機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的設(shè)計(jì)原則與意義

阮東城

摘 要：目前，我國(guó)工業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)的日益發(fā)展與深入，對(duì)于工業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新需求也越來越高，其中機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域?qū)π录夹g(shù)的應(yīng)用有著很大需求。將自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造當(dāng)中加以應(yīng)用，能有助于這一產(chǎn)業(yè)的良好發(fā)展。基于此，本文主要就機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化的設(shè)計(jì)原則和優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了分析，進(jìn)一步闡述了未來的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì) 制造 自動(dòng)化

1、機(jī)械制造設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化的基本概述

機(jī)械制造設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化技術(shù)是結(jié)合電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)，并將多門學(xué)科進(jìn)行相互結(jié)合與相互滲透，逐漸完善并發(fā)展起來的一門學(xué)科。機(jī)械自動(dòng)化的制造設(shè)計(jì)就是出發(fā)于系統(tǒng)觀念，并綜合軟件編程技術(shù)、信息變換技術(shù)、接口技術(shù)、電力電子技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、微電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)等，依照優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標(biāo)與系統(tǒng)功能目標(biāo)，在低能耗、高可靠性、高質(zhì)量、多功能的意義上實(shí)現(xiàn)特定價(jià)值功能。

2、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的設(shè)計(jì)原則

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化在應(yīng)用前，要明確一定的設(shè)計(jì)原則進(jìn)行設(shè)計(jì)，尤其在設(shè)計(jì)過程中要考慮機(jī)械的功能要求和對(duì)先進(jìn)技術(shù)的利用以及融合，最終以提高機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化的水平。

2.1 盡量滿足機(jī)械功能

任何機(jī)械的設(shè)計(jì)都需要考慮機(jī)械本身功能的實(shí)現(xiàn)，了解生產(chǎn)部門對(duì)于機(jī)械生產(chǎn)功能的要求，使生產(chǎn)出的產(chǎn)品滿足我國(guó)人民的生產(chǎn)和生活需求。通過提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的設(shè)計(jì)水平來提高機(jī)械設(shè)備的性能，最終實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)的自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的先進(jìn)性，使其成為推動(dòng)我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的重要力量。

2.2 利用先進(jìn)的機(jī)械技術(shù)

先進(jìn)的機(jī)械技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中發(fā)揮著重要的作用，在設(shè)計(jì)過程中要將機(jī)械技術(shù)融合其中。在設(shè)計(jì)前要充分掌握機(jī)械中的能量變化技術(shù)、信息處理技術(shù)、機(jī)械結(jié)構(gòu)等相關(guān)信息。近些年，我國(guó)工業(yè)發(fā)展十分迅速，引進(jìn)了大量先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，這些技術(shù)設(shè)備具有不同的性能和種類，要提高機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化的設(shè)計(jì)水平必須要了解不同機(jī)械設(shè)備的信息，有效融合各種設(shè)備的性能。機(jī)械中的能量變化技術(shù)可有效地提高自動(dòng)化設(shè)計(jì)服務(wù)水平，創(chuàng)新工業(yè)動(dòng)力設(shè)備。而信息處理技術(shù)可為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化提供數(shù)據(jù)，使設(shè)計(jì)更加科學(xué)化、合理化。

2.3 設(shè)計(jì)與功能相匹配

機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動(dòng)化設(shè)計(jì)能夠在工業(yè)或工程中發(fā)揮作用，形成高品質(zhì)，高效的機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)，滿足了機(jī)械設(shè)備的功能要求，更從根本上提高了工業(yè)或工程的經(jīng)濟(jì)效益。所以，一定要在設(shè)計(jì)過程中確保機(jī)械制造自動(dòng)化和機(jī)械設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)內(nèi)容、設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)、設(shè)計(jì)主題和機(jī)械設(shè)備功能要相互配合，在各個(gè)方向滿足機(jī)械設(shè)備的功能要求，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)最大化，為我國(guó)工業(yè)或工程的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

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

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化具有精確性、環(huán)保性和效率性等特點(diǎn)，體現(xiàn)了諸多優(yōu)勢(shì)。

3.1 提高效率

機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，改變了傳統(tǒng)的大部分人工操作既沒有工作效率，也沒有生產(chǎn)水平的模式。大大減少了工人的工作量和勞動(dòng)強(qiáng)度，有助于機(jī)械產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量，縮短機(jī)械制造的時(shí)間。同時(shí)，自動(dòng)化的機(jī)械生產(chǎn)模式在很大程度上提高了機(jī)械制造的精密度，降低不合格產(chǎn)品的概率。

3.2 降本增效

科學(xué)技術(shù)研發(fā)出的低能耗驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，以及該機(jī)構(gòu)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化設(shè)備中的使用，使得機(jī)械的生產(chǎn)過程大大減少了能源的消耗，減少了工業(yè)的用料，顯著降低機(jī)械制造的生產(chǎn)成本，節(jié)約機(jī)械制造工業(yè)所需的各種資源和能源。

3.3 提高安全性

電子技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化中，有效的提高了機(jī)械設(shè)備的靈敏程度。在生產(chǎn)的過程中，假如出現(xiàn)了故障，設(shè)備就會(huì)立即發(fā)出警示，并可以及時(shí)的采取一些措施來實(shí)施自我保護(hù)，從而使故障得到解除，避免了一些事故的發(fā)生，提高了機(jī)械生產(chǎn)過程中的安全保障，對(duì)于從業(yè)人員的人身安全也起到了積極的作用。

3.4 功能更全

通過與自動(dòng)化技術(shù)和各種電子技術(shù)之間的滲透與融合，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械制造設(shè)備的調(diào)節(jié)、校驗(yàn)和自動(dòng)控制等多種的功能，并使得機(jī)械設(shè)備具備自我保護(hù)的功能。這些先進(jìn)的電子技術(shù)的應(yīng)用，使得生產(chǎn)出的機(jī)械設(shè)備在功能方面更加全面，更加強(qiáng)大，應(yīng)用的范圍也越來越廣泛。不同的行業(yè)和領(lǐng)域、不同的生產(chǎn)方式都有其各自所適用的機(jī)械設(shè)備，有效地滿足了各種生產(chǎn)線的需求，從而促進(jìn)了各行各業(yè)繁榮向前的并進(jìn)發(fā)展，提高經(jīng)濟(jì)效益，進(jìn)而促進(jìn)國(guó)家走上繁榮富強(qiáng)的發(fā)展道路。

4、機(jī)械制造設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化的未來發(fā)展方向分析

4.1 智能化

二十一世紀(jì)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵方向就是智能化，智能化是指基于機(jī)器行為的智能描述，也是在基礎(chǔ)控制理論前提下，吸收混沌動(dòng)力學(xué)、生理學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、運(yùn)籌學(xué)以及人工智能等的新方法與思想，模擬人工智能技術(shù)，賦予其自主決策、邏輯思維、判斷推理等能力，以便實(shí)現(xiàn)更高的機(jī)械制造設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化控制目標(biāo)。

4.2 網(wǎng)絡(luò)化

我國(guó)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展與興起給人們?nèi)粘Ｉ睢⒔逃?、軍事、政治、工業(yè)生產(chǎn)以及科學(xué)技術(shù)等方面都帶來了較大的變革，各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將全球生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)連接在一起，而機(jī)械制造設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化產(chǎn)品也需要朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，以便提高產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性，實(shí)現(xiàn)在全球范圍內(nèi)的生產(chǎn)與暢銷。普及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之后，基于網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)測(cè)技術(shù)以及遠(yuǎn)程控制技術(shù)不斷發(fā)展，機(jī)械制造設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化產(chǎn)品就是遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備。家用電器的網(wǎng)絡(luò)化主要是通過局域網(wǎng)技術(shù)與現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)發(fā)展起來的，以計(jì)算機(jī)為中心利用家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將各類家用電器連接起來可以形成集成化的家電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以便帶給人們網(wǎng)絡(luò)科技化的快樂與便利。

4.3 模塊化

目前我國(guó)機(jī)械制造設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化生產(chǎn)廠家與種類較為繁多，而開發(fā)并研制具有標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境接口、動(dòng)力接口、電氣接口以及機(jī)械接口的機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品是一項(xiàng)重要并復(fù)雜的工作。比如研究集電動(dòng)機(jī)、智能減速為一體的動(dòng)力單元，需要有可以完成典型操作的機(jī)械裝置以及具備測(cè)距、識(shí)別、圖像處理、視覺等功能控制單元，以便結(jié)合這些標(biāo)準(zhǔn)單元展開新產(chǎn)品的研發(fā)，擴(kuò)大機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模。模塊化是未來機(jī)械制造設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化發(fā)展的重要方向之一。

4.4 綠色環(huán)保化

如今我國(guó)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展雖然給人類提供了舒適的生活，并豐富了物質(zhì)，但是也提高了資源與能源的消耗，嚴(yán)重污染到了生態(tài)環(huán)境，所以未來機(jī)械制造設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化也要朝著綠色與環(huán)保方向發(fā)展，以便順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)，來達(dá)到人類健康要求與環(huán)境特定保護(hù)要求，降低對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞與污染。機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品的綠色設(shè)計(jì)具有可持續(xù)的發(fā)展前景。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的綜合國(guó)力也在不斷地提升，各行業(yè)的發(fā)展也呈現(xiàn)不斷提升的趨勢(shì)。機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化在我國(guó)是一個(gè)新興的產(chǎn)業(yè)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動(dòng)化技術(shù)的結(jié)合，能促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的進(jìn)一步發(fā)展，不僅對(duì)我國(guó)工業(yè)化的進(jìn)步產(chǎn)生了極大的影響，而且為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)做出了較大的貢獻(xiàn)。作為一門融合了多個(gè)學(xué)科如機(jī)械制造、計(jì)算機(jī)技術(shù)等內(nèi)容的新興學(xué)科，它的未來發(fā)展將十分長(zhǎng)遠(yuǎn)，我們應(yīng)抓住這一機(jī)遇，不斷加大這一領(lǐng)域的投入，并結(jié)合我國(guó)發(fā)展現(xiàn)狀，提高我國(guó)機(jī)械行業(yè)的水平，為我國(guó)工業(yè)、經(jīng)濟(jì)的全面騰飛貢獻(xiàn)力量。

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