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

邢龍

張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南張家界，427000

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

邢龍

張家界航空工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖南張家界，427000

機(jī)械設(shè)計(jì)制造以及自動(dòng)化在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，有效地推動(dòng)了企業(yè)高效生產(chǎn)，帶動(dòng)我國(guó)工業(yè)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展進(jìn)步。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化在諸多領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛，具有多功能化、高效率、高可靠性、高節(jié)能性的特點(diǎn)。但是我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展起步比較晚，與國(guó)際工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家相比，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展中還存在著一定的問(wèn)題?；诖?，在本文中探討我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀以及未來(lái)發(fā)展前景分析。

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化；發(fā)展方向；研究

1 前言

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用，與傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)相比，存在著明顯的優(yōu)勢(shì)，使得生產(chǎn)能力和工作質(zhì)量明顯提高，生產(chǎn)上更加的安全可靠。從產(chǎn)品生產(chǎn)制造的性能上分析，能夠適應(yīng)產(chǎn)品生產(chǎn)的參數(shù)變化，設(shè)備本身便于維修。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化能夠保障機(jī)電一體化、設(shè)備生產(chǎn)智能化。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)以及作用

2.1 生產(chǎn)能力強(qiáng)，工作質(zhì)量高

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化設(shè)備在實(shí)際產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，其系統(tǒng)內(nèi)部自帶信息系統(tǒng)，在接收到生產(chǎn)指令信息之后，能夠?qū)χ噶钸M(jìn)行分析，進(jìn)行不同環(huán)節(jié)的設(shè)備操作。其生產(chǎn)能力與人工操作相比，提升很多倍?？梢哉f(shuō)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)能力比較強(qiáng)，能夠在短時(shí)間內(nèi)完成系統(tǒng)要求的產(chǎn)品生產(chǎn)量。在統(tǒng)一控制下，產(chǎn)品生產(chǎn)方法統(tǒng)一，產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量高。

2.2 應(yīng)用安全

對(duì)于大型的機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，最為核心的問(wèn)題就是利益與安全。在保障產(chǎn)品生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)利益基礎(chǔ)上，需要保障設(shè)備生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的安全問(wèn)題。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化在實(shí)際生產(chǎn)上的安全系數(shù)比較高，在無(wú)人操作的情況下，能夠按時(shí)完成生產(chǎn)任務(wù)，避免了由于人工操作失誤所帶來(lái)的重大安全事故。

3 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的實(shí)際應(yīng)用

3.1 在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

在我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化設(shè)備方面，推進(jìn)其精準(zhǔn)度發(fā)展進(jìn)程，不僅有利于我國(guó)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，還對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)帶來(lái)幫助。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)起步比較晚，在技術(shù)水平以及設(shè)備精準(zhǔn)度上存在一定的差異。目前，我國(guó)農(nóng)業(yè)精準(zhǔn)度建設(shè)主要集中在農(nóng)業(yè)節(jié)水、節(jié)肥等方面，例如在農(nóng)業(yè)節(jié)水方面，通過(guò)精準(zhǔn)的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)灌溉上的節(jié)水，以達(dá)到節(jié)約水資源的目的。我國(guó)農(nóng)業(yè)不僅在該方面實(shí)施精準(zhǔn)化，還需要在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化建設(shè)方面實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化。

首先，在學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)上，集中農(nóng)業(yè)發(fā)展科研力量，對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)設(shè)備現(xiàn)狀進(jìn)行充分了解，以科技為依托，在技術(shù)上將農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行完善，并推進(jìn)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備精準(zhǔn)化進(jìn)程；其次，發(fā)展農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備需要以科技為依托，優(yōu)化農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化建設(shè)，例如農(nóng)業(yè)機(jī)器人的研發(fā)，有效降低了農(nóng)耕勞動(dòng)力，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科技化。

3.2 在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用與農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用相比更加的廣泛。以Pro/E數(shù)控加工的過(guò)程為例進(jìn)行分析，Pro/NC數(shù)控加工中數(shù)控編程是核心技術(shù)，主要以操作員、機(jī)器和圖形互相融合的方式，完成幾何圖形數(shù)字化、形成器件加工軌跡與操作仿真到數(shù)控程序的整體過(guò)程。為了確定數(shù)控加工中方法、加工路線和工藝和工藝參數(shù)的設(shè)置，需要對(duì)具體數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算獲得器件軌跡，按照數(shù)控機(jī)床采用的代碼和程序格式，顯示出工件的數(shù)控加工過(guò)程。

第一，在Pro/NC數(shù)據(jù)庫(kù)中存放各項(xiàng)環(huán)境參數(shù)，這些參數(shù)分別為數(shù)控零件技術(shù)要求、幾何圖形、尺寸和器件在工藝上的要求等。最后確定在數(shù)控加工中的器件加工路線和器件加工工藝參數(shù)，并且確定輔助功能參數(shù)。按照數(shù)控機(jī)床原始的加工代碼來(lái)驅(qū)動(dòng)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行器件加工。

第二，在Pro/E的數(shù)控加工中，過(guò)程必須遵循規(guī)定的加工工藝步驟來(lái)設(shè)計(jì)加工軌跡。在實(shí)際的加工邏輯中，數(shù)控程序流程與加工思路是一致的。在這一過(guò)程中，可以設(shè)計(jì)數(shù)控切割中刀具的具體參數(shù)，可以依照需要設(shè)計(jì)適合的刀具進(jìn)行數(shù)控加工，加工系統(tǒng)通過(guò)對(duì)工藝數(shù)據(jù)計(jì)算出刀具的切割軌跡，并且最后生成CL文件。

3.3 在集成虛擬化技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械電子集成電路中的應(yīng)用，促進(jìn)了電子設(shè)備有效控制?；跈C(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)的電子集成技術(shù)，其最大的特點(diǎn)，就是能夠通過(guò)機(jī)械設(shè)備，將電力系統(tǒng)中的控制電路、驅(qū)動(dòng)電路以及功率電路集成在一起，但是在一個(gè)系統(tǒng)中將這些不同的線路集成在一起，并非能夠提升電力系統(tǒng)的功能，嚴(yán)重的情況有可能為電力線路管理與維護(hù)帶來(lái)困擾。近年來(lái)，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)下，研發(fā)出一種插卡式的集成技術(shù)，該種集成技術(shù)將控制電路放置在系統(tǒng)的外部，通過(guò)插卡的方式與集成電路進(jìn)行連接。該種技術(shù)應(yīng)用比較廣泛，例如插卡開關(guān)的使用。插卡式的結(jié)構(gòu)，存在很多優(yōu)勢(shì)，能夠有效避免封裝元件數(shù)量大等問(wèn)題，又有效的避免了控制電路與模塊一體化的問(wèn)題。

3.4 虛擬化應(yīng)用

在科技不斷發(fā)展中，基于現(xiàn)代化的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)不同技術(shù)之間的相互融合，如，將CAD技術(shù)與CAPP等計(jì)算機(jī)技術(shù)相互結(jié)合，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的智能化與虛擬化。以上兩個(gè)自動(dòng)化城生成軟件，在建筑等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，能夠?qū)鹘y(tǒng)的手工繪圖的弊端彌補(bǔ)，同時(shí)能夠通過(guò)高速的自動(dòng)化會(huì)繪圖模式，將工作效率提升。以CAD技術(shù)為例，該技術(shù)能夠在制圖出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)進(jìn)行修改，在計(jì)算機(jī)技術(shù)的仿真下，減少機(jī)械設(shè)備實(shí)際操作，將生產(chǎn)工期縮短。

4 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的創(chuàng)新發(fā)展

4.1 與大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)相互結(jié)合

在大數(shù)據(jù)背景下的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)，在數(shù)據(jù)收集、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)據(jù)處理中的發(fā)揮著重要的作用，能夠有效推動(dòng)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。由于自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)中的所涉及的內(nèi)容比較多，其中比較典型的是智能傳感器、智能儀表、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。融入了大數(shù)據(jù)分析的現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)，在數(shù)據(jù)分析以及數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)中，省去了多余的計(jì)算過(guò)程，并且效率比較高。

大數(shù)據(jù)在其他機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域中的應(yīng)用同樣廣泛，如交通產(chǎn)業(yè)中的設(shè)備自動(dòng)化。在大數(shù)據(jù)下，發(fā)展智慧交通，在傳統(tǒng)的交通系統(tǒng)基礎(chǔ)上，應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)中同時(shí)融合了傳感器、監(jiān)控視頻以及GPS定位系統(tǒng)，對(duì)交通中的大量數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析。與氣象監(jiān)測(cè)部門相連接，對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集與處理，加工出用戶所需要的信息，并在智能自動(dòng)化終端設(shè)備下，接收被處理的信息。這些技術(shù)在人們生活中的應(yīng)用能夠帶來(lái)諸多便利，從更為深遠(yuǎn)的意義上分析，大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)推動(dòng)自動(dòng)化發(fā)展進(jìn)程。

4.2 基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐漸發(fā)展，“互聯(lián)網(wǎng)+”模式的影響范圍逐漸擴(kuò)大，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化在數(shù)據(jù)信息安全方面的管理備受關(guān)注。為了提升設(shè)備數(shù)據(jù)信息安全，大數(shù)據(jù)不斷地研發(fā)，與機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化分析處于以及數(shù)據(jù)信息的深度挖掘相互結(jié)合。在這樣的技術(shù)結(jié)合模式下，能夠改善傳統(tǒng)數(shù)據(jù)信息保護(hù)中存在的問(wèn)題。在傳統(tǒng)的信息模式下，當(dāng)信息安全出現(xiàn)危機(jī)時(shí)，系統(tǒng)需要對(duì)信息進(jìn)行事后修補(bǔ)，在信息管理中處于被動(dòng)地位。而引入了大數(shù)據(jù)技術(shù)，能夠?qū)?shù)據(jù)信息的安全進(jìn)行事前預(yù)測(cè)。并且，在自動(dòng)化技術(shù)下，基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的安全測(cè)評(píng)，并自動(dòng)制定應(yīng)急處理方案。換言之，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化數(shù)據(jù)信息能夠進(jìn)行自動(dòng)防護(hù)。

5 結(jié)論

綜上所述，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化在不同領(lǐng)域中的應(yīng)用，有效促進(jìn)了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。相比之下，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化設(shè)備與技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)眾多，在我國(guó)農(nóng)業(yè)、工業(yè)、虛擬化設(shè)計(jì)領(lǐng)域應(yīng)用頗為廣泛，有效地推動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)進(jìn)步。在本文中分析機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)，研究其在不同領(lǐng)域中的實(shí)際應(yīng)用。在未來(lái)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化與大數(shù)據(jù)、“互聯(lián)網(wǎng)+”相互融合，開啟工業(yè)時(shí)代的新篇章。

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邢龍/1991年生/男/遼寧葫蘆島人/本科/助教/研究方向?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)與制造