未來機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

仲叢華

(長春理工大學(xué)光電信息學(xué)院，長春 130012)

未來機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

仲叢華

(長春理工大學(xué)光電信息學(xué)院，長春 130012)

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械制造技術(shù)取得了較大的突破，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境中，企業(yè)要想實(shí)現(xiàn)快速發(fā)展，就要不斷完善機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的自動(dòng)化和最優(yōu)化。針對(duì)未來機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行詳細(xì)分析與探討，希望促進(jìn)我國未來機(jī)械制造業(yè)的長足發(fā)展。

機(jī)械設(shè)計(jì)制造；自動(dòng)化：發(fā)展趨勢(shì)

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展在我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)中占據(jù)十分重要的地位，國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展離不開機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。作為社會(huì)各行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展在一定程度上代表著國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的整體水平。隨著各種自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的發(fā)展，勞動(dòng)生產(chǎn)的工作效率大大提高，在一定程度上降低了人工勞動(dòng)強(qiáng)度。隨著微電子工業(yè)和計(jì)算機(jī)工業(yè)的發(fā)展，機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)了精密化發(fā)展，逐步向集成電路的高度集成制造方向發(fā)展。此外，機(jī)械設(shè)備制造的發(fā)展對(duì)航空航天的發(fā)展也具有重要的意義。近年來，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展迅猛，縱觀未來，前景巨大，具有一定的研究價(jià)值，因此，應(yīng)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的概念有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化是對(duì)各種工業(yè)機(jī)械裝備及機(jī)電產(chǎn)品，從設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行控制到生產(chǎn)過程的一項(xiàng)研究，主要任務(wù)是通過先進(jìn)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)，解決現(xiàn)代工程領(lǐng)域中存在的一些技術(shù)問題，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品智能化的設(shè)計(jì)與制造。我國的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化已經(jīng)取得了較大的進(jìn)步，但與國外的一些技術(shù)相比，我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展在創(chuàng)新方面還有待提高，要想在未來的發(fā)展中有更大的突破就要抓住機(jī)遇，大膽創(chuàng)新，為我國未來機(jī)械工程領(lǐng)域的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)

1.1 機(jī)電深化結(jié)合

機(jī)械電子學(xué)就是人們常說的機(jī)電一體化，這個(gè)名詞最早出現(xiàn)在日本的一本雜志中。機(jī)電一體化實(shí)際上是由計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)相融合的一門獨(dú)立的交叉學(xué)科。進(jìn)入21世紀(jì)以來，智能化成為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。未來在制造行業(yè)中，機(jī)電結(jié)合在產(chǎn)品方面的應(yīng)用也會(huì)不斷提升。隨著數(shù)控機(jī)床的快速發(fā)展，機(jī)械行業(yè)的發(fā)展將邁向更高水平。

1.2 綠色環(huán)保

近年來，全國各地空氣質(zhì)量不斷下降，治理環(huán)境污染成為我國急需解決的問題，環(huán)保關(guān)系著人類的生活和工作，如何治理環(huán)境，也是人們關(guān)注的熱點(diǎn)話題。隨著工業(yè)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，人們的生活有了巨大的變化。人們的物質(zhì)生活越來越豐富，生活質(zhì)量和水平都有了很大的提升，但同時(shí)隨著資源的不斷減少，生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重的破壞與污染，綠色環(huán)保工作十分困難。面對(duì)市場(chǎng)發(fā)展的形勢(shì)，很多“綠色產(chǎn)品”出現(xiàn)在人們的生活中，受到人們的青睞。對(duì)于工業(yè)行業(yè)的發(fā)展而言，綠色環(huán)保更加重要。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中，綠色產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、制造、使用過程中，可以在一定程度上保護(hù)生態(tài)環(huán)境，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的綠色化發(fā)展。目前，很多高校也大力倡導(dǎo)學(xué)生增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)，國家也在加強(qiáng)對(duì)環(huán)保工作的支持，很多與環(huán)保工作相關(guān)的政策法規(guī)也相應(yīng)出臺(tái)。

1.3 網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)伴隨計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展給社會(huì)發(fā)展和人類生活帶來了巨大的變化，無論是在科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)等方面，還是在人們?nèi)粘Ｉ钪?，都產(chǎn)生了一定的影響。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)也進(jìn)入全球化，機(jī)電一體化新產(chǎn)品也可快速暢銷全球。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已普及每個(gè)家庭，各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)的發(fā)展使機(jī)電一體化產(chǎn)品迅速向網(wǎng)絡(luò)化邁進(jìn)。

1.4 微型化

機(jī)電一體化向微型機(jī)器或微觀領(lǐng)域的發(fā)展就是人們所說的微型化。微機(jī)電一體化產(chǎn)品具有體積小、運(yùn)動(dòng)靈活等特點(diǎn)，會(huì)為軍事或信息領(lǐng)域提供一定的幫助。近年來，科技水平不斷發(fā)展，納米技術(shù)成為制造業(yè)探索的新領(lǐng)域，對(duì)于這項(xiàng)微小精度的制造技術(shù)，其本身的神秘性引起了人們的好奇心。微型制造由于加工精度準(zhǔn)確、結(jié)構(gòu)精細(xì)，所以應(yīng)用范圍相對(duì)廣泛。微型制造的優(yōu)勢(shì)較為明顯，所以在世界各國都受到了高度重視，尤其是美國的“竊聽蚊子”微型機(jī)械制造技術(shù)，發(fā)揮了獲取情報(bào)和監(jiān)聽的作用。納米制造技術(shù)有一定的難度，因?yàn)樯婕邦I(lǐng)域較廣，所以對(duì)專業(yè)的綜合化要求較為嚴(yán)格。納米技術(shù)在產(chǎn)品、材料和制造方面，都向著微小化發(fā)展，與其他學(xué)科的關(guān)聯(lián)也相對(duì)較大。

1.5 虛擬化

虛擬現(xiàn)實(shí)這個(gè)名詞看似矛盾但卻蘊(yùn)含著很深的意義。虛擬制造可以在設(shè)計(jì)階段幫助我們減少后期修改的頻率，增加經(jīng)濟(jì)性、柔性及生產(chǎn)效率。虛擬制造在未來將會(huì)有廣泛的應(yīng)用，對(duì)未來機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展也會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，以它為基礎(chǔ)的相關(guān)學(xué)科也會(huì)不斷發(fā)展，相互交融，集合制造系統(tǒng)五大要素，獲得更廣闊的空間。

1.6 工程國際化

中國的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展在很大程度上還是跟著外國在走，這樣也可以吸取發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗(yàn)和政策，在此基礎(chǔ)上增加技術(shù)型人才的引進(jìn)力度。在這樣的大背景下，具備一定的專業(yè)技能，才能更好地應(yīng)對(duì)國際環(huán)境。

1.7 生命化

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化在實(shí)際發(fā)展運(yùn)行中，制造的是一些沒有生命的零件，在創(chuàng)新思維的驅(qū)動(dòng)下，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化也趨于向自然科學(xué)方向的深度混雜，它將生命科學(xué)、計(jì)算機(jī)等進(jìn)行有機(jī)整合，從而制造出了一些仿生零部件。在今后的發(fā)展中，將會(huì)有更多的仿生機(jī)器應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展中，以全面提升機(jī)械發(fā)展領(lǐng)域的綜合水平。

2 結(jié)語

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展并不是一蹴而就的，而是一個(gè)循序漸進(jìn)的發(fā)展過程，其發(fā)展主要受國際因素、科學(xué)技術(shù)水平等多方面因素的影響，科學(xué)預(yù)測(cè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)，才能夠更好地推動(dòng)機(jī)械領(lǐng)域的綜合發(fā)展。

[1] 見習(xí)機(jī)械設(shè)計(jì)工程師資格認(rèn)證實(shí)施細(xì)則(暫行)[C]//2009年廣東先進(jìn)制造技術(shù)(佛山)活動(dòng)周文集，2009.

[2] 關(guān)于發(fā)展《機(jī)械設(shè)計(jì)與研究》期刊理事會(huì)通知[C]//全國印刷、包裝機(jī)械凸輪、連桿機(jī)構(gòu)學(xué)術(shù)研討會(huì)(第6屆全國凸輪機(jī)構(gòu)學(xué)術(shù)年會(huì))論文集，2005.

[3] 《機(jī)械設(shè)計(jì)與研究》編輯部名單[C]//第十一屆全國機(jī)構(gòu)學(xué)年會(huì)暨首屆青年機(jī)構(gòu)學(xué)研討會(huì)論文集，1998.

[4] 林于一，張穎.基于網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)工具與方法的開發(fā)[C]//第十四屆全國機(jī)構(gòu)學(xué)學(xué)術(shù)研討會(huì)暨第二屆海峽兩岸機(jī)構(gòu)學(xué)學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集，2004.

[5] 邱昌蘭，昃向博.機(jī)械設(shè)計(jì)課程和機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)踐[C]//第五屆全國機(jī)械設(shè)計(jì)及制造專業(yè)教學(xué)研討會(huì)議論文集(卷1·教學(xué)論文)，2014.

[6] 楊德成.謅議機(jī)械設(shè)計(jì)教師人才[C]//第五屆全國機(jī)械設(shè)計(jì)及制造專業(yè)教學(xué)研討會(huì)議論文集(卷1·教學(xué)論文)，2014.

[7] 朱章品.略談機(jī)械設(shè)計(jì)中的要求[C]//第五屆全國機(jī)械設(shè)計(jì)及制造專業(yè)教學(xué)研討會(huì)議論文集(卷1·教學(xué)論文)，2015.

[8] 趙學(xué)鏞.淺議機(jī)械設(shè)計(jì)人才及其培養(yǎng)[C]//第五屆全國機(jī)械設(shè)計(jì)及制造專業(yè)教學(xué)研討會(huì)議論文集(卷1·教學(xué)論文)，2013.

[9] 全國機(jī)械設(shè)計(jì)及制造專業(yè)教育研究會(huì)簡(jiǎn)介[C]//第五屆全國機(jī)械設(shè)計(jì)及制造專業(yè)教學(xué)研討會(huì)議論文集(卷2·教學(xué)史志)，2011.

[10] 組織召開全國機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)研討會(huì)議倡儀書[C]//第五屆全國機(jī)械設(shè)計(jì)及制造專業(yè)教學(xué)研討會(huì)議論文集(卷2·教學(xué)史志)，2014.

[11] 關(guān)于第九屆全國機(jī)械設(shè)計(jì)年會(huì)暨全國機(jī)械設(shè)計(jì)教學(xué)研討會(huì)中國機(jī)械工程學(xué)會(huì)機(jī)械設(shè)計(jì)分會(huì)第五屆理事會(huì)成立大會(huì)聯(lián)合征文的通知(1號(hào)通知)[J].機(jī)械設(shè)計(jì)，2003，(03)：103-104.

Thefuturedevelopmentofmechanicaldesignandmanufacturinganditsautomation

ZHONG Cong-hua

(College of Optoelectronic Information, Changchun University of Science and Technology, Changchun 130012, China)

With the continuous development of information technology, great breakthroughs have been made in mechanical manufacturing technology. In the fierce market competition environment, if enterprises want to achieve rapid development, they must constantly improve the automation technology of mechanical design and manufacture. Through computer-aided design to automate and optimize designs. The development trend of the future of mechanical design and manufacturing and its automation were made a detailed analysis and discussion, hoping to promote China’s future machinery manufacturing.

Mechanical design and manufacture; Automation; Development trend

TH122；TH16

A

1674-8646(2017)24-0056-02

2017-10-21

仲叢華(1973-)，女，本科，講師。