會的進步和科技的發(fā)展，傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造水平已遠遠不能滿足現(xiàn)代工業(yè)化的要求。因此運用高新科技，促進自動化的發(fā)展，提高機械的生產(chǎn)水平，是相關(guān)工作者研究的重點課題。下文圍繞機械設(shè)計制造及其自動化特點和優(yōu)勢及發(fā)展趨勢展開探究。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計制造及其自動化；特點；優(yōu)勢；發(fā)展趨勢

前言

機械設(shè)計制造自動化主要指的是在利用自動化技術(shù)等高新技術(shù)完成機械設(shè)計制造，同時使多種技術(shù)的有機結(jié)合，使 機械自動化生產(chǎn)過程得到優(yōu)化，實現(xiàn)人性化與智能化設(shè)計。本文首先分析機械設(shè)計制造及其自動化的特點與優(yōu)勢，再探究其未來的發(fā)展方向。

1.機械設(shè)計制造及其自動化的特點與優(yōu)勢

1.1機械設(shè)計制造及其自動化的概念

機械設(shè)計及其自動化主要以電子技術(shù)及機械技術(shù)為主要組成部分，這兩種技術(shù)均是機械設(shè)計制造的重要技術(shù)，在機械制造過程中，需采用計算機進行控制操作和協(xié)調(diào)操作，完成工作指令，實現(xiàn)機電一體化的應(yīng)用。機電一體化概念由日本相關(guān)學(xué)者提出，指的是在先進的管理理念上，結(jié)合精密機械設(shè)備進行工作操作，機械設(shè)計制造及其自動化是電子技術(shù)和機械技術(shù)的載體，涉及的技術(shù)學(xué)科較多，是多種學(xué)科滲透融合的結(jié)構(gòu)，對機械產(chǎn)品功能、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及技術(shù)機構(gòu)等具有直接影響作用，可使其發(fā)生巨大變化，有利于促進工業(yè)自動化發(fā)展。

1.2具智能化特點

機械設(shè)計制造及其自動化與傳統(tǒng)機械設(shè)計不同，最大的區(qū)別在于其具有自動化和智能化功能，這也是其與傳統(tǒng)機械設(shè)計的本質(zhì)差異。機械設(shè)計制造及其自動化應(yīng)用了多種技術(shù)完成，以各種技術(shù)作為制造基礎(chǔ)，相互滲透，相互結(jié)合，使其成為一個統(tǒng)一的整體，使機械設(shè)計制造自動化成為一項具有智能化性質(zhì)的技術(shù)。

1.3具有機電一體化性質(zhì)

機械設(shè)計制造及其自動化可有效實現(xiàn)機器功能內(nèi)在需求，不管是哪種產(chǎn)品，都具有功能內(nèi)在要求，也就是說，機器功能內(nèi)在要求指的是機器的開發(fā)目的，機械設(shè)計制造及其自動化可有效滿足機器在這一方面的要求，使其與內(nèi)在要求相符。采用機械設(shè)計制造及其自動化系統(tǒng)進行機器設(shè)計，可以使產(chǎn)品滿足輸入端的輸出量，滿足其內(nèi)在功能要求。機械設(shè)計制造及其自動化具有機電一體化性質(zhì)，屬于符合概念，可以將產(chǎn)品的功能、制造及設(shè)計等融為一體，以滿足機器功能內(nèi)在要求為主要核心。

1.4 可用于產(chǎn)品優(yōu)化

機械設(shè)計制造及其自動化有利于優(yōu)化產(chǎn)品，可對產(chǎn)品進行改進，實現(xiàn)產(chǎn)品升級。機械設(shè)計制造及其自動化可應(yīng)用于系統(tǒng)控制過程中，具備構(gòu)造、控制、檢測及動力等功能，通過優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，可有效實現(xiàn)產(chǎn)品升級?？赏ㄟ^其具備的功能，分析、設(shè)計機械設(shè)計制造自動化各種產(chǎn)品，還可以利用這一點，創(chuàng)新機械設(shè)計，發(fā)明更多機械產(chǎn)品。機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展空間較大，外延空間較廣，通過創(chuàng)新可逐漸完善其功能，設(shè)計出更多的功能強大的產(chǎn)品。

2.機械設(shè)計制造及其自動化未來發(fā)展的方向

2.1機械設(shè)計制造及其自動化的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展

當(dāng)下，時代發(fā)展變遷迅速，技術(shù)更新周期越來越短，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)自上世紀(jì)九十年代問世以來，引起了熱烈反響，在工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)、政治、軍事及教育等方面均有涉及，這使網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了進一步的發(fā)展和完善。如今是一個網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展時代，世界經(jīng)濟發(fā)展和生產(chǎn)發(fā)展逐漸連為一體，機械制造企業(yè)之間的競爭日益激烈，逐漸演變?yōu)榫哂惺澜缧缘纳虡I(yè)競爭。在這樣的背景下，機械自動化新型產(chǎn)品的研發(fā)和制造具有重要意義，如果可以確保制造出的新型產(chǎn)品具有可靠的質(zhì)量，制造技術(shù)穩(wěn)定，則有可能迅速進入世界市場。由于受到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的影響，控制技術(shù)和遠程監(jiān)測技術(shù)也會隨之發(fā)展，可以講機械自動化產(chǎn)品作為控制技術(shù)和檢測技術(shù)的遠程終端設(shè)施。因此，在機械自動化的未來發(fā)展趨勢中，網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展必定是其中一種發(fā)展方向。

2.2 機械設(shè)計制造及其自動化的數(shù)字化發(fā)展

應(yīng)將數(shù)字化作為機械設(shè)計制造技術(shù)的核心，以此為中心發(fā)展方向。數(shù)字化指的是制造技術(shù)、計算技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及管理科學(xué)等相互融合，并通過共同發(fā)展形成的結(jié)果。對于制造企業(yè)而言，圖形、知識、技能等信息均以數(shù)字的形式存在，主要通過網(wǎng)絡(luò)進行連接傳達，采用數(shù)字化技術(shù)進行制造生產(chǎn)，可有效實現(xiàn)對信息資料的整合、采集、分析等，通過虛擬現(xiàn)實、數(shù)據(jù)庫及多媒體等數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，可快速規(guī)劃、重組及分析信息，完成仿真產(chǎn)品的加工、生產(chǎn)組織及設(shè)計等工作環(huán)節(jié)，也可用于原型制造，提高產(chǎn)品生產(chǎn)速度，是產(chǎn)品快速響應(yīng)市場，從而滿足客戶對機械產(chǎn)品的需求。由此可見，數(shù)字化可作為機械制造的發(fā)展方向。

2.3 機械設(shè)計制造及其自動化的虛擬化發(fā)展

機械制造企業(yè)在進行產(chǎn)品開發(fā)時，通常需要先進行產(chǎn)品設(shè)計，在這個過程中，要在圖紙上設(shè)計產(chǎn)品的主要結(jié)構(gòu)，并根據(jù)設(shè)計圖紙進行成品實驗，從而完成產(chǎn)品設(shè)計。這樣的設(shè)計方式需要花費較多的時間，且成品實驗需消耗一定的人力、物力和財力，尤其是財力消耗較大。隨著科技的進步，計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)逐漸趨于成熟，可采用電子計算機，實現(xiàn)對工作的模擬操作，以機器代替人工，采用網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，可快速傳達相關(guān)數(shù)據(jù)信息，使各地人們無地域性障礙地進行交流合作?？梢姡跈C械自動化發(fā)展過程中，虛擬化也將成為一個重要方向。

2.4機械設(shè)計制造及其自動化的微型化發(fā)展

微型化起源于19世紀(jì)80年代，是機械自動化微觀發(fā)展趨勢，又稱為為電子機械，也有人稱之為微機械自動化系統(tǒng)。微型化是指尺寸小于1 cm的機械自動化產(chǎn)品，逐漸發(fā)展成為納米和微米。微機械自動化產(chǎn)品具有較多優(yōu)勢，靈活性強、體積較小，且耗能少，應(yīng)用于生物醫(yī)療、軍事及信息等方面，具有較大優(yōu)勢。微機械自動化能否順利發(fā)展的關(guān)鍵在于微機械技術(shù)，可通過光刻技術(shù)及蝕刻技術(shù)對機械自動化產(chǎn)品進行加工，從未使其完成精細(xì)加工，成為微機械自動化產(chǎn)品。

2.5機械設(shè)計制造及其自動化的綠色化發(fā)展

2.5.1機械制造中綠色材料的選擇

為了滿足產(chǎn)品整個周期中綠色的設(shè)計理念，首先從材料的選擇上就要做好協(xié)調(diào)工作。所謂的綠色材料、是指在原材料的采集、產(chǎn)品的制造、再循環(huán)利用以及廢物處理等環(huán)節(jié)中能夠與生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)，有利于人類的身體健康的材料。它強調(diào)的是對材料的實用性的追求，美麗的外表或許能夠第一時間吸引人們的目光，但是真正能夠得到人們青睞的依然是那些對人的身體沒有毒害，對環(huán)境沒有污染的健康材料。

2.5.2產(chǎn)品的綠色設(shè)計

如果將綠色設(shè)計應(yīng)用到機械設(shè)計當(dāng)中，在機械產(chǎn)品的整個生產(chǎn)周期內(nèi)，著重考慮產(chǎn)品的環(huán)境屬性，例如產(chǎn)品的可拆卸性、可回收性、可維護性以及可重復(fù)利用性等，并以此作為產(chǎn)品設(shè)計的目標(biāo)，不僅要保障產(chǎn)品的質(zhì)量和功能，還要實現(xiàn)減少環(huán)境污染、減少資源消耗以及產(chǎn)品、零部件的循環(huán)利用?；诜N種此類要求，給設(shè)計者的工作也提出了更大的挑戰(zhàn)。因為設(shè)計者所提出的方案在滿足消費者基本的需求之后，還要考慮產(chǎn)品的自然屬性。

3.總結(jié)語

傳統(tǒng)機械制造技術(shù)已越來越不能滿足現(xiàn)代工業(yè)化生產(chǎn)的要求，機械設(shè)計制作自動化技術(shù)應(yīng)運而生并逐漸取代傳統(tǒng)的機械制造技術(shù)，它可以提高機械產(chǎn)品在使用過程中的可靠性與穩(wěn)定性，大幅度提高工業(yè)化生產(chǎn)的效率，加快我國經(jīng)濟的發(fā)展，促進工業(yè)生產(chǎn)模式由勞動密集型向技術(shù)密集型發(fā)展。

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