機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展及其未來趨勢

杜高毅 孫曉龍 任貴澤 裴思晨 申劍

【摘 ?要】機械設(shè)計制造是一項極其重要的工作，在開展具體工作時，相關(guān)單位必須對其自動化建設(shè)加強重視。文章首先分析機械設(shè)計制造及其自動化的具體特點和應(yīng)用優(yōu)勢，然后以此為基礎(chǔ)，進一步探究其發(fā)展趨勢，希望能夠有效推進相關(guān)行業(yè)發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】機械設(shè)計制造;自動化;特點;優(yōu)勢;發(fā)展趨勢

1.機械設(shè)計制造及其自動化的特點

在現(xiàn)代機械設(shè)計過程中，計算機設(shè)計的靈活性和智能化是其極其重要的一個特點。在我國現(xiàn)階段機械設(shè)計過程中，計算機技術(shù)得到一定程度的普及化應(yīng)用，計算機技術(shù)完全取代傳統(tǒng)人工制圖，具有更高的設(shè)計效果，同時，計算機軟件的科學(xué)應(yīng)用也在一定程度上簡化了設(shè)計過程，系統(tǒng)仿真、軟件模擬、零件自動裝配、3D、自動渲染、自動預(yù)覽、動布線等技術(shù)的將計算機技術(shù)的優(yōu)勢得到了更為充分的發(fā)揮。相關(guān)人員在開展具體設(shè)計工作時，將設(shè)計要求輸入電腦軟件，從零件庫內(nèi)進行零件選擇，然后進行連接方式，尺寸和關(guān)鍵參數(shù)的輸入便可以完成設(shè)計工作，與此同時，通過應(yīng)用相關(guān)軟件能夠直接觀察到零件生產(chǎn)過程，進而在一定程度上簡化設(shè)計流程，實現(xiàn)設(shè)計效率的有效提升，使設(shè)計難度大大降低，實現(xiàn)項目設(shè)計周期的有效控制。與此同時，在現(xiàn)階段應(yīng)用自動控制系統(tǒng)時，數(shù)字化與可編程是其極其重要的特點。機械設(shè)備通過科學(xué)應(yīng)用提前編寫的程序代碼，基于中央處理器處理相關(guān)數(shù)據(jù)，從而使其自動實現(xiàn)產(chǎn)品加工。以此為基礎(chǔ)，可編程系統(tǒng)的科學(xué)應(yīng)用能夠在一定程度上取代部分人員手工作業(yè)，同時確保產(chǎn)品加工具有更高的一致性和更為廣泛的應(yīng)用范圍，加工對象也實現(xiàn)更高程度的多樣化，可以生產(chǎn)不同工位和不同尺寸的零件。最后柔性也是其極為重要的一個特點?？茖W(xué)應(yīng)用可編程控制系統(tǒng)對其制造系統(tǒng)進行數(shù)字化控制，使其具有更高的靈活性，能夠進一步滿足不同產(chǎn)品的特性，使制造系統(tǒng)具有一定的柔性特征。

2.機械設(shè)計制造及其自動化的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1提升設(shè)計精度

在以往進行機械制造工作時，由于現(xiàn)場工作人員專業(yè)素質(zhì)的差異性和工程設(shè)計缺乏合理性等問題，使相關(guān)部門在制作同一產(chǎn)品時，會出現(xiàn)不同程度的不足之處或人為誤差，進而導(dǎo)致相關(guān)單位在進行產(chǎn)品加工時無法確保其精確度。通過科學(xué)應(yīng)用機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)，相關(guān)單位可以基于互聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)有效控制產(chǎn)品設(shè)計制造過程中的精確度，基于自動化控制系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)，可以有效控制機械設(shè)計制造過程中出現(xiàn)的差錯率和殘次頻率，進而推進我國現(xiàn)代機械制造行業(yè)的發(fā)展。

2.2降低設(shè)計難度

在進行機械設(shè)計制造過程中，自動化系統(tǒng)的科學(xué)應(yīng)用能夠基于電子技術(shù)和計算機技術(shù)對機械產(chǎn)品進行設(shè)計制作，在以往開展機械設(shè)計制造作業(yè)時，手工作業(yè)使其現(xiàn)場存在操作難度大、技術(shù)繁重復(fù)雜等各項問題，而科學(xué)應(yīng)用自動化系統(tǒng)能夠確保提前編制的加工程序，有效控制機械設(shè)計制造，簡化加工工序，同時還可以有效減少人為操作環(huán)節(jié)，確保機械設(shè)計制造具有更高的安全性?？偠灾茖W(xué)應(yīng)用機械制造技術(shù)能夠使用傳統(tǒng)機械制造過程中的工作難度大大降低。在企業(yè)具體運行過程中，自動化系統(tǒng)的科學(xué)應(yīng)用也可以使其人力成本得到有效控制，大大降低安全事故的發(fā)生可能性，從而在激烈的市場競爭中占據(jù)更高優(yōu)勢。例如在加工制造具體設(shè)備時，預(yù)先在生產(chǎn)管理軟件內(nèi)輸入生產(chǎn)指令，能夠確保有序進行生產(chǎn)，實現(xiàn)生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率的有效提升，使企業(yè)獲得更高的社會效益和經(jīng)濟效益。

2.3完善監(jiān)督系統(tǒng)

在以往進行機械制造設(shè)計時，大多是由人工作業(yè)進行具體操作，在設(shè)備運行故障方面，也是由人工處理，以此為基礎(chǔ)，不僅使其制造精確度無法得到科學(xué)保障，同時在機械設(shè)備出現(xiàn)運行故障時無法及時進行有效定位和解決，在很大程度上影響了企業(yè)的生產(chǎn)效率。在實現(xiàn)自動機械設(shè)計制造過程中，科學(xué)應(yīng)用內(nèi)部監(jiān)督系統(tǒng)還可以有效監(jiān)督檢查制造設(shè)計環(huán)節(jié)，如果設(shè)備運行出現(xiàn)故障，監(jiān)督系統(tǒng)能夠?qū)收线M行準(zhǔn)確定位，查找故障原因，為后期工作人員解決故障提供豐富的信息支撐，進而確保有序開展機械制造設(shè)計。

3.機械設(shè)計制造及其自動化的未來發(fā)展趨勢

3.1網(wǎng)絡(luò)化

在現(xiàn)代信息技術(shù)高速發(fā)展的過程中，機械設(shè)計制造將得到更高程度的發(fā)展，產(chǎn)生更高的生產(chǎn)效率。在此過程中，各個工作區(qū)域都是基于網(wǎng)絡(luò)連接，管理人員可以在辦公室內(nèi)全面監(jiān)控整個生產(chǎn)流程，確保在生產(chǎn)過程出現(xiàn)問題時能夠及時發(fā)現(xiàn)，同時有效采取解決措施，進而避免重大傷亡事故。檢測人員在任何一個環(huán)節(jié)檢測到問題，需要應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備通知修理人員對其進行修理。

3.2智能化

在進行機械設(shè)計制造時，人工智能化具體是基于自動化要求更新相關(guān)生產(chǎn)技能，利用智能化優(yōu)勢進行制造系統(tǒng)的科學(xué)構(gòu)建，確保其完善性，使其生產(chǎn)流程實現(xiàn)更高程度的多元化、統(tǒng)一化和高效化。在未來機械設(shè)計制造過程中，利用智能電腦程序可以對機械生產(chǎn)進行直接管理，電腦程序自行解決特定問題，進行及時補救。在具體制造機械設(shè)備時，人工智能系統(tǒng)可以實時監(jiān)控生產(chǎn)過程，并對其進行科學(xué)維護。在子工程中，相關(guān)單位需要進行自動生產(chǎn)程序的合理開發(fā)，確保網(wǎng)絡(luò)設(shè)備能夠完成簡單工作，有效減少人力成本投入，確保制造業(yè)發(fā)展具有更高的經(jīng)濟效益。

3.3環(huán)?；?/p>

在進行機械制造過程中，無論是浪費相關(guān)資源，還是產(chǎn)生的廢氣和廢物都會在很大程度上影響自然環(huán)境，破壞生態(tài)環(huán)境。例如機械制造生產(chǎn)過程中排放的污水最終會流向河流，嚴(yán)重影響河流水質(zhì)。而機械自動化技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用可以和先進的降噪技術(shù)與空氣凈化技術(shù)有效結(jié)合，確保企業(yè)生產(chǎn)過程中廢氣的排放得到有效控制，使其具有更強的環(huán)保性。與此同時，機械自動化具有一定的環(huán)保性和節(jié)約型，能夠有效降低能源消耗，提升生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量水平和生產(chǎn)效率，進而有效避免對自然環(huán)境的傷害，更高程度滿足綠色生產(chǎn)的需求。

3.4虛擬化

在機械設(shè)計制造過程中，虛擬化是其未來發(fā)展的必然趨勢。虛擬化具有較高的真實性，能夠?qū)崿F(xiàn)能源浪費的有效降低，確保各個企業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。在未來，相關(guān)部門都是利用電腦進行機械設(shè)計，同時利用全息技術(shù)將其投影出來，確保合作方能夠具體地看到真實成品，這樣不僅能夠有效降低生產(chǎn)成本，還可以進一步確保企業(yè)機械生產(chǎn)實現(xiàn)更高程度的自動化。

4.結(jié)語

總而言之，在機械設(shè)計制造過程中，自動化技術(shù)的科學(xué)應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計精度的有效提升，大大降低設(shè)計難度，并對生產(chǎn)過程進行實時監(jiān)督。在未來發(fā)展過程中，網(wǎng)絡(luò)化、智能化、環(huán)保化和虛擬化是其相關(guān)行業(yè)發(fā)展的必然方向。機械設(shè)計制造及其自動化能夠有效推進我國現(xiàn)代機械制造行業(yè)的進一步發(fā)展，使其更高程度上滿足國家經(jīng)濟建設(shè)對機械制造行業(yè)提出的最新要求。

參考文獻

周劍剛.機械設(shè)計制造及其自動化的特點與優(yōu)勢及發(fā)展趨勢探討[J].南方農(nóng)機，2018，49（11）：195;203.

[2] 劉建勛.試分析機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展趨勢[J].時代農(nóng)機，2019，46（1）：26- 27.