未來機械設計制造及其自動化的發(fā)展趨勢

曹振 陳啟

摘要：伴隨著社會的發(fā)展與進步，我國機械化設計生產(chǎn)發(fā)展水平越來越快。機械設計制造在一定程度上極大的提升了我國工業(yè)生產(chǎn)的效率。但是，與此同時，也為我國機械設計制造提出了更高的要求。在工業(yè)生產(chǎn)中，內(nèi)燃機生產(chǎn)過程中的發(fā)動機、零件、系統(tǒng)等相關設施都需要進行改進，從而滿足當今機械設計制造中對內(nèi)燃機的要求。鑒于此，本文筆者將從機械設計制造以及自動化的優(yōu)勢和未來機械設計制造及其自動化的發(fā)展趨勢這兩個方面進行具體的探析。

Abstract： With the development and progress of society， the mechanized design and production is developing faster and faster. Mechanical design and manufacturing have greatly improved the efficiency of Chinese industrial production. However， at the same time， it also puts forward higher requirements for the machinery design and manufacturing in China. In industrial production， the engine， parts， system and other related facilities in the production process of internal combustion engine need to be improved to meet the great requirements of internal combustion engine in today's mechanical design and manufacturing. In view of this， the author will focus on the advantages of mechanical design and manufacturing and automation and the future development trend of mechanical design and manufacturing and its automation Specific exploration and analysis.

關鍵詞：未來機械;設計制造;自動化;發(fā)展趨勢

Key words： future machinery;design and manufacturing;automation;development trend

中圖分類號：TH161+.21?????? ??????????????????????? 文獻標識碼：A????????????????????????????????? 文章編號：1674-957X（2021）21-0174-02

1? 機械設計制造以及自動化的優(yōu)勢

1.1 具有較強的技術綜合性

機械設計制造及其自動化發(fā)展在機械制造的整個過程中發(fā)揮著重要的作用，同時機械制造屬于新時代的新興行業(yè)[1]。在我國的公民經(jīng)濟中占據(jù)重要地位，我國的國民經(jīng)濟發(fā)展在機械設計制造及其自動化發(fā)展在其中的作用不容置疑。許多國家在發(fā)展的過程中也將機械設計制造及其自動化發(fā)展做為本國綜合實力的一種體現(xiàn)。同時它也實現(xiàn)了信息化與智能化的充分融合，在技術上相比于其他形式展示出更強的優(yōu)勢。機械設計制造及其自動化中的優(yōu)勢不僅體現(xiàn)在機械制造方面，還有自動化以及電子信息技術等行業(yè)的發(fā)展也為其發(fā)展帶來了一定的優(yōu)勢。對社會上各個領域的發(fā)展都可以提供相對應的技術支持[2]。例如，在內(nèi)燃機的制造設計中，可以針對內(nèi)燃機的三種形式進行優(yōu)化創(chuàng)新，當今我國大部分重工業(yè)都離不開內(nèi)燃機的應用，因此，我國科研人員可以針對內(nèi)燃機的發(fā)動機進行改進，提高內(nèi)燃機的工作效率，進而對工業(yè)領域起到積極的推動作用。

1.2 有利于提高生產(chǎn)效率

在傳統(tǒng)的機械生產(chǎn)與制造的過程中，更多的是通過人工的形式來進行后期工作的開展。而機械自動化不僅不需要投入大量的人力資本，同時還減少了再制造的過程中出現(xiàn)的問題。使生產(chǎn)技術變得更加的統(tǒng)一，這相較于傳統(tǒng)的機械制造來講變得更加的便利與高效。由于機械設計制造及其自動化的發(fā)展在工作的過程中可以進行自動生產(chǎn)，所以說大大的減少了人力資源成本，使企業(yè)的收益變的更加的可觀，在生產(chǎn)的過程中，也是用統(tǒng)一技術來進行生產(chǎn)制造，所以能夠保證生產(chǎn)的質(zhì)量變得更高更加的有序[3]。

1.3 規(guī)避資源浪費問題的發(fā)生

進行自動化的生產(chǎn)模式，技術會變得更加的精準。在傳統(tǒng)機械化制造過程中，一旦在中途出現(xiàn)一些精細制作問題，就很容易由于失誤而出現(xiàn)漏洞，這就導致最后所呈現(xiàn)的結(jié)果不是最佳的結(jié)果。同時，也有可能由于細節(jié)處理的不到位導致有一些設備在最后投入使用的時候變得沒有辦法進行使用，從而就會造成資源的浪費。但是通過機械設計制造及其自動化的應用就可以更好的規(guī)避資源浪費的問題。例如：在進行汽車制造的過程中，傳統(tǒng)的機械制造形式由于人工操作的原因一些零配件在進行制作的過程中就沒有辦法以一種最優(yōu)的方案呈現(xiàn)出來，但是通過機械設計制造及其自動化的應用就可以在制造的過程中規(guī)避出現(xiàn)的資源浪費的問題。

1.4 可實現(xiàn)自動監(jiān)督與自動控制

機械設計制造及其自動化在進行生產(chǎn)的過程中也發(fā)揮著重要的作用，在進行自動化生產(chǎn)的過程中有完善的生產(chǎn)裝置以及監(jiān)督裝置，這些裝置的應用可以根據(jù)信息化中的技術參數(shù)進行自動控制。一旦在生產(chǎn)的過程中出現(xiàn)問題，可以在第一時間內(nèi)進行報警，讓相關技術人員進行及時的解決，降低了故障產(chǎn)生由于時間上的拖延導致最后造成更大的損失。

2? 未來機械設計制造及其自動化的發(fā)展趨勢

2.1 機電一體化發(fā)展趨勢

機械設計制造及其自動化最重要的發(fā)展方向之一就是機電一體化的發(fā)展。機械技術的創(chuàng)造與進步離不開科技的革新與信息技術的發(fā)展。在進行生產(chǎn)的過程中。數(shù)控設備在機械設計制造及其自動化中應用是十分廣泛的，數(shù)控設備中融入了機械生產(chǎn)和計算機技術，把傳統(tǒng)機械生產(chǎn)單一的特點進行了改變，在當今社會，企業(yè)生產(chǎn)的過程中大都是采用這種生產(chǎn)模式。采用自動化半機械的形式來進行生產(chǎn)，使企業(yè)生產(chǎn)中的生產(chǎn)效率得到了提升，這無一不得力于機械自動化所表現(xiàn)出的積極作用。但是在實踐的過程中，也發(fā)現(xiàn)半自動化半機械化技術的應用也存在一些不足的地方，在未來機械設計制造及其自動化的發(fā)展中必須要有進一步的改良，才可以使企業(yè)生產(chǎn)運營效率變高。在生產(chǎn)的過程中，讓機械生產(chǎn)和計算機技術進行完美融合，可以真正的做到機械設計制造及自動化朝著機電一體化的方向進行發(fā)展。這樣有利于企業(yè)生產(chǎn)的過程中效率變高，同時精準度也變得更好。在機電一體化發(fā)展推動下，機械制造行業(yè)也會隨之發(fā)生變化，這樣的變化不僅會使生產(chǎn)模式日趨完善，質(zhì)量也可以得以提升，同時企業(yè)還可以降低人工成本，有利于保證利益的最大化以及生產(chǎn)目標的實現(xiàn)。

2.2 綠色環(huán)保發(fā)展趨勢? 伴隨著科學技術的發(fā)展進步，企業(yè)生產(chǎn)所耗費的資源問題與生產(chǎn)之后所產(chǎn)生的環(huán)境問題二者之間的關系越來越突出。在進行生產(chǎn)的過程中，有很多環(huán)節(jié)都存在浪費的現(xiàn)象和環(huán)境污染的現(xiàn)象。導致當今社會我國的生態(tài)環(huán)境面臨著十分嚴峻形勢，對人類的生存發(fā)展都帶來一定程度上的影響。所以在這樣的背景之下，國家就對企業(yè)在生產(chǎn)過程中由于耗能所造成的環(huán)境污染提出了更高的要求。要求企業(yè)在生產(chǎn)過程中要考慮到資源的節(jié)約與環(huán)境的保護，同樣的道理，機械設計制造及其自動化在發(fā)展的過程中，也不能脫離綠色環(huán)保的理念來發(fā)展。如果脫離綠色環(huán)保的理念來進行發(fā)展的話，必然是不長久的。相反的，在發(fā)展的過程中要樹立可持續(xù)發(fā)展的理念，積極地倡導綠色發(fā)展、環(huán)保意識等方面的內(nèi)容。同時在機械制造和自動化技術應用的過程中，如果可以融入環(huán)保的概念，就可以在生產(chǎn)的過程中最大限度的減少能源消耗，可以將能源進行二次利用，大大降低了對環(huán)境的危害，推動社會的發(fā)展與進步。

2.3 內(nèi)燃機的發(fā)展趨勢? 內(nèi)燃機是我國各大工業(yè)領域中的重要設備，我國工業(yè)領域的發(fā)展離不開內(nèi)燃機的幫助與創(chuàng)新，隨著逐漸成為工業(yè)強國，內(nèi)燃機中的發(fā)動機已經(jīng)逐漸的落后。內(nèi)燃機具備流水線的特點，我國科研人員可以借助國外發(fā)達國家的經(jīng)驗來提高內(nèi)燃機的核心價值，使內(nèi)燃機廣泛的應用到各個領域，為推動我國經(jīng)濟發(fā)展提供有效助力。

2.4 模塊化發(fā)展趨勢? 機械設計制造及其自動化所延伸的產(chǎn)品有很多，其所具備的功能也是多種多樣的，但是相關設備所發(fā)揮出來的作用卻是不同的，比如說電力接口、電氣接口等設備。在機械運作的過程中，就會發(fā)揮出不同功能的作用。像這樣的設備，在應用的過程中也多是以單元形式為主。同時，這樣也存在一些問題，多數(shù)零構(gòu)件由于是以單元的形式發(fā)揮作用，就不容易被集中，這樣就不能發(fā)揮機械生產(chǎn)都最大效能。例如：在汽車生產(chǎn)的過程中，會采用自動化技術來進行加工，但是其中如果用單一的圖像處理模塊、定量模塊、定位模塊等內(nèi)容對其進行處理，這樣就會使各個模塊之間的融合性變差，彼此之間處于分離的狀態(tài)，只能獨立地發(fā)揮作用，不能真正的做到“勁往一處使”。因此，在未來機械設計制造及其自動化的發(fā)展過程中，模塊化會是其發(fā)展的主要趨勢之一。在此之中，不僅要進行模塊化的管理與加強，也要進行集約化的發(fā)展，可以更好的促進彼此之間的交融，使效能之間的配合發(fā)揮到最佳效果。

2.5 數(shù)字智能化發(fā)展趨勢? 在未來機械設計制造及其自動化的發(fā)展，一定會朝著智能化的發(fā)展方向推進。當今社會，智能化應用，已經(jīng)深入到生活中的各個方面，比如說：掃地機器人、智能窗簾、智能語音等。在發(fā)展的過程中，也會將智能化這一特征融入進去，更好的對技術進行優(yōu)化。同時，智能化的發(fā)展也是當代信息技術應用的重要表現(xiàn)之一。由于信息化技術的廣泛應用，各種數(shù)字化產(chǎn)品也被投入到機械設計制造的過程中。當計算機技術可以與機械制造進行充分的結(jié)合，就可以使機械制造水平得到進一步的增強。通過智能化輔助，可以使人們完成一些基礎性的機械制造相關的工作任務。同時，還可以代替人們?nèi)ソ鉀Q一些危險且復雜的工作。不僅提升了工作效率，而且還可以保障人們的生命健康安全。由此可以看出，數(shù)據(jù)智能化在未來機械設計制造及其自動化技術發(fā)展的過程中，有著不可取代的作用。同時，機械制造通過智能信息化技術的支持與共享，可以更加全面在生產(chǎn)過程中結(jié)合具體情況與數(shù)據(jù)信息對其中的某一零部件進行完善與規(guī)整，保障機械設備產(chǎn)品質(zhì)量的安全。例如：在制作內(nèi)燃機的時候，就可以借用人工智能的技術進行系統(tǒng)精益的操作。還有在汽車零部件生產(chǎn)的過程中，也可以在應急裝置當中融入人工智能技術，一旦車輛發(fā)生意外的時候，可以最大程度的保障人們的生命健康安全。

2.6 3D打印技術的發(fā)展趨勢? 3D打印技術是近幾年隨著科技的進步而產(chǎn)生的，這對機械設計制造及其自動化技術發(fā)展方面突破有著革新性作用。3D打印技術相對于傳統(tǒng)的制造技術而言，不僅有著精準度高并且還有成本低環(huán)保性高等特點。在機械制造的過程中，采取3D打印技術，可以有效的控制成本，與減少資源浪費，達到保護環(huán)境的目的。將3D打印技術投入到機械生產(chǎn)制作的過程中表現(xiàn)為：將機械數(shù)據(jù)產(chǎn)品信息通過信息化技術直接變?yōu)?D打印的參數(shù)，進而進行產(chǎn)品制造。這樣不僅降低了成本，而且還使精準度變得更高。在未來的發(fā)展過程中3D打印技術必然會成為機械設計制造及其自動化技術發(fā)展的趨勢。

3? 結(jié)束語

綜上所述，在機械設計制造生產(chǎn)的過程中，傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式已經(jīng)不能夠滿足當今社會發(fā)展的需求。因此，機械設計制造及其自動化技術的發(fā)展必須要與時俱進，融入新的技術理念，才能夠使機械設計制造及其自動化技術發(fā)展變得越來越好。在未來，機械設計制造生產(chǎn)及其自動化發(fā)展要積極的融入新的科學技術，這樣才能夠使其走的越來越遠推動社會的發(fā)展與進步。

參考文獻：

[1]梁喜佳，張洪偉.淺析機械設計制造及其自動化的特點與優(yōu)勢及發(fā)展趨勢[J].科技創(chuàng)新與應用，2016（06）：126.

[2]席洲.機械設計制造及其自動化的應用優(yōu)勢及發(fā)展趨勢[J]. 現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化，2020，10（07）：70-71.

[3]劉文平.淺析當代我國機械設計制造及其自動化發(fā)展方向——評《機械設計》[J].機械設計，2020，37（08）：145.