我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化發(fā)展方向研究

李守棚 史路路

河鋼集團(tuán)礦業(yè)有限公司承德柏泉鐵礦 河北平泉 067500

作為國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展體系中重要的支撐行業(yè)，機(jī)械制造行業(yè)近年來隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步發(fā)展規(guī)模不斷擴(kuò)大，發(fā)展水平持續(xù)提升，為推動國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了積極貢獻(xiàn)。同時也要看到隨著國際競爭形勢日益嚴(yán)峻，新時期機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化領(lǐng)域也需要加強(qiáng)技術(shù)和理念的持續(xù)創(chuàng)新，這樣才能更好地提升發(fā)展效能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更大的經(jīng)濟(jì)社會效益。因此，加強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化水平提升的途徑探析，具有重要的社會意義。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化概述

在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的發(fā)展方向研究前，我們首先需要了解一下機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的相關(guān)知識。在我國，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化主要作為一門高等學(xué)科所存在著，主要是針對其工業(yè)機(jī)械設(shè)施和其他機(jī)電類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行控制、生產(chǎn)過程等環(huán)節(jié)的一門學(xué)科性技術(shù)。該技術(shù)主要以機(jī)械設(shè)計(jì)和制造為根基、相應(yīng)地引入了信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、自動控制技術(shù)，發(fā)展至今天已經(jīng)成為一門交叉性綜合學(xué)科。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化不僅僅可以應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)方面，對于我國其他的領(lǐng)域內(nèi)也有著相應(yīng)的應(yīng)用價值，從某種角度上來說，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化將是我國各行業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要基礎(chǔ)性學(xué)科技術(shù)之一，可以使用各類自動化機(jī)械設(shè)備來極大地提高勞動生產(chǎn)率，降低工作人員的工作量，縮短工程建設(shè)的工期，進(jìn)一步帶動計(jì)算機(jī)工業(yè)、微電子工業(yè)等，更重要的是可以推動我國科學(xué)技術(shù)和教育事業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化可以依靠相應(yīng)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)的理論和技能，有效地解決我國當(dāng)代工程領(lǐng)域的一些問題，以達(dá)到自動化生產(chǎn)的目的，從而極大地提高其生產(chǎn)效率和質(zhì)量[1]。

2 存在的問題

2.1 自動化水平比較低

與最早經(jīng)歷過工業(yè)革命的西方發(fā)達(dá)國家和地區(qū)相比較而言，我國的機(jī)械設(shè)計(jì)和自動化生產(chǎn)技術(shù)才剛剛起步。近年來，我國在該方面逐漸加大了資金投入，也投入了大量的人力和物力，逐漸取得了一些成果。要知道西方發(fā)達(dá)國家和地區(qū)在該領(lǐng)域的經(jīng)驗(yàn)和成效不是短期內(nèi)就能夠形成的，厚積才能薄發(fā)。而我國相對來說還是缺少經(jīng)驗(yàn)，在技術(shù)方針和戰(zhàn)略指導(dǎo)等方面并不完善，使我國在該領(lǐng)域的綜合實(shí)力水平一直遠(yuǎn)落后于西方的工業(yè)化國家。以承德柏泉鐵礦燃?xì)忮仩t為例，相比于燃煤鍋爐，該燃?xì)忮仩t有著環(huán)保、安全、高效等優(yōu)點(diǎn)，是近兩年全國推廣和使用的重要項(xiàng)目之一。為了實(shí)現(xiàn)燃?xì)忮仩t自動化，設(shè)計(jì)廠家特意將鍋爐與電腦相融合，運(yùn)用電腦控制實(shí)現(xiàn)起、停爐等操作。然而，在實(shí)際操作過程中卻時常出現(xiàn)啟、停爐的現(xiàn)象，進(jìn)而造成了一些不必要的麻煩。

2.2 編程技術(shù)水平偏低

編程技術(shù)水平的高低決定了我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的發(fā)展水平。我國在機(jī)械自動化發(fā)展過程中比較突出的一個問題就是編程技術(shù)水平比較低，若想使我國的機(jī)械化、自動化發(fā)展不受阻礙，就必須重點(diǎn)培養(yǎng)編程技術(shù)人員，唯有如此，才能順利實(shí)現(xiàn)企業(yè)的轉(zhuǎn)型[2]。

3 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的主要發(fā)展方向

3.1 機(jī)械制造微型化

在經(jīng)過了無數(shù)次的工業(yè)革命之后，人們發(fā)展，任何一種生產(chǎn)工具都會經(jīng)過外形由大變小的過程。電子計(jì)算機(jī)從原來一間屋子大小逐漸發(fā)現(xiàn)成為了如今便攜的筆記本電腦。曾經(jīng)的織布機(jī)也由腳踏縫紉機(jī)逐漸變?yōu)榱巳缃裎⒖s至手掌大小的機(jī)械。國內(nèi)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)也是如此。從二十世紀(jì)八九十年代開始，人們萌生了微型機(jī)械的想法。雖然存在原料供給、產(chǎn)出實(shí)用性以及部件制作精密度等等困難，使其發(fā)展較為緩慢。但是對機(jī)械內(nèi)部構(gòu)造改良，增加卜組成部件精密性，縮小機(jī)械體積，降低能源消耗，可以有效提升機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)靈活性和輕便性，使其更加便于操作，這一發(fā)展趨勢也逐漸成為了目前機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域研究的一大熱門問題。

3.2 虛擬數(shù)字化

我們當(dāng)下正處于一個大信息時代，因此，機(jī)械設(shè)計(jì)制造虛擬數(shù)字化是不可抵擋的趨勢。對于機(jī)械設(shè)計(jì)來說，其最重要的工作就是理論圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，而傳統(tǒng)時期主要以人力繪制，但是人力繪制存在著很多的問題，其中最主要的問題就是偏差大。而相應(yīng)的應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)繪圖虛擬數(shù)字化，以全面提高其工作效率和質(zhì)量。

3.3 機(jī)電一體化，設(shè)備自動化

機(jī)電一體化將是以后機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的主要發(fā)展方向之一，而且不斷地由電子設(shè)備和機(jī)械設(shè)備的有效融合，可以很好對電子設(shè)備控制，最終實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化、智能化，極大程度上提高其生產(chǎn)效率以及產(chǎn)量。目前，我國已有部分設(shè)備實(shí)現(xiàn)了自動化、智能化。如承德柏泉鐵礦的LNG 氣站，通過計(jì)算機(jī)、電子設(shè)備和機(jī)械設(shè)備有效的銜接，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動控制各類閥門的自動開閉。而且，在發(fā)生燃?xì)庑孤r，也可通過相應(yīng)的感應(yīng)器將信號傳遞給電腦，進(jìn)而通過電腦及時將進(jìn)氣閥門切斷。通過機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動化、智能化，不但大大節(jié)約的人力資源，同時也提高了設(shè)備安全性能[3]。

4 結(jié)語

總而言之，在機(jī)械相應(yīng)的制造過程當(dāng)中，現(xiàn)代化自動化技術(shù)的使用具有安全性高、質(zhì)量高、多功能、可靠性強(qiáng)以及低能耗等等優(yōu)勢。因此，機(jī)械設(shè)計(jì)以及制造的未來發(fā)展趨勢必定會朝著自動化技術(shù)的方向發(fā)展。此時，隨著國內(nèi)智能化技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步，日后機(jī)械制造業(yè)當(dāng)中一定會參與更多元化的技術(shù)，進(jìn)而更好地提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益以及社會效益。