探討機械設(shè)計制造與自動化的發(fā)展

艾和金

【摘 要】伴隨當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在機械設(shè)計制造領(lǐng)域也出現(xiàn)了許多創(chuàng)新成果，同時把自動化技術(shù)應(yīng)用到了機械設(shè)計制造當(dāng)中，從而滿足了現(xiàn)階段倡導(dǎo)的節(jié)能降耗的生產(chǎn)制造理念，進(jìn)一步健全了多樣性的生產(chǎn)需求。論文通過對機械設(shè)計制造的現(xiàn)狀進(jìn)行闡述，分析機械設(shè)計制造的自動化發(fā)展方向，從而更好地提高生產(chǎn)效率。

【Abstract】With the continuous development of science and technology， many innovative achievements have emerged in the field of mechanical design and manufacture. The application of automation technology in mechanical design and manufacture meets the current production and manufacturing concept advocated by energy conservation and consumption reduction， and further improves the diversified production demand. This paper expounds the present situation of the mechanical design and manufacture， analyzes the development direction of the automation of the mechanical design and manufacture， so as to improve the production efficiency.

【關(guān)鍵詞】機械設(shè)計制造； 自動化發(fā)展； 方向研究

【Keywords】 mechanical design and manufacturing； automation development； direction research

【中圖分類號】TP29-A5 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）02-0161-02

1 引言

機械設(shè)計制造行業(yè)是我國當(dāng)前大力發(fā)展的產(chǎn)業(yè)，并在經(jīng)濟建設(shè)中有著無法替代的作用，它在推進(jìn)我國現(xiàn)代化進(jìn)程方面以及科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展方面有著十分重要的意義。所以，應(yīng)該從全方面把握機械設(shè)計制造的作用，根據(jù)自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢，進(jìn)一步提升生產(chǎn)效率，經(jīng)濟效益，推動機械設(shè)計行業(yè)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展。

2 機械設(shè)計制造自動化的含義

2.1 機械設(shè)計制造的發(fā)展歷程分析

馬克思認(rèn)為人的文明程度取決于生產(chǎn)力。而勞動工具及制造其的技術(shù)，都首當(dāng)其沖地被作為社會進(jìn)步程度的標(biāo)志來研究[1]?？v觀人類發(fā)展史，機械制造設(shè)計的發(fā)展，一般有兩種不同劃分方式，分別是：按時間、材料。

按時間劃分：從古代社會到17世紀(jì)，機械設(shè)計經(jīng)歷了起源和古代機械設(shè)計階段（機械制造開始的標(biāo)志是人類學(xué)會用石頭制造工具），由17世紀(jì)至第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束，經(jīng)歷了近代機械設(shè)計階段（牛頓冷卻、紐可門蒸汽機、瓦特蒸汽機、威爾金森炮筒鏜床的出現(xiàn)，以及各個機械理論流派興起、各機械制造技術(shù)的發(fā)展，機械制造從“蒸汽時代”很快進(jìn)入“電動時代”。），第二次世界大戰(zhàn)直到現(xiàn)在，經(jīng)歷著現(xiàn)代設(shè)計階段（標(biāo)志：第三次科技革命興起，機械制造業(yè)應(yīng)時代需求為實現(xiàn)大批量生產(chǎn)，實現(xiàn)機床精確度，機械制造開始走向自動化，并隨著電子科技的發(fā)展，自動化程度日益提升。）

按材料劃分：則先后經(jīng)歷了石器時代，青銅器時代，鐵器時代，金屬與金屬合金以及陶瓷、玻璃和化學(xué)聚合物發(fā)展階段。這四個階段，無一不在見證著機械制造技術(shù)的發(fā)展，尤其是近代科技革命階段，人們把更多的目光聚焦到機械設(shè)計如何更好實現(xiàn)生活便利化。

而機械設(shè)計制造這一詞語最初是在日本的機械設(shè)計的相關(guān)書籍中，后來又得以在我國內(nèi)大規(guī)模的應(yīng)用。[2]這一概念的提出，也是把現(xiàn)代化的生產(chǎn)模式結(jié)合起來，換句話來說，機械設(shè)計制造自動化的出現(xiàn)是機電一體化的發(fā)展延伸，通過準(zhǔn)確的機械工程技術(shù)，電子信息技術(shù)以及整體的設(shè)計在機械制造行業(yè)里的應(yīng)用，從而實現(xiàn)了全面優(yōu)化的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。

2.2自動化的產(chǎn)生

所謂自動化，是指人類在生產(chǎn)、生活、管理時，采用一定的技術(shù)裝備和策略，減少人工干預(yù)、提高工作效率、效益和效果的過程[3]。隨著工業(yè)實踐的普遍應(yīng)用，由人類科技發(fā)明催生和發(fā)展而來的自動控制技術(shù)，隨新型制造業(yè)的興起和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的進(jìn)步，自動控制技術(shù)進(jìn)入全新時代。

2.3 機械制造自動化的概念

機械制造由若干的工序和基本動作構(gòu)成，由機械來完成基本動作（比如：傳動、上下料、換刀、檢驗等），就是機械化；而操縱機構(gòu)動作由機械完成的過程（比如：開動、關(guān)閉傳動機構(gòu)），則為“自動化”。[4]人工只對工序做總操縱和監(jiān)督，即工序自動化；而當(dāng)加工工藝形成自動生產(chǎn)線、人工只監(jiān)督和操縱總體過程，則是工藝過程自動化；當(dāng)零部件制造從原材料到成品的過程無需人工干預(yù)，就形成了制造過程的自動化。

2.4 科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用

從現(xiàn)階段機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展角度來講，這項技術(shù)還是發(fā)展在機械技術(shù)和電子技術(shù)的前提下，并且也融入了其他的學(xué)科知識，把機械設(shè)計制造的結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品特點，以及生產(chǎn)過程等形成新穎的發(fā)展模式，并且融入了先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，從而實現(xiàn)了技術(shù)穩(wěn)定可靠，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的生產(chǎn)形式，進(jìn)一步推動了機械設(shè)計制造行業(yè)的不斷發(fā)展。

3 機械設(shè)計制造及其自動化的設(shè)計原則

3.1 把握機械功能的需求

在機械設(shè)計制造自動化的設(shè)計中，要最大程度的考慮到機械行業(yè)的功能需求，根據(jù)不同產(chǎn)品的特點出發(fā)，從機械設(shè)計里的物質(zhì)條件，能量需求，以及信息要求綜合來考慮，并且把這幾個方面的內(nèi)容不斷結(jié)合在一起，從而把自動化設(shè)計和自動化技術(shù)真正融為一體，而且通過整個系統(tǒng)功能中的切換、傳送、儲存等形式，進(jìn)一步完成系統(tǒng)自動化和機電一體化等其他領(lǐng)域的協(xié)作，從而把機械設(shè)計制造的所有功能都挖掘出來。endprint

3.2 創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用

通過積極探索新型的創(chuàng)新技術(shù)，突顯對產(chǎn)品特征和系統(tǒng)特點的綜合應(yīng)用，特別是在加工行業(yè)的機械設(shè)計制造及其自動化的應(yīng)用上，把自動化的技術(shù)應(yīng)用到每一個細(xì)節(jié)中，從而形成不僅有助于設(shè)計以及分析機械自動化產(chǎn)品，還能實施整個過程的技術(shù)創(chuàng)新。

4 機械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展方向的研究

從現(xiàn)階段的機械設(shè)計制造自動化發(fā)展的優(yōu)點來講，從整體發(fā)展的層面具有更加廣泛的優(yōu)勢基礎(chǔ)，特別是機械制造自動化的產(chǎn)品慢慢替代了傳統(tǒng)的電子產(chǎn)品，而且機械制造自動化的產(chǎn)品還具有一些其他的功能需求和附加價值，都可以給社會增加一定的經(jīng)濟效益。下面針對機械設(shè)計制造未來發(fā)展方向進(jìn)行3方面的總結(jié)。

4.1 智能化的發(fā)展方向

誠然，智能化是當(dāng)前國際上機械制造自動化發(fā)展的一個重要趨勢，這里所講到的智能化其實是對機械設(shè)備的描述，是指在控制系統(tǒng)的前提下，通過人工智能控制、運籌原理、計算機原理以及其他的一些創(chuàng)新思維方法總的概括，從而使得機械設(shè)計制造自動化的發(fā)展擁有更加嚴(yán)密的邏輯思維能力和自主決策能力，從而實現(xiàn)更高的發(fā)展目標(biāo)。[5]所以，讓機械自動化產(chǎn)品擁有初級人工智能的功能是非常可行又是十分必要的[6]。

4.2 模塊設(shè)置的發(fā)展趨勢

因為當(dāng)前機械自動化產(chǎn)品的種類和生產(chǎn)制造廠家比較多，制造和生產(chǎn)具有合格標(biāo)準(zhǔn)的機械接口、電氣接口、動力裝置接口以及其他功能的機械自動化產(chǎn)品是一項非常煩瑣又是十分重要的合作工作[7]。例如研發(fā)一款具有智能減速，電動裝置等功能的動力裝置，同時擁有視覺功能，圖像辨別等特征的操作產(chǎn)品以及其他的一些可以實現(xiàn)上述功能的機械產(chǎn)品。

4.3 微電子的發(fā)展趨勢

微型的機械產(chǎn)品，指的是尺寸在1cm到3cm之間的機械自動化產(chǎn)品，并且向著微米，納米技術(shù)發(fā)展。[8]微型機械化產(chǎn)品因為體積小巧、能耗低、方便小巧，故而在生物科技、軍事科技等方面都有著重要的作用，這也是未來一段時間發(fā)展的方向。

5 結(jié)語

綜上所述，本文首先對機械設(shè)計制造自動化的概念進(jìn)行了闡述，然后分析了機械設(shè)計制造及其自動化的設(shè)計原則，進(jìn)而提出了當(dāng)前我國機械設(shè)計制造自動化的發(fā)展方向，為我國機械設(shè)計自動化的發(fā)展指明了道路，從而有助于更好地提高機械制造的效益。

【參考文獻(xiàn)】

【1】羅強.基于機械設(shè)計制造及其自動化未來發(fā)展方向的探究與思考[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2017（31）：75-76.

【2】張民杰，蔣瑜，李婷.現(xiàn)代企業(yè)中機械設(shè)計制造及自動化發(fā)展方向分析[J].知識經(jīng)濟，2016（16）：71.

【3】余亮.關(guān)于我國機械設(shè)計制造與自動化發(fā)展方向的探討[J].教育教學(xué)論壇，2016（22）：256-257.

【4】王琪，胡海燕.基于機械設(shè)計制造及其自動化未來發(fā)展方向的探究與思考[J].電子世界，2014（16）：93.

【5】全津廷.淺析機械設(shè)計制造與自動化的未來發(fā)展趨勢[J]. 民營科技， 2016（06）：45.

【6】劉仁龍.機械設(shè)計制造及其自動化的應(yīng)用研究[J]. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報， 2015（34）：105-106.

【7】殷萬機.機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展方向[J]. 科技展望， 2016（31）：44.

【8】冉書明. 機械設(shè)計制造及自動化的未來發(fā)展趨勢初探[J]. 電子技術(shù)與軟件工程， 2014（10）：251.endprint