機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展方向研究

梁未斌

摘要：機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化，綜合應(yīng)用各種有關(guān)技術(shù)，可達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)和功能作用，有助于設(shè)計(jì)制造質(zhì)量提升，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)低能耗的目標(biāo)，推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域發(fā)展。文章針對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化進(jìn)行研究，介紹設(shè)計(jì)原則之外，探討了自動(dòng)化發(fā)展方向，僅供借鑒。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造;原則與方法;自動(dòng)化發(fā)展;方向

引言：

機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化發(fā)展，綜合運(yùn)用各種先進(jìn)技術(shù)，不僅能夠促進(jìn)設(shè)計(jì)優(yōu)化，確保功能系統(tǒng)完善，還有助于生產(chǎn)效率提升和降低能耗，促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)更好更快發(fā)展。故而機(jī)械制造領(lǐng)域要加強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化研究，在應(yīng)用中堅(jiān)持基本原則，提高設(shè)計(jì)制造質(zhì)量和水平。

一、機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化基本原則

（一）不斷創(chuàng)新技術(shù)

設(shè)計(jì)制造應(yīng)當(dāng)結(jié)合系統(tǒng)主體功能，一般情況下具有差異，依據(jù)不同之處對(duì)系統(tǒng)分類，或者是對(duì)產(chǎn)品分類，然后有針對(duì)性進(jìn)行設(shè)計(jì)制造。比如物料加工設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化，需要載入與之相關(guān)信息，同時(shí)還要融入到物質(zhì)與能量相關(guān)內(nèi)容[1]。在此基礎(chǔ)上利用技術(shù)自動(dòng)化整合與處理，最終通過優(yōu)化物質(zhì)系統(tǒng)，還有改進(jìn)搬運(yùn)與加工位置的方法，提高制造精確性和促進(jìn)產(chǎn)品功能提升。

機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化要具備主要功能，主要包含信息處理、能量轉(zhuǎn)換等，還要具備一些其他關(guān)鍵性功能，比如自動(dòng)檢測(cè)能力、設(shè)計(jì)制造控制能力等。在具備這些功能的情況下，在設(shè)計(jì)制造中就可對(duì)相關(guān)要素和信息展開分析，從而自動(dòng)完成各類產(chǎn)品設(shè)計(jì)。機(jī)械設(shè)計(jì)制造要不斷進(jìn)行創(chuàng)新，自動(dòng)化發(fā)展能夠拓展思路，有助于設(shè)計(jì)創(chuàng)新。在應(yīng)用主體功能情況下，利用其它功能和采取不同輸入方式，在相互結(jié)合下就可形成眾多的系統(tǒng)，推動(dòng)產(chǎn)品創(chuàng)新[2]。機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化發(fā)展是主要趨勢(shì)，有非常大市場(chǎng)和發(fā)展前景，因此需要推動(dòng)發(fā)展，通過持續(xù)性引入先進(jìn)技術(shù)和創(chuàng)新等，才能在支持下設(shè)計(jì)制造出契合要求的，一流的系統(tǒng)產(chǎn)品，提升在相關(guān)領(lǐng)域競(jìng)爭(zhēng)力。

（二）符合對(duì)功能要求

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化應(yīng)用之中，必須要符合對(duì)功能要求，這個(gè)是最為基礎(chǔ)的。機(jī)械設(shè)計(jì)制造中每種產(chǎn)品出現(xiàn)，都是為了能夠達(dá)成某個(gè)生產(chǎn)目的。這就決定了機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化一定要滿足主體功能要求，還要契合一些其他方面功能需求。最為主要是主體功能，由于不同生產(chǎn)對(duì)主要功能要求不一樣，所以在設(shè)計(jì)制造前要充分掌握，明確基礎(chǔ)上有針對(duì)性設(shè)計(jì)制造。機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化需要掌握三個(gè)關(guān)鍵性要素，一個(gè)是能量，另外一個(gè)是物質(zhì)，還有則是相關(guān)信息。

明確關(guān)鍵性要素，將其輸入之后，具備對(duì)各項(xiàng)要素處理能力。最終通過應(yīng)用各種技術(shù)和加工處理，自動(dòng)化進(jìn)行輸出，將所要設(shè)計(jì)制造和生產(chǎn)產(chǎn)品或者系統(tǒng)特性呈現(xiàn)出來，以信息、能量等表現(xiàn)。依據(jù)其設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)和產(chǎn)品，可滿足對(duì)主要功能需求。機(jī)械設(shè)計(jì)制造無論采用哪種方法，都要滿足使用要求，而這依靠的是功能。產(chǎn)品與系統(tǒng)功能滿足要求并非簡(jiǎn)單事情，需要做好設(shè)計(jì)，將內(nèi)部聯(lián)系起來，形成一個(gè)結(jié)構(gòu)，并按照工藝流程制造，最終確保產(chǎn)品與系統(tǒng)合格[3]。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展下，設(shè)計(jì)與制造綜合運(yùn)用微電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)等，相互滲透下智能化和自動(dòng)化水平提高，促進(jìn)功能構(gòu)成，還有助于組織結(jié)構(gòu)優(yōu)化，設(shè)計(jì)制造出來產(chǎn)品功能會(huì)更加完善，也能促進(jìn)設(shè)計(jì)制造效率提高，以及解決傳統(tǒng)設(shè)計(jì)制造中存在的疑難問題。

二、機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化發(fā)展方向

（一）綠色化

工業(yè)發(fā)展具有重要意義，既能促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，還能改善物質(zhì)條件。但是也有不利一面，就是在發(fā)展中伴隨嚴(yán)重污染，影響可持續(xù)發(fā)展。新發(fā)展階段倡導(dǎo)綠色環(huán)保，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化要朝著這個(gè)方面邁進(jìn)，堅(jiān)持綠色化發(fā)展。機(jī)械設(shè)計(jì)制造要利用各種先進(jìn)技術(shù)，設(shè)計(jì)出污染小和低能耗產(chǎn)品，并做到無污染生產(chǎn)和制造。機(jī)械產(chǎn)品或者是系統(tǒng)使用，以及最終報(bào)廢和銷毀，應(yīng)滿足環(huán)保要求，做到無污染或者是將污染最小化。機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化發(fā)展要提高資源利用率，滿足對(duì)自動(dòng)化產(chǎn)品要求，使其具有綠色特性，可循環(huán)使用，這樣才能長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。

（二）智能化

當(dāng)前智能化發(fā)展是大勢(shì)所趨，也是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化主要發(fā)展方向。智能技術(shù)綜合各種先進(jìn)技術(shù)與學(xué)科，包含了人工智能、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)等，同時(shí)還涉及模糊數(shù)學(xué)、動(dòng)力學(xué)等。通過模擬人腦，科學(xué)進(jìn)行推斷，從而做出正確決策，達(dá)到智能化操作與控制效果[4]。機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化當(dāng)前和未來發(fā)展，需要緊跟發(fā)展潮流，引入智能化技術(shù)之外，不斷提高智能化水平。機(jī)械設(shè)計(jì)制造效率會(huì)提高，利用智能技術(shù)、運(yùn)籌學(xué)、邏輯思維等，優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標(biāo)，并增強(qiáng)產(chǎn)品智能化水平，使其更好完成生產(chǎn)任務(wù)。

（三）人格化

過去機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化忽視和人的關(guān)聯(lián)性，不夠人性化，從而影響功能發(fā)揮和使用。未來機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化會(huì)朝著人格化發(fā)展，從使用對(duì)象出發(fā)，考慮各個(gè)方面，然后賦予產(chǎn)品智能化功能之外，更加人性化，滿足使用者需求。以家用機(jī)器人為例，設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化中要推動(dòng)人機(jī)一體，智能化應(yīng)符合人的使用要求，同時(shí)帶給人們良好的使用體驗(yàn)。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化朝著人格化發(fā)展，還有另外一層含義，通過模擬技術(shù)，在分析和研究中模擬生物機(jī)理，從而使產(chǎn)品更好服務(wù)生產(chǎn)活動(dòng)和人們生活。

（四）一體化和網(wǎng)絡(luò)化

機(jī)械設(shè)計(jì)與制造及其自動(dòng)化發(fā)展，未來主要方向是一體化，這是制造業(yè)和工業(yè)發(fā)展的主要路徑。借助于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品和系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制造監(jiān)督與控制，打破空間與時(shí)間界限。所以要加強(qiáng)對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)控研究，在利用現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)以外，利用局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將各種產(chǎn)品連接起來，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化控制，增強(qiáng)集成性。以家電自動(dòng)化為例，一體化與網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展下，形成一個(gè)完整系統(tǒng)，可自動(dòng)操控，使用體驗(yàn)好，且能促進(jìn)生活智能化，是當(dāng)前和未來人們所追求的。

（五）模塊化和微型化

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化一個(gè)主要發(fā)展方向是模塊化，當(dāng)前自動(dòng)化系統(tǒng)和產(chǎn)品多，各個(gè)廠家所生產(chǎn)出來產(chǎn)品也有差異。這就導(dǎo)致各種接口無法通用，主要包含了動(dòng)力接口、機(jī)械接口等，給生產(chǎn)和生活帶來很大障礙。機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化發(fā)展過程中推動(dòng)模塊化具有重要意義，可根據(jù)對(duì)產(chǎn)品要求，設(shè)置動(dòng)力單元，然后借助于相關(guān)技術(shù)，主要包含了識(shí)別技術(shù)、視覺技術(shù)、處理技術(shù)等，形成標(biāo)準(zhǔn)單元。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)新產(chǎn)品，不但快捷方便，能夠促進(jìn)規(guī)?；a(chǎn)，還能使各種接口標(biāo)準(zhǔn)化。既能滿足使用要求，也能促進(jìn)接口連接，實(shí)現(xiàn)模塊化操作與生產(chǎn)，對(duì)于設(shè)計(jì)制造發(fā)展極為有利。機(jī)械設(shè)計(jì)制造會(huì)朝著微型化發(fā)展，自動(dòng)化產(chǎn)品體積會(huì)變小，但功能會(huì)提高，能耗將減少。

三、結(jié)束語

總之，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展中，在采用先進(jìn)技術(shù)之外，還要不斷尋求創(chuàng)新，以完善系統(tǒng)功能，亦或者是優(yōu)化產(chǎn)品功能，提高機(jī)械制造的整體水平。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化未來發(fā)展，會(huì)朝著綠色化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、微型化等發(fā)展，應(yīng)做好相關(guān)研究。

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