對機械設計制造及其自動化專業(yè)的認識和思考

王建屏

摘 要：隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，我國機械制造業(yè)得到了突飛猛進的進步，機械設計制造及其自動化專業(yè)成為了各個高校的熱門專業(yè)。機械設計制造及其自動化專業(yè)應該順應市場的發(fā)展方向，培養(yǎng)適應機械產(chǎn)品設計和生產(chǎn)組織管理的高新技術人才，以提高機械技術人才的全面素質(zhì)。計算機技術的發(fā)展，給機械制造帶來了質(zhì)的飛躍，當前開發(fā)研究適應于復雜制造過程的、具有閉環(huán)控制系統(tǒng)結構的、智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)已成為可能。智能化新一代PCNC數(shù)控系統(tǒng)將計算機智能技術，網(wǎng)絡技術、CAD/CAM、伺服控制、自適應控制、動態(tài)數(shù)據(jù)管理及動態(tài)刀具補償、動態(tài)仿真等高新技術融于一體，形成嚴密的制造過程閉環(huán)控制體系。

關鍵詞：機械制造；自動化；機電一體化

機械設計制造及其自動化專業(yè)是以機械設計制造為基礎，結合了計算機技術、自動控制技術、信息技術、微電子技術的交叉式學科，主要培養(yǎng)以機械設計與制造為基礎，并且能夠運用先進設計制造技術，在工業(yè)生產(chǎn)中從事機械制造領域的設計、制造、開發(fā)和利用。機械設計制造及其自動化專業(yè)培養(yǎng)的人才應該是應用性復合人才，注重實踐和實驗，在實際生產(chǎn)過程中解決技術難題，同時具備計算機知識、軟件編程和人文社科知識。所謂機械設計制造及其自動化是指以應用為中心、以計算機技術為基礎，軟件硬件可裁剪，適應應用系統(tǒng)對功能、可靠性、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)，機械設計制造及其自動化系統(tǒng)由硬件和軟件兩大部分組成，其中，軟件系統(tǒng)是整個機械設計制造的靈魂，包括機械自動化操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、應用軟件和支撐軟件。

目前，自動化技術在機械制造業(yè)領域中的應用，使得機械設計制造及其自動化的內(nèi)涵又有了新的發(fā)展，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）從形式方面來講，機械制造自動化主要表現(xiàn)在代替人的體力勞動，繁重的體力勞動不再有人去付出，而是通過自動化的機械去完成；采用智能技術實行自動化處理，可以根據(jù)指令或者模擬人工智能等來完成簡單的自行操作和處理，工作人員、機械以及自動化儀器之間成為一個系統(tǒng)，這個系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)協(xié)調(diào)的運作和控制，并不斷地得以優(yōu)化。

（2）從涉及面來講，代替人的體力勞動和腦力勞動，此外，機械制造自機械制造自動化技術不但涉及到具體加工制造過程，還涉及到產(chǎn)品的整個生命周期。機械制造自動化技術貫穿于整個機械制造過程的始終，能夠最大限度地降低人力、物力和財力的消耗，并能最大限度地提高生產(chǎn)效率，能夠為企業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟效益。

（3）從功能方面講，機械制造自動化表現(xiàn)出諸多的優(yōu)點：第一，機械制造自動化技術能夠極大地提高生產(chǎn)效率，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，為產(chǎn)品搶占市場提供了時間保證；第二，機械制造自動化技術能夠確保產(chǎn)品質(zhì)量達標和規(guī)格統(tǒng)一，符合現(xiàn)代社會標準化生產(chǎn)模式，具有良好的發(fā)展前景；第三，機械制造自動化技術能夠提高生產(chǎn)效率，減少勞動力的消耗和使用，從而幫助企業(yè)降低生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益；第四，機械制造自動化技術采用的是標準化生產(chǎn)，能夠減少和降低生產(chǎn)過程中由于人的不確定性因數(shù)所導致的原料消耗，減少廢棄物的產(chǎn)生，有利于國家倡導節(jié)能減排目標的實現(xiàn)。

自動化技術是提升我國制造水平的重要技術基礎，從產(chǎn)品制造到產(chǎn)品的正常運轉(zhuǎn)、高效運行、優(yōu)化運行都離不開離不開自動控制技術。

如今，雖然我國現(xiàn)在已是制造大國，但不是制造強國。我們的制造水平與世界發(fā)達國家如美國、 日本等相比有很大的差距。主要表現(xiàn)在制造工藝裝備的落后，低水平生產(chǎn)力嚴重過剩，高水平生產(chǎn)力嚴重不足，產(chǎn)品質(zhì)量和技術不高，技術開發(fā)能力不強，基礎元器件和基礎工藝不過關，勞動生產(chǎn)率低下，科技技術嚴重不足，技術創(chuàng)新能力十分薄弱，產(chǎn)業(yè)結構不盡合理，體制不能適應形勢的發(fā)展需求等。如在汽車、船舶、飛行器、飛機、精密機床等領域上我國與歐美發(fā)達國家還有著很大的差距。但在一些領域如航天工程、衛(wèi)星發(fā)射等我國是較為領先的。所以這就要求本專業(yè)要注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新與科研力。同時本專業(yè)涉及國民經(jīng)濟的各個領域，尤其是材料化工、計算機、軟件等，這要求我們要不僅要有跨學科學習的能力，還要了解其他學科的基本知識。

智能化是21世紀機械自動化技術發(fā)展的一個重要發(fā)展方向。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數(shù)學、心里學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法、模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得更高的控制目標。誠然，使機械自動化產(chǎn)品具有低級智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。

現(xiàn)代自動化技術在機械制造中的應用就是在控制理論的指導下，對生產(chǎn)的物流和人的作用進行綜合的研究，涉及到機械技術、微電子技術、自動控制理論和計算機技術等。發(fā)展機械自動化技術，必須主要地關注電子學、電子計算機技術、零件檢測和機床裝料自動化，廣泛采用程序數(shù)控機床，以及研制高效的和可靠的自動化生產(chǎn)線、計算機應用于生產(chǎn)的信息系統(tǒng)和自動化控制系統(tǒng)等。發(fā)展應用機械自動化技術，要扎扎實實地抓好自動化技術應用項目的基礎工作和從實際出發(fā)的推廣應用工作，既要發(fā)展主機，也要配套發(fā)展自動化元件及控制系統(tǒng)?？删幊炭刂破鳌⑽⑻幚頇C、各種傳感器、新型刀具、控制系統(tǒng)及系統(tǒng)軟件、電子計算機等，這些都將是今后機械自動化的主要技術基礎。

機械設計制造及其自動化專業(yè)涉及機械行業(yè)中的設計制造、科技開發(fā)、應用研究、運行管理和經(jīng)營銷售等諸多的方向，具體研究的內(nèi)容包括開發(fā)低公害汽車發(fā)動機、提供機械性能的鋁合金和形狀記憶合金的新材料、研究提高汽車渦輪增壓發(fā)動機性能與開發(fā)減震降噪的機械等。隨著現(xiàn)代化建設的需要，在航天、造船、采礦等工業(yè)領域的發(fā)展，機械制造和自動化更加需要長足的發(fā)展，并且存在極大的發(fā)展空間。

參考文獻

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