機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)探討

黃月

[摘? ? 要]近年來，社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平取得了十分明顯的提升。在此背景下，工業(yè)化的發(fā)展進(jìn)程獲得了持續(xù)性的推進(jìn)，對(duì)工業(yè)生產(chǎn)提出了更高的要求。在較大程度上，機(jī)械自動(dòng)化的實(shí)施能促進(jìn)整體工業(yè)生產(chǎn)效率與質(zhì)量的提升，與傳統(tǒng)技術(shù)相比優(yōu)勢(shì)十分明顯，而且操作時(shí)的安全性也可以得到較大程度的保證，有利于推動(dòng)工業(yè)不斷進(jìn)步與發(fā)展。

[關(guān)鍵詞]機(jī)械制造;自動(dòng)化;發(fā)展趨勢(shì)

[中圖分類號(hào)]TH122;TH16;TP29-A5 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2021）05–0–02

Discussion on the Development Trend of Mechanical

Design and Manufacturing and Its Automation

Huang Yue

[Abstract]In recent years， the level of social and economic development has been significantly improved. In this context， the development process of industrialization has been continuously promoted， which in fact puts forward higher requirements for industrial production. To a large extent， the implementation of mechanical automation can promote the improvement of the overall industrial production efficiency and quality. Compared with traditional technology， it has obvious advantages， and the safety of operation can be guaranteed to a greater extent， which is conducive to promoting the continuous progress and development of industry.

[Keywords]machinery manufacturing; automation; development trend

機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動(dòng)化在衡量地區(qū)工業(yè)和國家工業(yè)發(fā)展的實(shí)際水平時(shí)是重要的參考指標(biāo)。在當(dāng)前傳統(tǒng)的模式下，機(jī)械設(shè)計(jì)制造已不能符合社會(huì)發(fā)展的實(shí)際需要。這是因?yàn)樯鐣?huì)在向著綠色化、技術(shù)化和智能化的方向發(fā)展。所以機(jī)械設(shè)計(jì)制造必須向自動(dòng)化和智能化等方向發(fā)展，緊跟時(shí)代發(fā)展的步伐。機(jī)械自動(dòng)化模式的應(yīng)

用，可以大幅度節(jié)約時(shí)間，減少工作誤差，提高工作效率，確保設(shè)備的精確性。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化概念

機(jī)械設(shè)計(jì)制造其自動(dòng)化是對(duì)設(shè)計(jì)輸出指令以及信息輸入機(jī)械設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)進(jìn)行加工，制造出一種能夠符合設(shè)計(jì)要求的工程。在制造以及設(shè)計(jì)的過程中，其凝結(jié)了技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，和各個(gè)學(xué)科聯(lián)系緊密，最后成為先進(jìn)的技術(shù)和成就。目前，機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)與自動(dòng)化相結(jié)合，不斷吸收了電子機(jī)械和信息等現(xiàn)代化的研究成果，并將其應(yīng)用在制造的過程中，以此實(shí)現(xiàn)快捷、高效并且沒有污染的機(jī)械制造技術(shù)。古代、近代和現(xiàn)代是機(jī)械發(fā)展的三個(gè)階段。機(jī)械設(shè)計(jì)在古代大多是處于啟蒙的階段，發(fā)展階段是近代機(jī)械設(shè)計(jì)所處的階段，現(xiàn)代是機(jī)械設(shè)計(jì)蓬勃發(fā)展的階段?，F(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的時(shí)期是工業(yè)革命時(shí)期直到計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)之前，力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)和比較完整的設(shè)計(jì)及其分析方法是機(jī)械設(shè)計(jì)要考慮的重點(diǎn)，更為主要的是比較機(jī)械和死板的設(shè)計(jì)方案。在第二次世界大戰(zhàn)后，由于計(jì)算機(jī)不斷滲入到機(jī)械設(shè)計(jì)之中，這使現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)有了自動(dòng)化的特點(diǎn)，此時(shí)期機(jī)械的產(chǎn)品設(shè)計(jì)具有了空前發(fā)展的前景，其主要內(nèi)容以及學(xué)科體系也十分明確，其核心技術(shù)分成了三個(gè)方面：對(duì)產(chǎn)品功能性加強(qiáng)重視，功能性對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)來說是核心目標(biāo);對(duì)人機(jī)的使用特點(diǎn)更加重視，機(jī)械設(shè)計(jì)核心的理念是人機(jī);對(duì)產(chǎn)品自動(dòng)化程度加強(qiáng)重視，機(jī)械設(shè)計(jì)的核心任務(wù)是不斷提高自動(dòng)化

程度。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的特點(diǎn)

相比較于傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)，大量的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造以及自動(dòng)化中不斷涌現(xiàn)，這使得機(jī)械設(shè)計(jì)制造具有了智能性和科學(xué)性。我國的機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動(dòng)化，通過使用許多機(jī)械設(shè)計(jì)制造的方法以及信息化機(jī)械設(shè)計(jì)制造的理念，將自身優(yōu)勢(shì)充分發(fā)揮，提高了生產(chǎn)管理效率以及機(jī)械制造品質(zhì)。研究先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造來說是最基本的需要，所以需要進(jìn)一步研究機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化的理念，讓自動(dòng)化設(shè)計(jì)制造提高機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)效率，提升機(jī)械產(chǎn)品的使用性能，令產(chǎn)品可以適應(yīng)人們?nèi)粘Ｉ畹男枨蟆?/p>

2.1 符合一定的功能需求

相較于傳統(tǒng)的工作方式和制造模式，目前的機(jī)械制造及其自動(dòng)化水平較以往的水平有了大幅度提高，融入了許多現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)，這使得新的機(jī)械制造及其自動(dòng)化水平向著智能化方向發(fā)展，企業(yè)也會(huì)獲得更加明顯的經(jīng)濟(jì)效益。機(jī)械設(shè)計(jì)制造以及其自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)⒏魃a(chǎn)環(huán)節(jié)的功能需求充分滿足，能夠?qū)C(jī)械的研發(fā)環(huán)節(jié)、生產(chǎn)環(huán)節(jié)及其制造環(huán)節(jié)充分整合，使功能需求得到一定滿足。

2.2 運(yùn)用大量的科學(xué)技術(shù)

在使用機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的技術(shù)時(shí)，不能離開各種加工材料和機(jī)械設(shè)備，可以將各個(gè)設(shè)備在生產(chǎn)時(shí)所需的材料直接放到機(jī)械中進(jìn)行制造生產(chǎn)，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)物體本身原有結(jié)構(gòu)形態(tài)進(jìn)行改變，其中較為典型的例子有各類機(jī)床的使用;機(jī)械的設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)在運(yùn)行時(shí)也需要大型的內(nèi)燃機(jī)和小型的電動(dòng)機(jī)，這些類型不同的運(yùn)動(dòng)能量轉(zhuǎn)換器，可以轉(zhuǎn)變一定的能量，以此滿足機(jī)械生產(chǎn)的需要，目前我國已熟練運(yùn)用此種技術(shù);在現(xiàn)代的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的行業(yè)中，數(shù)據(jù)信息處理技術(shù)有十分廣闊的應(yīng)用，各種各樣數(shù)據(jù)信息處理技術(shù)，在現(xiàn)代的機(jī)械設(shè)計(jì)制造中是十分突出的部分;由于多種功能的工業(yè)機(jī)械設(shè)備對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化的運(yùn)行有重要影響，所以，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化需要大量地運(yùn)用科學(xué)技術(shù)。

3 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展的趨勢(shì)

3.1 向智能化的方向發(fā)展

智能化就是人工智能。在運(yùn)用人工智能的過程中，將創(chuàng)新性思維有效結(jié)合，便于對(duì)機(jī)械的自動(dòng)化控制。人工智能在控制等方面會(huì)實(shí)現(xiàn)更高要求和標(biāo)準(zhǔn)。不僅是在我國，在世界的范圍內(nèi)，各個(gè)國家都在向著人工智能的方向發(fā)展。通過在機(jī)械制造及其自動(dòng)化中使用人工智能，促使其提高各個(gè)方面的操作能力?？梢允箼C(jī)械制造優(yōu)勢(shì)更加明顯，以我國目前社會(huì)發(fā)展的現(xiàn)狀來說，人工智能并沒有在機(jī)械制造及其自動(dòng)化中獲得廣泛的運(yùn)用，目前仍處于低級(jí)的階段，但其仍是今后機(jī)械制造發(fā)展的重要方向。

3.2 向數(shù)字化的方向發(fā)展

數(shù)字化的技術(shù)能夠集合大量信息，例如圖片和視頻等，將這些信息變換成為數(shù)字信息和與生產(chǎn)制造有關(guān)的數(shù)據(jù)。通過使用數(shù)字化技術(shù)來使機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)技術(shù)得到發(fā)展，能夠使生產(chǎn)效率有效提高。數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，可以模擬試驗(yàn)工業(yè)產(chǎn)品，從而制造出許多樣品，在很大的程度上促進(jìn)了工業(yè)行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。通過使用數(shù)字化技術(shù)可以使機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化得到快速發(fā)展，能夠使不同信息之間可以互相轉(zhuǎn)化，將使繁雜的生產(chǎn)流程簡(jiǎn)單化，提高了生產(chǎn)水平。

3.3 向綠色化的方向發(fā)展

在機(jī)械生產(chǎn)時(shí)會(huì)給生態(tài)環(huán)境帶來較大的影響。目前綠色環(huán)保以及節(jié)約能源成為了社會(huì)的熱點(diǎn)問題，所以機(jī)械制造及其自動(dòng)化在發(fā)展的過程中應(yīng)重視綠色環(huán)保，在自身不斷發(fā)展的同時(shí)，也要充分重視環(huán)境污染問題，充分認(rèn)識(shí)到保護(hù)環(huán)境的重要性，有效減少環(huán)境污染問題，提高資源的回收率。綠色化發(fā)展可以有效保證生態(tài)平衡，這也和社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展要求相符合，重視資源的回收與資源的利用，在今后的發(fā)展中是十分重要的趨勢(shì)。

3.4 向一體化的方向發(fā)展

在制造業(yè)的發(fā)展過程中，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化具有深遠(yuǎn)的作用，此技術(shù)的應(yīng)用可以促使制造業(yè)發(fā)展進(jìn)入全新的階段。機(jī)電一體化主要是把各種不同種類的技術(shù)進(jìn)行有機(jī)融合，在生產(chǎn)過程中，通過實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化，可以使整個(gè)生產(chǎn)過程的準(zhǔn)確性得到有效保證，并且可以靈活應(yīng)對(duì)周邊不斷變化的環(huán)境，并對(duì)變化及時(shí)做出反應(yīng)。將此技術(shù)應(yīng)用到制造業(yè)之中，可以極大改善生產(chǎn)率不高的現(xiàn)狀，使生產(chǎn)的高效性得到保證。

3.5 向微型化的方向發(fā)展

機(jī)械設(shè)備有較大的體積，導(dǎo)致制作成本較高，同時(shí)也會(huì)有很高的能耗，在一定程度上，這將使產(chǎn)品的生產(chǎn)成本增加。機(jī)械設(shè)備的微型化發(fā)展，這些問題都能得到有效解決。向微型化的方向發(fā)展，可以發(fā)揮能耗小和體積小的優(yōu)勢(shì)，其在實(shí)際的應(yīng)用時(shí)會(huì)十分靈活，在軍事、生物和醫(yī)療等領(lǐng)域都能有廣泛應(yīng)用。以當(dāng)前的社會(huì)發(fā)展現(xiàn)狀來看，在生產(chǎn)時(shí)加工技術(shù)和精細(xì)化的程度都很難達(dá)到微型機(jī)械技術(shù)的要求，但基于其不斷的發(fā)展，定會(huì)在今后的生產(chǎn)中得到十分廣泛的應(yīng)用。

3.6 向模塊化的方向發(fā)展

在實(shí)現(xiàn)模塊化的過程中，總體的任務(wù)都十分艱巨，在很大程度上受到了生產(chǎn)廠家和機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品較多的影響，在開展機(jī)械接口、電氣接口、研制與開發(fā)等工作時(shí)較為復(fù)雜，例如能減速的研制需要使用視覺、圖像處理、測(cè)距等功能單元和能完成典型操作的機(jī)械裝置。在此種情況下，可以研制出全新的產(chǎn)品，擴(kuò)大生產(chǎn)的規(guī)模，并不斷開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)單元，其在電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化系列化等方面有許多值得肯定的優(yōu)勢(shì)，模塊化能使機(jī)械自動(dòng)化向更好的方向發(fā)展。

3.7 向人格化的方向發(fā)展

在今后的發(fā)展中，機(jī)械自動(dòng)化會(huì)更加重視人和產(chǎn)品之間的聯(lián)系。對(duì)于人格化來說，其主要的含義有兩層，第一層是產(chǎn)品使用的對(duì)象是人，怎樣對(duì)機(jī)械自動(dòng)化進(jìn)行智能情感和人性的賦予對(duì)其未來的發(fā)展來說十分必要，特別是家用機(jī)器人，最高的發(fā)展程度是人機(jī)一體化。第二層是研制不同類型的機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品和模仿生物機(jī)理。實(shí)際上，在動(dòng)物的啟發(fā)下許多和機(jī)械自動(dòng)化有關(guān)的產(chǎn)品不斷被研制出來。

3.8 向網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展

當(dāng)前，計(jì)算機(jī)技術(shù)已趨于成熟，滲透在社會(huì)生產(chǎn)各個(gè)方面。計(jì)算機(jī)通過使用互聯(lián)網(wǎng)，結(jié)合了各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的作業(yè)，實(shí)現(xiàn)了24h的監(jiān)管，這可以有效避免一些安全事故。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動(dòng)化中使用網(wǎng)絡(luò)化，能夠迅速發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中存在的問題，并且可以在第一時(shí)間采取有效的手段進(jìn)行整改，以此保證生產(chǎn)過程能夠正常運(yùn)行。

4 結(jié)語

國民經(jīng)濟(jì)的主體是制造業(yè)，制造業(yè)是興國之器，是強(qiáng)國之本，也是強(qiáng)國之基。隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，實(shí)體經(jīng)濟(jì)越來越受到國家的重視，機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化是制造業(yè)最主要的技術(shù)之一，廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)中，加上與各種新興技術(shù)的結(jié)合，機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化將會(huì)有良好的發(fā)展前景。

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