淺析機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的特點(diǎn)、趨勢(shì)和發(fā)展前景

唐蛟 楊德麟

摘要：機(jī)械設(shè)計(jì)和制造及其自動(dòng)化在當(dāng)今工業(yè)中發(fā)揮著重要的作用逐漸成為現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)和制造行業(yè)中的新的高科技應(yīng)用。 本文主要論述了機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的技術(shù)特點(diǎn)和發(fā)展，分析和借鑒了其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化特點(diǎn); 趨勢(shì); 發(fā)展前景

1機(jī)械設(shè)計(jì)和制造及其自動(dòng)化的概念

1.1含義

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化是將設(shè)計(jì)的輸出指令和信息輸入到機(jī)械設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)中對(duì)滿足設(shè)計(jì)要求的產(chǎn)品進(jìn)行加工的工序。 在設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，更多的東西凝聚在經(jīng)驗(yàn)和技能的總結(jié)上，與各學(xué)科的聯(lián)系比以往更加緊密，最終成為最新的技術(shù)和成果。 先進(jìn)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)結(jié)合自動(dòng)化，不斷吸收機(jī)械、電子、信息、材料等方面的最新研究成果，應(yīng)用于制造過(guò)程，實(shí)現(xiàn)高效、快速、無(wú)污染的制造技術(shù)。

1.2發(fā)展歷史

機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展可以分為古代、現(xiàn)代和現(xiàn)代三個(gè)階段。 古代機(jī)械設(shè)計(jì)處于啟蒙階段，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)處于發(fā)展階段，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)處于繁榮階段。 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)，從工業(yè)革命到計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)，大多考慮了運(yùn)動(dòng)學(xué)、力學(xué)等較完整的分析和設(shè)計(jì)方法，主要是比較死板的機(jī)械設(shè)計(jì)方案。

1.2中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)、制造及其自動(dòng)化的現(xiàn)狀

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)和制造發(fā)展迅速，機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的自動(dòng)化逐漸實(shí)現(xiàn)，對(duì)我國(guó)社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展起到了很大的促進(jìn)作用。

優(yōu)勢(shì)越來(lái)越明顯。 有針對(duì)性的編程，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)量和類(lèi)型的正確控制的正確設(shè)計(jì)能有效減少生產(chǎn)中人工控制不可避免的錯(cuò)誤，保證能及時(shí)有效地發(fā)現(xiàn)和處理系統(tǒng)中的問(wèn)題的機(jī)器在生產(chǎn)過(guò)程中始終保持最佳的工作水平減少人為因素對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的影響，同時(shí)可以有效節(jié)約生產(chǎn)過(guò)程中的人力物力，有利于保證企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

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

2.1高效

與傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)相比，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化結(jié)合了許多現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，智能化程度大大提高，具有更高的生產(chǎn)效率，可以達(dá)到遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)人工標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)。 由于其智能化和自動(dòng)化，可以投入更少的人力制造，并且充分利用現(xiàn)有的人力資源，結(jié)合自動(dòng)化機(jī)械，展現(xiàn)更高的制造效率，保證生產(chǎn)效率，同時(shí)保證高質(zhì)量，這一定會(huì)增強(qiáng)自己的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，對(duì)企業(yè)或工廠的發(fā)展有很大的幫助機(jī)械設(shè)計(jì)和自動(dòng)化的科學(xué)性和自動(dòng)化特點(diǎn)，使生產(chǎn)過(guò)程一體化和組織化，節(jié)省大量時(shí)間。

2. 2安全性

以往機(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)工作中，以手工制造為主體。 如果工人操作出現(xiàn)問(wèn)題，不僅會(huì)影響產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，還可能造成死傷，無(wú)法挽回后果。 這種情況下的加工制造有相當(dāng)大的安全隱患。 自動(dòng)化、智能化條件下的機(jī)械設(shè)計(jì)制造，可有效減少生產(chǎn)中的人與工件和機(jī)床內(nèi)部的接觸，大大降低安全隱患。 解放勞動(dòng)力資源，改變傳統(tǒng)工作模式，將生產(chǎn)從一線工作轉(zhuǎn)為遠(yuǎn)程監(jiān)控工作，減輕勞動(dòng)者工作量，減輕勞動(dòng)者疲勞，重視加工過(guò)程，有效降低出錯(cuò)概率，使勞動(dòng)者遠(yuǎn)離安全事故。

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

在智能和自動(dòng)化需求日益高漲的現(xiàn)代社會(huì)，機(jī)械的設(shè)計(jì)、制造和自動(dòng)化有著廣闊的發(fā)展前景。 但是，隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，人們的需求發(fā)生了變化，對(duì)機(jī)械的設(shè)計(jì)、制造、自動(dòng)化的要求也越來(lái)越高。 因此，未來(lái)機(jī)械的設(shè)計(jì)、制造、自動(dòng)化將朝著機(jī)電一體化、更智能、更先進(jìn)、更多樣化、更集成化、更節(jié)能的方向發(fā)展。

3. 1多元融合

在未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中，機(jī)械設(shè)計(jì)、制造及其自動(dòng)化將整合更先進(jìn)的技術(shù)和學(xué)科知識(shí)，實(shí)現(xiàn)技術(shù)內(nèi)容的持續(xù)展開(kāi)，為人們的生產(chǎn)和生活提供更多樣化的幫助。 一體化是其最重要的發(fā)展趨勢(shì)之一。 其中，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大的基礎(chǔ)上，更加市場(chǎng)化的生產(chǎn)模式將直接促進(jìn)生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量的有效提高，這不僅將提高國(guó)內(nèi)機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，還將促進(jìn)國(guó)內(nèi)整個(gè)機(jī)械市場(chǎng)的進(jìn)一步繁榮。

3. 2網(wǎng)絡(luò)信息化

基于信息管理技術(shù)的普及自動(dòng)化控制技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)成為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域的標(biāo)志性工作在這種背景下，以遠(yuǎn)程控制為中心，控制傳感技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造模式適合未來(lái)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的要求，不僅大大降低了企業(yè)機(jī)械生產(chǎn)的人力成本。

3.3智能虛擬化

隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和人工智能技術(shù)的發(fā)展，在未來(lái)機(jī)械設(shè)計(jì)、制造和自動(dòng)化的發(fā)展中，這些虛擬技術(shù)將得到一定程度的應(yīng)用，為生產(chǎn)提供更多功能的服務(wù)。 例如，設(shè)計(jì)師可以通過(guò)虛擬設(shè)計(jì)提高設(shè)計(jì)效率，更具體地向人們解釋設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)成果，提高設(shè)計(jì)精度。

4機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展前景

4.1優(yōu)點(diǎn)1：高效和質(zhì)量保證

在生產(chǎn)過(guò)程中，即使是小失誤也會(huì)給后續(xù)工序帶來(lái)一系列問(wèn)題，需要再生產(chǎn)，造成資源的浪費(fèi)。 改善機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)，調(diào)整制造，標(biāo)準(zhǔn)化，整理和分配生產(chǎn)信息，減少或優(yōu)化人工操作過(guò)程，減少人工操作帶來(lái)的生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，大幅提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

4.2優(yōu)勢(shì)2：穩(wěn)定性和可靠性

機(jī)械設(shè)計(jì)制造可以監(jiān)控、協(xié)調(diào)所有生產(chǎn)過(guò)程，定期進(jìn)行故障檢測(cè)，通過(guò)有效的自檢手段進(jìn)行調(diào)查和維修，匯總相關(guān)數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)檢查，根據(jù)數(shù)據(jù)改進(jìn)設(shè)備。 除了定期自檢和掃描外，還對(duì)易磨損和老化的部件實(shí)施相應(yīng)的報(bào)警系統(tǒng)，可以督促人們及時(shí)更換和維修，提高設(shè)備的保護(hù)能力，減少人工操作錯(cuò)誤帶來(lái)的安全隱患，大大減少設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性，減少事故。

4.3優(yōu)點(diǎn)3：操作簡(jiǎn)單，應(yīng)用廣泛

在生產(chǎn)生活中，生產(chǎn)生活中的各種信息收集和控制是通過(guò)人工智能等相關(guān)自動(dòng)化技術(shù)程序?qū)崿F(xiàn)的。 在相關(guān)智能儀器的幫助下，通過(guò)建模、仿真、信息集成、一鍵式控制等方式，將機(jī)械設(shè)備上的手動(dòng)操作進(jìn)行模板化和編程。 并檢查生產(chǎn)環(huán)節(jié)和各種標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行情況，準(zhǔn)確定位生產(chǎn)中出現(xiàn)的相關(guān)信息或問(wèn)題，包括空氣溫濕度、材料溫度、密度、加工時(shí)間等環(huán)境質(zhì)量。 篩選、總結(jié)、整理不合格產(chǎn)品后，用大數(shù)據(jù)處理信息，分析生產(chǎn)環(huán)節(jié)或設(shè)備中的缺陷。 另外，通過(guò)技術(shù)集成，可以加工制造精度要求高的復(fù)雜設(shè)備，改進(jìn)傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備，根據(jù)需求實(shí)現(xiàn)分層個(gè)性化設(shè)計(jì)，設(shè)備可以滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需要，設(shè)備設(shè)計(jì)更加靈活多樣，在企業(yè)市場(chǎng)上

5結(jié)語(yǔ)

制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主體、國(guó)家建設(shè)的基礎(chǔ)、興國(guó)的器件、強(qiáng)國(guó)的基礎(chǔ)。 隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，國(guó)家越來(lái)越重視實(shí)體經(jīng)濟(jì)。 機(jī)械設(shè)計(jì)、制造及其自動(dòng)化作為制造業(yè)中最重要的技術(shù)之一，廣泛應(yīng)用于各行業(yè)。 在各種新興技術(shù)的加持下，機(jī)械設(shè)計(jì)和自動(dòng)化都很重要。

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1：210602198404032019 遼寧省丹東市118000;2：210604198505280014 遼寧省丹東市118000