機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展方向研究

劉佳

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.14.149

摘 要：作為一門新興的學(xué)科，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化對(duì)各種技術(shù)進(jìn)行了綜合，從而體現(xiàn)出尤為顯著的機(jī)械自動(dòng)化特點(diǎn)，最終提高機(jī)械設(shè)備的人性化、可靠性、智能化、穩(wěn)定性。當(dāng)然，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展方面比較多，因?yàn)槠溆兄浅４蟮陌l(fā)展?jié)摿桶l(fā)展空間，所以會(huì)持續(xù)地完善。為此，該文闡述了機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的特點(diǎn)，以及機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：機(jī)械 設(shè)計(jì)制造 自動(dòng)化 發(fā)展 方向

中圖分類號(hào)：TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）05（b）-0149-02

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)一系列部門的技術(shù)裝備中，機(jī)械制造業(yè)是非常關(guān)鍵的一個(gè)來(lái)源，屬于制造業(yè)的一個(gè)必不可少的部分，有助于健全國(guó)內(nèi)的工業(yè)系統(tǒng)。為此，需要系統(tǒng)化地分析機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化，從而實(shí)現(xiàn)其持續(xù)創(chuàng)新與發(fā)展。近些年以來(lái)，國(guó)內(nèi)逐步地分析與應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化，獲得了相應(yīng)的成就，然而相比較于先進(jìn)國(guó)家，依舊面臨一定的差距。鑒于此，探究機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展方向有著重大的現(xiàn)實(shí)意義。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的特點(diǎn)

相比較于傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造，機(jī)械設(shè)計(jì)制造的智能化與自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的顯著特點(diǎn)，這不但使工人的勞動(dòng)負(fù)擔(dān)減輕，而且提高了機(jī)械設(shè)計(jì)制造的準(zhǔn)確率以及生產(chǎn)效率。作為一種科學(xué)技術(shù)持續(xù)發(fā)展結(jié)果的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化是有效統(tǒng)一現(xiàn)代化的一些高新技術(shù)而形成的精細(xì)化、智能化、系統(tǒng)化技術(shù)。在應(yīng)用這種技術(shù)的基礎(chǔ)上，能夠處理傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造效率與生產(chǎn)能力低的問(wèn)題，從而確保機(jī)械設(shè)計(jì)制造跟現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展所需求的生產(chǎn)力增長(zhǎng)相適應(yīng)。

所有的產(chǎn)品都具備自身的生產(chǎn)要求與特性，這也是開(kāi)發(fā)與研制產(chǎn)品的一個(gè)關(guān)鍵作用。機(jī)械設(shè)計(jì)制造的目的是在實(shí)現(xiàn)這一系列產(chǎn)品生產(chǎn)需要與特點(diǎn)的基礎(chǔ)上順利地生產(chǎn)出產(chǎn)品來(lái)。在傳統(tǒng)意義上的機(jī)械設(shè)計(jì)制造當(dāng)中，工人需要親身設(shè)計(jì)與處理整個(gè)生產(chǎn)工作，只有如此，才可以確保產(chǎn)品的生產(chǎn)結(jié)果跟實(shí)際需要相符合。然而，畢竟人力是有限的，這樣會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)效率與生產(chǎn)能力的大大降低，并且會(huì)大大地增加出錯(cuò)的幾率，從而使產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量降低。機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用能夠防止出現(xiàn)這一系列的問(wèn)題，機(jī)械自動(dòng)化借助自動(dòng)控制系統(tǒng)能夠有效地控制機(jī)械設(shè)計(jì)制造的整個(gè)過(guò)程，工人僅僅需要將產(chǎn)品的生產(chǎn)需要、尺寸特點(diǎn)、產(chǎn)品的規(guī)格等輸入到控制程序當(dāng)中，系統(tǒng)就能夠智能化地控制機(jī)械設(shè)計(jì)制造的整個(gè)過(guò)程，從而使機(jī)械制造的自動(dòng)化與智能化實(shí)現(xiàn)，這樣不但能夠防止機(jī)械設(shè)計(jì)制造發(fā)生失誤的情況，而且能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)效率與生產(chǎn)能力的大大提升。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展方向

2.1 網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展方向

在20世紀(jì)90年代，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得以發(fā)展和進(jìn)步。不斷發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不僅對(duì)人類平時(shí)的生產(chǎn)產(chǎn)生了影響作用，還對(duì)科學(xué)技術(shù)、軍事、教育、政治、工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生了影響作用。基于網(wǎng)絡(luò)的影響下，世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展一體化，企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)逐步地向全球化的競(jìng)爭(zhēng)演變。如果能夠?qū)C(jī)械自動(dòng)化的新產(chǎn)品進(jìn)行研發(fā)和制造，以及具備可靠與穩(wěn)定的質(zhì)量，那么就可以快速地走向世界?；诰W(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，依托網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得以發(fā)展了一些遠(yuǎn)程控制與監(jiān)測(cè)技術(shù)，而遠(yuǎn)程的終端設(shè)施就是機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品。場(chǎng)地總線技術(shù)與局域網(wǎng)技術(shù)的統(tǒng)一推動(dòng)了網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展、應(yīng)用，這讓用戶能夠感受到新技術(shù)帶來(lái)的快樂(lè)與滿足。鑒于此，網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展方向之一。

2.2 模塊化的發(fā)展方向

模塊化的工程十分關(guān)鍵與重大。由于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化產(chǎn)品存在十分多的生產(chǎn)企業(yè)及其種類。研發(fā)有著機(jī)械接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口、電氣接口的機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品單元十分復(fù)雜與關(guān)鍵。像是對(duì)具備視覺(jué)功能、識(shí)別功能、測(cè)距功能、圖形處理功能控制單元和集減速、智能減速、電動(dòng)機(jī)作為一個(gè)整體的動(dòng)力單元進(jìn)行研發(fā)與制造。這樣一來(lái)，可以結(jié)合一系列的標(biāo)準(zhǔn)與要求來(lái)研發(fā)新產(chǎn)品，并且可以擴(kuò)大生產(chǎn)的規(guī)模。很顯然，標(biāo)準(zhǔn)化與系統(tǒng)化的產(chǎn)品有非常大的長(zhǎng)處。值得肯定的是，模塊化可以促進(jìn)自動(dòng)化企業(yè)的快速化發(fā)展。

2.3 綠色化的發(fā)展方向

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的影響之下，出現(xiàn)了越來(lái)越嚴(yán)重的環(huán)境污染與環(huán)境破壞現(xiàn)象，資源日益減少，人們逐步地倡導(dǎo)保護(hù)資源與環(huán)境，以及倡導(dǎo)綠色與環(huán)保，從而出現(xiàn)了綠色產(chǎn)品，作為一種社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展方向的綠色產(chǎn)品制造激發(fā)了人們的廣泛關(guān)注。綠色化產(chǎn)品的根本是保護(hù)環(huán)境與人類的健康，倡導(dǎo)綠色與環(huán)保的理念，其作用是為了實(shí)現(xiàn)環(huán)境污染與破壞的減少，從而實(shí)現(xiàn)資源的充分應(yīng)用。而機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化產(chǎn)品發(fā)展的綠色化方向符合國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展需要，以及有助于保護(hù)環(huán)境，可以回收與利用報(bào)廢的產(chǎn)品，從而使浪費(fèi)的資源減少，這屬于一種穩(wěn)定與健康發(fā)展的理念。

2.4 智能化的發(fā)展方向

在新的歷史時(shí)期，智能化是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展方向之一。智能化是指對(duì)機(jī)器行為的描述，其基于控制理論基礎(chǔ)，對(duì)人工智能、運(yùn)籌學(xué)、心理學(xué)、混沌動(dòng)力學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、生理學(xué)的新理念、新模式進(jìn)行吸收，模擬人類的智能，以使機(jī)械有著思維判斷、邏輯推理、自主決策的能力，從而使尤為顯著的控制效果實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然，確保機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品有著低級(jí)的智能或者是人類的一些智能，這也是十分有必要的，也是能夠?qū)崿F(xiàn)的。

2.5 微型化的發(fā)展方向

在20世紀(jì)的80年代，興起了微型化，因此機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)的一個(gè)發(fā)展方向是微型化。微型化也被叫作微電子機(jī)械或者是微機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)，其是指機(jī)械自動(dòng)化的產(chǎn)品是不到1 cm的尺寸大小，并逐步地向納米與微米發(fā)展。微型的機(jī)械化產(chǎn)品的特點(diǎn)是靈活性強(qiáng)、體積小、耗能少，其在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具備十分大的長(zhǎng)處。微機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展的根本所在是微機(jī)械技術(shù)，借助精細(xì)加工技術(shù)，即光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)等超精密技術(shù)來(lái)對(duì)微機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)制造。

2.6 數(shù)字化的發(fā)展方向

數(shù)字化是機(jī)械設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的中心環(huán)節(jié)。數(shù)字化是制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)跟管理科學(xué)一起發(fā)展、互相滲透的一種結(jié)果。對(duì)于制造企業(yè)而言，一些圖形、數(shù)字、知識(shí)、技能等都屬于數(shù)字的形式，在企業(yè)當(dāng)中通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)傳輸，借助數(shù)字化技術(shù)來(lái)收集信息資料，以及基于一些數(shù)字化技術(shù)（虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、多媒體技術(shù)等）支持的條件下，對(duì)信息進(jìn)行規(guī)劃、分析、重組，從而對(duì)生產(chǎn)以及加工過(guò)程進(jìn)行仿真、對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及其功能進(jìn)行仿真，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行快速重組以及對(duì)市場(chǎng)進(jìn)行快速響應(yīng)，最終跟客戶的要求相符合。對(duì)于全球領(lǐng)域的制造企業(yè)而言，用戶借助網(wǎng)絡(luò)發(fā)布信息，企業(yè)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)以及自身的實(shí)際要求，結(jié)合電子商務(wù)實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，從而使聯(lián)盟形成，以及對(duì)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行快速研發(fā)與制造，這表明機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的一個(gè)必然發(fā)展方向就是數(shù)字化。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化有著十分多的優(yōu)勢(shì)，像是功能多、質(zhì)量高、可靠性高等，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化持續(xù)地優(yōu)化傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)和制造過(guò)程。并且，一些新技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中的應(yīng)用，能夠推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展方向的多元化。為此，設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)清楚機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的具體發(fā)展方向，持續(xù)地應(yīng)用新型的技術(shù)手段，從而推動(dòng)機(jī)械技術(shù)的不斷進(jìn)步。

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