機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化研究

王周才

摘要：機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化，是時(shí)代發(fā)展的客觀需求，也是工業(yè)生產(chǎn)對(duì)設(shè)備要求更加細(xì)化、專業(yè)化、智能化的結(jié)果，在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化的部分行業(yè)企業(yè)中，不難看出機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化的諸多優(yōu)勢(shì)。新時(shí)期其專業(yè)特色在保持原有優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，可能會(huì)更加重視理論和實(shí)踐的結(jié)合、重視商業(yè)化建設(shè)以及市場(chǎng)需要，從而更好的服務(wù)于社會(huì)建設(shè)。

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

引言

隨著我國科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，自動(dòng)化技術(shù)得到了良好的發(fā)展與提升，將其應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造，能夠有效地提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造效率，降低資源成本，減輕工作人員負(fù)擔(dān)，促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步發(fā)展。其中具體的應(yīng)用包括自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械產(chǎn)品智能化、虛擬化方面的應(yīng)用以及自動(dòng)化技術(shù)在數(shù)控系統(tǒng)中的運(yùn)用，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的發(fā)展有重要意義。

1新時(shí)期機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化特色分析

1.1提高了安全性和可靠性

大部分的自動(dòng)化機(jī)械操控依賴于計(jì)算機(jī)，只要在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中設(shè)定相關(guān)程序，自動(dòng)化設(shè)備就可以有效識(shí)別危險(xiǎn)，提升安全性和可靠性。目前，很多大型設(shè)備已經(jīng)走上自動(dòng)化的道路，比如大型機(jī)床、設(shè)備研發(fā)等，以大型機(jī)床為例，其結(jié)構(gòu)、零件往往是復(fù)雜的，而且?guī)缀醵紩?huì)用到電能，在傳統(tǒng)的生產(chǎn)過程中，大型機(jī)床出現(xiàn)問題很難第一時(shí)間被察覺，比如漏電等，很可能在造成生產(chǎn)事故之后才引起重視，在應(yīng)用了自動(dòng)化技術(shù)之后，出現(xiàn)漏電等現(xiàn)象，設(shè)備可以自行發(fā)出警報(bào)，安全性大大增加。同時(shí)，對(duì)于一些突發(fā)事故和問題，設(shè)備可以通過應(yīng)急程序自行處理，比如電力設(shè)備出現(xiàn)短路，可以由設(shè)備自動(dòng)切斷電源，安全性以及生產(chǎn)的可靠性均得到了大幅提升。

1.2便于操作、使用

傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備，尤其是大型機(jī)械設(shè)備，在進(jìn)行生產(chǎn)規(guī)格、加工尺寸調(diào)整時(shí)，需要借助相當(dāng)程度的外力，在調(diào)整過程中用力、操作不當(dāng)?shù)冗€可能造成人員受傷、甚至設(shè)備損壞等問題。應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的機(jī)械設(shè)備，可以用過控制終端的微調(diào)完成生產(chǎn)規(guī)格、加工尺寸等的調(diào)整，便捷性得到了很大程度的提升。

以大型加工、切割設(shè)備為例，在大型的石材工廠中，對(duì)石料進(jìn)行切割需要借助大功率切割機(jī)，人員在操作時(shí)，對(duì)于不同尺寸的石材加工需求，要不斷進(jìn)行調(diào)整，無論是大型石材還是大功率切割機(jī)，其質(zhì)量往往都是較大的，不便于進(jìn)行調(diào)整，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于設(shè)備中，只需通過控制終端調(diào)整設(shè)備位置，就可以完成石材不同尺寸的切割，提升安全性的同時(shí)，操作方便許多。就使用而言，機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)是具有相當(dāng)價(jià)值的變革。簡(jiǎn)言之，該技術(shù)是將傳統(tǒng)模式下多種產(chǎn)品和技術(shù)、人力等融合在一起，以自動(dòng)化的手段完成了傳統(tǒng)模式下的大量工作，而使用時(shí)，只需對(duì)機(jī)械的控制系統(tǒng)進(jìn)行指令的變換，方便性大為提升。

2機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化應(yīng)用分析

2.1機(jī)電自動(dòng)化和機(jī)械制造過程的技術(shù)融合

機(jī)電自動(dòng)化與機(jī)械制造過程的融合，是自動(dòng)化技術(shù)的關(guān)鍵運(yùn)用表現(xiàn)，詳細(xì)來說，機(jī)電自動(dòng)化與機(jī)械制造過程的融合牽涉到機(jī)械檢修、修復(fù)、識(shí)別等內(nèi)容。在管理機(jī)械設(shè)備中，技術(shù)人員需要定期實(shí)施檢驗(yàn)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)維修發(fā)現(xiàn)的問題，通過這種形式，保證機(jī)械設(shè)備穩(wěn)定安全的運(yùn)行。在機(jī)械設(shè)備的詳細(xì)檢修的時(shí)候，能夠運(yùn)用技術(shù)識(shí)別來分析與識(shí)別生產(chǎn)中發(fā)生的故障信息，之后需要實(shí)施上傳與保存這些故障信息，以機(jī)械設(shè)備的后期維修實(shí)施參考。隨著機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)在軍事和醫(yī)療范圍中機(jī)械設(shè)備的運(yùn)用程度持續(xù)加深，能夠進(jìn)一步融合微型化技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)，推動(dòng)設(shè)計(jì)制造出的機(jī)械產(chǎn)品具有小體積、靈活應(yīng)用、低耗能等特征，進(jìn)而持續(xù)提高自動(dòng)化化技術(shù)的運(yùn)用效果。

2.2柔性自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)

在機(jī)械制造生產(chǎn)的時(shí)候，運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)可以推動(dòng)生產(chǎn)過程朝著更加智能化的方向發(fā)展，讓生產(chǎn)過程更加具備連續(xù)性，并且許多生產(chǎn)中的工序都能夠運(yùn)用設(shè)備自動(dòng)完成，不但使生產(chǎn)所需的人力有效的節(jié)約了，還讓可以影響生產(chǎn)過程的人為原因降到了最小值，這就讓生產(chǎn)加工的時(shí)候大大降低了損失率，使機(jī)械制造企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力有效提高了。對(duì)于這一技術(shù)來說，其控制信息的重點(diǎn)部分是計(jì)算機(jī)，就是由計(jì)算機(jī)完成生產(chǎn)數(shù)據(jù)的監(jiān)管，能對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃實(shí)施動(dòng)態(tài)調(diào)整。同時(shí)，不一樣計(jì)算機(jī)負(fù)責(zé)監(jiān)管不一樣的生產(chǎn)層級(jí)，由第二層計(jì)算機(jī)實(shí)施監(jiān)管最底層計(jì)算機(jī)運(yùn)行狀況，并把監(jiān)管數(shù)據(jù)傳遞給上一層，逐層發(fā)布指令，對(duì)生產(chǎn)行為實(shí)施逐層調(diào)整。除此以外，這一技術(shù)儲(chǔ)運(yùn)體系任務(wù)是經(jīng)過工業(yè)機(jī)器人的方式完成生產(chǎn)物料的儲(chǔ)運(yùn)，實(shí)施操控信息系統(tǒng)。

2.3數(shù)控技術(shù)運(yùn)用

數(shù)控技術(shù)，就是將計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制等技術(shù)進(jìn)行有機(jī)融合，從而以此來提升設(shè)計(jì)制造過程中的便利性以及高效性，使其自動(dòng)化能夠應(yīng)用到設(shè)計(jì)及制造的各個(gè)環(huán)節(jié)，為其提供積極的有效作用。但是其相應(yīng)的，操作難度也較之前有極大的提升，因此，在實(shí)際操作時(shí)，相關(guān)人員需要具有較高的素質(zhì)和綜合素養(yǎng)，具備高度的責(zé)任心和穩(wěn)定的操作手段，以此保證在實(shí)施的過程中，盡量避免誤差，減少缺陷。我國在這一方面高端技術(shù)主要掌握在大型企業(yè)中，中小型的企業(yè)運(yùn)用不足，在很多時(shí)候，還是以人工代替，從而對(duì)于企業(yè)實(shí)力的快速增長帶來了一定的阻礙，因此，我們必須積極的尋找解決途徑，不斷的研究及利用現(xiàn)代技術(shù)以突破國外相關(guān)技術(shù)的壟斷封鎖，以此提升我國的相關(guān)技術(shù)，有計(jì)劃地進(jìn)行提升，改善我國在部分領(lǐng)域中存在的不足。

3機(jī)械制造及其自動(dòng)化的發(fā)展方向研究

3.1智能化

現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造與過去的生產(chǎn)方式最大的不同就是智能化，智能化的引入能夠使得生產(chǎn)方式可以解放人力，從而實(shí)現(xiàn)工廠無人化，這樣對(duì)于擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，提高生產(chǎn)質(zhì)量起到了很大的作用。但是目前智能化的大規(guī)模使用還在研究階段，但是智能化已經(jīng)成為機(jī)械制造及其自動(dòng)化的一個(gè)發(fā)展方向。

3.2數(shù)字化

數(shù)字化的含義就是將機(jī)械設(shè)計(jì)制造與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合起來（比如數(shù)據(jù)庫技術(shù)、多媒體技術(shù)、環(huán)境虛擬化等等），數(shù)字化是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造能否轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵一步，也是最基礎(chǔ)的部分，這是因?yàn)闄C(jī)器只能識(shí)別數(shù)字代碼，大部分的機(jī)器比如計(jì)算機(jī)智能識(shí)別二進(jìn)制的代碼，如果不能夠?qū)C(jī)械設(shè)計(jì)制造進(jìn)行數(shù)字化，那么就無法與計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，所有的技術(shù)升級(jí)都只能暫停，成為過眼云煙。目前許多研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)研發(fā)出數(shù)字化機(jī)械設(shè)計(jì)制造的相關(guān)產(chǎn)品，建立在數(shù)字化上的機(jī)械設(shè)計(jì)制造，將會(huì)實(shí)現(xiàn)精確產(chǎn)品制導(dǎo)，將產(chǎn)品的配置參數(shù)嚴(yán)格執(zhí)行，最終反應(yīng)在生產(chǎn)過程當(dāng)中，提高整個(gè)行業(yè)的質(zhì)量，最終達(dá)到技術(shù)共進(jìn)的目的。

3.3模塊化

模塊化是機(jī)械設(shè)計(jì)制造發(fā)展過程中必須要設(shè)計(jì)的一個(gè)方向，隨著技術(shù)的不斷升級(jí)，那么涉及到的機(jī)械板塊將會(huì)越來越多，越來越復(fù)雜。這個(gè)時(shí)候只有將機(jī)械設(shè)計(jì)制造分成很多個(gè)小的模塊分別進(jìn)行解決，才能夠?qū)崿F(xiàn)高效率的解決問題，另外還能夠保證模塊間的誤差達(dá)到最小。模塊化的發(fā)展方向是必定的，大的問題分解成小的問題才能夠幫助解決最終的難題，對(duì)于機(jī)械制造來說也是如此。此外，模塊化還能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)模塊的復(fù)用，如果以后的設(shè)計(jì)制造方案還會(huì)涉及到這一模塊，直接取出來用即可，不必重新設(shè)計(jì)。

結(jié)束語

隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的飛速提升，機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)開始向自動(dòng)化方向進(jìn)行發(fā)展，這是工業(yè)發(fā)展的結(jié)果，也是行業(yè)、企業(yè)對(duì)設(shè)備要求專業(yè)化、細(xì)化的客觀需求?；谛聲r(shí)期的發(fā)展背景下，機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化都具備一定的專業(yè)特色，而且在未來的應(yīng)用中，這種特色可能會(huì)漸趨加強(qiáng)、繼續(xù)進(jìn)步，因此，對(duì)新時(shí)期機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)特色展開探討與研究有一定的積極意義。