淺析機械制造及自動化的設(shè)計原則和發(fā)展趨勢

張余

摘 要：現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，使許多領(lǐng)域有了質(zhì)的飛躍。其中，高度技術(shù)集中的機械設(shè)計制造及其自動化逐漸成為人們生產(chǎn)生活中不可或缺的組成部分。自動化和信息化技術(shù)極大地方便了人們的生活與生產(chǎn)。文章主要對機械設(shè)計制造及其自動化的設(shè)計原則和意義進行探討，供參考。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計;自動化;設(shè)計原則

引言

在科技快速發(fā)展的背景下，自動化技術(shù)應(yīng)運而生。機械設(shè)計與制造行業(yè)作為我國重要經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)，當前行業(yè)競爭越來越激烈，為了更好的立足于當前日益激烈的社會競爭當中，應(yīng)用自動化技術(shù)成為發(fā)展的必然趨勢。

1自動化技術(shù)概念與特點

自動化技術(shù)是以信息科技為基礎(chǔ)的新興學(xué)科，就是利用計算機與信息技術(shù)等，使機器和裝置在預(yù)先人為設(shè)定的程序下，不用通過人工操作，或者是指需要極少人參與的情況下，就可開展生產(chǎn)作業(yè)，通過信息處理等自動化完成預(yù)定任務(wù)。自動化技術(shù)是一種先進的技術(shù)，包含了信息技術(shù)、微電子技術(shù)等各種先進性比較高技術(shù)。從自動化技術(shù)發(fā)展歷史來看，20世紀40年代，美國最早提出“自動化”一詞。隨后，在科學(xué)技術(shù)發(fā)展進步的促進下，自動化技術(shù)獲得了長足的發(fā)展，在社會生產(chǎn)生活等各個領(lǐng)域都獲得越來越廣泛的應(yīng)用，并實現(xiàn)了降本增效。自動化技術(shù)減少了人力資源的投入，將人們從繁重、危險、惡劣及部分腦力勞動中解放出來，拓展了人的器官功能，既提高了勞動生產(chǎn)效率與質(zhì)量，也增強了人類認識與改造世界的能力。同時，自動化技術(shù)通過與不同的領(lǐng)域結(jié)合，也逐漸開始細分，形成了機械制造自動化、過程控制自動化、管理自動化、教育自動化等不同的技術(shù)，呈現(xiàn)出多元化發(fā)展、多學(xué)科技術(shù)交叉的態(tài)勢。此外，該技術(shù)的拓展性也非常強，利用自動控制的優(yōu)勢，能夠代替人的體力勞動及代替或輔助人的腦力勞動。

2機械自動化技術(shù)的應(yīng)用價值

2.1能提高生產(chǎn)效率

在機械設(shè)計與生產(chǎn)中，結(jié)合實際情況應(yīng)用自動化技術(shù)，能實現(xiàn)智能化生產(chǎn)，使生產(chǎn)質(zhì)量提升。而企業(yè)通過降本增效，也可以更好地增強市場競爭力，占據(jù)更多的市場份額。自動化技術(shù)還能推動企業(yè)產(chǎn)生設(shè)備設(shè)施等升級換代，優(yōu)化機械設(shè)計與制造的工作，改善傳統(tǒng)機械設(shè)計與制造的不足，提高機械設(shè)計制造產(chǎn)品質(zhì)量，更好地滿足客戶各種要求。

2.2能促進資源優(yōu)化配置

自動化技術(shù)能促進相關(guān)資源的優(yōu)化配置，實現(xiàn)各種資源最大化利用，這樣可以減少機械設(shè)計制造過程中的資源浪費。同時，推廣應(yīng)用自動化技術(shù)，不僅能優(yōu)化生產(chǎn)技術(shù)，針對市場需求生產(chǎn)更加精準的產(chǎn)品。同時，自動化技術(shù)因為集成了多種先進的技術(shù)，不同技術(shù)在交流融合中還能實現(xiàn)創(chuàng)新，進而使機械設(shè)計制造創(chuàng)新和進步。此外，自動化還需要應(yīng)用到各種新材料，這些新材料的應(yīng)用，不僅能提高產(chǎn)品性能，還能減少材料的使用和消耗，甚至還能對殘余材料實現(xiàn)循環(huán)利用，從而實現(xiàn)綠色節(jié)能和環(huán)境保護。

2.3能降低生產(chǎn)成本

傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造更多的是依靠人工來進行，而人工操作由于受到多種因素的影響，就會難免出現(xiàn)各種失誤，設(shè)計制造的效率也比較低下，這就在很大程度上增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本，延長了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，制約了企業(yè)經(jīng)濟效益的增長。自動化技術(shù)憑借其技術(shù)優(yōu)勢，使得人的手工操作大大減少，可以使生產(chǎn)變得更加準確和精密。在此種情況下，人工失誤減少，產(chǎn)品質(zhì)量提高，產(chǎn)品不合格率也得到大幅度降低，進而節(jié)約了材料和成本，企業(yè)的利潤和效益也會增加。自動化技術(shù)可以縮短機械設(shè)計制造的周期，節(jié)約企業(yè)投資和縮短產(chǎn)品上市時間。此外，機械自動化技術(shù)的應(yīng)用還能實現(xiàn)自動化生產(chǎn)質(zhì)量控制、檢測、預(yù)防、報警等功能，能顯著增強機械設(shè)計制造的安全性，減少安全事故和人員損傷的發(fā)生率，保證了安全生產(chǎn)。

3在進行機械設(shè)計制造過程中應(yīng)該遵循的設(shè)計原則

3.1更加符合實際使用的要求

機械設(shè)計的理念要從生活中來到生活中去，結(jié)合實際的生產(chǎn)要求。整體結(jié)構(gòu)要實現(xiàn)簡單輕便，方便操作與維護，，更重要的要實現(xiàn)設(shè)備的穩(wěn)定性，合理性，安全性以及滿足設(shè)備的使用壽命及其設(shè)備的效率。設(shè)計的選材在滿足條件下盡量選用常用材質(zhì)，加工制造上面考慮機械加工的可能性以及可靠性，標準件的選擇要滿足互換性。

3.2利用現(xiàn)代的科技進行不斷的創(chuàng)新

機械設(shè)計及其自動化所涉及的檢測，控制，構(gòu)造等這些功能都可以很好的促進整體工程的順利完成。將電子信息技術(shù)，傳感器技術(shù)，PLC控制技術(shù)等相結(jié)合為客戶設(shè)計出更多符控制技術(shù)等相結(jié)合為客戶設(shè)計出更多符合現(xiàn)代機械自動化的產(chǎn)品，使設(shè)備具有反饋與自我反饋，遠程控制，數(shù)據(jù)分析，可升級再編程以及機構(gòu)方便升級等優(yōu)點融入其中，一方面這些設(shè)備及產(chǎn)品有利于實現(xiàn)整體工作效率的提升及其資源的再利用，另一方面也容易開闊人們的思維，通過對思維的創(chuàng)新，將一些新思想運到機械設(shè)計制造中，實現(xiàn)機械設(shè)計方面的創(chuàng)新，更加的方便了人們的生活。

4對于機械制造及其自動化的發(fā)展趨勢進行分析

機械制造領(lǐng)域中應(yīng)該遵循的基本的原則的認識，機械制造及其自動化的發(fā)展給人們的生活帶來很大的便利，推進了我國智能化發(fā)展的進程，促進了我國機械制造及其自動化的發(fā)展。

4.1機電一體化的發(fā)展趨勢

機電一體化打破傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品的弊端，使其機械與電相結(jié)合，實現(xiàn)了相互之間的能量的轉(zhuǎn)換，繼電器與傳感器的運用使機構(gòu)的有條不紊的工作，這極大的提升了工作效率及其改善人們的生活。機電一體化的出現(xiàn)，實現(xiàn)了機構(gòu)與機構(gòu)之間的聯(lián)動工作，為后面的自動化以及智能化提供了基礎(chǔ)。

4.2節(jié)能環(huán)保化的發(fā)展趨勢

隨著現(xiàn)代環(huán)境污染的不斷加劇，保護環(huán)境成為了每一個行業(yè)需要不斷思考的話題，新型技術(shù)的發(fā)展要以堅持可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護為基本原則，所以對于機械制造及其自動化來說更不例外，設(shè)計要體現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的理念，重視人與自然的和諧相處，并設(shè)計相應(yīng)的解決對策和制度，同時還需要有關(guān)人員積極得落實下去，在生產(chǎn)的每一個環(huán)節(jié)都要融入環(huán)保的綠色概念，堅持科學(xué)發(fā)展觀，，積極響應(yīng)國家的號召，在實際的生產(chǎn)過程中要多使用一些清潔能源和一些可回收利用的原材料。

4.3網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢

在我國信息技術(shù)不斷發(fā)展的現(xiàn)在，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也成為了現(xiàn)代機械行業(yè)需要發(fā)展的大趨勢，人們可以利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對于資源進行不斷的優(yōu)化，利用大數(shù)據(jù)，云計算等新型的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以更好地實現(xiàn)機械制造方面的智能化，同時還可以利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行相應(yīng)的遠程操作和監(jiān)督監(jiān)管，對機械生產(chǎn)的每一個環(huán)節(jié)進行實時監(jiān)控，這樣有利于發(fā)現(xiàn)機械制造過程中所存在問題進行及時的改進和完善，以此來實現(xiàn)機械制造的智能化和自動化，實現(xiàn)機械設(shè)備性能的完善.

結(jié)語

綜上所述，傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造方法主要包含理論計算、相似案例類比和模型試驗等內(nèi)容，如果設(shè)計與制造的條件比較復(fù)雜，就會需要花費較長的時間，產(chǎn)品質(zhì)量也難以精準地達到預(yù)期的目標。將自動化技術(shù)覆蓋到全部機械設(shè)計制造中，其優(yōu)勢是非常顯著的，既能將傳統(tǒng)機械設(shè)計制造的問題予以高效解決，還能提高機械設(shè)計與制造的效率和品質(zhì)，節(jié)約資源，降低成本，其結(jié)果就是機械設(shè)計制造水平不斷提高，效益不斷增長。

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