機械設(shè)計制造及其自動化的特點與優(yōu)勢及發(fā)展趨勢

王永杰

摘?要：機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)擁有傳統(tǒng)制造模式不可比擬的優(yōu)勢，逐漸成為機械設(shè)計制造行業(yè)的一項新的技術(shù)，其應(yīng)用有利于生產(chǎn)力水平的快速提高，并確保產(chǎn)品質(zhì)量符合預(yù)期目標。綜合分析機械設(shè)計制造及其自動化所具備的特點，且以此為基礎(chǔ)對其未來的發(fā)展趨勢進行深入的研究，使該技術(shù)不斷的發(fā)展和完善，以推動機械制造行業(yè)穩(wěn)步前進。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計制造;自動化;特點;優(yōu)勢

現(xiàn)階段，隨著高新科學技術(shù)的不斷發(fā)展和進步，機械制造行業(yè)也邁上了一個新的臺階。在未來，對于機械設(shè)計制造水平的要求只能越來越高，這就要求機械設(shè)計制造必須跟上時代的步伐，不斷提高其技術(shù)水平，并加大對自動化技術(shù)的應(yīng)用，為機械制造業(yè)的發(fā)展提供堅實的技術(shù)力量。

1 概述機械設(shè)計制造及其自動化

機械制造及其自動化是一門綜合技術(shù)學科，主要是對各種各樣的工業(yè)機械裝備及機電產(chǎn)品自設(shè)計階段開始，貫穿整個制造、運行控制及生產(chǎn)全過程的研究，其發(fā)展水平體現(xiàn)了該國家工業(yè)發(fā)展水平及綜合國力的高低。由于人們的生產(chǎn)活動與機械設(shè)計制造緊密相連，所以機械設(shè)計制造技術(shù)也在人類社會的不斷發(fā)展過程中得以發(fā)展和完善。尤其是在西方工業(yè)革命完成以后，該行業(yè)才開始以大機器進行生產(chǎn)，其專業(yè)化才有所提高，其自動化也有所體現(xiàn)。

在上世紀六十年代開始研究機械設(shè)計制造及自動化，這是對其進行研究最早的階段，隨著電子計算機技術(shù)的不斷進步，在機械設(shè)計制造過程中也逐漸加入計算機程序的應(yīng)用，其優(yōu)勢在于既有利于生產(chǎn)效率的大力提高，又使勞動力成本隨之下降。當今社會，計算機技術(shù)水平越來越高，也為機械制造行業(yè)開辟了新的道路。

2 機械設(shè)計制造及其自動化的特點

機械設(shè)計制造及自動化從本質(zhì)上來講，不僅僅是技術(shù)的簡單綜合，而是以各種先進技術(shù)與理念完美組合的基礎(chǔ)上，在機械設(shè)計制造中實現(xiàn)的高精密機械和電子控制系統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)結(jié)合，這是與傳統(tǒng)機械設(shè)計最顯著的不同。傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造以人為主進行操作，這就對操作人員有了更高的要求，其中最主要的是對其專業(yè)素質(zhì)的要求極高，同時需保證工作的準確性，所以工作起來較為復(fù)雜，不利于生產(chǎn)效率的提高。而機械制造及其自動化在應(yīng)用中，其生產(chǎn)流程的處理是由電腦程序完成的，可有效的避免失誤的發(fā)生率并減少對資源的損耗，有利于生產(chǎn)效率的提升。由于近年來國內(nèi)科技水平不斷提高，所以在該項技術(shù)中又有了紅外線等新技術(shù)加入，這不僅對該項技術(shù)的性能提高有顯著作用，更大大的促進了國家科技水平的進步。與此同時，該技術(shù)不僅大力應(yīng)用于器械制造行業(yè)，而且在自動化管理方面的應(yīng)用也十分廣泛。只有機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，才能以更大的優(yōu)勢，在市場競爭中立于不敗之地。

3 機械設(shè)計制造及其自動化的優(yōu)勢

在未來的發(fā)展中，將以機械設(shè)計制造的自動化水平作為檢驗其是否符合時代發(fā)展的重要標志。自動化的發(fā)展就是以電子技術(shù)所能發(fā)揮的優(yōu)勢為基礎(chǔ)，將以計算機為代表的先進技術(shù)加入機械設(shè)計制造之中，并實現(xiàn)其自動化的過程，其優(yōu)勢主要體現(xiàn)在：

3.1 降低了傳統(tǒng)手工的復(fù)雜性和難度

傳統(tǒng)手工技術(shù)的缺陷在于工作量大，且復(fù)雜，難以操作，而機械設(shè)計制造自動化技術(shù)的應(yīng)用，完美的解決了這個問題，其工作原理在于以計算機技術(shù)和電子科技的有效融合，來滿足機械設(shè)計制造的具體要求。自動化在實際工作中的優(yōu)勢在于以計算機技術(shù)代替人的工作對機械設(shè)計的過程以程序的方式執(zhí)行，大大的簡化了機械設(shè)計制造工作過程，降低了人的因素在操作中的影響，有效的避免了人工作業(yè)發(fā)生危險的可能性，確保工程的安全可行，同時也可促進生產(chǎn)效率的提高。

3.2 完善了監(jiān)督系統(tǒng)

在傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造中，人作為生產(chǎn)過程中的主要力量，控制著整個生產(chǎn)過程，包括對于故障及警報等的及時處理。而自動化的發(fā)展及應(yīng)用在工作中對解決此類問題有良好的效果，這是因為該技術(shù)可用內(nèi)部監(jiān)督系統(tǒng)監(jiān)管工程，并對工作中所有的細節(jié)進行統(tǒng)一檢驗，快速的搜尋故障的具體位置及成因并及時解決，確保工程的安全穩(wěn)定。由此可見，自動化的發(fā)展對于機械設(shè)計制造行業(yè)意義重大，相對于傳統(tǒng)機械設(shè)計而言，其優(yōu)勢不可取代。

4 機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展趨勢

4.1 實現(xiàn)機電一體化

目前，在計算機技術(shù)和信息技術(shù)迅速發(fā)展的大背景下，機電一體化作為機械制造行業(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)是機電一體化實現(xiàn)的技術(shù)保障。將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用其中，可有效的解決機械生產(chǎn)所需的精細化及高效化需求，同時具備信息化及職能化特點的數(shù)控系統(tǒng)的創(chuàng)建可實現(xiàn)機械生產(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)特點的機械產(chǎn)品，均能做到其生產(chǎn)過程以數(shù)控系統(tǒng)進行遠程控制完成。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)備的安全運行保駕護航。

4.2 實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化

科學技術(shù)的發(fā)展帶動計算機技術(shù)的進步，并使計算機技術(shù)得以大范圍應(yīng)用，從而促進了工作效率得到大力提高。而在機械制造行業(yè)中加入互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)并使二者相互結(jié)合，對于機電一體化的實現(xiàn)也有著重要意義?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用可對機械制造業(yè)的生產(chǎn)過程進行綜合管控，并充分利用監(jiān)視技術(shù)，全方位監(jiān)管生產(chǎn)的全部程序，及時發(fā)現(xiàn)問題并合理解決，保證生產(chǎn)在安全、穩(wěn)定的前提下持續(xù)進行。

4.3 實現(xiàn)智能化

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

4.4 實現(xiàn)微型化

納米和微米技術(shù)的應(yīng)用促使機械制造的未來走向微型化，這兩項技術(shù)的應(yīng)用可通過縮小產(chǎn)品體積，降低物料的使用，從而使生產(chǎn)成本隨之下降。同時，這兩項技術(shù)的應(yīng)用還有使設(shè)備更加靈活的功能。而納米技術(shù)的使用，對產(chǎn)品精度和性能的提高也是十分有效。除此以外，微型化的發(fā)展對機械制造模塊化也有較大的促進作用。在設(shè)備的結(jié)構(gòu)復(fù)雜且難以安裝的情況下，由于各零件的生產(chǎn)有著不同的廠家，而這些廠家所生產(chǎn)的產(chǎn)品種類繁多，標準不一，這時就體現(xiàn)了接口單元設(shè)計的重要地位，所以機械制造模塊化的加入，也加快了機械制造業(yè)的發(fā)展速度。

4.5 實現(xiàn)虛擬化

現(xiàn)階段，對于能夠說明產(chǎn)品特征和基本性能的圖樣設(shè)計通常以人力為主，靠人的手工描繪而成，經(jīng)常需要多次修改設(shè)計稿中的不足部分，直至完全符合需求才投入生產(chǎn)。所以，在圖樣開始設(shè)計到修改完成過程中，對于人力、物力的需求量比較大，不利于控制成本，且在將來的市場競爭中也會處于劣勢。由此可見，這項技術(shù)的未來應(yīng)向虛擬化發(fā)展。虛擬技術(shù)的應(yīng)用，可對設(shè)計階段及試樣中的數(shù)據(jù)以虛擬的方式進行處理，其優(yōu)點在于可有效的降低人力的投入，有利于生產(chǎn)成本的合理控制，最終實現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)濟目標。

4.6 實現(xiàn)綠色化

工業(yè)化生產(chǎn)對國民經(jīng)濟穩(wěn)固增長的作用不可小覷，但是，隨著當今社會人民生活水平越來越高，其副作用也日漸明顯，特別是對生態(tài)環(huán)境造成的惡劣影響。而生態(tài)環(huán)境的惡化已經(jīng)逐漸威脅到人們的日常生活，時刻損害著人們的身體健康。為了更好的解決這個問題，國內(nèi)出臺了許多關(guān)于綠色生產(chǎn)，節(jié)能減排的政策。對于這種情況，工業(yè)企業(yè)應(yīng)嚴格遵守國家的法律法規(guī)，將環(huán)境保護理念貫徹于生產(chǎn)過程中。將來，綠色環(huán)保這一目標也會在機械制造自動化中得以實現(xiàn)，對機械設(shè)備生產(chǎn)及制造過程中所產(chǎn)生的對環(huán)境有害的物質(zhì)應(yīng)及時處理，以保護生態(tài)環(huán)境。

5 結(jié)語

綜上所述，在社會的快速發(fā)展過程中，機械產(chǎn)品對于各行業(yè)的發(fā)展均有不同的影響。這對于機械制造行業(yè)來講，既是機遇又是挑戰(zhàn)。所以，自動化技術(shù)的應(yīng)用對于機械生產(chǎn)企業(yè)來說至關(guān)重要。機械生產(chǎn)企業(yè)必須重視對自動化技術(shù)的研究并廣泛應(yīng)用，以達到節(jié)約人力資源，優(yōu)化生產(chǎn)過程，最終提高企業(yè)經(jīng)濟效益的目的。而作為機械設(shè)計制造的技術(shù)人員，應(yīng)積極主動的學習自動化技術(shù)，在全面提高自身技術(shù)水平的基礎(chǔ)上，為機械制造行業(yè)的發(fā)展盡自己的一份力量。

參考文獻：

[1]楊泳超.機械自動化技術(shù)及其在機械制造中的應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化，2018，8（06）：43-44.

[2]陳玉，張永杰.機械設(shè)計制造及其自動化的設(shè)計原則及發(fā)展[J].內(nèi)燃機與配件，2018，（02）：78.

[3]王曉平.探討機械設(shè)計制造及其自動化的特征分析[J].內(nèi)燃機與配件，2018（08）：135-136.