機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展方向的研究

魯永樂　李龍　李光沛

摘 要：近些年來(lái)，科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，社會(huì)生產(chǎn)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制作的要求也在不斷的提高?，F(xiàn)代化的生產(chǎn)模式讓傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)捉肘見襟，機(jī)電一體化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色化、人性化才是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造的主要趨勢(shì)。本文結(jié)合當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀對(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)制造；自動(dòng)化；發(fā)展方向

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.04.224

正所謂“科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力”，欲要實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，就必須以先進(jìn)科技為支撐來(lái)解決當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)發(fā)展中遇到的種種問題。而機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化不僅能夠大幅度的提高機(jī)械設(shè)備的綜合性能，更能夠讓機(jī)械制造行業(yè)進(jìn)入一個(gè)前所未有的智能化、人性化的科技新時(shí)代，對(duì)于生產(chǎn)和生活方式的變革具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。經(jīng)過研究人員對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的不斷研究，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行了初步的分類并取得了重大的研究突破。但是由于自動(dòng)化技術(shù)涉及的學(xué)科比較多，各種學(xué)科之間的關(guān)系較為復(fù)雜，因此，尋找符合機(jī)械設(shè)計(jì)制造發(fā)展方向?qū)τ跈C(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展有著重要的意義。

1 機(jī)電一體化

早在上世紀(jì)70年代，日本機(jī)械制造行業(yè)就已經(jīng)提出了“機(jī)電一體化技術(shù)”的概念，因此嚴(yán)格說(shuō)機(jī)電一體化其實(shí)屬于傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)。但是不容忽視的是隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，機(jī)電一體化也獲得新的發(fā)展動(dòng)力。當(dāng)前的機(jī)電一體化技術(shù)較之以往有了很大的區(qū)別。筆者認(rèn)為在未來(lái)機(jī)電一體化是機(jī)械設(shè)計(jì)制造發(fā)展不容忽視的一個(gè)重要研究?jī)?nèi)容，將會(huì)結(jié)合先進(jìn)的計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)等學(xué)科朝著光機(jī)電一體化、微機(jī)電一體化的方向發(fā)展。從而為傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品的更新?lián)Q代提供強(qiáng)力支持，讓機(jī)械設(shè)計(jì)制造煥發(fā)出更加強(qiáng)烈的升級(jí)，促進(jìn)機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展。

2 智能化

一直以來(lái)智能化都是前沿科技的代表，因此智能化是機(jī)械設(shè)計(jì)制造發(fā)展的必然發(fā)展方向。對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造來(lái)說(shuō)，智能化的發(fā)展可以說(shuō)是現(xiàn)代機(jī)械自動(dòng)化追求的目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化不僅能夠要求機(jī)械在操作上具有一定的能動(dòng)性，更能夠在接受人為操控的同時(shí)可以在一定程度上根據(jù)實(shí)際狀況作出自我的判斷和選擇。當(dāng)然，雖然說(shuō)智能化研究當(dāng)前已經(jīng)取得了很大的進(jìn)展，但是一個(gè)不容忽略的現(xiàn)實(shí)就是這些研究成果要么智能化程度角度，要么成本投入較大，和我們所期望的機(jī)械能夠模仿人類的思維模式進(jìn)行判斷和行動(dòng)有著很大的差距，因此實(shí)際應(yīng)用空間并不是很大，未來(lái)還有很長(zhǎng)的道路要走。

3 網(wǎng)絡(luò)化

對(duì)于每個(gè)行業(yè)來(lái)說(shuō)，都不能夠?qū)τ?jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)持忽視的態(tài)度，否則必將被時(shí)代淘汰。而機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)欲要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的發(fā)展目標(biāo)，必須充分的考慮計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)好現(xiàn)有技術(shù)結(jié)合的可行性，并積極的探索將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融入機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)中的有效途徑。例如近年來(lái)很多企業(yè)提出的“物聯(lián)網(wǎng)”概念，即通過一個(gè)遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)各種家電設(shè)備的統(tǒng)一管理就是一個(gè)很好的例子。機(jī)械設(shè)計(jì)制造也可以將所有的機(jī)械連到同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行統(tǒng)一控制，不僅能夠顯著的提高工作效率，更能夠讓機(jī)械制造更加的穩(wěn)定、更加的準(zhǔn)確。

4 模塊化

機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化的相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品很多，更有很多較傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造來(lái)說(shuō)更為復(fù)雜的接口如標(biāo)準(zhǔn)機(jī)接口、電氣接口、環(huán)境接口等，因此在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)和制造時(shí)必須要以更加嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度對(duì)待才能夠保證機(jī)械設(shè)計(jì)制造出的產(chǎn)品能夠符合要求，但是問題總是或多或少的存在，給工作人員帶來(lái)了很大的困擾，這種情況下結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)單一開發(fā)出新型裝置，實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)制造是一個(gè)比較好的方式，實(shí)現(xiàn)模塊化之后，不僅能夠擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，更能夠最大限度的壓縮生產(chǎn)成本和時(shí)間，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展也有著積極意義。

5 微型化

傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)支持的機(jī)械產(chǎn)品一般來(lái)說(shuō)都是比較笨重的，龐大的體積為機(jī)械產(chǎn)品的使用帶來(lái)了很大的影響，有時(shí)候需要機(jī)械產(chǎn)品的時(shí)候卻限于空間不足而不得不放棄，對(duì)機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展也有著一定的影響。因此，為了解決這一問題，機(jī)械設(shè)計(jì)制造逐漸的呈現(xiàn)性能越好、體積越小的微型化發(fā)展趨勢(shì)。和傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品相比，微型化的機(jī)械產(chǎn)品不僅僅體現(xiàn)在體積上，更在于其技術(shù)含量上，在現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)的支持下，微型化機(jī)械產(chǎn)品在不影響工作效率的基礎(chǔ)上耗能更低，靈活性更高。目前市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了多種微型化機(jī)械產(chǎn)品，但是遺憾的是那些高精尖機(jī)械設(shè)備微型化仍舊處于研究中，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展造成了一定程度上的影響。

6 綠色化

無(wú)數(shù)國(guó)家的發(fā)展實(shí)踐證明了工業(yè)的發(fā)展總是以對(duì)環(huán)境造成破壞為代價(jià)的，只是破壞的程度大小不一而已。如今已經(jīng)越來(lái)越多的人認(rèn)識(shí)到工業(yè)發(fā)展對(duì)于生態(tài)環(huán)境的影響，環(huán)保意識(shí)也在逐漸的加強(qiáng)，這種大環(huán)境下，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展必須緊扣時(shí)代的脈搏，堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展理念，實(shí)現(xiàn)行業(yè)的綠色化。作為一項(xiàng)復(fù)雜的專業(yè)化工程技術(shù)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)綠色化發(fā)展充分體現(xiàn)了人與自然和諧發(fā)展的理念，在機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品必須要具備清潔生產(chǎn)、節(jié)能減排的特點(diǎn)，這不僅是對(duì)生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，更是對(duì)生命本身的尊重。

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作者簡(jiǎn)介：魯永樂（1986-），男，河南洛陽(yáng)人，本科，學(xué)士學(xué)位，助工，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)制造。