機械設(shè)計制造及其自動化特點和優(yōu)勢及發(fā)展趨勢探析

張遠望

[摘 ? ?要 ]經(jīng)濟的不斷發(fā)展帶動機械行業(yè)的蓬勃發(fā)展，中國也成為制造大國。機械設(shè)計制造行業(yè)作為機械行業(yè)的基礎(chǔ)行業(yè)，發(fā)展歷史悠久。隨著經(jīng)濟全球化的不斷深入，國際市場和國內(nèi)市場對機械設(shè)計制造行業(yè)的要求越來越高，傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造技術(shù)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代工業(yè)需求，必須不斷提高機械設(shè)計制造水平?；诖?，文章首先簡要介紹了機械設(shè)計制造及其自動化特點和優(yōu)勢，然后分析了機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展趨勢，以此來供相關(guān)人士交流參考。

[關(guān)鍵詞]機械設(shè)計制造;自動化;發(fā)展趨勢;探析

[中圖分類號]TH122 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）06–0–02

[Abstract]The continuous economic development drives the vigorous development of the machinery industry， and China has also become a major manufacturing country. As the basic industry of the machinery industry， the machinery design and manufacturing industry has a long history of development. With the continuous deepening of economic globalization， the international and domestic markets have increasingly higher requirements for the mechanical design and manufacturing industry. Traditional mechanical design and manufacturing technologies can no longer meet the needs of modern industry， and the level of mechanical design and manufacturing must be continuously improved. Based on this， this article first briefly introduces the characteristics and advantages of mechanical design and manufacturing and its automation， and then analyzes the development trend of mechanical design and manufacturing and its automation， so as to provide references for relevant people to exchange.

[Keywords]mechanical design and manufacturing; automation; development trend; analysis

國家工業(yè)化的發(fā)展離不開制造業(yè)，制造業(yè)作為國家的重要經(jīng)濟支柱對一個國家的發(fā)展有著舉足輕重的作用。機械制造行業(yè)作為制造業(yè)的基礎(chǔ)行業(yè)，其發(fā)展狀況對制造業(yè)有著重要影響。為了提高機械制造的水平，滿足工業(yè)化的生產(chǎn)需求，必須不斷改善機械制造行業(yè)的機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)，讓自動化技術(shù)與其他先進的技術(shù)相融合，從根本上提高自動化技術(shù)水平，幫助機械設(shè)計制造行業(yè)提供更多發(fā)展可能，促進機械生產(chǎn)行業(yè)成為智能化、集成化、信息化的產(chǎn)業(yè)。

1 機械設(shè)計制造自動化的特點

機械設(shè)計制造及其自動化不同于傳統(tǒng)的機械制造，其最大的區(qū)別就在于現(xiàn)代機械設(shè)計制造的智能化和自動化。機械設(shè)計制造不僅是簡單的技術(shù)疊加，更是先進技術(shù)的融合。機械設(shè)計制造及其自動化通過自動化設(shè)計更好地滿足輸出端產(chǎn)品的要求，在精細生產(chǎn)的要求下生產(chǎn)出更加高質(zhì)量的產(chǎn)品，為生產(chǎn)活動的順利開展提供保障。機械設(shè)計制造自動化彌補了傳統(tǒng)制造生產(chǎn)環(huán)節(jié)不完整性，使得生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的細節(jié)更加完善，通過運用模擬仿真技術(shù)控制和修改計算機，進一步提高產(chǎn)品的質(zhì)量，同時也使得產(chǎn)品更具多樣性。

2 機械設(shè)計制造自動化的優(yōu)勢

2.1 自動化

和傳統(tǒng)機械制造行業(yè)相比，機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)優(yōu)勢較大。融合了先進的自動化技術(shù)、信息處理技術(shù)以及微控制技術(shù)等現(xiàn)代先進技術(shù)，機械制造不斷朝著智能化方向發(fā)展，使得機械制造的自動控制水平大大提升。機械設(shè)計制造及其自動化簡化了復雜的機械設(shè)備操作步驟，降低了操控難度，并且很多操作實現(xiàn)了自動化，只需要在輸入指定的控制程序就可以控制機械設(shè)備進行工作，解放了工作人員的雙手，減輕了工作人員的負擔，讓工作人員將更多的精力放在技術(shù)開發(fā)上。機械設(shè)計制造及其自動化行業(yè)在提高機械操作精準性的基礎(chǔ)上，還降低了人工操作對生產(chǎn)的影響，進一步提高了產(chǎn)品的標準化和合格度。傳統(tǒng)機械制造行業(yè)并沒有配備完備的監(jiān)控系以及完備的故障診斷系統(tǒng)，設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)的問題很難被發(fā)現(xiàn)，缺少預警系統(tǒng)，一旦發(fā)生故障，后果不堪設(shè)想。而機械設(shè)計制造及其自動化借助自動化技術(shù)完善機械內(nèi)部的控制系統(tǒng)，使得機械在運轉(zhuǎn)過程中可以進行自我檢查、預知故障，在進行自我保護的同時也可以對部分故障進行自動處理，及時提醒工作人員采取積極措施，找出故障所在并及時解決。機械內(nèi)部控制系統(tǒng)使得機械設(shè)備工作時的穩(wěn)定性和安全性得到極大提高，降低機械工作過程中出現(xiàn)故障和安全事故的可能性。

2.2 較強的復合性

此外，現(xiàn)代機械自動化產(chǎn)品大多都使用先進的電子元器件作為零部件，電子元器件不同于傳統(tǒng)的器件，其耐磨損程度更高，使得機械設(shè)備工作時出現(xiàn)機械性故障的概率大大降低，機械的使用壽命得到了有效延長。機械設(shè)計制造及其自動化融合了多項頂尖生產(chǎn)技術(shù)，擴大了該項技術(shù)的適用范圍，通過這樣的技術(shù)生產(chǎn)出的機械設(shè)備復合功能較強，可以應(yīng)用于條件惡劣或無法進行人工作業(yè)的工作環(huán)境中，在復雜的工作環(huán)境中其獨特的作用能更好地發(fā)揮出來，自動化施工生產(chǎn)的模式使得機械生產(chǎn)效率進一步提高。

2.3 綠色環(huán)保

機械設(shè)計制造及其自動化在提高工作效率的同時還保障了綠色環(huán)保。我國作為工業(yè)大國，工業(yè)制造是我國的一個重要產(chǎn)業(yè)，機械制造工業(yè)則是我國工業(yè)制造業(yè)的支柱。與其他工業(yè)技術(shù)不同，機械設(shè)計制造工業(yè)對于零部件的精準度有著較高的要求，因此，要求機械設(shè)計及其制造的任何一個環(huán)節(jié)都不能出現(xiàn)差錯，即使是細微差錯都會對機械產(chǎn)品的精準度和合格率造成影響，導致整個機械產(chǎn)品報廢，這樣超高的精準度也要求機械制造業(yè)的工作人員有著較高的水平。

在以往的機械制造產(chǎn)業(yè)鏈中，對于負責設(shè)計制造的工作人員的專業(yè)性要求較高，所以往往會花費較多的時間和精力去挑選機械設(shè)計制造的員工，同時也要求設(shè)計制造行業(yè)的工作人員有著較高的專業(yè)水平，這就使得設(shè)計制造專業(yè)人員對薪資也有著較高要求，進而使得聘請專業(yè)人員的成本投入過大，導致整體機械制造的成本上升，影響了機械制造行業(yè)的經(jīng)濟效益。人工設(shè)計制造工作會受到主客觀原因的影響，設(shè)計出來的產(chǎn)品無法做到完美，在高強度工作環(huán)境下，工作人員的工作壓力較大，出現(xiàn)紕漏和差錯無法避免，這就導致人工設(shè)計制造下的機械產(chǎn)品質(zhì)量問題頻發(fā)，機械制造原料得不到充分利用甚至會因為質(zhì)量不過關(guān)造成材料的浪費。但自動化技術(shù)幫助機械設(shè)計制造行業(yè)規(guī)避了這一問題，升級后的機械設(shè)計制造在自動一體化技術(shù)的支撐下，將機械設(shè)計制造的全過程與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進行緊密聯(lián)系。將整個機械設(shè)計及其制造的過程通過計算機程序編程進行控制，從源頭上減少機械設(shè)計制造過程中出現(xiàn)紕漏和差錯的可能性，為機械產(chǎn)品的質(zhì)量提供強有力的保障。

與人工作業(yè)相比，自動一體化技術(shù)一方面可以節(jié)省設(shè)計制造的時間，另一方面還能提高設(shè)計制造的質(zhì)量，進一步提高設(shè)計及制造的效率。設(shè)計和制造的時間減少，機械設(shè)計制造產(chǎn)業(yè)鏈的效率就得到了提高。自動化技術(shù)的應(yīng)用幫助機械設(shè)計制造行業(yè)朝著可持續(xù)方向發(fā)展，借助先進的廢料處理技術(shù)將廢料進行二次利用，運用氣體排污技術(shù)減少機械制造行業(yè)對環(huán)境的污染，這一做法響應(yīng)了我國可持續(xù)發(fā)展的環(huán)保理念，為機械設(shè)計制造行業(yè)的健康發(fā)展提供了保障。

3 機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展趨勢

近幾年，隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的飛速發(fā)展，人類社會已經(jīng)進入信息社會。網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)被應(yīng)用于人類社會的各個領(lǐng)域，給人們的生活和工作帶來了巨大的轉(zhuǎn)變。為了順應(yīng)時代發(fā)展的潮流，滿足市場對機械設(shè)計制造產(chǎn)品的需求，機械設(shè)計制造行業(yè)緊跟潮流，與時俱進，將機械設(shè)計制造及自動化技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)相融合，這一舉動不僅使得機械設(shè)計制造行業(yè)的網(wǎng)絡(luò)信息程度得到提高，還有助于機械信息的共享。在共享信息的基礎(chǔ)上，對其他先進的機械設(shè)計制造設(shè)備進行了解，取其精華去其糟粕，將其他設(shè)備的優(yōu)秀生產(chǎn)特點融合到自身機械設(shè)備的生產(chǎn)之中，進一步提高機械生產(chǎn)的質(zhì)量，從而提高產(chǎn)品銷量。機械產(chǎn)品生產(chǎn)的一個重要環(huán)節(jié)就是產(chǎn)品設(shè)計環(huán)節(jié)，必須先得到準確的產(chǎn)品設(shè)計圖紙才能進行生產(chǎn)。設(shè)計圖紙需要消耗大量的資源，并且得到圖紙后還需要進行實驗，導致機械產(chǎn)品設(shè)計環(huán)節(jié)的成本不斷增加。但應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)之后，設(shè)計人員可以借助互聯(lián)網(wǎng)進行設(shè)計、數(shù)據(jù)分享、溝通交流，設(shè)計人員還能借助互聯(lián)網(wǎng)搜索到豐富的設(shè)計資源和CAD圖紙，還能在專業(yè)的平臺上與機械專業(yè)的專家交流，進一步提升設(shè)計的質(zhì)量。借助互聯(lián)網(wǎng)設(shè)計人員還能輕松實現(xiàn)3D建模，在軟件上展現(xiàn)產(chǎn)品機械圖紙，在反復試驗下最終得到一個最合適的生產(chǎn)設(shè)計圖紙，為實際生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量提供保障，還能節(jié)省成本，提高機械設(shè)計制造的經(jīng)濟效益。

在新時代下，人們越來越注重綠色環(huán)保。因此機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)發(fā)展的一個重要趨勢就是綠色環(huán)?！，F(xiàn)階段，資源危機越來越嚴重，人們也意識到了保護環(huán)境、節(jié)約資源的重要性。因此，機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)要想長遠健康發(fā)展，就必須意識到節(jié)能環(huán)保的重要性，提高對節(jié)約能源的重視程度。機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)要在每一個設(shè)計生產(chǎn)環(huán)節(jié)都充分考慮節(jié)能環(huán)保，包括方案設(shè)計、產(chǎn)品生產(chǎn)全過程、產(chǎn)品維護以及設(shè)備檢修回收等各個環(huán)節(jié)，在設(shè)計生產(chǎn)的全過程貫徹綠色生產(chǎn)和可循環(huán)生產(chǎn)的理念，采用綠色回收的方式進行回收利用可重復利用的原材料，推動經(jīng)濟效益和社會效益的提升，為保護生態(tài)環(huán)境做出貢獻。我國機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展歷史較短，因此在發(fā)展過程中可以適當借鑒西方的發(fā)展經(jīng)驗，在結(jié)合我國具體國情和技術(shù)發(fā)展水平以及在明確我國機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)的具體發(fā)展情況的基礎(chǔ)上，將技術(shù)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境結(jié)合起來，使得技術(shù)與生態(tài)能夠協(xié)調(diào)。在設(shè)計機械時應(yīng)該考慮到機械作業(yè)對周邊環(huán)境以及操作人員的影響，盡可能地降低機械作業(yè)對生態(tài)環(huán)境和工作人員的危害。機械設(shè)計制造及其自動化要想實現(xiàn)綠色可持續(xù)發(fā)展，就必須朝著無污染生產(chǎn)的方向努力，在保護環(huán)境和提高生產(chǎn)的同時，實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益的共同進步。保護生態(tài)環(huán)境也是機械設(shè)計制造及其自動化長遠發(fā)展的基礎(chǔ)。

隨著自動化產(chǎn)品的不斷發(fā)展，產(chǎn)品與人類的關(guān)系也會越來越密切。機械自動化會越來越重視產(chǎn)品的人格化。人類作為機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)的開發(fā)有以及自動化產(chǎn)品的使用者，會越來越重視產(chǎn)品與人類之間的關(guān)系。因而機械設(shè)計制造及其自動化會不斷朝著人性化的方向發(fā)展。機械設(shè)計制造及其自動化在19世紀已經(jīng)有微型化發(fā)展的勢頭，近幾年來，微電子設(shè)備發(fā)展態(tài)勢良好，在制造行業(yè)微型設(shè)備也得到了廣泛使用。機械設(shè)計制造及其自動化為了進一步發(fā)展也將微電子技術(shù)融入技術(shù)發(fā)展之中。微型設(shè)備體積小、操作便利、資源耗費小，在一些場地較小或者不適宜人工勞動的情況下有著較出色的表現(xiàn)。機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)在融入了微電子技術(shù)后，其操作也更加方便快捷。此外，模塊化也是許多技術(shù)發(fā)展的趨勢，機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)也不例外。模塊化可以通過模塊分組幫助產(chǎn)量提升，這樣系統(tǒng)化的生產(chǎn)方式可以很大程度上提供產(chǎn)量和經(jīng)濟效益。

4 結(jié)束語

綜上所述，機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)對于機械設(shè)計制造行業(yè)有著至關(guān)重要的作用?，F(xiàn)階段的機械自動化技術(shù)憑借其高質(zhì)量、低能耗的特點很大程度上提升了機械產(chǎn)品的設(shè)計和制造的質(zhì)量，使得設(shè)計和制造的效率進一步提高?？萍嫉娘w速發(fā)展為機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)的發(fā)展帶來了很大動力，自動化技術(shù)也會不斷完善和創(chuàng)新，朝著綠色環(huán)保、信息化以及模塊化的方向發(fā)展，開發(fā)出更多樣更高效的自動化功能，推廣機械自動化的應(yīng)用，為機械設(shè)計制造行業(yè)的健康發(fā)展提供強有力的支持，為我國制造業(yè)的發(fā)展做出更大的貢獻。

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