機械設(shè)計制造自動化特點和優(yōu)勢及發(fā)展趨勢探析

陳志祥

摘 要：傳統(tǒng)的機械制造技術(shù)較為落后，不符合當(dāng)前社會發(fā)展的高需求，因此在其中就運用了自動化技術(shù)，并且綜合了各項先進(jìn)技術(shù)的優(yōu)勢，進(jìn)而全面提升了生產(chǎn)的速度及質(zhì)量。而當(dāng)前隨著各領(lǐng)域需求的進(jìn)一步提升及先進(jìn)技術(shù)的不斷研發(fā)，機械制造未來還將朝著微型化、數(shù)字化等多個方向發(fā)展，本文就對這一問題進(jìn)行了詳細(xì)的探討與分析，并對發(fā)展趨勢進(jìn)行了詳細(xì)介紹。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計制造；自動化；優(yōu)勢；發(fā)展趨勢

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.024

0 引言

自動化技術(shù)的應(yīng)用與當(dāng)前社會發(fā)展的需求是相適應(yīng)的。目前機械制造已經(jīng)具備了智能化等多項優(yōu)勢，使產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量在原有基礎(chǔ)上得到了極大提升，但由于當(dāng)前環(huán)境污染問題較為嚴(yán)重，因此其未來必然會朝著綠色化的方向發(fā)展，同時，為了減少能源的消耗，機械制造還將逐步實現(xiàn)微型化，本文就對這一問題進(jìn)行了具體分析。

1 特點和優(yōu)勢

（1）智能化。與傳統(tǒng)的機械設(shè)計相比，自動化技術(shù)最大的特點在于其完全實現(xiàn)了智能化，這主要是因為其中應(yīng)用了多項先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，并實現(xiàn)了不同技術(shù)的融合，這在突顯各項技術(shù)優(yōu)勢的同時就使得機械制造的智能化效果更加突出，這也是機械設(shè)計最為顯著的一個特點。

（2）機電一體化。產(chǎn)品的研發(fā)通常都以內(nèi)在需求的滿足作為基本目標(biāo)，在應(yīng)用自動化技術(shù)的過程中就可達(dá)到這一要求，其能使產(chǎn)品滿足期望的功能需求。在應(yīng)用自動化技術(shù)之后能夠使輸入量達(dá)到要求，進(jìn)而使產(chǎn)品的內(nèi)在功能符合預(yù)期目標(biāo)[1]。這主要是因為自動化技術(shù)的一體化功能在發(fā)揮作用，其能夠順利實現(xiàn)功能設(shè)計及制造等多個環(huán)節(jié)的融合，使產(chǎn)品的功能更加完善，進(jìn)而滿足產(chǎn)品研發(fā)的內(nèi)在需求。這也是當(dāng)前機器開發(fā)的一個重要支持力量。

（3）產(chǎn)品優(yōu)化。當(dāng)前社會各界對產(chǎn)品在質(zhì)量上的要求越來越高，因此在產(chǎn)品改造與升級的過程中就需要用到自動化技術(shù)，其主要應(yīng)用于系統(tǒng)控制階段，在此過程中自動化技術(shù)可充分發(fā)揮其檢測及控制等多項功能[2]，進(jìn)而使得產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)能夠在原有基礎(chǔ)上進(jìn)一步得到優(yōu)化，順利實現(xiàn)升級。另外，自動化技術(shù)還能夠?qū)Ξa(chǎn)品的功能進(jìn)行全面分析，進(jìn)而在此基礎(chǔ)上研發(fā)出功能更加完善的機械產(chǎn)品。除此之外，自動化技術(shù)當(dāng)前還在不斷發(fā)展的過程中，通過研究能夠使其功能越發(fā)完善，這對于促進(jìn)產(chǎn)品的進(jìn)一步升級具有重要作用。

2 發(fā)展趨勢

（1）網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用對于推動機械制造的進(jìn)一步發(fā)展具有重要意義，盡管當(dāng)前在生產(chǎn)過程中應(yīng)用了一些網(wǎng)絡(luò)方面的技術(shù)，但應(yīng)用范圍較小，因而未能使得網(wǎng)絡(luò)技術(shù)充分發(fā)揮其作用。例如當(dāng)前就經(jīng)常發(fā)生設(shè)備故障時相關(guān)人員不在操作現(xiàn)場的問題，因此必須充分利用網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的特點，使其能幫助操作人員自動處理系統(tǒng)故障，進(jìn)而使設(shè)備不會因人員不在場而暫停運行，有效保障生產(chǎn)質(zhì)量。

（2）數(shù)字化。數(shù)字化指多項技術(shù)的融合，主要包括制造、計算、網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)。制造企業(yè)的信息存在形式多為數(shù)字，在傳達(dá)過程中主要依賴的是網(wǎng)絡(luò)，而數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用不僅有利于信息的整理與分析，同時還能夠進(jìn)行制造與生產(chǎn)。另外，通過應(yīng)用多項數(shù)字化技術(shù)能夠在最短時間內(nèi)完成信息的重組，這對于仿真產(chǎn)品的設(shè)計與加工具有十分重要的作用，同時還可直接應(yīng)用到產(chǎn)品原型的制造過程中，使生產(chǎn)速度在原有基礎(chǔ)上有所提升，進(jìn)而滿足市場的高需求。

（3）虛擬化。以往在生產(chǎn)產(chǎn)品的過程中必須首先進(jìn)行圖紙的構(gòu)畫，并在此基礎(chǔ)上對設(shè)備進(jìn)行測試，但這種處理方式需要花費大量的人力和物力，使得企業(yè)即使投入較大的成本也只能獲取較小的利益，因此當(dāng)前就可運用一些先進(jìn)軟件，使其能夠?qū)υO(shè)備的運行狀態(tài)進(jìn)行試驗，并采取虛擬化的試驗方式，之后與制造要求進(jìn)行對比與分析，這樣就能夠在明確問題的基礎(chǔ)上對制造技術(shù)進(jìn)行調(diào)整，并且這些操作環(huán)節(jié)都是通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行處理的，因而能夠有效保障企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

（4）微型化。早在一個多世紀(jì)以前就已經(jīng)開展了關(guān)于微型化方面的研究，其另一個名稱為電子機械。微型化所指代的產(chǎn)品尺寸小于1cm，之后經(jīng)過不斷的研究又在持續(xù)細(xì)化，逐步變?yōu)榧{米和微米[4]。微型化具備許多十分突出的優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在其具有極強的靈活性，并且對能源的消耗量十分之少，在醫(yī)療等領(lǐng)域能夠發(fā)揮十分顯著的作用。但當(dāng)前在實現(xiàn)微型化的過程中還需不斷進(jìn)行微型技術(shù)的研發(fā)，進(jìn)而對產(chǎn)品進(jìn)行精細(xì)化加工。隨著當(dāng)前此方面研究力度的不斷加大，相信微型化在不遠(yuǎn)的將來就會實現(xiàn)。

（5）綠色化。由于當(dāng)前環(huán)境污染較為嚴(yán)重，因此綠色化必然會成為自動化技術(shù)的一個發(fā)展方向。要想實現(xiàn)綠色化發(fā)展，首先必須選擇符合綠色要求的材料，即在產(chǎn)品制造及處理的整個過程中不會對環(huán)境造成任何破壞，并且不會對人的生命安全構(gòu)成威脅。另外，在選擇過程中最重要的是考察材料是否具備實用性這一功能，而不是通過外觀來吸引人的注意力。其次是綠色設(shè)計，應(yīng)用該類型技術(shù)的主要目的在于對產(chǎn)品進(jìn)行維護(hù)與回收，并且使其能夠重復(fù)利用，這樣就能夠有效減少對資源的消耗量，但這對于設(shè)計人員來說也是一項十分艱巨的任務(wù)，其不僅要滿足市場的需求，同時還要不斷提升產(chǎn)品的綠色功能，因此當(dāng)前還必須在此方面加大研究力度。下面就通過圖表的方式對這五種不同的發(fā)展趨勢進(jìn)行詳細(xì)介紹，如表1所示。

3 結(jié)語

總而言之，自動化技術(shù)的應(yīng)用幫助企業(yè)節(jié)約了更多的人力資源成本，并且完善了設(shè)備的性能，進(jìn)而有效提升了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，但這并不意味著自動化技術(shù)已經(jīng)足夠完善，當(dāng)前還必須在原有基礎(chǔ)上不斷進(jìn)行研究，使其能夠朝著虛擬化及網(wǎng)絡(luò)化等多個趨向發(fā)展，本文就對這一問題進(jìn)行了深入探究。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉超.我國機械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展方向的探討[J].河南科技，2013（06）：106-108.

[2]吳永利.機械制造技術(shù)新發(fā)展及其在我國的研究和應(yīng)用[J].機械制造與自動化，2015（02）：4-5.endprint