機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)研究

劉盛兵

摘 要：工業(yè)是一國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基石，中國(guó)工業(yè)發(fā)展蒸蒸日上。同時(shí)，機(jī)械制造業(yè)在工業(yè)中發(fā)揮著中流砥柱的作用。在中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展過程中，機(jī)械制造業(yè)逐漸向與自動(dòng)化融合的方向發(fā)展，成為科技研究的重要內(nèi)容。與自動(dòng)化的深度融合，對(duì)于自動(dòng)化控制的理論掌握有利于推動(dòng)中國(guó)工業(yè)的綜合發(fā)展水平?；诖耍疚尼槍?duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行探討分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：發(fā)展趨勢(shì);機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化

引言

伴隨我國(guó)全球經(jīng)濟(jì)一體化的發(fā)展，機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)成為了我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐，機(jī)械設(shè)計(jì)及內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品制造要逐步向智能化、自動(dòng)化方向發(fā)展，應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)來融入到企業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，會(huì)使整體內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)品并更加智能，將多種技術(shù)融入到產(chǎn)品的研制中來，會(huì)提高產(chǎn)品自動(dòng)化水平，也提高了內(nèi)燃機(jī)生產(chǎn)制造的效率。

1機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化特征

1.1綜合性

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)展中，其自身最為明顯的特點(diǎn)之一就是具有綜合性特點(diǎn)。對(duì)其展開深入分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)在整個(gè)機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展中會(huì)涉及到的產(chǎn)品相對(duì)比較多，不僅會(huì)體現(xiàn)在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)以及制造方面，而且經(jīng)濟(jì)效益以及行業(yè)整個(gè)競(jìng)爭(zhēng)等各方面因素也會(huì)體現(xiàn)在其中。比如針對(duì)一些發(fā)展規(guī)模相對(duì)比較大的機(jī)械制造以及自動(dòng)化項(xiàng)目而言，經(jīng)過對(duì)比之后，可以擇優(yōu)來對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行適當(dāng)?shù)母?jìng)爭(zhēng)，這種現(xiàn)象不可避免。綜合性對(duì)比中，會(huì)對(duì)整個(gè)機(jī)器設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的價(jià)值進(jìn)行對(duì)比分析，這樣有利于從根本上保證國(guó)家自身綜合實(shí)力的全面有效提升。綜合性特征在相關(guān)企業(yè)的發(fā)展中，能夠?yàn)槠渥陨淼淖饔眠M(jìn)行不斷強(qiáng)化，這樣不僅能夠從根本上實(shí)現(xiàn)其自身的綜合效益有所增加，而且能夠保證制造工藝水平的全面提升[1]。

1.2系統(tǒng)性

與目前機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行結(jié)合分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)在實(shí)踐中其自身已經(jīng)對(duì)工程體系進(jìn)行科學(xué)合理的構(gòu)建。在該體系的建設(shè)以及具體應(yīng)用中，能夠?qū)Ω鞣N不同類型技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)?shù)膭?chuàng)新和改進(jìn)，這樣做的根本目的是為了滿足機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化在運(yùn)行時(shí)的個(gè)性化需求。比如在實(shí)踐中，對(duì)于信息技術(shù)以及遙感技術(shù)等，在某種程度上能夠?yàn)橄到y(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)提供保證，這些技術(shù)在具體應(yīng)用時(shí)，可以從側(cè)面的角度出發(fā)，對(duì)整個(gè)技術(shù)的精度水平程度進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼故?。除此之外，相關(guān)設(shè)備在制造時(shí)，各種不同類型設(shè)計(jì)技術(shù)手段在其中的應(yīng)用，能夠?qū)⒓夹g(shù)的價(jià)值性充分發(fā)揮出來，對(duì)于整個(gè)技術(shù)的組織管理水平提升而言，具有非常重要的影響和作用。

1.3安全性

使用傳統(tǒng)制造行業(yè)加手工的方式來生產(chǎn)產(chǎn)品，但是在產(chǎn)品生產(chǎn)制造領(lǐng)域，安全操作是第一環(huán)節(jié)，也是制造公司首個(gè)任務(wù)。在手工操作機(jī)械設(shè)備時(shí)，容易出現(xiàn)人員的安全事故，在國(guó)內(nèi)廣東省就曾經(jīng)出現(xiàn)攪拌機(jī)傷人的事故。傳統(tǒng)的機(jī)械操作均是為了擴(kuò)大生產(chǎn)，但是在使用大型機(jī)械設(shè)備時(shí)，需要專業(yè)人員進(jìn)行操作，操作人員就會(huì)產(chǎn)生安全事故隱患，但是大型設(shè)備也不容易控制，如果操作時(shí)出現(xiàn)操作失誤，就會(huì)帶來很大的安全隱患。在當(dāng)前國(guó)內(nèi)技術(shù)飛速發(fā)展背景下，一些自動(dòng)化技術(shù)智能化技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)線上，提高了大型設(shè)備操控性能，使用電腦計(jì)算機(jī)終端實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。機(jī)械設(shè)備工作人員就可以在遠(yuǎn)程的計(jì)算機(jī)平臺(tái)上遠(yuǎn)程監(jiān)控生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)試驗(yàn)的自動(dòng)化運(yùn)作，盡管當(dāng)前國(guó)內(nèi)機(jī)械自動(dòng)化水平還不是很高，工作人員并不能夠?qū)崿F(xiàn)完全的遠(yuǎn)程操作，但是相比過去傳統(tǒng)式的制造自動(dòng)化水平，已經(jīng)顯著地提高了產(chǎn)品生產(chǎn)效率，而且大幅度地降低了生產(chǎn)設(shè)備的故障發(fā)生率，以保證制造人員的自身生命安全。機(jī)械制造技術(shù)自動(dòng)化技術(shù)能夠根據(jù)當(dāng)前生產(chǎn)線上設(shè)置出來的程序來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)，避免生產(chǎn)期間出現(xiàn)一些故障，設(shè)定自動(dòng)化的程序，可以提高設(shè)備生產(chǎn)運(yùn)行效率，而且也會(huì)進(jìn)一步降低故障而引發(fā)的各類損失。

1.4效率性

對(duì)制造公司來講，提高生產(chǎn)效率，可以為公司帶來很多的經(jīng)濟(jì)效益。傳統(tǒng)式的手工操作中，生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量參差不齊，而且生產(chǎn)效率偏低。工作人員在操作大型機(jī)械設(shè)備時(shí)，會(huì)有一些安全隱患，生產(chǎn)制造期間，制造人員遵守操作規(guī)定，并按照步驟來實(shí)施。由于生產(chǎn)時(shí)間較長(zhǎng)，生產(chǎn)作業(yè)環(huán)節(jié)比較復(fù)雜，在任何時(shí)間段內(nèi)，某一個(gè)制造環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，那將對(duì)整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量產(chǎn)生很大影響，這類生產(chǎn)制造的模式就會(huì)造成原料與能源浪費(fèi)，而增加更多的制造成本。自動(dòng)化技術(shù)要通過電腦終端來控制，可以減少制造人員的數(shù)量，降低生產(chǎn)勞動(dòng)力的成本，同時(shí)可以進(jìn)一步壓縮生產(chǎn)制造的時(shí)間，確保了各制造流程通暢，能夠提高產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量水平，也能夠促使制造公司向智能化方向發(fā)展[2]。

2機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化優(yōu)勢(shì)

各種機(jī)床在使用時(shí)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造以及自動(dòng)化技術(shù)在具體運(yùn)行中，與小型電動(dòng)機(jī)以及大型內(nèi)燃機(jī)等具有密切聯(lián)系。不同類型的運(yùn)動(dòng)能量轉(zhuǎn)換機(jī)器在運(yùn)行時(shí)，勢(shì)必會(huì)對(duì)能量進(jìn)行一定轉(zhuǎn)變，促使機(jī)械生產(chǎn)的需求能夠得到有效落實(shí)，這種技術(shù)在實(shí)踐中的運(yùn)用相對(duì)比較成熟。數(shù)據(jù)信息在整個(gè)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造以及其自動(dòng)化行業(yè)中的應(yīng)用相對(duì)比較廣泛，能夠?qū)崿F(xiàn)各類數(shù)據(jù)的妥善處理。在整個(gè)生產(chǎn)中會(huì)直接按照原標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)生產(chǎn)對(duì)象的形象、尺寸以及物理機(jī)械性質(zhì)等進(jìn)行確定。工藝過程通?？梢苑譃殍T造、鍛壓以及機(jī)械加工等，利用機(jī)械加工方法進(jìn)行處理時(shí)，逐漸將毛坯的狀態(tài)進(jìn)行改善，以此來形成符合現(xiàn)實(shí)要求的加工工藝手段。這樣才能夠保證汽車的零部件在生產(chǎn)時(shí)的質(zhì)量，比如針對(duì)一批軸進(jìn)行加工時(shí)，如果其自身的外圓表面粗車，可以將其它做成一道工序，如果一個(gè)軸先粗車，緊接著掉頭后對(duì)裝夾進(jìn)行精車，可以被稱之為是另外一段工序。如果整個(gè)生產(chǎn)量相對(duì)比較大，可以先完成工件的粗車，緊接著對(duì)其進(jìn)行精車處理，雖然其他條件并不會(huì)發(fā)生任何改變，但是卻變成了兩道工序。

2.1有利于提高生產(chǎn)安全性

與目前機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化生產(chǎn)過程進(jìn)行結(jié)合分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)階段比較常見的問題之一是安全問題。由于安全問題涉及到的影響因素相對(duì)比較多，同時(shí)對(duì)于質(zhì)量安全以及人員安全等會(huì)產(chǎn)生一定影響。我國(guó)機(jī)械生產(chǎn)工作在發(fā)展中，與現(xiàn)有的各類事故進(jìn)行結(jié)合分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)由于操作人員自身操作不當(dāng)而引起的事故案例相對(duì)比較多。導(dǎo)致這些問題出現(xiàn)的原因是由于現(xiàn)有的工具比較落后，同時(shí)無法利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)手段對(duì)機(jī)械制造行業(yè)起到良好的支撐效果。這樣很難保證機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)可以得到有效維持，與此同時(shí)，在整個(gè)機(jī)械制造工作的具體展開中，相關(guān)工作人員并沒有提前做好一系列的防護(hù)準(zhǔn)備，很容易引起各種不同類型的事故。對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，能夠?qū)ιa(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行相對(duì)比較完整和系統(tǒng)性的建設(shè)，這樣做的根本目的是為了保證機(jī)器設(shè)備自身具有一定的完善性和有效性[3]。

2.2有利于減輕資源的浪費(fèi)

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化本身是工業(yè)化的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，在整個(gè)生產(chǎn)中勢(shì)必會(huì)損耗大量的原材料。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化在具體應(yīng)用時(shí)，同樣會(huì)產(chǎn)生非常多的廢棄物，這些廢棄物會(huì)排放到空氣當(dāng)中，造成生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重的危害影響。廢水如果無法得到及時(shí)有效的排污處理，直接流入到湖河流或者湖泊當(dāng)中，會(huì)導(dǎo)致水質(zhì)受到大面積的污染影響。除此之外，部分有毒的廢棄物如果直接埋到地下，土壤會(huì)受到嚴(yán)重的危害影響，在受到危害影響的土壤上，對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行種植，農(nóng)作物自身的狀態(tài)勢(shì)必會(huì)受到嚴(yán)重威脅。

3機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的未來發(fā)展趨勢(shì)

3.1綠色趨勢(shì)

新時(shí)期背景下，我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展形勢(shì)相對(duì)比較良好，對(duì)于環(huán)境保護(hù)提出的要求越來越高，社會(huì)各界對(duì)于環(huán)境保護(hù)的重視程度越來越明顯。由此可以看出，目前的環(huán)境污染問題越來越嚴(yán)重，對(duì)于人類自身的日常生活生產(chǎn)等環(huán)節(jié)造成了嚴(yán)重的危害影響。環(huán)境保護(hù)逐漸成為重要的發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)也是在實(shí)踐中需要長(zhǎng)期堅(jiān)持的任務(wù)，人們自身的物質(zhì)生活水平一直在不斷增長(zhǎng)。某種程度上，人們對(duì)于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)理念越來越強(qiáng)烈，引導(dǎo)人們以自發(fā)性的方式對(duì)生態(tài)保護(hù)條件進(jìn)行不斷完善和優(yōu)化，能夠逐漸形成良好的環(huán)境衛(wèi)生理念。這樣不僅能夠從根本上避免環(huán)境受到嚴(yán)重的污染影響，而且能夠避免生態(tài)資源出現(xiàn)大面積的浪費(fèi)。與目前機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行結(jié)合分析時(shí)，發(fā)現(xiàn)其在環(huán)境生態(tài)保護(hù)方面的重視程度普遍比較高，該行業(yè)目前正處于綠色化的發(fā)展趨勢(shì)?，F(xiàn)階段制造環(huán)節(jié)在操作中，其自身對(duì)于各種不同類型材料進(jìn)行選擇時(shí)，材料在選擇時(shí)能夠盡可能滿足新時(shí)期背景下對(duì)于綠色化生產(chǎn)提出的個(gè)性化需求，滿足材料的回收可利用需求[4]。制造時(shí)生產(chǎn)出來的產(chǎn)品可以有對(duì)應(yīng)的綠色標(biāo)志，除此之外，具有綠色標(biāo)志的產(chǎn)品在實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)時(shí)，能夠從根本上保證機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化在運(yùn)作中的成本投入得到有效控制，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的穩(wěn)定增長(zhǎng)。結(jié)合現(xiàn)實(shí)要求，滿足大眾對(duì)于綠色化發(fā)展的個(gè)性化需求，將綠色技術(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的開發(fā)和利用，這樣不僅能夠從根本上保證各種不同類型機(jī)械設(shè)備的整體利用率有所提升，而且能夠避免出現(xiàn)嚴(yán)重的浪費(fèi)現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)機(jī)械生產(chǎn)綠色化的基本目標(biāo)。

3.2數(shù)字化趨勢(shì)

新時(shí)期背景下，我國(guó)已經(jīng)全面進(jìn)入到信息化數(shù)字化時(shí)代，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)而言，其自身在未來發(fā)展中最為重要的趨勢(shì)之一就是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，主要體現(xiàn)在圖紙的整個(gè)儲(chǔ)存以及設(shè)備參數(shù)的改變等各方面。通過對(duì)數(shù)字化技術(shù)的合理利用，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)圖紙科學(xué)合理的儲(chǔ)存，能夠從根本上保證圖紙的準(zhǔn)確性和有效性，而且能夠滿足圖紙?jiān)趦?chǔ)存以及后續(xù)調(diào)取時(shí)的個(gè)性化需求。與此同時(shí)，該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，能夠?qū)σ幌盗械纳a(chǎn)故障起到良好的預(yù)警效果，逐漸形成相對(duì)比較良好的運(yùn)行狀態(tài)，保證整個(gè)生產(chǎn)狀態(tài)的穩(wěn)定性和安全性。通過相關(guān)科學(xué)技術(shù)手段的合理利用，能夠保證機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)自動(dòng)化環(huán)節(jié)工作全面有序開展，在保證能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程操控的基礎(chǔ)上，可以推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的數(shù)字化建設(shè)和發(fā)展[5]。

3.3整合趨勢(shì)

整合趨勢(shì)目前可以被看作是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展中比較明顯的一種發(fā)展趨勢(shì)，在整合趨勢(shì)的影響下，可以實(shí)現(xiàn)各種不同類型信息技術(shù)相互之間的有效結(jié)合。對(duì)符合現(xiàn)實(shí)要求的機(jī)械技術(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的引進(jìn)和利用，同時(shí)可以將其直接同步到對(duì)應(yīng)的設(shè)備當(dāng)中，不僅能夠保證生產(chǎn)工作的需求得到有效落實(shí)，而且可以保證其自身的精準(zhǔn)性得到有效提升。在整合趨勢(shì)影響下，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化雖然面臨的工作環(huán)境相對(duì)比較復(fù)雜，但是仍然可以以高質(zhì)量的狀態(tài)完成一系列的工作和任務(wù)，其自身的日常工作效率和質(zhì)量有明顯上升趨勢(shì)。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化在具體發(fā)展中，可以遵循新時(shí)期的發(fā)展趨勢(shì)，逐漸朝著智能化的趨勢(shì)轉(zhuǎn)變，無論是在機(jī)械制造的運(yùn)營(yíng)或者監(jiān)督管理方面，可以將智能化技術(shù)作為基礎(chǔ)，為其自身的精準(zhǔn)性提供保證。這樣不僅能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化的監(jiān)督和管理，而且能夠逐漸將人工監(jiān)督管理模式進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜〈徑夤ぷ魅藛T日常工作時(shí)的工作量和負(fù)擔(dān)，適當(dāng)?shù)慕夥艅趧?dòng)力，以此來達(dá)到良好的應(yīng)用效果。

3.4網(wǎng)絡(luò)化、微型化趨勢(shì)

各種不同類型的行業(yè)和領(lǐng)域在發(fā)展中，逐漸對(duì)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行廣泛應(yīng)用，以此來實(shí)現(xiàn)各領(lǐng)域的穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)在日常運(yùn)作和發(fā)展中，逐漸朝著網(wǎng)絡(luò)化和微型化的趨勢(shì)發(fā)展，與現(xiàn)階段各種不同類型先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)手段進(jìn)行有效結(jié)合，實(shí)現(xiàn)全球生產(chǎn)以及經(jīng)濟(jì)化集合為一體的發(fā)展模式。這樣做的根本目的是為了保證企業(yè)自身競(jìng)爭(zhēng)力的有效提升，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化行業(yè)在發(fā)展中生產(chǎn)出來的各種不同類型產(chǎn)品，可以直接以網(wǎng)絡(luò)的方式進(jìn)行普及，甚至可以滿足國(guó)際市場(chǎng)的個(gè)性化需求。微型化的發(fā)展主要是指其自身在對(duì)各種不同類型產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，其自身的精準(zhǔn)性可以得到有效提升，比如各種不同類型機(jī)械設(shè)備的零件尺寸可以逐漸變得更加的微小，甚至可以逐漸朝著微米或者納米的趨勢(shì)發(fā)展[6]。由此可以看出，機(jī)械的設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的整體發(fā)展趨勢(shì)相對(duì)比較良好。

結(jié)束語

我國(guó)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造方面的發(fā)展時(shí)間并不長(zhǎng)，但發(fā)展速度較快。也正是由于該行業(yè)的迅速發(fā)展，為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展提供了契機(jī)，并與電子技術(shù)結(jié)合在一起，帶動(dòng)了我國(guó)整體技術(shù)革新，技術(shù)保障作用也進(jìn)一步發(fā)揮。

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