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

丁宇 張凱華

新地能源工程技術(shù)有限公司裝備集成分公司 河北廊坊 065000

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化是一項(xiàng)非常復(fù)雜且包含了多個(gè)學(xué)科技術(shù)的龐大技術(shù)領(lǐng)域，隨著現(xiàn)代社會(huì)工業(yè)化進(jìn)程的快速推進(jìn)，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域提出了更高的要求，這給該領(lǐng)域既帶來(lái)了發(fā)展機(jī)遇，也帶來(lái)了挑戰(zhàn)。因此，必須要明確機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展方向，這對(duì)該領(lǐng)域的發(fā)展具有至關(guān)重要的影響，甚至具有極為重要的導(dǎo)向性作用，是促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展的重要因素。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化設(shè)計(jì)原則

1.1 信息交互轉(zhuǎn)換

在滿足人類發(fā)展基本需求的同時(shí)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化還需具備信息轉(zhuǎn)換能量的功能，此為人類獲取所需信息的必然程序。從設(shè)計(jì)、制造以及功能的實(shí)現(xiàn)，機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)通過(guò)技術(shù)與產(chǎn)品的結(jié)合，有效形成了一個(gè)完整的系統(tǒng)。機(jī)電一體化技術(shù)與機(jī)電一體化產(chǎn)品為機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的主要內(nèi)容，同時(shí)基于人們使用需求的滿足，其又包括設(shè)計(jì)與制造功能，且其內(nèi)部的有機(jī)聯(lián)系為功能實(shí)現(xiàn)的決定性因素[1]。

1.2 不斷創(chuàng)新

作為影響機(jī)械設(shè)計(jì)制造綜合性能的核心因素，技術(shù)創(chuàng)新對(duì)于企業(yè)發(fā)展至關(guān)重要。基于科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)品呈現(xiàn)出多元化功能與精細(xì)化使用過(guò)程，其各自特征與優(yōu)勢(shì)日趨明顯，為企業(yè)發(fā)展有效擴(kuò)大了市場(chǎng)占有率與綜合競(jìng)爭(zhēng)力。對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造而言，科技力量投入越多其功能便越發(fā)完備，故而依據(jù)科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，為機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)發(fā)展的必然性以及必要性選擇。

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

2.1 模塊化發(fā)展

近年來(lái)，我國(guó)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域上的研究已經(jīng)取得了突破性進(jìn)展，尤其是模塊化設(shè)計(jì)模式的應(yīng)用，不僅幫助各生產(chǎn)企業(yè)節(jié)省了大量的包裝成本，而且還大大降低了機(jī)械設(shè)備的維修難度。之所以取得這樣的成效與其數(shù)控機(jī)床的模塊劃分工作有著很大的關(guān)系，具體可以從以下兩點(diǎn)內(nèi)容上去體現(xiàn)：

（1）將數(shù)控機(jī)床的總體功能進(jìn)行劃分，使其轉(zhuǎn)化成不同性質(zhì)的獨(dú)立功能模塊，進(jìn)以為相關(guān)操作人員的使用和管理提供便利條件。

（2）結(jié)合廣大用戶的實(shí)際需求來(lái)對(duì)數(shù)控機(jī)床的規(guī)格進(jìn)行劃分，進(jìn)以為提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)精度打下良好的基礎(chǔ)。例如單柱數(shù)控設(shè)備，其主要功能是可以進(jìn)行車(chē)削，所以就可將其銑鏜功能劃分成溝槽、旋轉(zhuǎn)層面、執(zhí)行層面以及監(jiān)測(cè)層面等幾大模塊，這樣就可以在保證質(zhì)量的基礎(chǔ)上，有效實(shí)現(xiàn)量化生產(chǎn)[2]。

2.2 機(jī)電一體化發(fā)展

所謂機(jī)電一體化，就是將機(jī)械、微電子、電子電工、傳感檢測(cè)、信息交換等技術(shù)融為一體，從而有效簡(jiǎn)化機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)，提高機(jī)械設(shè)備的性能，提高自動(dòng)化能力，保證生產(chǎn)的連續(xù)性。

2.3 科技化發(fā)展

我國(guó)現(xiàn)在的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的遙控技術(shù)不是很好，這是我們未來(lái)的發(fā)展突破點(diǎn)之一，也是未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。遙控技術(shù)的發(fā)展對(duì)我們未來(lái)生產(chǎn)形式和操控形式都有一個(gè)較大的改變，對(duì)于我們解決生產(chǎn)環(huán)節(jié)問(wèn)題具有比較重大的意義。因此科技化的發(fā)展是未來(lái)所趨。隨著科技化的不斷發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化也將實(shí)現(xiàn)科技化的發(fā)展。

2.4 微型化發(fā)展

事物隨著技術(shù)的發(fā)展總是朝著由大到小的方向轉(zhuǎn)變，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展也不例外。這樣我們就可以說(shuō)，它的發(fā)展前景也會(huì)步入微型化。早在上世紀(jì)末，人們就有了發(fā)展微型機(jī)械的思想。但由于當(dāng)時(shí)生產(chǎn)條件的限制，微型機(jī)械發(fā)展并不理想?，F(xiàn)在隨著科技進(jìn)步，其發(fā)展已有很大改觀。我們已經(jīng)能夠?qū)Υ笮蜋C(jī)械中的構(gòu)造進(jìn)行有效改良，部件的精密度進(jìn)一步提高，機(jī)械體積也逐漸縮小，物質(zhì)消耗值也有所下降。這樣，機(jī)械生產(chǎn)就更加輕便、靈活，使用者更易操作。這對(duì)于機(jī)械工業(yè)發(fā)展來(lái)說(shuō)，是很有利的[3]。

2.5 綠色化發(fā)展

現(xiàn)階段，盡管我國(guó)機(jī)械制造領(lǐng)域的發(fā)展走向了更高的臺(tái)階，但是在其長(zhǎng)期實(shí)踐過(guò)程中所產(chǎn)生的環(huán)境污染問(wèn)題也是十分嚴(yán)重，若不及時(shí)采取措施進(jìn)行改善，則必定會(huì)威脅到人類的生命健康。所以，在未來(lái)發(fā)展中，綠色化已成為機(jī)械制造領(lǐng)域勢(shì)在必行的發(fā)展趨勢(shì)。在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，各相關(guān)企業(yè)應(yīng)將節(jié)能降耗與環(huán)境保護(hù)工作進(jìn)行充分的融合，并積極學(xué)習(xí)西方發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)環(huán)保理念，將其引入到具體機(jī)械產(chǎn)品制造中，促使每一生產(chǎn)環(huán)節(jié)都能有利于資源的合理運(yùn)用以及周?chē)h(huán)境的全面保護(hù)，這樣才能提高產(chǎn)品的環(huán)保性和節(jié)能性，降低傳統(tǒng)機(jī)械制造設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化發(fā)展所帶來(lái)的污染問(wèn)題。另外，在產(chǎn)品外包裝設(shè)計(jì)以及回收等層面也要大力引入環(huán)保理念，不斷提升自身的機(jī)械制造服務(wù)水平和信息化能力，并全面重視智能化、模塊化等方面的發(fā)展和運(yùn)用，這樣才能真正促使我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化達(dá)到綠色化發(fā)展目標(biāo)。

2.6 數(shù)字化發(fā)展

對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展來(lái)說(shuō)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化也是其發(fā)展的重要方向?，F(xiàn)在社會(huì)發(fā)展最主要的特征就是信息化。數(shù)字化就是把信息通過(guò)數(shù)字編碼進(jìn)行傳播?？梢哉f(shuō)，數(shù)字化是實(shí)現(xiàn)信息化的重要形式。所以機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)數(shù)字化符合當(dāng)今發(fā)展的潮流。數(shù)字化能夠?yàn)闄C(jī)械發(fā)展提供大量的市場(chǎng)數(shù)據(jù)，這有利于機(jī)械制造分析客戶需求，進(jìn)行有效生產(chǎn)。

綜上所述，我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化要想更好的順應(yīng)時(shí)代潮流，就要牢牢掌握現(xiàn)代化發(fā)展的特點(diǎn)以及相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，并在不斷創(chuàng)新和完善的基礎(chǔ)上，大力發(fā)展智能化、模塊化的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)，以便可以在行業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮出更大的實(shí)效作用。此外，還要結(jié)合環(huán)境污染問(wèn)題，大力引入環(huán)保理念，并不斷提升企業(yè)的機(jī)械制造服務(wù)水平和信息化能力，這樣才能推動(dòng)我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化朝著更高、更遠(yuǎn)的目標(biāo)邁進(jìn)[4]。