論機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展方向

張仕龍

【摘要】本文將傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造與機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化相比較，論證機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化是今后機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展的趨勢，指出并分析機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化以后的發(fā)展方向。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計(jì)制造 智能化 自動(dòng)化 發(fā)展方向

機(jī)械設(shè)計(jì)制造經(jīng)歷了從傳統(tǒng)的機(jī)械功能到自動(dòng)化的穩(wěn)步發(fā)展歷程，自動(dòng)化彌補(bǔ)了傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的種種缺陷。其中，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化制造相比，最本質(zhì)的區(qū)別是是否具有智能化。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化是未來機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展的趨勢，明確未來機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的發(fā)展方向是提高自動(dòng)化水平的關(guān)鍵。

一、機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的發(fā)展歷

工程機(jī)械設(shè)計(jì)制造的發(fā)展從古至今可分為三個(gè)階段：（1）機(jī)械設(shè)計(jì)制造起源階段：從古到17世紀(jì)；（2）近代機(jī)械設(shè)計(jì)制造階段：17世紀(jì)到第二次世界大戰(zhàn)；（3）現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造階段：第二次世界大戰(zhàn)至今。機(jī)械設(shè)計(jì)制造的發(fā)展經(jīng)歷了依靠直覺設(shè)計(jì)、利用生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)、使用理論設(shè)計(jì)等階段。當(dāng)下，機(jī)械設(shè)計(jì)制造可以概括為傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造與機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化。

（一）傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)簡介

傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造絕大部分依靠大量的勞動(dòng)力與系統(tǒng)控制。在初期滿足了生產(chǎn)需求，但生產(chǎn)效率低，生產(chǎn)質(zhì)量得不到保證，生產(chǎn)成本高等一系列問題不容小覷。

（二）機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化簡介

機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化是指在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)，機(jī)器操作采用自動(dòng)控制器，生產(chǎn)技術(shù)由機(jī)械化逐步過渡到數(shù)字自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)對加工對象的自動(dòng)化生產(chǎn)，優(yōu)化生產(chǎn)速度，提高生產(chǎn)質(zhì)量，解放大批勞動(dòng)力。

二、傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造方式與自動(dòng)化方式的比較

傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造依靠大量勞動(dòng)力和系統(tǒng)控制，自動(dòng)化的機(jī)械設(shè)計(jì)制造具有信息自動(dòng)處理和自動(dòng)控制功能，智能化機(jī)器逐步取代了人的位置。機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化相對于傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造有諸多優(yōu)勢：（1）保證生產(chǎn)過程的安全性。在生產(chǎn)過程中，遇到突發(fā)情況，自動(dòng)化的機(jī)械設(shè)備將會(huì)自動(dòng)斷電、報(bào)警、診斷、自我保護(hù)，提高了生產(chǎn)過程中的安全性，也在一定程度上保護(hù)了工作人員的人身安全。（2）提高生產(chǎn)效率，達(dá)到預(yù)期的效果。通過機(jī)電一體化的操作，在一定程度上解決了人力生產(chǎn)的低效率的問題，通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)化設(shè)置，定時(shí)定量地完成工作計(jì)劃。（3）減少原材料的消耗，降低生產(chǎn)成本。國家的戰(zhàn)略性目標(biāo)中提出對一次能源和二次能源的節(jié)約問題，而通過自動(dòng)化的機(jī)械設(shè)計(jì)制造，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)代替了眾多電力及機(jī)械設(shè)備的使用，很大程度上降低了加工成本。（4）便于機(jī)械設(shè)備的調(diào)整，維修與升級(jí)。自動(dòng)化的機(jī)械設(shè)備可以通過程序設(shè)計(jì)改變其工作方式，節(jié)約時(shí)間成本，以較快速度對設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，維修與升級(jí)，無需像過去傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)中，通過拆開設(shè)備零部件對設(shè)備進(jìn)行改造。（5）提高了生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定性。機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動(dòng)化大大提高了產(chǎn)品生產(chǎn)的合格率，保證了生產(chǎn)期間產(chǎn)品制造的穩(wěn)定性，只需要通過電子系統(tǒng)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，即可實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品生產(chǎn)過程的監(jiān)測。

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

隨著目前機(jī)械設(shè)計(jì)制造的深度發(fā)展，自動(dòng)化發(fā)展已經(jīng)成為大趨勢，我國的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化起步晚，發(fā)展時(shí)間短，技術(shù)不夠成熟，相對于世界其他發(fā)達(dá)國家差距較大。因此，提高我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化水平是非常重要的任務(wù)。機(jī)械設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向可初步分為智能化、細(xì)節(jié)化、創(chuàng)新化發(fā)展。

（一）智能化

智能化在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展中有著舉足輕重的地位，智能化是現(xiàn)代化機(jī)器與傳統(tǒng)機(jī)器最本質(zhì)的區(qū)別，提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的智能化水平要求技術(shù)人員詳細(xì)了解機(jī)械的數(shù)據(jù)，功能，增大科技的投入，從而針對產(chǎn)品特性做出相應(yīng)的調(diào)整升級(jí)。

（二）細(xì)節(jié)化

機(jī)械設(shè)計(jì)制造要根據(jù)機(jī)械的功能要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，客戶對機(jī)械設(shè)計(jì)制造出的產(chǎn)品從規(guī)模，細(xì)節(jié)上提出嚴(yán)格要求，機(jī)械設(shè)計(jì)制造商要根據(jù)不同的產(chǎn)品特性設(shè)計(jì)出符合客戶要求的產(chǎn)品。在機(jī)械制造自動(dòng)化的設(shè)計(jì)中，針對機(jī)械自身的功能，通過數(shù)字技術(shù)操作，計(jì)算機(jī)技術(shù)操作，使機(jī)械得到靈活運(yùn)用。創(chuàng)新化機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)商對每一次投放出的產(chǎn)品要做系統(tǒng)的市場調(diào)研，分析出產(chǎn)品的優(yōu)勢與缺陷，做出總結(jié)，通過對產(chǎn)品內(nèi)部功能和外部特性的研究分析，利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)調(diào)整產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造的冪函數(shù)，控制功能，結(jié)構(gòu)功能等。開拓思路，尋找新方法，促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展創(chuàng)新。

四、結(jié)束語

近年來，高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展，同時(shí)在一定程度上帶動(dòng)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的革新，人們對機(jī)械設(shè)計(jì)制造的外觀、細(xì)節(jié)、功能、技術(shù)提出了更高的要求，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造已經(jīng)難以滿足當(dāng)下人們的需求，只有不斷推動(dòng)自動(dòng)化的創(chuàng)新應(yīng)用才能使產(chǎn)品在激烈的市場競爭中生存下來。我國的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展起步晚，技術(shù)不成熟，條件落后，制約了我國在機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的發(fā)展，與世界強(qiáng)國有較大差距。我們不能一味地引進(jìn)外國機(jī)械設(shè)計(jì)制造，要在前期引進(jìn)中實(shí)踐、思考、總結(jié)、創(chuàng)新，形成自己的技術(shù)，通過對機(jī)械設(shè)計(jì)制造智能化、細(xì)節(jié)化、創(chuàng)新化的研究，推進(jìn)我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展。