機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化在現(xiàn)代企業(yè)中的發(fā)展探討

孟憲滿(mǎn)

[摘? ? 要]機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展與普及推動(dòng)了我國(guó)機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，并使得機(jī)械制造企業(yè)迎來(lái)一輪新的發(fā)展高潮。本文通過(guò)分析機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的特點(diǎn)與企業(yè)中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)，表明機(jī)械自動(dòng)化在現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展的重要性，同時(shí)指出了現(xiàn)代機(jī)械制造企業(yè)中存在人才缺口大、企業(yè)內(nèi)部實(shí)踐化培訓(xùn)程度低、缺乏現(xiàn)代化的企業(yè)管理模式與自主創(chuàng)新能力等問(wèn)題，并建議性地提出了對(duì)現(xiàn)代機(jī)械制造企業(yè)發(fā)展的方向，希望推動(dòng)行業(yè)進(jìn)步、保障企業(yè)的穩(wěn)定與發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]機(jī)械設(shè)計(jì)制造;自動(dòng)化;現(xiàn)代企業(yè);發(fā)展方向

[中圖分類(lèi)號(hào)]TH16 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）10–0–02

Discussion on the Development of Mechanical Design， Manufacturing

and Its Automation in Modern Enterprises

Meng Xian-man

[Abstract]The development and popularization of mechanical design and manufacturing and automation technology promote the development of Chinese machinery industry and welcomed a new round of development climax.By analyzing the characteristics of mechanical design and manufacturing and the advantages of enterprises， it shows the importance of mechanical automation in modern enterprises， points out the large talent gap， low internal practical training degree， lack of modern enterprise management mode and independent innovation ability， and proposes the development direction of modern machinery manufacturing enterprises， hoping to promote the progress of the industry and ensure the stability and development of enterprises.

[Keywords]mechanical design and manufacturing; automation; modern enterprise; development direction

1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的特征與優(yōu)勢(shì)

機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域作為第一產(chǎn)業(yè)，是我國(guó)工業(yè)產(chǎn)業(yè)中的支柱產(chǎn)業(yè)。機(jī)械制造領(lǐng)域的發(fā)展帶動(dòng)了原材料行業(yè)、設(shè)計(jì)與加工行業(yè)、銷(xiāo)售行業(yè)等行業(yè)的發(fā)展，推動(dòng)著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高質(zhì)量發(fā)展。自動(dòng)化技術(shù)的興起與在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域的應(yīng)用為機(jī)械制造行業(yè)注入了新的動(dòng)力，解決了傳統(tǒng)機(jī)械制造行業(yè)勞動(dòng)力需求大、原材料與能源消耗大、機(jī)械制造品精細(xì)化程度低、環(huán)境污染問(wèn)題等一系列問(wèn)題。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化在當(dāng)前時(shí)代的另一大優(yōu)勢(shì)就是對(duì)于個(gè)性化設(shè)計(jì)的滿(mǎn)足，個(gè)性化設(shè)計(jì)代表了市場(chǎng)廣度的無(wú)限延伸與設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力的極大提高，并通過(guò)各種技術(shù)手段壓縮生產(chǎn)過(guò)程中的冗余和浪費(fèi)。PC技術(shù)、PLC技術(shù)與以太網(wǎng)技術(shù)的融合使得自動(dòng)化機(jī)械制造設(shè)備的響應(yīng)速度、控制靈活度、柔性以及協(xié)調(diào)性生產(chǎn)能力都得到了極大提升。自動(dòng)化技術(shù)使得生產(chǎn)工藝在連續(xù)生產(chǎn)、產(chǎn)品交換、數(shù)據(jù)傳遞等方面都有了極大的進(jìn)步（見(jiàn)圖1）。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化在現(xiàn)代企業(yè)中發(fā)展所面臨的問(wèn)題

2.1 缺乏綜合性人才

現(xiàn)代企業(yè)擴(kuò)展了機(jī)械制造領(lǐng)域業(yè)務(wù)寬度，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的研發(fā)與成果轉(zhuǎn)化、現(xiàn)代工業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)、市場(chǎng)分析與產(chǎn)品商業(yè)化、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)規(guī)劃、廢品回收與環(huán)境保護(hù)、機(jī)械自動(dòng)化人才的培養(yǎng)等一系列事務(wù)都是現(xiàn)代機(jī)械制造企業(yè)的業(yè)務(wù)范圍。由于我國(guó)的超大規(guī)模市場(chǎng)的特點(diǎn)加上機(jī)械自動(dòng)化行業(yè)在我國(guó)起步較晚的客觀事實(shí)，造成了機(jī)械自動(dòng)化領(lǐng)域的技術(shù)人才的相對(duì)短缺。此外，由于機(jī)械自動(dòng)化領(lǐng)域的強(qiáng)實(shí)操性，要求大部分技術(shù)人員時(shí)刻工作在生產(chǎn)一線(xiàn)，中小企業(yè)還要求相關(guān)人員兼顧一定的企業(yè)管理能力以適應(yīng)緊湊的企業(yè)架構(gòu)與復(fù)雜的企業(yè)事務(wù)。由此可見(jiàn)，無(wú)論是機(jī)械制造領(lǐng)域技術(shù)人員的“工人”性質(zhì)在社會(huì)層面給群眾留下的刻板印象，還是現(xiàn)代企業(yè)對(duì)于機(jī)械自動(dòng)化人員的跨學(xué)科高素質(zhì)要求，都在一定程度上造成了機(jī)械自動(dòng)化的相關(guān)人才的缺乏。一方面機(jī)械自動(dòng)化人才培養(yǎng)周期較長(zhǎng)，另一方面機(jī)械自動(dòng)化人才的工作性質(zhì)較為復(fù)雜，體現(xiàn)出當(dāng)前社會(huì)對(duì)于機(jī)械自動(dòng)化人才的需求仍然存在較大的缺口。

2.2 缺乏企業(yè)內(nèi)的實(shí)踐培訓(xùn)方式

企業(yè)對(duì)于專(zhuān)業(yè)人員的再培養(yǎng)是保障從業(yè)人員符合職業(yè)需要不可或缺的一項(xiàng)環(huán)節(jié)。由于相關(guān)專(zhuān)業(yè)的應(yīng)屆畢業(yè)生盡管已經(jīng)接受了許多基礎(chǔ)學(xué)科與理論知識(shí)的培訓(xùn)，但對(duì)于實(shí)際的工業(yè)化制造的認(rèn)識(shí)程度仍然存在一定距離，這就造成了理論與實(shí)際無(wú)法良好銜接的問(wèn)題。此外，由于我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)院校眾多，應(yīng)屆畢業(yè)生的教育水平梯度較大，對(duì)于受教育院校的教育水平較低的一部分人員，普遍存在教育程度有限、專(zhuān)業(yè)知識(shí)陳舊、行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀不明確、嚴(yán)重缺乏工程實(shí)訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)等問(wèn)題，嚴(yán)重制約了這一部分人員的技術(shù)上限。在注重對(duì)于技術(shù)人員培訓(xùn)的企業(yè)中，部分企業(yè)的教育方式仍然存在一定的問(wèn)題，其中最顯著的問(wèn)題就是企業(yè)外包員工教育，教育機(jī)構(gòu)的教育方式偏向多媒體化，而忽視實(shí)際的生產(chǎn)實(shí)踐。這一問(wèn)題從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)是企業(yè)對(duì)于專(zhuān)業(yè)人員培訓(xùn)意識(shí)與培訓(xùn)意義的不明確，外包培訓(xùn)是一種舍本逐末的形式化表現(xiàn)，對(duì)于提高從業(yè)人員的專(zhuān)業(yè)程度并無(wú)實(shí)質(zhì)性意義。

2.3 缺乏對(duì)創(chuàng)新能力的投入

資金投入量大是機(jī)械制造企業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的特點(diǎn)之一，目前普遍存在機(jī)械制造企業(yè)對(duì)于綜合性的機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備的投入不足的問(wèn)題，同時(shí)資金投入短缺限制著企業(yè)的自主創(chuàng)新能力與發(fā)展上限。隨著國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的不斷加劇與發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)我國(guó)的技術(shù)封鎖，先進(jìn)技術(shù)的引入難度越來(lái)越大，也使得企業(yè)更需要加大對(duì)自主創(chuàng)新能力的投入。發(fā)達(dá)國(guó)家在機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的尖端領(lǐng)域領(lǐng)先程度已經(jīng)出現(xiàn)代差，在自動(dòng)化焊接、彈簧夾制造、薄金屬板壓制技術(shù)等方面均出現(xiàn)了全自動(dòng)化設(shè)備，以金屬板壓制的機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備為例，德國(guó)本德?tīng)柟就瞥龅腂endersp-1250數(shù)控設(shè)備，通過(guò)CAD技術(shù)對(duì)目標(biāo)形狀的3D圖形化設(shè)計(jì)，即可自動(dòng)完成對(duì)膨脹鋼板的壓制與雕刻，并將成品以卷軸裝形式產(chǎn)出，以便于儲(chǔ)存與運(yùn)輸?？偟膩?lái)說(shuō)，目前企業(yè)存在自主創(chuàng)新投入少、先進(jìn)技術(shù)使用率低的問(wèn)題。

2.4 缺乏現(xiàn)代化的生產(chǎn)模式與管理模式

機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)在提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造效率與質(zhì)量的同時(shí)，其底層邏輯改變了整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的技術(shù)方式與生產(chǎn)模式，這就需要引入現(xiàn)代化的生產(chǎn)模式與管理模式以適應(yīng)機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)。目前仍有相當(dāng)一部分企業(yè)沿用人工調(diào)度、冗余排布的傳統(tǒng)生產(chǎn)管理模式，在工藝設(shè)計(jì)與項(xiàng)目方案安排上由有一定經(jīng)驗(yàn)的項(xiàng)目主管進(jìn)行主觀工程調(diào)度，并由于人工操作的波動(dòng)性較大，在進(jìn)度安排上預(yù)留大量時(shí)間以供資金與材料的調(diào)度，并給項(xiàng)目出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)預(yù)留充足的處理時(shí)間。這種模式最大的局限性在于當(dāng)企業(yè)訂單數(shù)驟增或項(xiàng)目規(guī)模較大時(shí)，易出現(xiàn)管理上的紕漏，同時(shí)大量的冗余時(shí)間極大地限制著企業(yè)的生產(chǎn)效率。

3 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化在現(xiàn)代企業(yè)中的發(fā)展措施

3.1 深化企業(yè)人才培養(yǎng)

針對(duì)行業(yè)人才缺乏現(xiàn)象，企業(yè)應(yīng)從人才選拔、專(zhuān)業(yè)性培養(yǎng)與職業(yè)道德培養(yǎng)三方面入手，不斷提高對(duì)于人才的標(biāo)準(zhǔn)并著重培養(yǎng)綜合性人才。雖然機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)取代了大多數(shù)的簡(jiǎn)單重復(fù)勞動(dòng)，但仍然存在部分較強(qiáng)操作性的技術(shù)工作需要人工完成。此外，對(duì)于高精度的機(jī)械制造品生產(chǎn)，需要不同專(zhuān)業(yè)的有極高的職業(yè)素養(yǎng)與安全意識(shí)的技術(shù)人員，以實(shí)現(xiàn)高技術(shù)水平來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的方案設(shè)計(jì)與可行性分析與項(xiàng)目進(jìn)程中進(jìn)行監(jiān)測(cè)、調(diào)配與維護(hù)等工作。企業(yè)應(yīng)根據(jù)市場(chǎng)需求結(jié)合自身實(shí)際情況，對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行針對(duì)性的培訓(xùn)，避免形式化的教育與考核方式，明確培訓(xùn)的引導(dǎo)目的，避免過(guò)于繁重的考核影響技術(shù)人員的自主發(fā)展空間，將考核內(nèi)容多維化并與技術(shù)人員的績(jī)效掛鉤。企業(yè)對(duì)于人才的培養(yǎng)應(yīng)兼顧行業(yè)發(fā)展的前沿方向與技術(shù)人員的國(guó)際視野，在具體方式上可以進(jìn)行同類(lèi)型企業(yè)間的技術(shù)交流與實(shí)地考察，引入先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)邀請(qǐng)技術(shù)方的專(zhuān)業(yè)人員對(duì)員工進(jìn)行操作性培訓(xùn)，并在實(shí)際工作中不斷進(jìn)行技術(shù)的本土化改良，使得對(duì)于人才培養(yǎng)真正作用于技術(shù)進(jìn)步與企業(yè)發(fā)展。

3.2 提高生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量

高生產(chǎn)效率與高生產(chǎn)質(zhì)量是企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，也是提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的重要手段，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)，一個(gè)兼具科學(xué)性與完整性的技術(shù)方案是保證項(xiàng)目高質(zhì)量完成的第一步，項(xiàng)目進(jìn)程中的各部門(mén)工作銜接也是保障項(xiàng)目預(yù)期目標(biāo)達(dá)成的重要環(huán)節(jié)。對(duì)于現(xiàn)代企業(yè)來(lái)說(shuō)：一方面，要對(duì)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)進(jìn)行合理分配，明確加工部門(mén)在項(xiàng)目中的主導(dǎo)地位與設(shè)計(jì)部門(mén)在項(xiàng)目中的輔助地位，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案與計(jì)算機(jī)仿真結(jié)果進(jìn)行規(guī)范化操作;另一方面，加強(qiáng)設(shè)計(jì)部門(mén)與加工部門(mén)的溝通與合作，加工過(guò)程全程反饋給設(shè)計(jì)部門(mén)，由設(shè)計(jì)部門(mén)進(jìn)行監(jiān)測(cè)與工藝改良，不斷優(yōu)化項(xiàng)目的投入產(chǎn)出比、材料與能源消耗以及產(chǎn)品質(zhì)量。CAD技術(shù)的應(yīng)用可以有效地提高設(shè)計(jì)部門(mén)的設(shè)計(jì)方案可行性，并通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助將設(shè)計(jì)方案進(jìn)行模塊化處理，有利于設(shè)計(jì)方案的執(zhí)行與調(diào)整。

3.3 采用精細(xì)化管理

現(xiàn)代化的管理模式利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程全程管理，具體流程有生產(chǎn)計(jì)劃管理、生產(chǎn)準(zhǔn)備管理、生產(chǎn)成本控制管理三部分。

對(duì)于生產(chǎn)計(jì)劃管理而言，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的引入，對(duì)于生產(chǎn)計(jì)劃的影響因素分析更加全面與具體，生產(chǎn)計(jì)劃主要包括對(duì)產(chǎn)量、產(chǎn)品質(zhì)量、訂單統(tǒng)計(jì)、交付周期、物流運(yùn)輸?shù)囊幌盗幸?guī)劃，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與邏輯運(yùn)算能力可以最大程度進(jìn)行最優(yōu)生產(chǎn)計(jì)劃的設(shè)計(jì)，并可以了解每一個(gè)部分的運(yùn)行情況，增強(qiáng)對(duì)項(xiàng)目的控制。美國(guó)咨詢(xún)公司Aberdeen Group提出的協(xié)同產(chǎn)品商務(wù)（CPC）系統(tǒng)是目前行業(yè)應(yīng)用最廣泛的生產(chǎn)銷(xiāo)售管理系統(tǒng)，應(yīng)用CPC系統(tǒng)對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)的產(chǎn)品進(jìn)行質(zhì)量檢測(cè)與銷(xiāo)售規(guī)劃，保障生產(chǎn)計(jì)劃的有效執(zhí)行。

對(duì)于生產(chǎn)準(zhǔn)備管理而言，該部分涉及對(duì)項(xiàng)目執(zhí)行所需的各項(xiàng)資源的準(zhǔn)備工作，不僅包括對(duì)原材料及設(shè)備等部分的管理與調(diào)配，還涉及對(duì)項(xiàng)目人力資源的管理。企業(yè)通過(guò)生產(chǎn)準(zhǔn)備管理分析市場(chǎng)需求、原材料、勞動(dòng)力價(jià)格等因素，進(jìn)行對(duì)于實(shí)際生產(chǎn)環(huán)節(jié)的調(diào)配，避免不能按期交工或貨品滯壓等問(wèn)題，影響企業(yè)的正常運(yùn)行與發(fā)展。

對(duì)于生產(chǎn)成本控制管理而言，現(xiàn)代化的成本控制方式針對(duì)傳統(tǒng)成本管控系統(tǒng)存在的誤差率高、信息更新周期長(zhǎng)等問(wèn)題，改變了傳統(tǒng)的線(xiàn)性疊加計(jì)算方式，運(yùn)用實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)與預(yù)測(cè)規(guī)劃結(jié)合的形式，最大限度地提高預(yù)算精度。

3.4 積極推進(jìn)環(huán)保生產(chǎn)

隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，我國(guó)社會(huì)對(duì)于制造業(yè)提出了節(jié)能化與低碳化的新要求。一方面，我國(guó)承諾在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，這就要求機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)嚴(yán)格控制碳排放量并逐步發(fā)展低碳技術(shù)，實(shí)現(xiàn)制造工藝的環(huán)境友好型發(fā)展;另一方面，全球范圍內(nèi)傳統(tǒng)能源逐步消耗，新能源技術(shù)不斷發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)業(yè)有必要向清潔能源的方向轉(zhuǎn)型。電能驅(qū)動(dòng)技術(shù)越來(lái)越先進(jìn)，在某些領(lǐng)域電驅(qū)動(dòng)設(shè)備的效率已經(jīng)可以匹配甚至超過(guò)傳統(tǒng)能源所驅(qū)動(dòng)的設(shè)備。此外，清潔能源在成本上的優(yōu)勢(shì)為企業(yè)提供更多的經(jīng)濟(jì)效益，提高企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

4 結(jié)束語(yǔ)

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化在現(xiàn)代企業(yè)中的應(yīng)用與發(fā)展，不斷地改變企業(yè)的發(fā)展方式與發(fā)展趨勢(shì)，企業(yè)在注重機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用與發(fā)展的同時(shí)，也要不斷注重現(xiàn)代化管理方法的實(shí)踐應(yīng)用?，F(xiàn)代企業(yè)要充分的明確機(jī)械自動(dòng)化領(lǐng)域?qū)ζ髽I(yè)發(fā)展的重要地位以及該領(lǐng)域的發(fā)展前景，不斷深入研究自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值與成果轉(zhuǎn)化，以推動(dòng)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)更好地為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供動(dòng)力。

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