機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)和要點(diǎn)分析

徐士偉 齊明

摘要：機(jī)械設(shè)計(jì)制造是一門綜合技術(shù)學(xué)科，它能夠幫助企業(yè)研究各種機(jī)械裝備及機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造過程和生產(chǎn)過程，對(duì)企業(yè)管理意義重大。本文對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展方向進(jìn)行了研究探討。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造;自動(dòng)化發(fā)展方向

一、關(guān)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化特點(diǎn)

機(jī)械設(shè)計(jì)制造是近年來比較新興的學(xué)科，該學(xué)科的發(fā)展以多種先進(jìn)機(jī)械技術(shù)為基礎(chǔ)，學(xué)科中涉及了機(jī)械、計(jì)算機(jī)、軟件編程等多種技術(shù)，能夠借助自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)高效生產(chǎn)。隨著科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化也取得了令人矚目的成就。這種技術(shù)能夠借助自動(dòng)化系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)械生產(chǎn)控制，繼而在很大程度上提升機(jī)械的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)效率。

二、機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)

自動(dòng)化機(jī)械設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)發(fā)展空間巨大，迄今為止它所體現(xiàn)出的功能 水平和產(chǎn)品質(zhì)量精確度，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)制造業(yè)，它的大規(guī)模應(yīng)用是任何人無法阻擋的趨勢(shì)，是順應(yīng)社會(huì)時(shí)代歷史發(fā)展潮流的。

一是生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量的提高。機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)所生產(chǎn)出的產(chǎn)品，效率高、精確度高、產(chǎn)品質(zhì)量可靠、技術(shù)含金量高，自動(dòng)化系統(tǒng)的信息處理能力強(qiáng)大，智能控制能力自動(dòng)化水平都相對(duì)很高，在給企業(yè)節(jié)儉了人員雇傭的開支的同時(shí)，產(chǎn)品的整齊劃一高水平高標(biāo)準(zhǔn)也成為自動(dòng)化系統(tǒng)的巨大優(yōu)勢(shì)。產(chǎn)品含金量的增加，也意味著產(chǎn)品能夠適應(yīng)更多更嚴(yán)苛的運(yùn)轉(zhuǎn)條件，承載更大的強(qiáng)度要求，這也使得機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)備受現(xiàn)代工業(yè)的青睞。

二是機(jī)械使用的可靠性和安全性提高。機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)一般都具有強(qiáng)大的安全保障裝置，如安全預(yù)警、自動(dòng)斷電、自動(dòng)跳閘等自動(dòng)保護(hù)措施，可以及時(shí)有效的保護(hù)設(shè)備不受損害，保護(hù)操作現(xiàn)場的安全生產(chǎn)。當(dāng)突遇短路、載荷承受過大等設(shè)備故障時(shí)，安全保障措施會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，從而在第一時(shí)間保護(hù)了生產(chǎn)現(xiàn)場的安全，將生產(chǎn)損失降到最低。

三是操作保養(yǎng)方便快捷。機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品，是以自動(dòng)化為原理生產(chǎn)出的機(jī)械設(shè)備，通常它的技術(shù)參數(shù)使用范圍廣泛，在使用時(shí)，只需將現(xiàn)有數(shù)據(jù)輸入，啟動(dòng)設(shè)備運(yùn)行即可得到所需的信息結(jié)果。自動(dòng)化產(chǎn)品的內(nèi)部運(yùn)行方式一定，模式使用與多種情況可供選擇，操作時(shí)只需依照說明進(jìn)行操作，設(shè)備就會(huì)自動(dòng)做出人們想要的輸出內(nèi)容。工作方式的多種類選擇性，使產(chǎn)品的適用范圍更廣。而由于機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化程度的提高，它的保養(yǎng)方式通常比較簡單，而自動(dòng)檢測(cè)自動(dòng)診斷功能也可以保障設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí)及時(shí)停止運(yùn)轉(zhuǎn)，以免帶來不可預(yù)測(cè)的后果。自動(dòng)化最重大的意義在于設(shè)備操作的優(yōu)化，方便、快捷、準(zhǔn)確、安全。

三、機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用要點(diǎn)

一是在信息流方面的應(yīng)用。信息流的機(jī)械自動(dòng)化主要是指自動(dòng)化技術(shù)在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造、工藝設(shè)計(jì)以及產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等方面的應(yīng)用。其中，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)指的是設(shè)計(jì)人員綜合利用計(jì)算機(jī)的圖形設(shè)備進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的輔助工作;計(jì)算機(jī)輔助制造指的是在計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械生產(chǎn)制作系統(tǒng)以及過程中的應(yīng)用，其核心是數(shù)控技術(shù)，即計(jì)算機(jī)數(shù)值控制技術(shù);計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)則是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與輔助制造之間的橋梁，能夠優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)，提高工藝編程的質(zhì)量和效率;產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)指的是對(duì)設(shè)計(jì)制造過程中出現(xiàn)的信息和數(shù)據(jù)進(jìn)行管理的系統(tǒng)。

二是在加工系統(tǒng)方面的應(yīng)用。對(duì)于機(jī)械加工生產(chǎn)中的很多重復(fù)性的勞動(dòng)或者危險(xiǎn)動(dòng)作，可以借助機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，建立自動(dòng)化的加工系統(tǒng)和程序，這不僅能夠有效提高機(jī)械加工的精度，提高產(chǎn)品生產(chǎn)的合格率，還可以降低人工勞動(dòng)中的失誤和危險(xiǎn)因素，使人從繁重的機(jī)械勞動(dòng)中有效解放出來，提高機(jī)械加工的效率，實(shí)現(xiàn)更高的經(jīng)濟(jì)效益。

三是在物流系統(tǒng)方面的應(yīng)用。在機(jī)械制造與生產(chǎn)過程中，不可避免的會(huì)涉及到大量原材料和產(chǎn)品的供求與運(yùn)輸，不僅需要把原材料運(yùn)輸至加工地點(diǎn)，還需要將成品運(yùn)輸?shù)絻?chǔ)存或運(yùn)輸?shù)攸c(diǎn)，在這個(gè)過程中，運(yùn)輸?shù)男屎瓦B續(xù)性是至關(guān)重要的，這是保證機(jī)械加工效率的重要基礎(chǔ)和保障。自動(dòng)化物流系統(tǒng)的建立，能夠有效提高物流系統(tǒng)的運(yùn)行效率，保證機(jī)械制造與加工的連續(xù)性，例如自動(dòng)輸出系統(tǒng)、單機(jī)自動(dòng)裝置等。

四是在檢測(cè)過程方面的應(yīng)用。隨著社經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)精度的要求也越來越高，高精度的機(jī)械零部件使用的數(shù)量也在不斷增加，這在一定程度上加大了產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)的難度，人工檢測(cè)的傳統(tǒng)方法已經(jīng)很難滿足高精度檢測(cè)的需要，這時(shí)如何保證和提高機(jī)械加工的精度、提高檢測(cè)過程的準(zhǔn)確性就成為尤為重要的問題。借助自動(dòng)化技術(shù)的有效應(yīng)用，自動(dòng)化檢測(cè)系統(tǒng)很好地解決了這個(gè)問題，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)械生產(chǎn)與加工各個(gè)環(huán)節(jié)的準(zhǔn)確檢測(cè)，提高了機(jī)械產(chǎn)品的加工精度和加工質(zhì)量。

五是在裝配系統(tǒng)方面的應(yīng)用。機(jī)械通常是由若干不同零件組成的，在組裝過程中需要有一定的技術(shù)和順序，裝配系統(tǒng)的自動(dòng)化，可以克服傳統(tǒng)人工裝配中的很多問題和弊端，降低產(chǎn)品生產(chǎn)的時(shí)間需求，提高機(jī)械裝配的質(zhì)量和效率，這已經(jīng)成為機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的重要環(huán)節(jié)。

四、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展方向

一是向智能化發(fā)展。在機(jī)械化產(chǎn)品中，有著一個(gè)重要標(biāo)志――智能化，智能化水平越高，機(jī)械化產(chǎn)品的自動(dòng)化程度也越高。因此，在未來的發(fā)展中，機(jī)械化產(chǎn)品有必要朝著智能化的方向發(fā)展。智能化技術(shù)是一項(xiàng)高科技技術(shù)，它涉及了多種學(xué)科的內(nèi)容，包括計(jì)算機(jī)學(xué)科、運(yùn)籌學(xué)科、人工智能學(xué)科等，它能夠讓機(jī)械化產(chǎn)品產(chǎn)生人的邏輯思維能力和判斷能力。在機(jī)械化產(chǎn)品中融入智能化技術(shù)，能夠促使產(chǎn)品替代施工者從事一些危險(xiǎn)系數(shù)高的施工任務(wù)，在很大程度上降低了安全事故發(fā)生率。總而言之，讓機(jī)械化產(chǎn)品朝著智能化的方向發(fā)展，能夠替代人工勞動(dòng)，實(shí)現(xiàn)安全施工，提升工作效率和效益。

二是向數(shù)字化發(fā)展。在現(xiàn)代工業(yè)當(dāng)中，數(shù)字化技術(shù)發(fā)揮著十分獨(dú)特的作用，它能夠統(tǒng)計(jì)復(fù)雜信息（圖形、聲音、技能等），將復(fù)雜信息以數(shù)字信息的形式展現(xiàn)出來，并及時(shí)分析、處理，全真模擬產(chǎn)品的功能和產(chǎn)品的生產(chǎn)加工過程，實(shí)現(xiàn)原型產(chǎn)品的模擬制造，最終在減少設(shè)計(jì)錯(cuò)誤和生產(chǎn)錯(cuò)誤的基礎(chǔ)上收獲較高的生產(chǎn)效率?？傊瑱C(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化朝著數(shù)字化的方向發(fā)展，能夠進(jìn)一步提升機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)效率，促使機(jī)械設(shè)備更快、更好地工作。

三是向微型化 發(fā)展。機(jī)械設(shè)備開始向微型化的方向發(fā)展，機(jī)械設(shè)備微型化能夠提高運(yùn)營靈活度，減少能耗，降低機(jī)械企業(yè)生產(chǎn)成本。除此之外，機(jī)械設(shè)備微型化還能增強(qiáng)產(chǎn)品綜合競爭能力。從現(xiàn)狀看，微型機(jī)械在諸多領(lǐng)域具有較高的應(yīng)用價(jià)值，比如說軍事領(lǐng)域、信息領(lǐng)域、生物醫(yī)療領(lǐng)域。由此可知，機(jī)械設(shè)備具有十分廣闊的應(yīng)用前景。需注意的是，機(jī)械設(shè)備的微型化程度越高，加工難度也越大，如何更好地實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備微型化還需眾多學(xué)者進(jìn)一步研究。

四是向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)化是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的必然發(fā)展趨勢(shì)。從現(xiàn)狀看，機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中雖然應(yīng)用了網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)，但生產(chǎn)控制的網(wǎng)絡(luò)化水平還有待提高。舉例而言，在進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)和產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動(dòng)化系統(tǒng)一旦發(fā)生問題，便不能繼續(xù)正常生產(chǎn)產(chǎn)品，若是生產(chǎn)現(xiàn)場缺乏專業(yè)設(shè)計(jì)者或技術(shù)者，就得暫停產(chǎn)品生產(chǎn)工作。等專業(yè)技術(shù)人員解決系統(tǒng)問題之后才能繼續(xù)進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)工作，這在無形當(dāng)中降低了產(chǎn)品生產(chǎn)效率。由此可知，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化必然會(huì)朝著網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展，這樣當(dāng)出現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)問題時(shí)，便可利用網(wǎng)絡(luò)中的信息技術(shù)、傳感技術(shù)以及遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)向不在生產(chǎn)現(xiàn)場的專業(yè)人員求助，產(chǎn)品生產(chǎn)問題便能得到解決，產(chǎn)品生產(chǎn)效率便能得到保證。

四、結(jié)語

本文對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展方向進(jìn)行了探討，認(rèn)為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化應(yīng)朝著智能化、數(shù)字化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，相信隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化還會(huì)朝著更多的方向發(fā)展，機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品的社會(huì)應(yīng)用價(jià)值也會(huì)越來越高。

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