機(jī)械工程智能化的現(xiàn)狀及發(fā)展方向探討

李珅賢

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，當(dāng)前人們逐漸對機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)的發(fā)展重視起來。眾所周知，機(jī)械制造自動化技術(shù)是我國機(jī)械制造業(yè)領(lǐng)域中的重要應(yīng)用技術(shù)之一，同時機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動化技術(shù)也是將多種科學(xué)技術(shù)中綜合起來的這樣一種新興技術(shù)，無論是從機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動化技術(shù)的生產(chǎn)效率上還是從發(fā)展前景上來看的話，其都是具有較大的生存空間和利用空間的。本文針對當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)領(lǐng)域中的自動化技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的分析和闡述，希望為我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)的發(fā)展貢獻(xiàn)出一份力量。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造；自動化；特點(diǎn)；發(fā)展方向

機(jī)械工程中利用自動化技術(shù)就是機(jī)械自動化，它主要是指在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用自動化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)對象的連續(xù)自動生產(chǎn)，無需人工一直操作，加快生產(chǎn)投入物的加工變換和流動速度。在過去的機(jī)械生產(chǎn)中，大多數(shù)都是人工進(jìn)行操作，現(xiàn)在，科技的進(jìn)步給機(jī)械工程帶來福音，自動化技術(shù)使得機(jī)械生產(chǎn)更加簡便快捷。過去自動化技術(shù)局部單一的形式已經(jīng)不再存在，取而代之的是自動化集成技術(shù)與一系列先進(jìn)的智能設(shè)備，生產(chǎn)效率得到了明顯提高。

1機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的概念和特點(diǎn)

1.1機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的概念

機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動化主要以電子技術(shù)及機(jī)械技術(shù)為主要組成部分，這兩種技術(shù)均是機(jī)械設(shè)計(jì)制造的重要技術(shù)，在機(jī)械制造過程中，需采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制操作和協(xié)調(diào)操作，完成工作指令，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化的應(yīng)用。機(jī)電一體化概念由日本相關(guān)學(xué)者提出，指的是在先進(jìn)的管理理念上，結(jié)合精密機(jī)械設(shè)備進(jìn)行工作操作，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化是電子技術(shù)和機(jī)械技術(shù)的載體，涉及的技術(shù)學(xué)科較多，是多種學(xué)科滲透融合的結(jié)構(gòu)，對機(jī)械產(chǎn)品功能、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及技術(shù)機(jī)構(gòu)等具有直接影響作用，可使其發(fā)生巨大變化，有利于促進(jìn)工業(yè)自動化發(fā)展。

1.2具智能化特點(diǎn)

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化與傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)不同，最大的區(qū)別在于其具有自動化和智能化功能，這也是其與傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)的本質(zhì)差異。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化應(yīng)用了多種技術(shù)完成，以各種技術(shù)作為制造基礎(chǔ)，相互滲透，相互結(jié)合，使其成為一個統(tǒng)一的整體，使機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動化成為一項(xiàng)具有智能化性質(zhì)的技術(shù)。

1.3具機(jī)電一體化性質(zhì)

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化可有效實(shí)現(xiàn)機(jī)器功能內(nèi)在需求，不管是哪種產(chǎn)品，都具有功能內(nèi)在要求，也就是說，機(jī)器功能內(nèi)在要求指的是機(jī)器的開發(fā)目的，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化可有效滿足機(jī)器在這一方面的要求，使其與內(nèi)在要求相符。采用機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)器設(shè)計(jì)，可以使產(chǎn)品滿足輸入端的輸出量，滿足其內(nèi)在功能要求。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化具有機(jī)電一體化性質(zhì)，屬于符合概念，可以將產(chǎn)品的功能、制造及設(shè)計(jì)等融為一體，以滿足機(jī)器功能內(nèi)在要求為主要核心。

1.4可用于產(chǎn)品優(yōu)化

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化有利于優(yōu)化產(chǎn)品，可對產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品升級。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化可應(yīng)用于系統(tǒng)控制過程中，具備構(gòu)造、控制、檢測及動力等功能，通過優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，可有效實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品升級?？赏ㄟ^其具備的功能，分析、設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動化各種產(chǎn)品，還可以利用這一點(diǎn)，創(chuàng)新機(jī)械設(shè)計(jì)，發(fā)明更多機(jī)械產(chǎn)品。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的發(fā)展空間較大，外延空間較廣，通過創(chuàng)新可逐漸完善其功能，設(shè)計(jì)出更多的功能強(qiáng)大的產(chǎn)品。

2機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的未來發(fā)展趨勢

2.1機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展

當(dāng)下，時代發(fā)展變遷迅速，技術(shù)更新周期越來越短，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)自上世紀(jì)九十年代問世以來，引起了熱烈反響，在工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)、政治、軍事及教育等方面均有涉及，這使網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了進(jìn)一步的發(fā)展和完善。如今是一個網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展時代，世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生產(chǎn)發(fā)展逐漸連為一體，機(jī)械制造企業(yè)之間的競爭日益激烈，逐漸演變?yōu)榫哂惺澜缧缘纳虡I(yè)競爭。在這樣的背景下，機(jī)械自動化新型產(chǎn)品的研發(fā)和制造具有重要意義，如果可以確保制造出的新型產(chǎn)品具有可靠的質(zhì)量，制造技術(shù)穩(wěn)定，則有可能迅速進(jìn)入世界市場。由于受到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的影響，控制技術(shù)和遠(yuǎn)程監(jiān)測技術(shù)也會隨之發(fā)展，可以講機(jī)械自動化產(chǎn)品作為控制技術(shù)和檢測技術(shù)的遠(yuǎn)程終端設(shè)施。因此，在機(jī)械自動化的未來發(fā)展趨勢中，網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展必定是其中一種發(fā)展方向。

2.2機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的數(shù)字化發(fā)展

應(yīng)將數(shù)字化作為機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的核心，以此為中心發(fā)展方向。數(shù)字化指的是制造技術(shù)、計(jì)算技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及管理科學(xué)等相互融合，并通過共同發(fā)展形成的結(jié)果。對于制造企業(yè)而言，圖形、知識、技能等信息均以數(shù)字的形式存在，主要通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接傳達(dá)，采用數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行制造生產(chǎn)，可有效實(shí)現(xiàn)對信息資料的整合、采集、分析等，通過虛擬現(xiàn)實(shí)、數(shù)據(jù)庫及多媒體等數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，可快速規(guī)劃、重組及分析信息，完成仿真產(chǎn)品的加工、生產(chǎn)組織及設(shè)計(jì)等工作環(huán)節(jié)，也可用于原型制造，提高產(chǎn)品生產(chǎn)速度，是產(chǎn)品快速響應(yīng)市場，從而滿足客戶對機(jī)械產(chǎn)品的需求。由此可見，數(shù)字化可作為機(jī)械制造的發(fā)展方向。

2.3機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的虛擬化發(fā)展

機(jī)械制造企業(yè)在進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)時，通常需要先進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，在這個過程中，要在圖紙上設(shè)計(jì)產(chǎn)品的主要結(jié)構(gòu)，并根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行成品實(shí)驗(yàn)，從而完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)。這樣的設(shè)計(jì)方式需要花費(fèi)較多的時間，且成品實(shí)驗(yàn)需消耗一定的人力、物力和財力，尤其是財力消耗較大。隨著科技的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)逐漸趨于成熟，可采用電子計(jì)算機(jī)，實(shí)現(xiàn)對工作的模擬操作，以機(jī)器代替人工，采用網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，可快速傳達(dá)相關(guān)數(shù)據(jù)信息，使各地人們無地域性障礙地進(jìn)行交流合作?？梢姡跈C(jī)械自動化發(fā)展過程中，虛擬化也將成為一個重要方向。

2.4機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的智能化

發(fā)展智能化是指機(jī)器的智能行為，以控制理論作為前提，采用運(yùn)籌學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、生理學(xué)、人工智能新思想和新方法、計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)及吸收混沌動力學(xué)等，模擬人類智能，使制造出來的機(jī)械具有思維判斷、邏輯推理及獨(dú)立決策等能力，從而提高機(jī)械自動控制能力。智能化是機(jī)械自動化發(fā)展的必然結(jié)果，實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動化智能化，可以使機(jī)械產(chǎn)品具備人類低級智能或部分職能，從而提高機(jī)械產(chǎn)品的功能性。

2.5機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的微型化發(fā)展

微型化起源于19世紀(jì)80年代，是機(jī)械自動化微觀發(fā)展趨勢，又稱為為電子機(jī)械，也有人稱之為微機(jī)械自動化系統(tǒng)。微型化是指尺寸小于1 cm的機(jī)械自動化產(chǎn)品，逐漸發(fā)展成為納米和微米。微機(jī)械自動化產(chǎn)品具有較多優(yōu)勢，靈活性強(qiáng)、體積較小，且耗能少，應(yīng)用于生物醫(yī)療、軍事及信息等方面，具有較大優(yōu)勢。微機(jī)械自動化能否順利發(fā)展的關(guān)鍵在于微機(jī)械技術(shù)，可通過光刻技術(shù)及蝕刻技術(shù)對機(jī)械自動化產(chǎn)品進(jìn)行加工，從未使其完成精細(xì)加工，成為微機(jī)。

2.6機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的綠色化發(fā)展

隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，環(huán)境遭受破壞和污染，日益惡化，自然資源及其他資源逐漸變少，人們開始重視環(huán)境保護(hù)，呼吁保護(hù)資源、保護(hù)環(huán)境，環(huán)保和綠色理念應(yīng)運(yùn)而生，市面上出現(xiàn)許多以綠色為特點(diǎn)的產(chǎn)品，這是社會發(fā)展的必然產(chǎn)物，證明了人們對于環(huán)保的重視和關(guān)注。綠色產(chǎn)品的出發(fā)點(diǎn)是環(huán)境保護(hù)和人類健康，傳達(dá)的是環(huán)保概念，提出綠色發(fā)展觀，目的是為了實(shí)現(xiàn)生態(tài)自然的可持續(xù)發(fā)展，減少環(huán)境污染，避免環(huán)境破壞，是為了提高資源利用率，實(shí)現(xiàn)資源的最大化利用。機(jī)械自動化產(chǎn)品在未來發(fā)展中，會以；綠色化作為發(fā)展方向，這與經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求相符，有利于環(huán)境保護(hù)，可使報廢產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)回收利用，有效避免了資源浪費(fèi)，體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展觀。

3結(jié)語

實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程自動化是每一個國家不斷努力的方向，因?yàn)樗軌蛱岣咭粋€國家的綜合國力；實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程自動化是每一個企業(yè)不斷追求的目標(biāo)，因?yàn)樗軌蚪o企業(yè)帶來極大的利潤；實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程自動化是我們每一個人向往的事情，因?yàn)樗軌蚪o我們帶來更多便利。通過利用自動化技術(shù)，可以使產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)集成化、敏捷化、智能化、虛擬化，同時，相關(guān)組織的管理、經(jīng)營、技術(shù)進(jìn)行不斷地優(yōu)化整合，從而達(dá)到提高產(chǎn)品的質(zhì)量、降低產(chǎn)品的成本、縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期、提升服務(wù)質(zhì)量等目的。現(xiàn)在，科技競爭十分激烈，機(jī)械自動化還有許多未知的領(lǐng)域等待著我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)，讓我們一起努力吧！