淺談機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展方向

【摘?要】將傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造和機(jī)械自動(dòng)化進(jìn)行了比較，指出具有智能化的特征是現(xiàn)代機(jī)械和傳統(tǒng)的機(jī)械在功能上的本質(zhì)區(qū)別。機(jī)械自動(dòng)化在各行各業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展，顯現(xiàn)出了機(jī)械自動(dòng)化的優(yōu)點(diǎn)和效益。即多功能化、高效率、高可靠性、省材料、省能源，不斷滿足人們生活和生產(chǎn)多元化需求。從系統(tǒng)的觀念出發(fā)，將機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和過(guò)控技術(shù)綜合應(yīng)用于化工生產(chǎn)之中。著重例舉了鍋爐汽包水位、冷卻劑流量和氣氨排量的最佳控制方案。提出了過(guò)程自動(dòng)化控制今后的主要目標(biāo)，指明了機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展方向。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計(jì)制造;自動(dòng)化;產(chǎn)品;發(fā)展方向

計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)的調(diào)節(jié)和操縱部分通常會(huì)應(yīng)用在機(jī)械力、運(yùn)動(dòng)和能量流等現(xiàn)代機(jī)械系統(tǒng)當(dāng)中，這和機(jī)電一體化的概念相統(tǒng)一，所以，也可以用機(jī)電一體化來(lái)解釋現(xiàn)代機(jī)械。機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動(dòng)化要以機(jī)械和電子技術(shù)為基礎(chǔ)，把多學(xué)科技術(shù)進(jìn)行融合，形成現(xiàn)在的機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化學(xué)科。為了更好的提高生產(chǎn)力水平和生產(chǎn)效率，加強(qiáng)對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的研究是有重要意義的，因此，筆者在本文中對(duì)設(shè)計(jì)的原則、優(yōu)勢(shì)和獲得的效果進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，并明確指出了機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的發(fā)展方向。

1機(jī)械設(shè)計(jì)制造的原則

1.1設(shè)計(jì)制造的機(jī)械要符合客戶的功能需求

一個(gè)產(chǎn)品的生產(chǎn)是要符合客戶的某種實(shí)際需要的，要具備自己與別的產(chǎn)品所不同的特殊的功能。也就是說(shuō)一個(gè)優(yōu)良的機(jī)械要能滿足所需客戶的某種需要，具有自己獨(dú)特的功能。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化系統(tǒng)中，同樣要具備某些特殊功能，滿足客戶的某種具體需要。就是說(shuō)機(jī)械要能對(duì)所加工的物質(zhì)或信息等內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的處理，然后輸出符合對(duì)應(yīng)需求具有特殊功能的合格產(chǎn)品。

1.2運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新

需要進(jìn)行機(jī)械自動(dòng)化升級(jí)的行業(yè)非常多，可以根據(jù)產(chǎn)品或系統(tǒng)的主要功能差異進(jìn)行分類，以加工為主各種機(jī)械：以能量轉(zhuǎn)換為主的動(dòng)力機(jī)：以信息處理為主的各種儀器、辦公設(shè)備等。還可以根據(jù)機(jī)械的運(yùn)行方式進(jìn)行區(qū)分，比如說(shuō)各種削切機(jī)床等。可見(jiàn)，機(jī)械自動(dòng)化是很有發(fā)展?jié)摿Φ?，通過(guò)不斷進(jìn)行創(chuàng)先鋒，可以使機(jī)械與先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行完美的融合，生產(chǎn)出更多更具生產(chǎn)能力和生產(chǎn)效率的新機(jī)械來(lái)。

1.3機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的特點(diǎn)

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和新科學(xué)理論的出現(xiàn)，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造相較于傳統(tǒng)的機(jī)械制造發(fā)生了很大的變化，有了很多的新特點(diǎn)。首先，現(xiàn)代的機(jī)械設(shè)計(jì)制造是面向多個(gè)領(lǐng)域的，不僅用于輕重工業(yè)制造，還廣泛運(yùn)用于生產(chǎn)加工行業(yè)、設(shè)計(jì)制造行業(yè)等新興領(lǐng)域。隨著我國(guó)工業(yè)的發(fā)展，工業(yè)、制造業(yè)已經(jīng)由高速發(fā)展轉(zhuǎn)向高質(zhì)量發(fā)展，機(jī)械制造不再只用于保證產(chǎn)量，還更多地運(yùn)用于提高質(zhì)量、提高創(chuàng)新（比如汽車(chē)制造業(yè)、飛機(jī)制造業(yè)）。其次，現(xiàn)代的機(jī)械設(shè)計(jì)制造已經(jīng)走上自動(dòng)化、智能化的發(fā)展道路。隨著電子技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，各種形式的軟件和平臺(tái)可以支持我們進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)，發(fā)達(dá)的科學(xué)技術(shù)給機(jī)械設(shè)計(jì)制造帶來(lái)了極大的便利。

2機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的發(fā)展方向

2.1實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化

機(jī)電一體化在一些工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)取得了不錯(cuò)的成效，通過(guò)機(jī)械設(shè)備和電子設(shè)備的相互結(jié)合，利用電子設(shè)備進(jìn)行控制，使機(jī)械生產(chǎn)自動(dòng)化和智能化。某種意義上說(shuō)，機(jī)電一體化實(shí)際上就是機(jī)械自動(dòng)化的延展，是一般機(jī)械產(chǎn)品必然的發(fā)展方向。實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化，是當(dāng)今技術(shù)條件下機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的發(fā)展方向。

2.2提升智能化水平

現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化與之前的機(jī)械設(shè)計(jì)制造的主要區(qū)別就在于智能化程度，這也是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的一個(gè)重要特點(diǎn)。現(xiàn)在很多的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化過(guò)程中，智能化程度不高，遠(yuǎn)達(dá)不到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，人在機(jī)械的使用過(guò)程中還承擔(dān)著重要的作用，所以說(shuō)，提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的智能水平是其未來(lái)的發(fā)展方向，這可以更好的節(jié)約勞動(dòng)力成本，最終使機(jī)械代替人從事制造工作。

2.3機(jī)械設(shè)計(jì)制造虛擬數(shù)字化

機(jī)械設(shè)計(jì)以理論圖紙?jiān)O(shè)計(jì)為主，設(shè)計(jì)人員根據(jù)產(chǎn)品特性和功能先繪制設(shè)計(jì)圖紙，再根據(jù)圖紙進(jìn)行樣品生產(chǎn)，最后在檢驗(yàn)無(wú)誤后進(jìn)行批量生產(chǎn)。這種傳統(tǒng)設(shè)計(jì)制造方式，對(duì)人力、物力的浪費(fèi)很多，況且因?yàn)榻?jīng)手人員眾多很容易產(chǎn)生紕漏，致使設(shè)計(jì)制造出現(xiàn)偏差。隨著目前計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，針對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的軟件功能日趨成熟，未來(lái)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的設(shè)計(jì)人員可以直接利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行虛擬數(shù)字化的機(jī)械設(shè)計(jì)，并用專門(mén)的設(shè)備對(duì)虛擬數(shù)字化的設(shè)計(jì)進(jìn)行檢驗(yàn)，不通過(guò)檢驗(yàn)的設(shè)計(jì)，可以直接在計(jì)算機(jī)軟件中進(jìn)行修正，調(diào)整。而通過(guò)檢驗(yàn)的設(shè)計(jì)，可以把設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)直接采集進(jìn)生產(chǎn)系統(tǒng)，進(jìn)行批量的機(jī)械生產(chǎn)。

2.4實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程的網(wǎng)絡(luò)化控制

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化的實(shí)際應(yīng)用中，可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)控制機(jī)械制造和生產(chǎn)的過(guò)程，但卻不能網(wǎng)絡(luò)化的掌控生產(chǎn)全過(guò)程。就比如說(shuō)發(fā)生設(shè)計(jì)或系統(tǒng)故障時(shí)，機(jī)械的正常生產(chǎn)就會(huì)被迫停止，需要設(shè)計(jì)或維修人員到場(chǎng)進(jìn)行處理，在他們沒(méi)有到現(xiàn)場(chǎng)的這段時(shí)間，一切和生產(chǎn)相關(guān)的工作都不能進(jìn)行，對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)是不小的損失。而未來(lái)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控技術(shù)的使用對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化生產(chǎn)實(shí)習(xí)網(wǎng)絡(luò)化控制，到那時(shí)即便機(jī)械出現(xiàn)故障，也可以通過(guò)2.5提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的綠色環(huán)保意識(shí)工業(yè)化進(jìn)程推動(dòng)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，提高了人們的生活水平，但工業(yè)發(fā)展的弊端也暴露出來(lái)了。地球環(huán)境隨著工業(yè)的發(fā)展遭受了嚴(yán)重的破壞，使人們的生活和身體健康都受到了威脅。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化是未來(lái)的工業(yè)發(fā)展方向，所以綠色環(huán)保的理念要成為今后機(jī)械設(shè)計(jì)制造以及自動(dòng)化發(fā)展方向，企業(yè)在機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)就要考慮機(jī)械使用過(guò)程中的能耗、污染等環(huán)保問(wèn)題，盡量減少新設(shè)計(jì)機(jī)械對(duì)環(huán)境的污染。而在機(jī)械制造生產(chǎn)的管理上以綠色管理理念為指導(dǎo)，對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)生的廢物垃圾中的有害物質(zhì)進(jìn)行科學(xué)的無(wú)害處理，在機(jī)械制造的生產(chǎn)過(guò)程的同時(shí)盡企業(yè)最大的能力保護(hù)周?chē)沫h(huán)境。

3結(jié)語(yǔ)

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化的發(fā)展過(guò)程中，要始終保持先進(jìn)技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，保證機(jī)械功能的不斷提高。低能耗、高功能、出眾的質(zhì)量是自動(dòng)化機(jī)械的顯著特點(diǎn)，這就要求機(jī)械設(shè)計(jì)人員要把自動(dòng)化作為設(shè)計(jì)的最終目標(biāo)，設(shè)計(jì)制造出符合市場(chǎng)的需要，有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。當(dāng)然，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化本身也要遵循自己的發(fā)展方向，要實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化，要提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的智能水平，在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中充分發(fā)揮數(shù)字虛擬化軟件的作用，爭(zhēng)取在實(shí)際的機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化控制，還要注重機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化應(yīng)用過(guò)程中的綠色環(huán)保意識(shí)，這樣才是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化未來(lái)的發(fā)展方向。

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作者簡(jiǎn)介：

李寶立，男，遼寧省朝陽(yáng)市，本科，就讀于遼東學(xué)院化工與機(jī)械學(xué)院B1706機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化專業(yè)，學(xué)號(hào)0612417021。研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化。

（作者單位：遼東學(xué)院化工與機(jī)械學(xué)院）