關(guān)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的設(shè)計(jì)原則與趨勢分析

尤欣磊

摘要：現(xiàn)如今，我國是經(jīng)濟(jì)發(fā)展的是新時期，不僅使新技術(shù)新產(chǎn)業(yè)日新月異，傳統(tǒng)工藝也得到了創(chuàng)新和變革，我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)業(yè)便屬于此。作為我國工業(yè)現(xiàn)代化的前提和基礎(chǔ)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造是提升我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力水平的重要保障，必然要求其不斷更新，滿足現(xiàn)代工業(yè)的生產(chǎn)需求。本文從機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的概念出發(fā)，通過對其特點(diǎn)和優(yōu)勢進(jìn)行分析，進(jìn)而對其進(jìn)行了探討。

關(guān)鍵詞：機(jī)械；設(shè)計(jì)制造；自動化；特點(diǎn)；優(yōu)勢

引言

有效利用機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動化能夠在很大程度上提高效率，極大減少生產(chǎn)成本，穩(wěn)固企業(yè)在市場競爭中的地位。隨著時代發(fā)展，近年來機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動化的發(fā)展極為迅速，國內(nèi)大多數(shù)企業(yè)開始合理地利用這些高新技術(shù)，只是國內(nèi)在這方面的發(fā)展較其他國家起步較晚，存在著很多的問題，如果不及時發(fā)現(xiàn)并有效解決，會影響我國此類企業(yè)的發(fā)展速度。

1機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化特征

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化主要是依托于計(jì)算機(jī)電子技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了各種現(xiàn)代化技術(shù)的有效融合，在這些技術(shù)相互聯(lián)合之下，能夠創(chuàng)造出很多全新產(chǎn)物，屬于新興技術(shù)產(chǎn)業(yè)。不同于傳統(tǒng)技術(shù)類型，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化技術(shù)在具體實(shí)踐的過程中，能夠從多元化角度出發(fā)，涉及到微電子技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、自動操控技術(shù)和現(xiàn)代機(jī)械化技術(shù)等，能夠滿足機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)際要求。通過對機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化進(jìn)行完善，能夠滿足公眾產(chǎn)品功能的內(nèi)在需求，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效益最大化，功能眾多，如建造功能、檢測功能、控制功能、感應(yīng)功能等，提升了機(jī)械生產(chǎn)效率，同時也促進(jìn)了社會發(fā)展。

2機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的發(fā)展方向

2.1數(shù)字化技術(shù)成為重要發(fā)展趨勢

數(shù)字化制造是制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)路技術(shù)和管理科學(xué)的相互交叉與融合。機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)數(shù)字化生產(chǎn)過程中，所有信息都可以通過數(shù)字的形式進(jìn)行傳遞，數(shù)字化生產(chǎn)過程會對相關(guān)信息進(jìn)行采集和整合，然后進(jìn)行分析匯總，實(shí)現(xiàn)企業(yè)內(nèi)部信息有效規(guī)劃和重組，從而制定完善的設(shè)計(jì)方案，快速響應(yīng)市場要求，進(jìn)而滿足客戶需求。機(jī)械制造業(yè)可以根據(jù)市場和客戶需求，互通信息有無，應(yīng)用電子商務(wù)，各個企業(yè)之間相互協(xié)作，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ)和強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，最終實(shí)現(xiàn)高效地完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)的目的。總體來說，數(shù)字化是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的主要發(fā)展趨勢。

2.2實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化

目前，在計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)迅速發(fā)展的大背景下，機(jī)電一體化作為機(jī)械制造行業(yè)未來的發(fā)展趨勢之一，關(guān)鍵在于數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用。數(shù)控技術(shù)是機(jī)電一體化實(shí)現(xiàn)的技術(shù)保障。將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用其中，可有效的解決機(jī)械生產(chǎn)所需的精細(xì)化及高效化需求，同時具備信息化及職能化特點(diǎn)的數(shù)控系統(tǒng)的創(chuàng)建可實(shí)現(xiàn)機(jī)械生產(chǎn)的全面自動化模式并代替?zhèn)鹘y(tǒng)半自動化生產(chǎn)。在全自動生產(chǎn)模式下，對于任何類型或是生產(chǎn)特點(diǎn)的機(jī)械產(chǎn)品，均能做到其生產(chǎn)過程以數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制完成。所以，全自動生產(chǎn)模式的應(yīng)用可有效降低人力在生產(chǎn)過程中的應(yīng)用，對生產(chǎn)結(jié)構(gòu)也可起到最大程度的優(yōu)化，為生產(chǎn)設(shè)備的安全運(yùn)行保駕護(hù)航。

2.3生產(chǎn)自動化

智能化的生產(chǎn)過程是機(jī)械制造和自動化高效率使用的基本標(biāo)準(zhǔn)。企業(yè)生產(chǎn)的自動化不僅可以提高生產(chǎn)效率，還可以減少人力資源的使用，減少勞動力降低生產(chǎn)成本。自動化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，不僅可以提高生產(chǎn)效率，還能保證產(chǎn)品質(zhì)量。在生產(chǎn)過程中也大大降低了安全事故發(fā)生的概率，使員工們的安全也有了保障，增強(qiáng)了整個制造行業(yè)的安全性。但是從總體上看，我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動化技術(shù)還存在很多問題和不足。比如，我國的機(jī)械設(shè)計(jì)和自動化技術(shù)智能化不夠完善，自動化技術(shù)運(yùn)用得不夠廣泛。所以我們要不斷地實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新，提高技術(shù)水平，才能更好地促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)和生化技術(shù)的全面發(fā)展。此外，要不斷提高行業(yè)的自主研發(fā)水平和能力，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的自主化水平，增強(qiáng)獨(dú)立性，提高產(chǎn)品質(zhì)量，帶來更多的生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益。

2.4網(wǎng)絡(luò)化

計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的廣泛應(yīng)用創(chuàng)造了十分廣闊的空間，同時也成為了行業(yè)間交流的重要工具，促進(jìn)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化技術(shù)的快速發(fā)展。在網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的支持下，可通過監(jiān)視技術(shù)和遠(yuǎn)程技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對機(jī)械制造行業(yè)的全方位、立體化定位，改變了人們的生活和生產(chǎn)方式，將人們從繁重的體力和腦力勞動中解脫出來，對生產(chǎn)線進(jìn)行全面監(jiān)控，減少機(jī)械設(shè)計(jì)的人力和物力投入。

2.5實(shí)現(xiàn)智能化

對智能技術(shù)和自動化技術(shù)進(jìn)行合理的結(jié)合，通過完善數(shù)控系統(tǒng)和設(shè)備，使機(jī)械生產(chǎn)速度及質(zhì)量得以保證，是機(jī)械制造智能化實(shí)現(xiàn)的重要手段。在實(shí)際工作中，自機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段開始到生產(chǎn)完工整個過程中可用智能化的生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行全過程的處理。這就需要機(jī)械設(shè)計(jì)人員以智能化系統(tǒng)為工具，對所要生產(chǎn)的機(jī)械產(chǎn)品開始虛擬設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)完成后詳細(xì)檢測產(chǎn)品的各種性能，以檢測結(jié)果為準(zhǔn)對設(shè)計(jì)方案不斷的完善，直到滿足生產(chǎn)所需，然后進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。這種設(shè)計(jì)及生產(chǎn)模式，可在降低生產(chǎn)成本的前提下，充分修正產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的問題，確保機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量符合預(yù)期要求。

2.6生產(chǎn)環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)保

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城市化進(jìn)程速度的加快，人們的生活環(huán)境受到了嚴(yán)重的污染和破壞，人類社會要保持可持續(xù)發(fā)展，必須重視對環(huán)境的保護(hù)。不管是工業(yè)制造還是第三產(chǎn)業(yè)，都應(yīng)以保護(hù)環(huán)境為根本。機(jī)械制造業(yè)作為工業(yè)產(chǎn)業(yè)，也必須遵守環(huán)境保護(hù)原則。因此，機(jī)械制造從最開始的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)開始，要向著生態(tài)、環(huán)保方向進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，在其之后的生產(chǎn)制造以及使用維修環(huán)節(jié)，要避免對環(huán)境造成污染和破壞。因此，生態(tài)環(huán)保是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化未來發(fā)展的方向，此舉是促進(jìn)機(jī)械產(chǎn)業(yè)良性、健康發(fā)展的關(guān)鍵舉措，更是社會可持續(xù)發(fā)展的硬性要求。

3機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化的優(yōu)勢

1）提高效率，保證質(zhì)量機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動化的優(yōu)勢首先在于其技術(shù)應(yīng)用可以提高生產(chǎn)效率，保證生產(chǎn)質(zhì)量?；ヂ?lián)網(wǎng)、人工智能等新技術(shù)可以科學(xué)設(shè)計(jì)生產(chǎn)流程，優(yōu)化生產(chǎn)環(huán)節(jié)，達(dá)到節(jié)約時間的目的，另外，自動化的普及得以減少員工數(shù)量，降低人工因素對生產(chǎn)流程的制約和影響，提高人均產(chǎn)出水平。相同的工藝技術(shù)和環(huán)節(jié)流程使得生產(chǎn)出來的產(chǎn)品質(zhì)量整體保持一致，排除了人為操作導(dǎo)致的質(zhì)量忽高忽低的弊端，降低產(chǎn)品的不合格率。2）確保穩(wěn)定性，增強(qiáng)可靠性傳統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)故障的時候，只能依靠維修人員的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行檢修，設(shè)備自身無法提供對應(yīng)的信息，這直接導(dǎo)致了維修時間過長，人員工作量過大，影響公司生產(chǎn)效率，也不利于設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，存在安全隱患。而通過發(fā)揮機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動化技術(shù)，在設(shè)備出現(xiàn)故障的時候能夠?qū)崟r監(jiān)測，及時檢測，快速處理，使設(shè)備維護(hù)更加便捷。通過內(nèi)部設(shè)置的程序，自動體檢，定期掃描，在問題的萌芽狀態(tài)就能自行修復(fù)，提高可靠性和穩(wěn)定性。另外，通過設(shè)備自我的檢測和修復(fù)問題，可以減少機(jī)械設(shè)計(jì)制造設(shè)備構(gòu)件的非必要磨損，延長生產(chǎn)設(shè)備的使用年限。

結(jié)語

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化屬于一種現(xiàn)代化先進(jìn)的技術(shù)類型，能夠有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)技術(shù)的缺陷和不足，實(shí)現(xiàn)了電工技術(shù)、機(jī)械技術(shù)以及電子信息技術(shù)的有效融合。本文主要對機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的特點(diǎn)與優(yōu)勢及發(fā)展趨勢進(jìn)行了研究，目的在于促進(jìn)該技術(shù)的快速發(fā)展和普及，為我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的可持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

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（作者單位：博思特能源裝備（天津）股份有限公司）