機械設(shè)計制造及其自動化的特點及優(yōu)勢探討

王晚英

摘要：機械設(shè)計制造及其自動化在當下社會中應(yīng)用甚廣，對生產(chǎn)力的提高是有目共睹的。作為一項關(guān)鍵技術(shù)，人們需要把握好其特點，進而發(fā)揮優(yōu)勢。文章分析了相關(guān)技術(shù)在參與體系化建設(shè)、突出科學(xué)性應(yīng)用、形成綜合競爭力幾方面的特點，并指出了其減少隱患、節(jié)能環(huán)保、增進效益優(yōu)勢，最后對其未來發(fā)展趨勢作出預(yù)測。本研究旨在幫助人們清晰認識機械設(shè)計制造及其自動化，同時更重要的是以趨勢分析提示人們關(guān)注該技術(shù)在未來的綜合性發(fā)展。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計制造及其自動化;特點;優(yōu)勢;趨勢

中圖分類號：TH122? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）12-0196-02

0? 引言

機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)正隨著社會環(huán)境的變化而快速發(fā)展，也在努力適應(yīng)越來越復(fù)雜的市場需求。人們需要立足于相關(guān)技術(shù)的發(fā)展特點、本質(zhì)優(yōu)勢去進一步開發(fā)相關(guān)應(yīng)用，進而在各個領(lǐng)域中收獲更大的技術(shù)帶來的效益。為此，本文研究和闡述機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)的相關(guān)問題，有一定的實踐意義。

1? 關(guān)于機械設(shè)計制造及其自動化的特點

1.1 參與體系化建設(shè)

機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)不是單一的某一項技術(shù)，而是形成了今天龐大的工程體系[1]，乃是系統(tǒng)化的存在。在相關(guān)技術(shù)體系下包含了計算機科學(xué)、信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、機械設(shè)計及制造技術(shù)等多方面的內(nèi)容，且其新的技術(shù)成果還在不斷地開發(fā)之中。所有的成果都是相關(guān)技術(shù)體系網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵因子，成功見證了整體技術(shù)體系的每一步晉升。

1.2 突出科學(xué)性應(yīng)用

科學(xué)性本就是機械設(shè)計制造及其自動化得以發(fā)展的基礎(chǔ)屬性[2]，正是因為遵循科學(xué)規(guī)律，立足于開發(fā)科學(xué)應(yīng)用，其技術(shù)方能取得一個又一個新成果。當然，人的認識是不斷發(fā)展的，對科學(xué)的界定也在變化。過去傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)中的缺點也是存在的，有的已經(jīng)在新發(fā)展中被規(guī)避掉，有的尚處在進一步的研究中，理念及方法在實踐中。但是該技術(shù)突出科學(xué)性應(yīng)用的特點不可否認。

1.3 形成綜合競爭力

作為一項技術(shù)，機械設(shè)計制造及其自動化不僅彰顯技術(shù)體系的完善、科學(xué)的進步，同時也成為一個要素融入了生產(chǎn)角逐中，幫助相關(guān)企業(yè)乃至產(chǎn)業(yè)形成綜合競爭力。機械設(shè)計制造及其自動化涉及的技術(shù)內(nèi)容越來越豐富，能夠從多個角度提升生產(chǎn)技術(shù)水平，提高生產(chǎn)能力，為經(jīng)濟效益的提升帶來實惠。

2? 關(guān)于機械設(shè)計制造及其自動化的優(yōu)勢

2.1 減少隱患

各個產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)往往都伴有不同程度的安全隱患，在過去的人工為主的時代，生產(chǎn)安全嚴重威脅著人員安全、質(zhì)量安全。機械制造業(yè)在生產(chǎn)過程之中都需要利用大量的生產(chǎn)設(shè)備，而在傳統(tǒng)的生產(chǎn)流程中，這些生產(chǎn)設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)需要相關(guān)的工作人員無時無刻地進行近距離的操作[3]。有了機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)輔助之后，生產(chǎn)過程大大減省了人力，很多過去人力做不到的工作在技術(shù)運作下可以做到了，且使用機械的安全顧慮變小了。如，內(nèi)燃機自動化儀表就是很好的實現(xiàn)自動化控制的設(shè)備，它能夠在具體的生產(chǎn)操作中按照已設(shè)定程序，在自動化控制技術(shù)的承載下進行產(chǎn)品加工、流程檢測、生產(chǎn)進度等的過程性控制，進而保障工業(yè)生產(chǎn)依次進行。尤其是成熟的、體系化的機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)能夠使生產(chǎn)全流程轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€有機的生產(chǎn)系統(tǒng)[4]，在使得生產(chǎn)效率改進的同時，也能夠做到對流程細節(jié)的實時監(jiān)測和控制，其中不乏有對安全問題的預(yù)警機制，大大降低了安全隱患。

2.2 節(jié)能環(huán)保

工業(yè)化的生產(chǎn)本身是一個將資源最大化地開發(fā)利用的過程，對自然生態(tài)資源的應(yīng)用率雖然高，但是因其消耗巨大，也對生態(tài)平衡造成威脅。工業(yè)生產(chǎn)使得大批量的生產(chǎn)廢棄物出現(xiàn)，如工業(yè)廢水、原材料垃圾等，它們破壞了生態(tài)環(huán)境：工業(yè)水流進江河污染水源及破壞水中生態(tài)，滲進土壤則危害土質(zhì)，影響植物生長條件;工業(yè)垃圾則同理，很多可能還不易降解，成為了生態(tài)環(huán)境的負擔。此外還有廢氣、煙塵等的污染。傳統(tǒng)機械設(shè)計過程最大的弊端就是成本過高且設(shè)備體積過大，在生產(chǎn)過程中消耗大量的人力、物力及能源，而自動化很好地解決了此類弊端，具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小等特點，能夠更好的實現(xiàn)資源優(yōu)化配置與利用，同時也能夠降低消耗，有助于節(jié)約資源[5];機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)開發(fā)設(shè)計中融入環(huán)保元素，如應(yīng)用內(nèi)燃機自動化控制形式的液體定量控制儀表可以在生產(chǎn)中精準定量要添加的液體量，減少材料浪費，其各項工藝參數(shù)分析也科學(xué)精確，其使用科學(xué)的技術(shù)手段能讓生產(chǎn)中的毒性物質(zhì)大大減少。也有的生產(chǎn)設(shè)備加入了廢物排放前的過濾系統(tǒng)，使得排放物以更環(huán)保的形式被排出。提升資源的利用效率，讓資源最大程度被開發(fā)而免于更多的浪費，以及少排有害物都是對環(huán)境的保護。

2.3 增進效益

企業(yè)之間的競爭變得越來越激烈，企業(yè)若是想要在市場中持續(xù)發(fā)展，就需要改變傳統(tǒng)的機械制造模式，提升生產(chǎn)的效率[6]。生產(chǎn)活動的目標指向是經(jīng)濟效益，而機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)可以幫助相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)增進效益。一方面，相關(guān)技術(shù)很大程度上接替了人力，將企業(yè)在人力上的支出大大減少，而且技術(shù)設(shè)備的應(yīng)用能夠規(guī)避人的主觀性的、不穩(wěn)定的因素，減少工作失誤，這也變相提高了生產(chǎn)效率。另一方面，在生產(chǎn)過程中，技術(shù)人員可利用網(wǎng)絡(luò)控制所有自動化設(shè)備，如內(nèi)燃機自動化控制儀表，讓其與PLC控制系統(tǒng)有機連接，進而實現(xiàn)集中控制所有內(nèi)燃機設(shè)備，能夠一并節(jié)約時間成本、人力成本。此外，精準化的技術(shù)生產(chǎn)提升了企業(yè)的綜合實力，讓其在市場角逐中優(yōu)勢明顯，能夠獲得更大的市場份額和機遇，進而讓效益增長有更大的空間。

3? 未來趨勢分析

3.1 更趨近生態(tài)價值

保護生態(tài)環(huán)境乃是可持續(xù)發(fā)展的必然性選擇。面對越發(fā)緊缺的自然資源以及越發(fā)給人類帶來警覺的生態(tài)問題，人們越來越關(guān)注生態(tài)，思想意識也在不斷變化中。可以說，保護環(huán)境，不斷創(chuàng)造生態(tài)性的價值應(yīng)該是未來人類的持續(xù)性任務(wù)。要做好這項任務(wù)，人類既要思考如何減輕環(huán)境污染，又要思考如何避免資源的大批量浪費，進而還地球一個更清新的環(huán)境、更長久的家園基地。尤其是當代人已經(jīng)初步具備了環(huán)保意識，在越來越富足的生活面前也開始追求生活環(huán)境的自然與舒適。這可以看做是市場需求的一個傾向性明顯的變化。因此，機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)的未來趨勢必少不了生態(tài)元素，畢竟作為服務(wù)生產(chǎn)的手段，它終究要與市場需求相匹配。未來，機械設(shè)計制造及其自動化更注重創(chuàng)造生態(tài)價值。如，對生產(chǎn)所需的原料供應(yīng)，相關(guān)技術(shù)要能夠以環(huán)保標準生產(chǎn)，并對生產(chǎn)廢料有機回收、再利用;對生產(chǎn)的產(chǎn)品要求，不僅要考量經(jīng)濟利益因素，還要賦予其生態(tài)價值，開發(fā)生態(tài)主題的功能。

3.2 依托數(shù)字化技術(shù)

數(shù)字化也是時代發(fā)展趨勢之一，通過與各領(lǐng)域技術(shù)的融合而發(fā)揮越來越廣泛的作用。機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展中已經(jīng)對融合數(shù)字化技術(shù)有了嘗試，如，變換存儲模式、更換設(shè)備參數(shù)等，這些都使相關(guān)生產(chǎn)中所獲得的數(shù)據(jù)更加精準。此外，該技術(shù)也如前文所述，在生產(chǎn)的安全環(huán)節(jié)發(fā)揮著監(jiān)控、預(yù)警作用，而數(shù)字化則使其所獲得的監(jiān)控與預(yù)警反饋數(shù)據(jù)更精準，進而夯實其安全性能。那么，在未來的數(shù)字化技術(shù)發(fā)展以及機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)發(fā)展中，兩者有機融合的幾率會更高，它們都符合新時代人的轉(zhuǎn)變后的需求，能夠為生產(chǎn)、生活帶來實惠，那么雙優(yōu)技術(shù)的融合則是人們喜聞樂見之事。

3.3 技術(shù)發(fā)展體系化

機械設(shè)計制造極大的提升了生產(chǎn)效率，為我國生產(chǎn)水平提升提供了極大的動力[7]。機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)成果在不斷增多，其未來會形成更加龐大的技術(shù)體系，突出技術(shù)的綜合性。技術(shù)發(fā)展體系化有利于對技術(shù)的綜合的、全面的開發(fā)，也使人的相關(guān)技術(shù)認知更加符合客觀規(guī)律，避免顧此失彼?？梢哉f，所有技術(shù)由單一的、局部的，走向多元的、全面的是一個必然的趨勢，有助于整合技術(shù)的相關(guān)特點和優(yōu)勢，進而為新的技術(shù)成果開發(fā)助力。未來，體系化的機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)中，可能不僅包含計算機科學(xué)、信息技術(shù)、自動控制技術(shù)等技術(shù)的交叉，還包含其他生產(chǎn)領(lǐng)域的技術(shù)，融合更多的元素從而做到與時代需求的契合，做到對自身發(fā)展的突破。整合思路下的體系化趨勢，能夠輔助企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計、認證等環(huán)節(jié)中同步獲取信息，進而掌握過程的精確程度;也能讓人快捷掌握各類型復(fù)雜工作環(huán)境的實時狀況，對其中的工作問題做出調(diào)整，進而增進工作效益。

3.4 人工智能的融合

21世紀的人工智能發(fā)展非常迅猛，尤其是近幾年，人們可以在生活、生產(chǎn)各個場景、領(lǐng)域看到智能化的機器人的存在。人工智能發(fā)展趨勢不可逆。那么，機械設(shè)計制造及其自動化走向智能化也是非常合理的趨勢。該技術(shù)的智能化主要體現(xiàn)在要以自動化技術(shù)為基礎(chǔ)，融合人工智能技術(shù)（模式識別、智能系統(tǒng)、計算機視覺等），進而革新機械設(shè)計以及制造技術(shù)。像計算機視覺技術(shù)能夠發(fā)揮出超越人類視覺的功能，不僅精準操控機器設(shè)備，還能夠進行多維定位，為相關(guān)技術(shù)的生產(chǎn)效率增加助力。如今，已有相關(guān)的智能化技術(shù)在機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)領(lǐng)域嘗試融合[8]，且效果不錯。相信在未來，會有更加深入的技術(shù)融合研究出現(xiàn)，然后在各生產(chǎn)領(lǐng)域大范圍推廣。人工智能接替人力，僅靠少量的技術(shù)人員操控自動化機械設(shè)備的場景在可預(yù)見的未來會越來越多。

4? 結(jié)束語

綜上所述，機械設(shè)計制造及其自動化體現(xiàn)出了更趨近生態(tài)價值、依托數(shù)字化技術(shù)、技術(shù)發(fā)展體系化、人工智能的融合幾大發(fā)展趨勢。在各個趨勢下，機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)的相關(guān)特點以及優(yōu)勢可以得到很好的發(fā)揮。作為具備發(fā)展眼光的當代人，我們需要對機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)的發(fā)展報以持之以恒的心態(tài)，努力在新趨勢下尋求發(fā)展的平衡，并繼續(xù)用對技術(shù)研究的強大動力來為各個行業(yè)發(fā)展助力。

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