機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)探討

梁詩(shī)講

摘要：隨著互聯(lián)網(wǎng)及人工智能的發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化得到了廣泛的應(yīng)用。機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化制造具有智能化、網(wǎng)絡(luò)化及信息化的特點(diǎn)，可對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督，及時(shí)排除安全隱患，改善了人員的操作環(huán)境。自動(dòng)化可進(jìn)行零件同時(shí)加工及產(chǎn)品大批量生產(chǎn)，加快了生產(chǎn)速率，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。對(duì)于產(chǎn)品制造過(guò)程中出現(xiàn)的工業(yè)廢物及垃圾，可通過(guò)自動(dòng)化設(shè)置進(jìn)行排放前的過(guò)濾，保護(hù)環(huán)境。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化可減少人力投入，采用電子繪圖及產(chǎn)品模擬的方式，不斷改善產(chǎn)品的質(zhì)量，很大程度上節(jié)約了資源。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造;自動(dòng)化;智能化;信息化;生產(chǎn)效率

引言

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化指采用自控技術(shù)控制機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行過(guò)程，并通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集及分析，以取代傳統(tǒng)人工操作的一些環(huán)節(jié)，保證機(jī)械運(yùn)行過(guò)程中的穩(wěn)定性及精準(zhǔn)度，提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，降低了人工的投入。但自動(dòng)化并不是簡(jiǎn)單疊加各種技術(shù)，而是充分利用各種方法的優(yōu)點(diǎn)，將不同技術(shù)融合，不斷改進(jìn)傳統(tǒng)方式，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)生產(chǎn)過(guò)程[1]。自動(dòng)化技術(shù)兼具了很多創(chuàng)新技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，利用信息化的處理方式實(shí)現(xiàn)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造的智能化，可在較短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行大批量生產(chǎn)產(chǎn)品，滿足企業(yè)需求。同時(shí)，自動(dòng)化不僅提高了生產(chǎn)效率，也提高了產(chǎn)品的精度，目前已被很多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。

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

（一）智能化

隨著人工智能的進(jìn)步，機(jī)械設(shè)計(jì)制造的智能化發(fā)展越來(lái)越迅速。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造方面，可通過(guò)自動(dòng)化的手段對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的各個(gè)步驟進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)模式的不斷優(yōu)化。在生產(chǎn)過(guò)程中，不同于傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造，不需要人工繪制圖紙，人工管理監(jiān)督，大大降低了人力物力的投入，提高了生產(chǎn)效率，極大程度地利用了現(xiàn)有資源[2]。機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動(dòng)化推動(dòng)了機(jī)械的智能化發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了信息化、高科技的目標(biāo)。

（二）網(wǎng)絡(luò)化及數(shù)字化

機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動(dòng)化發(fā)展充分利用了互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，可實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，并利用軟件進(jìn)行處理，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，并及時(shí)解決。在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，如果發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，需要專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行維修，而互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程操控，可簡(jiǎn)化較為復(fù)雜的維修過(guò)程。同時(shí)，大數(shù)據(jù)及云計(jì)算等概念的應(yīng)用將機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)業(yè)推到了數(shù)字化的時(shí)代。在產(chǎn)品投入生產(chǎn)之前，可通過(guò)數(shù)據(jù)處理進(jìn)行產(chǎn)品模擬，不同于之前用CAD等制圖軟件對(duì)產(chǎn)品圖紙進(jìn)行繪制的方法，數(shù)字化的處理可大大縮短工期，并簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)流程，也可實(shí)現(xiàn)不斷改進(jìn)產(chǎn)品的目的。

2.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)

（一）提高了產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的安全性

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)監(jiān)督的目標(biāo)，可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行觀察，及時(shí)排除可能存在的安全隱患，尤其是設(shè)備故障問(wèn)題，可第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)，并及時(shí)維修。工作人員也可不去現(xiàn)場(chǎng)就可以操控設(shè)備，避免了設(shè)備給人員可能帶來(lái)的人身威脅，大大改善了操作人員的工作環(huán)境。對(duì)于設(shè)備可能出現(xiàn)的各種不可控問(wèn)題，電腦可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，當(dāng)監(jiān)控人員發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)時(shí)，可通過(guò)分析數(shù)據(jù)排除各種不安全因素[3]，杜絕事故發(fā)生，保證工人生產(chǎn)環(huán)境的安全性。

（二）提高了產(chǎn)品的質(zhì)量

當(dāng)機(jī)械業(yè)開(kāi)始采用自動(dòng)化設(shè)計(jì)制造時(shí)，不需要像傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)一樣完全依靠人力，避免了人力在生產(chǎn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的各種問(wèn)題，提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造的精度，減小了因操作不當(dāng)引發(fā)安全事故的概率。自動(dòng)化的設(shè)計(jì)與制造可有效控制產(chǎn)品的精準(zhǔn)度，實(shí)時(shí)定位生產(chǎn)數(shù)據(jù)，以高標(biāo)準(zhǔn)要求產(chǎn)品的加工過(guò)程，對(duì)零件的安裝位置可進(jìn)行精準(zhǔn)定位，不會(huì)出現(xiàn)偏差，也可控制車(chē)間的加工溫度、濕度及產(chǎn)品傳輸過(guò)程中的速度，進(jìn)一步提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。同時(shí)，在產(chǎn)品進(jìn)行零件分割時(shí)，可采用專(zhuān)門(mén)的切割工具，防止產(chǎn)品表面出現(xiàn)破損，保證產(chǎn)品的完整度及平滑度。當(dāng)采用自動(dòng)化設(shè)計(jì)與制造時(shí)，減少的人力可放到后期質(zhì)量檢測(cè)中，對(duì)于不合格的產(chǎn)品，及時(shí)挑選，并分析不合格的原因，對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行不斷調(diào)整，通過(guò)智能化處理進(jìn)一步優(yōu)化產(chǎn)品生產(chǎn)工序，保證產(chǎn)品質(zhì)量。

（三）節(jié)約資源，保護(hù)環(huán)境

機(jī)械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)大量廢棄物，如原材料產(chǎn)生的垃圾及工業(yè)廢水等。其中，工業(yè)廢水會(huì)嚴(yán)重影響水源質(zhì)量，破壞水中的生態(tài)環(huán)境，當(dāng)廢水滲入土壤后，土質(zhì)會(huì)受到影響，從而影響植物的生長(zhǎng)狀況。而且有些產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)工業(yè)垃圾，如果不降解，可能會(huì)威脅到環(huán)境安全。但機(jī)械設(shè)計(jì)與制造自動(dòng)化的利用可以優(yōu)化資源配置，減小材料消耗[4]。自動(dòng)化可以充分考慮環(huán)保的概念，利用科學(xué)的方式及技術(shù)手段減小有毒物質(zhì)的出現(xiàn)，并可在廢物排放前經(jīng)過(guò)濾系統(tǒng)進(jìn)行充分過(guò)濾，防止廢棄物對(duì)環(huán)境產(chǎn)生不利影響。同時(shí)，自動(dòng)化減少了人力的投入，減少了傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)業(yè)中的設(shè)備投入成本，很大程度上節(jié)約了資源。

（四）加快了生產(chǎn)效率

對(duì)于制造行業(yè)而言，生產(chǎn)效率是首要的追求目標(biāo)。只有提高生產(chǎn)效率，才可能不斷提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。而傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造過(guò)程繁瑣，流程復(fù)雜，自動(dòng)化可不斷優(yōu)化工業(yè)流程，簡(jiǎn)化產(chǎn)品制造過(guò)程，減少了人員的操作步驟。同時(shí)，自動(dòng)化可實(shí)現(xiàn)多個(gè)零件同時(shí)加工及大批量生產(chǎn)產(chǎn)品的目標(biāo)，提高了零件的切割速率及質(zhì)量，也提升了產(chǎn)品的質(zhì)量，避免二次返工，大大加快了生產(chǎn)速率。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)初期，不需要手繪圖紙，可采用電子繪圖的方式，方便修改，節(jié)省時(shí)間的同時(shí)又滿足設(shè)計(jì)需求[5]。

總結(jié)：

自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用對(duì)機(jī)械制造業(yè)而言，具有重大的意義，不僅可以推動(dòng)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，也會(huì)對(duì)社會(huì)產(chǎn)生較好的環(huán)境效益。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化提高了操作人員在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中的安全性，也提高了產(chǎn)品的質(zhì)量，避免了因零件定位不準(zhǔn)確而導(dǎo)致的一系列問(wèn)題。自動(dòng)化可降低工業(yè)垃圾的排放量，控制材料消耗，節(jié)約資源。同時(shí)，自動(dòng)化技術(shù)可取代部分人工操作步驟，加快生產(chǎn)速率。因此，機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)必須充分利用自動(dòng)化技術(shù)，加快智能化生產(chǎn)的步伐，進(jìn)一步促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

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