提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化水平的有效途徑

吳世立

(昆明冶金高等?？茖W(xué)校，云南 昆明 650033)

1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的積極意義

在我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)中，對(duì)于自動(dòng)化技術(shù)的利用，可以大大提高相關(guān)設(shè)備數(shù)據(jù)信息的收集效率，及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中存在的問(wèn)題，從而采取正確的補(bǔ)救措施。利用相關(guān)的數(shù)據(jù)信息手段還能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械制造和運(yùn)作的自動(dòng)化控制，克服傳統(tǒng)模式下無(wú)法克服的難題，解決傳統(tǒng)模式中存在的設(shè)計(jì)缺陷，推動(dòng)我國(guó)機(jī)械制造工藝進(jìn)一步提高，加快相關(guān)的機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)和機(jī)械運(yùn)作使用產(chǎn)業(yè)不斷地革新發(fā)展，從而能夠大大提高現(xiàn)代化的發(fā)展水平。相關(guān)的機(jī)械化設(shè)計(jì)制造產(chǎn)業(yè)在發(fā)展過(guò)程中，一定要堅(jiān)持自主創(chuàng)新，不斷提高國(guó)產(chǎn)機(jī)械設(shè)備的競(jìng)爭(zhēng)力，在獲得企業(yè)效益的同時(shí)，還推動(dòng)了我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化水平的發(fā)展。

1.1 優(yōu)化傳統(tǒng)生產(chǎn)模式

傳統(tǒng)機(jī)械加工方式需要人工進(jìn)行機(jī)械的操作，以及配合機(jī)械的相關(guān)加工生產(chǎn)，這種方式對(duì)工人的需求較大，并且對(duì)人機(jī)之間配合提出了較高的要求，這種模式生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量均不高。而自動(dòng)化技術(shù)與機(jī)械加工的結(jié)合，讓機(jī)械制作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，從而讓機(jī)械制造效率更高，并且機(jī)械配合精度更高，加工機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量也更高，同時(shí)這種模式也會(huì)節(jié)省大量人工成本。

1.2 提高生產(chǎn)的安全性

傳統(tǒng)機(jī)械生產(chǎn)模式中人工參與機(jī)會(huì)較多，從而安全風(fēng)險(xiǎn)如機(jī)械傷害等事故的發(fā)生幾率也較大，加之發(fā)生安全風(fēng)險(xiǎn)后仍需要人工進(jìn)行機(jī)械停機(jī)或其他操作，難以快速消除安全風(fēng)險(xiǎn)。自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備可以有效避免這種情況發(fā)生，自動(dòng)化設(shè)計(jì)中可以實(shí)現(xiàn)一些安全因素的預(yù)防和聯(lián)動(dòng)，有效避免安全問(wèn)題的發(fā)生，即使有安全問(wèn)題發(fā)生，也會(huì)及時(shí)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，將安全問(wèn)題消除。

1.3 提升工業(yè)智能化程度

自動(dòng)化機(jī)械需要與當(dāng)前的計(jì)算機(jī)技術(shù)有效地融合，從而能夠?qū)⒁恍┲悄芤蛩厝谌氲綑C(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中，從而實(shí)現(xiàn)通過(guò)設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，即可完成機(jī)械的制作加工，甚至可以實(shí)現(xiàn)為機(jī)械加工提供一些可行的方案。

2 我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化存在的問(wèn)題分析

2.1 自動(dòng)化程度不高

一些發(fā)達(dá)國(guó)家在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化方面建有完善的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，并且研發(fā)投入較大，設(shè)計(jì)中計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用程度較高，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的機(jī)械設(shè)備具有很高的自動(dòng)化程度，有些機(jī)械可以實(shí)現(xiàn)參數(shù)設(shè)置完成，輸入原料即可獲得產(chǎn)品，并且產(chǎn)品的質(zhì)量比人工操控機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量更高。但是我國(guó)的自動(dòng)化機(jī)械設(shè)計(jì)起步較晚，仍處于探索階段，一些設(shè)計(jì)參數(shù)仍不完善，雖然逐步實(shí)現(xiàn)機(jī)械的自動(dòng)化設(shè)計(jì)，但是自動(dòng)化程度與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍比較落后，一些仍需人工進(jìn)行干預(yù)，自動(dòng)化程度不高。

2.2 研發(fā)力度不足

一些發(fā)達(dá)國(guó)家機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化程度高的重要原因是其投入了大量的研發(fā)資金，并且高薪聘用一些具有豐富經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí)的機(jī)械設(shè)計(jì)和研發(fā)人員。在微型機(jī)設(shè)備獲得成功后，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化進(jìn)入更高的層次。但是我國(guó)在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動(dòng)化方面存在投入資金不足，研發(fā)程度不高的弊端，這也與我國(guó)一些高精尖的自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備應(yīng)用較少有關(guān)，對(duì)此要想提高我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化水平，必須有效地提升研發(fā)力度，增加研發(fā)的投入。

3 提升我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化水平途徑

3.1 設(shè)計(jì)制造與計(jì)算機(jī)技術(shù)有效融合

計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展可以說(shuō)日新月異，當(dāng)前自動(dòng)化機(jī)械設(shè)計(jì)制造離不開(kāi)計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持，前期的零件設(shè)計(jì)和裝配需要借助計(jì)算機(jī)3D設(shè)計(jì)軟件等進(jìn)行，一些設(shè)計(jì)參數(shù)需要借助計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬，一些自動(dòng)化需要PLC、DCS甚至更加智能的計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行控制，并且計(jì)算機(jī)技術(shù)還可以模擬設(shè)備的運(yùn)行情況，進(jìn)行虛擬產(chǎn)品的制造，通過(guò)虛擬產(chǎn)品與市場(chǎng)需求進(jìn)行對(duì)比，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品性能優(yōu)化，降低產(chǎn)品成本。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化過(guò)程中應(yīng)依托當(dāng)前的一些先進(jìn)計(jì)算機(jī)手段，不斷提升設(shè)計(jì)水平。另外，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化過(guò)程中還要與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行有效地結(jié)合，如實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的遠(yuǎn)程控制、智能控制等。

3.2 不斷加大機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的研發(fā)力度

我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化水平不高的重要問(wèn)題和原因是當(dāng)前投入的研發(fā)力度不夠，為有效改善此局面，就需要不斷加大研發(fā)力度，積極聘用一些具有較高研發(fā)能力的人才，通過(guò)不斷地實(shí)驗(yàn)研究，完善機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的相關(guān)參數(shù)，并且通過(guò)不斷地應(yīng)用對(duì)機(jī)械設(shè)備的性能進(jìn)行完善。

3.3 堅(jiān)持綠色環(huán)保理念

隨著世界范圍對(duì)環(huán)境的重視，環(huán)保理念已經(jīng)融入到各行各業(yè)的發(fā)展當(dāng)中，其中機(jī)械制造是服務(wù)各行各業(yè)發(fā)展的重要前提，因此在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化過(guò)程中應(yīng)有效地秉承綠色環(huán)保的理念。保證機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中所應(yīng)用的原料綠色環(huán)保，也要保證設(shè)備加工的過(guò)程綠色環(huán)保。以綠色環(huán)保為前提，再綜合機(jī)械設(shè)備的性能和成本等因素進(jìn)行機(jī)械的設(shè)計(jì)和制造，有效契合當(dāng)前我國(guó)“綠水青山就是金山銀山”的發(fā)展理念。

3.4 加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用

在人們的日常生活和工作過(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用已經(jīng)滲透到了方方面面，我們的很多日常事務(wù)辦理都離不開(kāi)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。那么在機(jī)械制造設(shè)計(jì)和自動(dòng)化完善過(guò)程中亦是如此，當(dāng)前可以利用信息大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)其機(jī)械的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行三維模擬，然后將模擬數(shù)據(jù)的3D模型和實(shí)際的建筑模型進(jìn)行對(duì)比，然后找出兩者存在的差距，這樣的方法就能夠找到機(jī)械制造設(shè)計(jì)和自動(dòng)化的不足與缺點(diǎn)，就能夠克服其技術(shù)問(wèn)題。然后要及時(shí)對(duì)機(jī)械數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，建立相關(guān)的信息數(shù)據(jù)庫(kù)，為以后的機(jī)械制造數(shù)據(jù)研究提供數(shù)據(jù)參考，這樣的方式不僅能夠收集到實(shí)用有效的機(jī)械數(shù)據(jù)，還能夠以其數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，助力我國(guó)相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展。此外，還能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)跨越時(shí)空的限制，對(duì)其信息數(shù)據(jù)進(jìn)行收集歸類和整理，可以通過(guò)科學(xué)技術(shù)及時(shí)地發(fā)現(xiàn)機(jī)械生產(chǎn)制造中出現(xiàn)的相關(guān)問(wèn)題，從而及時(shí)采取補(bǔ)救措施，在提高企業(yè)機(jī)械制造工藝水平的同時(shí)，大大降低了企業(yè)的次品率和生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)經(jīng)營(yíng)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)效益。

4 結(jié)語(yǔ)

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化對(duì)于推動(dòng)我國(guó)的產(chǎn)業(yè)改革，改善傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式，提高生產(chǎn)安全性和智能化具有重要的意義，但是我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化起步較晚，加之研發(fā)投入不足，自動(dòng)化、智能化程度不高。因此在后續(xù)的發(fā)展當(dāng)中，要不斷加強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的研發(fā)力度，同時(shí)注重與先進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合，并且堅(jiān)持綠色環(huán)保的發(fā)展理念，保證機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展。