機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

摘 要：中國(guó)是一個(gè)機(jī)械大國(guó)，幾年來(lái)我國(guó)的機(jī)械行業(yè)取得了令人矚目的成績(jī)，但是世界范圍內(nèi)的機(jī)械行業(yè)的高精尖的技術(shù)都在發(fā)達(dá)國(guó)家。因此，我們要力爭(zhēng)在有限的時(shí)間內(nèi)趕超先進(jìn)的國(guó)家。機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化在各個(gè)行業(yè)廣泛應(yīng)用中發(fā)揮著其巨大的優(yōu)勢(shì)，借助其效率高、可靠性強(qiáng)、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等特點(diǎn)來(lái)滿(mǎn)足人們生活、工業(yè)以及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的需要。本文簡(jiǎn)述了機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的使用趨勢(shì)，重點(diǎn)闡述了機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展空間和未來(lái)趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械自動(dòng)化；發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)械工業(yè)隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而產(chǎn)生了新的變化。機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化以技術(shù)科學(xué)為理論基礎(chǔ)，是不斷增強(qiáng)相關(guān)企業(yè)科學(xué)技術(shù)水準(zhǔn)的核心內(nèi)容，傳統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)當(dāng)通過(guò)技術(shù)的改進(jìn)符合市場(chǎng)進(jìn)步的需求。我們應(yīng)該根據(jù)當(dāng)前我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化的現(xiàn)狀和基本情況進(jìn)行深入的分析，從實(shí)際的角度出發(fā)對(duì)設(shè)計(jì)方案不斷完善，并以此為基礎(chǔ)使得我國(guó)的工業(yè)技術(shù)可以呈現(xiàn)出嶄新的局面。因此，發(fā)展我國(guó)的機(jī)械設(shè)計(jì)與制造技術(shù)是我們前進(jìn)的方向，綠色環(huán)保制造技術(shù)能夠盡快縮短我國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家之間的差距，相信我國(guó)的機(jī)械設(shè)計(jì)與制造技術(shù)會(huì)給國(guó)家創(chuàng)造更多的社會(huì)價(jià)值。

1 機(jī)械自動(dòng)化的設(shè)計(jì)原則

1.1 滿(mǎn)足對(duì)機(jī)器的功能化要求

機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化在與多種技術(shù)有機(jī)整合的過(guò)程中，逐步改變了原有機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)組成，促使其產(chǎn)品、功能、生產(chǎn)方式向著“機(jī)械自動(dòng)化和智能化”轉(zhuǎn)變。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化借助微電子技術(shù)、遙感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、等方面，力求實(shí)現(xiàn)功能多樣性、質(zhì)量可靠性、能源低耗性等技術(shù)發(fā)展方向。因此，機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必須要將信息和能量進(jìn)行必要的轉(zhuǎn)換之后變成人們所需要的信息和能量，將將產(chǎn)品和技術(shù)融為一體，從設(shè)計(jì)、制造到功能來(lái)形成完整的機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)。

1.2 采用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)

各種先進(jìn)技術(shù)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的基礎(chǔ)和重要保證，機(jī)械的產(chǎn)品和系統(tǒng)所具備的功能依然要以技術(shù)為主，這樣才能充分展現(xiàn)現(xiàn)代機(jī)械的智能化和人性化。各種加工設(shè)備要通過(guò)加工和處理增加輸出物質(zhì)或產(chǎn)品的功能，如機(jī)床、各種加工設(shè)備等現(xiàn)代機(jī)械。能量轉(zhuǎn)換機(jī)械動(dòng)力機(jī)主要是以各種能量轉(zhuǎn)換機(jī)械為主，信息處理機(jī)械用來(lái)傳遞人們所需的直觀(guān)信息，如圖像、文字等。只有充分了解機(jī)械自動(dòng)化的主要功能才能設(shè)計(jì)出不同的產(chǎn)品，不同用途的機(jī)械發(fā)展空間很大，根據(jù)人們的創(chuàng)新和設(shè)計(jì)會(huì)更加豐滿(mǎn)完善，而這一切依然需要做出合理的設(shè)計(jì)和科學(xué)的規(guī)劃。

2 我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的未來(lái)發(fā)展方向

2.1 綠色化

機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展必然會(huì)對(duì)環(huán)境造成重大的影響，隨著溫室氣體效應(yīng)、白色垃圾污染的惡化，人們?cè)谙硎苤萍妓鶐?lái)的成果的同時(shí)可能也在自我毀滅。由此，人們開(kāi)始呼吁環(huán)境保護(hù)，由此催生一些綠色、環(huán)保、節(jié)能的產(chǎn)品不斷走進(jìn)人們的生活。機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)在使用材料、包裝等方面更多的講究環(huán)保，生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品很大程度上減少了制造對(duì)環(huán)境的污染，提高了原材料及能源的利用率。綠色產(chǎn)品在使用過(guò)程中對(duì)生態(tài)環(huán)境幾乎沒(méi)有危害，而在制造過(guò)程中的生態(tài)化也符合人們的推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求，這是機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展的一條必然之路。

2.2 機(jī)械一體化

機(jī)械一體化能夠加快機(jī)械產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度，對(duì)于一些高級(jí)的系統(tǒng)不但配置相應(yīng)的運(yùn)行軟件，還可以充分應(yīng)用軟件來(lái)增加機(jī)械系統(tǒng)柔性。常見(jiàn)的機(jī)械一體化系統(tǒng)可以應(yīng)用于單個(gè)機(jī)器、設(shè)備、通常生產(chǎn)系統(tǒng)以及相關(guān)技術(shù)改造，又便于應(yīng)用在計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)、工廠(chǎng)自動(dòng)化等方面。

2.3 網(wǎng)絡(luò)化

當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)遍及每個(gè)角落，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的零件制造、物料選購(gòu)、市場(chǎng)開(kāi)發(fā)等等。因此，利用網(wǎng)絡(luò)為整個(gè)機(jī)械制造技術(shù)的提高提供了便捷服務(wù)。

2.4 模塊化

隨著信息技術(shù)的進(jìn)步，電子元器件集成模塊化的理念正在發(fā)展。例如在汽車(chē)臨時(shí)停車(chē)或是等紅燈時(shí)，踩下剎車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)自動(dòng)熄火，當(dāng)需要繼續(xù)前進(jìn)時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)重起發(fā)動(dòng)機(jī)，該項(xiàng)技術(shù)就是發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)控制。這個(gè)自動(dòng)控制的產(chǎn)品的研制是一項(xiàng)十分復(fù)雜的事情，它需要開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品具有標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械接口、動(dòng)力接口等才能完成典型的操作的機(jī)械裝置。模塊化給人們帶來(lái)意想不到的好處，該項(xiàng)設(shè)計(jì)技術(shù)給企業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造一次機(jī)遇。

2.5 智能化

隨著電子科技的不斷進(jìn)步，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化正逐步邁上智能化的發(fā)展道路。我們通常說(shuō)的機(jī)械工程智能化就是對(duì)一些機(jī)器設(shè)備的特定行為的描述。在嚴(yán)格按照控制理論學(xué)融入先進(jìn)的人工智能技術(shù)，仿照人類(lèi)智能化的行為編制相關(guān)運(yùn)行程序，使得機(jī)器通過(guò)邏輯性的思維對(duì)自身的相關(guān)操作行為進(jìn)行掌控，從而使其具備一些智能。機(jī)械智能化的技術(shù)含量及復(fù)雜程度越來(lái)越高，智能化具有視覺(jué)、圖像處理、識(shí)別、測(cè)距功能的控制功能，具有較為良好的應(yīng)用前景。同時(shí)智能化的發(fā)展推動(dòng)著不同監(jiān)測(cè)技術(shù)和遠(yuǎn)程控制機(jī)械設(shè)備不斷研發(fā)。

2.6 微型化

隨著電子設(shè)備隨著科技的進(jìn)步不斷進(jìn)步，機(jī)械自動(dòng)化開(kāi)始走向微觀(guān)領(lǐng)域進(jìn)軍，如：醫(yī)學(xué)臨床上利用高精尖的圖像系統(tǒng)能減輕患者的痛苦。這些微型器械是今后的一個(gè)發(fā)展方向。

總之，機(jī)械設(shè)計(jì)的自動(dòng)化的發(fā)展是今后科技發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)，我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)的自動(dòng)化還處于初級(jí)階段，距離世界發(fā)達(dá)國(guó)家技術(shù)還有很大的差距。我國(guó)未來(lái)的機(jī)械設(shè)計(jì)涉及許多機(jī)械工程和計(jì)算機(jī)方面的知識(shí)領(lǐng)域。對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，在計(jì)算機(jī)技術(shù)方面主要研究怎樣對(duì)現(xiàn)有的設(shè)計(jì)資源進(jìn)行組織及發(fā)布，以便于大力研究網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下設(shè)計(jì)資源獲取及調(diào)用，這樣設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過(guò)程中能通過(guò)網(wǎng)絡(luò)及時(shí)的進(jìn)行分析計(jì)算或查詢(xún)數(shù)庫(kù)，很快的進(jìn)行下一步工作，相對(duì)來(lái)說(shuō)有效地提高了工作的效率。我國(guó)也在發(fā)展自己的自主創(chuàng)新技術(shù)的同時(shí)，必須借鑒世界先進(jìn)科學(xué)技術(shù)為我所用，本著綠色化、模塊化和微型化的方向前進(jìn)，全面趕超世界先進(jìn)水平。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：哈爾濱汽輪機(jī)廠(chǎng)有限責(zé)任公司）