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

祝丕策　馬蘭

摘要：近年來(lái)，我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)方面雖較以往有了大幅度地發(fā)展，但與西方發(fā)達(dá)國(guó)家機(jī)械制造技術(shù)以及產(chǎn)品質(zhì)量等方面仍存在一定的差距，因而對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化的進(jìn)一步發(fā)展，也是我國(guó)在機(jī)械行業(yè)趕超發(fā)達(dá)國(guó)家的一個(gè)契機(jī)，對(duì)我國(guó)的社會(huì)主義建設(shè)事業(yè)有著積極作用。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造；自動(dòng)化；發(fā)展方向

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化是現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的產(chǎn)物，其由多種現(xiàn)代科技組合而成。機(jī)械制造具有更加自動(dòng)化、智能化、高效化等特征，對(duì)比傳統(tǒng)的機(jī)械制造具有更加明顯的優(yōu)勢(shì)。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化不僅能夠提高生產(chǎn)的效率，還能進(jìn)一步保證機(jī)械系統(tǒng)的質(zhì)量，使機(jī)械設(shè)備更加完善、質(zhì)量更加有保障，同時(shí)也具有更強(qiáng)的穩(wěn)定性和安全性。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)，相信隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷更新，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化將會(huì)被挖掘出更加巨大的潛力，為企業(yè)的生產(chǎn)提供更多的便利，促進(jìn)企業(yè)的快速發(fā)展。

1.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的設(shè)計(jì)特征

1.1符合機(jī)器的功能要求

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的設(shè)計(jì)必須滿足于人們的生產(chǎn)所需，而要達(dá)到該要求則必須要求機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化擁有較強(qiáng)的核心功能，利用該功能可以將相關(guān)的信息數(shù)據(jù)和電能等進(jìn)行轉(zhuǎn)換，達(dá)到人們的要求。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化是技術(shù)和產(chǎn)品的統(tǒng)一，從生產(chǎn)的設(shè)計(jì)到制造能夠形成一個(gè)完整的自動(dòng)化體系。

1.2采用高科技設(shè)計(jì)

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展離不開各種先進(jìn)技術(shù)。首先，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化需要多種加工設(shè)備的加持。加工設(shè)備可以通過(guò)對(duì)原有事物的加工，改變事物的原有形態(tài)，為事物增加其他的材料或物質(zhì)，如我們常見的機(jī)床等；其次，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化需要能量轉(zhuǎn)換機(jī)械的配合，例如各種電動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等，這些能量轉(zhuǎn)換機(jī)械能夠?qū)⒛芰窟M(jìn)行轉(zhuǎn)換，滿足生產(chǎn)的不同需求；再次，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化需要進(jìn)行各種數(shù)據(jù)信息的傳輸，因此需要各種信息處理機(jī)械。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的信息處理機(jī)械主要是指以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的各種辦公設(shè)備如計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、傳真機(jī)等。信息處理機(jī)械主要的作用在于為企業(yè)和個(gè)人提供各種信息資料，促進(jìn)生產(chǎn)；最后，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展還需要多種功能機(jī)械的配合。不同的機(jī)械有著不同的用途，未來(lái)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展還需要人們不斷創(chuàng)新，設(shè)計(jì)出更多不同的機(jī)械，豐富機(jī)械自動(dòng)化的內(nèi)容，為生產(chǎn)和生活提供更多的便利。

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

2.1有效縮減工作實(shí)踐，提高效率

傳統(tǒng)的機(jī)械制造以人工操作為主，生產(chǎn)一件產(chǎn)品需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力，且在生產(chǎn)過(guò)程中難以達(dá)到精準(zhǔn)的程度，產(chǎn)品質(zhì)量無(wú)法受到保障。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)和設(shè)備的統(tǒng)一、技術(shù)和產(chǎn)品的統(tǒng)一，用機(jī)械自動(dòng)化取代人工操作，既能有效減少產(chǎn)品生產(chǎn)的時(shí)間，還能夠提高產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量，提高工作效率。

2.2有效提高生產(chǎn)的安全性

機(jī)械生產(chǎn)必須要注意安全問(wèn)題，包括產(chǎn)品的質(zhì)量安全和人工的操作安全。在我國(guó)，因機(jī)械故障而產(chǎn)生安全問(wèn)題的事例非常多，主要的原因在于機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程中容易出現(xiàn)較多的意外情況，而工廠及工人未能及時(shí)采取有效的防治措施。機(jī)械設(shè)計(jì)制造實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化及智能化生產(chǎn)，且能夠形成較為完整的生產(chǎn)體系。通過(guò)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)定，機(jī)械產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中能夠?qū)崿F(xiàn)自我監(jiān)控和自我探測(cè)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)和操作過(guò)程中所出現(xiàn)的意外問(wèn)題并采取適當(dāng)?shù)拇胧?。智能化和自?dòng)化的操作不僅可以免去人工操作的必要，還能有效減少安全事故問(wèn)題的發(fā)生，進(jìn)一步保證工作的安全性和有效性。

2.3操作更加簡(jiǎn)單

傳統(tǒng)的機(jī)械制造的操作工序相當(dāng)復(fù)雜，工廠工人的操作出錯(cuò)率較高，嚴(yán)重影響工廠的生產(chǎn)及工人的人身安全。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化可以通過(guò)控制機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行任意操作，操作手續(xù)更加簡(jiǎn)單，不易出錯(cuò)且更加安全有效。一般來(lái)說(shuō)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化系統(tǒng)皆具有較為完整的功能，工作人員只需要通過(guò)輸入控制程序即可控制多種機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)，改變生產(chǎn)方式。通過(guò)機(jī)械系統(tǒng)的控制，輸入不同的機(jī)械控制程序即可自動(dòng)實(shí)行不同的生產(chǎn)方式，不需要大量的人力物力，能夠有效提高生產(chǎn)的工作效率。其次，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化具有自動(dòng)化和智能化等特征，機(jī)械產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中能夠自動(dòng)檢測(cè)出故障，并自行采取有效措施予以解決。操作更加簡(jiǎn)單有效，是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化最明顯的特征之一。

2.4使用范圍更加廣泛

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的使用范圍十分廣泛，從機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)科來(lái)說(shuō)，其主要涉及的領(lǐng)域就包括工程設(shè)計(jì)、機(jī)械裝備、軋鋼、機(jī)電、機(jī)設(shè)等方面。多種技術(shù)的結(jié)合使得機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的功能更加強(qiáng)大，適用范圍也更加廣泛。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化能夠滿足不同客戶的不同需求，且隨著機(jī)械自動(dòng)化的繼續(xù)發(fā)展，且適用范圍還將繼續(xù)發(fā)展擴(kuò)大。

3.5能夠減少能耗，有利于環(huán)保

現(xiàn)代科技的發(fā)展使得能源的利用率加大，也給全球帶來(lái)更加嚴(yán)重的能源問(wèn)題，節(jié)約和保護(hù)能源成為了時(shí)代發(fā)展的主題。傳統(tǒng)的機(jī)械制造業(yè)需要消耗的能源量較大，且生產(chǎn)過(guò)程中容易對(duì)生態(tài)環(huán)境造成一定的污染，不利于生態(tài)平衡。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展使低能耗、高產(chǎn)出成為可能。機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)出的產(chǎn)品有著較為明顯的"輕便"和"小巧"的優(yōu)勢(shì)，相對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械制造的產(chǎn)品，機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品所需的能耗和原材料較少，在能耗方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)，且高質(zhì)量的產(chǎn)品容易為企業(yè)帶來(lái)更加豐富的經(jīng)濟(jì)收益，促進(jìn)企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

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

3.1實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化

機(jī)電一體化是指將各種機(jī)械技術(shù)和信息技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合的復(fù)合技術(shù)。目前市場(chǎng)上較為完整的機(jī)電一體化系統(tǒng)為CAMELVIEW系統(tǒng)，CAMELVIEW系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品設(shè)計(jì)與驗(yàn)證的一體化，驗(yàn)證數(shù)據(jù)十分精確，能夠支持較為復(fù)雜的工作環(huán)境，對(duì)于提高生產(chǎn)效率具有重要意義。我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展也將朝著機(jī)電一體化繼續(xù)發(fā)展。

3.2智能化再發(fā)展

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化目前已具有智能化的特征。智能化是機(jī)械自動(dòng)化的標(biāo)志之一，隨著信息技術(shù)的不斷更新發(fā)展還將繼續(xù)深化。實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化的高度智能化將能夠進(jìn)一步提高生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，減少生產(chǎn)過(guò)程中的失誤，進(jìn)一步保障生產(chǎn)的安全性。未來(lái)機(jī)械自動(dòng)化的智能化發(fā)展可以將現(xiàn)代心理學(xué)等知識(shí)包含其中，充分模擬人的思維和行為習(xí)慣，使生產(chǎn)更加擬人化和智能化。

3.3數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用

數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用指的是將生產(chǎn)所需的圖像、聲音等信息通過(guò)轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信息，系統(tǒng)通過(guò)對(duì)數(shù)字進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品的模擬，從而完成產(chǎn)品制造。數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用將信息數(shù)據(jù)化，能夠使產(chǎn)品的設(shè)計(jì)更加精準(zhǔn)，同時(shí)能夠簡(jiǎn)化產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程，提高生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。

3.4產(chǎn)品設(shè)計(jì)虛擬化

傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要設(shè)計(jì)人員利用圖紙進(jìn)行，設(shè)計(jì)人員完成圖紙?jiān)O(shè)計(jì)后反復(fù)確認(rèn)，之后再利用CAD進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行生產(chǎn)操作。機(jī)械自動(dòng)化未來(lái)的發(fā)展可以考慮將產(chǎn)品設(shè)計(jì)虛擬化。產(chǎn)品設(shè)計(jì)虛擬化的優(yōu)勢(shì)在于可以利用信息技術(shù)在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)的效率，同時(shí)能夠進(jìn)一步保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)性。

3.5科技化發(fā)展

機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展還需要進(jìn)一步完善科技化發(fā)展。雖然現(xiàn)代機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展已經(jīng)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)化操控，但是在遙控等方面還有改進(jìn)。如機(jī)械自動(dòng)化能夠?qū)崿F(xiàn)技術(shù)監(jiān)控和遙感則能夠使工作人員對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行遙控，及時(shí)解決生產(chǎn)中出現(xiàn)的系列問(wèn)題。

3.6綠色化發(fā)展

綠色化發(fā)展史是指機(jī)械制造業(yè)的未來(lái)發(fā)展要注重對(duì)環(huán)境的保護(hù)，機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)要盡量降低對(duì)空氣、水源等環(huán)境資源的污染，樹立正確的發(fā)展觀念，促進(jìn)生產(chǎn)和環(huán)境的共同發(fā)展。

綜上所述，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化未來(lái)應(yīng)該朝著機(jī)電一體化、智能化、數(shù)字化技術(shù)化、設(shè)計(jì)虛擬化、科技化和綠色化發(fā)展。

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