研究機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展及方向

孫銘池

摘要：在行業(yè)發(fā)展中，企業(yè)的生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品的質(zhì)量是保證行業(yè)的健康發(fā)展的關(guān)鍵之一。企業(yè)必須要引進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)，并且加強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的改進(jìn)。由于機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)是一種需要應(yīng)用較為先進(jìn)的技術(shù)，雖然機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展有著良好的發(fā)展前景，但是在其具體應(yīng)用上，還存在著部分問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造;自動(dòng)化;發(fā)展

中圖分類號(hào)：TH122?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

引言

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化水平的提高促使勞動(dòng)力逐漸被解放，社會(huì)生產(chǎn)效率顯著提升。我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化領(lǐng)域的發(fā)展起步較晚，目前雖取得一定的發(fā)展成就，但與發(fā)達(dá)國(guó)家間還存在一定距離，有必要對(duì)其發(fā)展方向進(jìn)行辨析和總結(jié)。

1、機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的主要作用

1.1使傳統(tǒng)行業(yè)變得更加高效

很多行業(yè)現(xiàn)在生產(chǎn)產(chǎn)品的時(shí)候，都會(huì)盡量采用自動(dòng)化這種技術(shù)，盡量降低人工操作的失誤，減少生產(chǎn)成本，不但速度提高了，生產(chǎn)效率也提升了。機(jī)械自動(dòng)化的一個(gè)核心要點(diǎn)，就是操作自動(dòng)化，這樣可以極大地優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量，有了計(jì)算機(jī)這個(gè)大腦的指令，依照編程進(jìn)行產(chǎn)品加工，可以生產(chǎn)出更豐富多彩的產(chǎn)品式樣，不在局限于工人的技術(shù)水平，工廠產(chǎn)品升級(jí)的周期也大幅度縮短。

1.2后期修復(fù)變得更加簡(jiǎn)單

機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用的是計(jì)算機(jī)科技，它可以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求，達(dá)到加工生產(chǎn)的目的。采用了這種科技化的手段以后，不用很多人工操作，也不用許多零部件參與就可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)，只需要設(shè)定需求就可以了，如果遇到故障也有自動(dòng)顯示，讓維修工作變得快捷。

1.3盡可能減少安全隱患

傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式比較復(fù)雜，人員傷亡的情況時(shí)有發(fā)生，但是自動(dòng)化設(shè)備由于具備監(jiān)控技術(shù)，讓這一可能性變得很低。只要機(jī)器發(fā)生了安全性能故障，如電力故障、高溫故障等，機(jī)器會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，人們可以快速找到故障原因，避免安全事故發(fā)生和人員傷亡然后進(jìn)行報(bào)警診斷，及時(shí)解決問(wèn)題，讓機(jī)器恢復(fù)正常運(yùn)用。

1.4能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械制造企業(yè)的生產(chǎn)自動(dòng)化和生產(chǎn)智能化

和傳統(tǒng)的以人工操作為主的機(jī)械企業(yè)生產(chǎn)模式相比，引入了機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)的機(jī)械設(shè)計(jì)企業(yè)，只需要操作人員進(jìn)行相關(guān)的流程操作和把控，就能夠保證自動(dòng)化技術(shù)在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的應(yīng)用，保證各個(gè)生產(chǎn)過(guò)程、各個(gè)環(huán)節(jié)都受到自動(dòng)化技術(shù)的把控。并且在自動(dòng)化技術(shù)的操作下，各個(gè)設(shè)備能夠自動(dòng)進(jìn)行產(chǎn)品的生產(chǎn)與加工，保證產(chǎn)品能夠高效率的完成。

1.5提升機(jī)械制造企業(yè)的生產(chǎn)效率

能夠提升機(jī)械制造企業(yè)的生產(chǎn)效率，保證機(jī)械制造企業(yè)能夠針對(duì)市場(chǎng)需求設(shè)計(jì)出不同的產(chǎn)品。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，機(jī)械制造企業(yè)能夠更好地針對(duì)市場(chǎng)的需求，在自動(dòng)化技術(shù)中進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)操作，并通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的各個(gè)環(huán)節(jié)的把控。除此之外，在企業(yè)的具體發(fā)展過(guò)程中，由于自動(dòng)化技術(shù)的自身特點(diǎn)，其不需要人工實(shí)時(shí)監(jiān)督實(shí)施操控，因此，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)減少了大量的人力成本。對(duì)于企業(yè)而言，不僅能夠提升企業(yè)的經(jīng)營(yíng)效率，也有利于整個(gè)行業(yè)進(jìn)行現(xiàn)代化改革以及自動(dòng)化改革，提升整個(gè)行業(yè)的發(fā)展效率。

2、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展的前景

2.1機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的數(shù)字化發(fā)展

數(shù)字化是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域的重點(diǎn)發(fā)展方向，未來(lái)一段時(shí)間內(nèi)，有關(guān)機(jī)械制造的技術(shù)、知識(shí)、信息等都將以數(shù)字形式存在，相關(guān)行業(yè)和企業(yè)也要利用數(shù)字化技術(shù)完成有效信息的收集、開(kāi)發(fā)和利用，例如利用大數(shù)據(jù)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)等，完成數(shù)據(jù)的模擬和重組。當(dāng)前社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入信息技術(shù)高速發(fā)展的階段，相關(guān)產(chǎn)業(yè)的營(yíng)銷模式也逐步實(shí)現(xiàn)從線下到線上的過(guò)渡，客戶在既定平臺(tái)中發(fā)布自身具體需求和要求，機(jī)械生產(chǎn)部門即可根據(jù)需求信息完成機(jī)械產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。

2.2機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的智能化發(fā)展

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的自身屬性決定了其必須朝智能化的方向發(fā)展。機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動(dòng)化即利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，完成數(shù)據(jù)分析、模型構(gòu)建等工作，在可視化條件下進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)研發(fā)。機(jī)械產(chǎn)品投入使用后，其自動(dòng)化控制和管理，可有效節(jié)約生產(chǎn)時(shí)間、提高單位生產(chǎn)效率，并降低人員的工作強(qiáng)度，以人機(jī)結(jié)合的方式全面控制生產(chǎn)過(guò)程[1]。智能化可稱之為自動(dòng)化的升級(jí)形式，隨著先進(jìn)智能化技術(shù)的在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化領(lǐng)域中的深度應(yīng)用，賦予機(jī)械產(chǎn)品更多類人功能。例如，利用人工智能、生物學(xué)、心理學(xué)等知識(shí)，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行邏輯模擬訓(xùn)練賦予其相對(duì)獨(dú)立的邏輯、判斷和推理能力，進(jìn)而更加精準(zhǔn)的控制機(jī)械產(chǎn)品?，F(xiàn)有機(jī)械產(chǎn)品已經(jīng)帶有一定的智能化特征，隨著其智能化發(fā)展的深入，機(jī)械產(chǎn)品的應(yīng)用水平將進(jìn)一步提高。另外，智能化發(fā)展為工業(yè)生產(chǎn)安全管理創(chuàng)造更有利的條件，在提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量的同時(shí)，使安全風(fēng)險(xiǎn)更加可控。

2.3機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的綠色化發(fā)展

綠色化發(fā)展是社會(huì)發(fā)展的大方向，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展與生態(tài)保護(hù)間的矛盾日漸凸顯及對(duì)可持續(xù)發(fā)展理念理解程度的加深，綠色化、環(huán)?；蔀楦鱾€(gè)行業(yè)改革、創(chuàng)新的重點(diǎn)，綠色產(chǎn)業(yè)、環(huán)保產(chǎn)業(yè)迅速興起。機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化是提供社會(huì)生產(chǎn)力的核心方式，與能源消耗、污染物排放等高度相關(guān)，為迎合社會(huì)大環(huán)境對(duì)具體行業(yè)的發(fā)展要求，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化必然也要朝綠色化發(fā)展。未來(lái)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化，將把綠色環(huán)保作為核心發(fā)展理念，將滿足社會(huì)生產(chǎn)對(duì)節(jié)能降耗的需求作為基本目標(biāo)，提供效率更高、環(huán)保性能更強(qiáng)的機(jī)械產(chǎn)品。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的綠色化發(fā)展，將有利于工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中三廢排放量的降低，避免環(huán)境污染源，并實(shí)現(xiàn)不可再生能源的充分利用以及回收能源的重復(fù)利用，提高社會(huì)節(jié)能環(huán)保水平。

2.4機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的一體化發(fā)展

機(jī)電一體化即機(jī)械、信息、電子等技術(shù)的高度融合，形成一種兼具各類技術(shù)優(yōu)勢(shì)、適用范圍更廣的新技術(shù)。利用機(jī)電一體化技術(shù)，企業(yè)可得到屬性、規(guī)格、性能更穩(wěn)定的產(chǎn)品，生產(chǎn)過(guò)程更加可控。機(jī)電一體化是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化一體化發(fā)展的重要成果，也成為推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域發(fā)展的主要因素。一體化發(fā)展與機(jī)械產(chǎn)品的微型化發(fā)展有一定關(guān)聯(lián)，技術(shù)間的合并、重組，促使機(jī)械產(chǎn)品的體積不斷縮小，相應(yīng)對(duì)安裝、運(yùn)行條件的要求也更加寬泛，可降低產(chǎn)品單位生產(chǎn)能耗，為企業(yè)參與國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)獲取更大優(yōu)勢(shì)。

2.5機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品擁有的信息自動(dòng)處理和自動(dòng)控制功能

機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品擁有的信息自動(dòng)處理和自動(dòng)控制功能，能夠精確保證機(jī)械的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，不受人為主觀因素的影響，達(dá)到最佳的工作質(zhì)量和產(chǎn)品合格率，數(shù)控機(jī)床加工穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通機(jī)床的數(shù)倍，柔性制造系統(tǒng)機(jī)床儲(chǔ)量減少50%以上，縮短生產(chǎn)周期可以達(dá)到40%以上。通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)采用電子元器件，減少機(jī)械產(chǎn)品的磨損，達(dá)到更高的可靠性和敏感性，而且便于維修和調(diào)整，使用性能進(jìn)一步改善。如監(jiān)控功能能夠采用程序控制和數(shù)字顯示，直觀地進(jìn)行自動(dòng)化工作，高級(jí)的機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品可以通過(guò)被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型和外界參數(shù)的變化進(jìn)行最佳工作程序的隨機(jī)設(shè)定，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化最優(yōu)化操控[3]。

結(jié)語(yǔ)

機(jī)械設(shè)計(jì)和制造已經(jīng)迎來(lái)自動(dòng)化技術(shù)革命，信息處理技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、字符驅(qū)動(dòng)技術(shù)、接口技術(shù)和精密機(jī)械技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用將實(shí)現(xiàn)制造業(yè)大發(fā)展。機(jī)械設(shè)計(jì)和自動(dòng)化制造是一門具有自身體系的新型學(xué)科，其在未來(lái)發(fā)展中還將被賦予新的內(nèi)容。作為一項(xiàng)群體技術(shù)融合的綜合性技術(shù)，機(jī)械設(shè)計(jì)和自動(dòng)化技術(shù)不僅僅是人和手以及肢體的延伸，也是頭腦的延伸，是最具智能化特征的技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]?丁傳信.現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造相關(guān)技術(shù)探討[J].南方農(nóng)機(jī)，2019，50（24）：147.

[2]?酈楊騫.淺談機(jī)械制造工藝中的合理化機(jī)械設(shè)計(jì)[J].中國(guó)戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2020（2）：128.

（作者身份證號(hào)碼：230302198808015036）