未來機械設計制造及其自動化的發(fā)展趨勢

韓華時 司躍水

河南衛(wèi)華重型機械股份有限公司 河南長垣 453400

1 機械自動化的重要性

機械自動化的出現(xiàn)改變了傳統(tǒng)的機械生產(chǎn)方式，其憑借著高效率、高質(zhì)量和高安全性等特點得到了人們的廣泛認可，目前已經(jīng)成為了機械制造業(yè)最核心的部分。對于企業(yè)來說，要想在市場中占據(jù)一席之地，就必須實現(xiàn)節(jié)能減排，而機械自動化符合國家的環(huán)保理念，在一定程度上降低了生產(chǎn)成本，提高了資源的利用率，應該引進先進的機械自動化設備。另外，在機械自動化的幫助下，企業(yè)提高了市場競爭力，穩(wěn)定了經(jīng)濟效益，可在激烈的市場競爭中持續(xù)性發(fā)展。

2 機械設計制造及其自動化的特點

2.1 高效性

相較于傳統(tǒng)機械設計制造技術，機械設計制造及其自動化結(jié)合了諸多現(xiàn)代科學技術，智能化大大提高，從而擁有更高的工作效率，能夠達到人工遠達不到的標準。也由于其智能化和自動化，在制造時可以投入更少的人力，可以充分利用現(xiàn)有人力資源結(jié)合自動化機械展現(xiàn)更高的制造效率，保證高質(zhì)量的同時又保證了生產(chǎn)效率，無疑提升了自身市場競爭力，對企業(yè)或工廠的發(fā)展有極大好處。機械設計及其自動化的科學化自動化特點使得生產(chǎn)流程一體化、條理化，節(jié)省大量時間[1]。

2.2 安全性

傳統(tǒng)機械行業(yè)的生產(chǎn)工作中，往往是人工生產(chǎn)制造占主體。一旦工人操作出現(xiàn)問題，不僅產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量會受到影響，而且有可能導致人員傷亡，后果難以挽回，所以說這種情況下的加工制造有著相當大的安全隱患。自動化、智能化條件下的機械設計制造有效減少了生產(chǎn)過程中人與工件或機床內(nèi)部的接觸，安全隱患大大下降。解放勞動力資源，改變傳統(tǒng)操作模式，生產(chǎn)從一線操作變?yōu)檫h程監(jiān)控操作，減少了工人的工作量從而降低工人的疲憊感，能夠更加集中精力于加工過程，出現(xiàn)失誤的概率有效降低，也使得工人能夠遠離安全事故。

3 機械設計制造及其自動化發(fā)展趨勢

在智能化需求、自動化需求日益突出的現(xiàn)代社會中，機械設計制造及其自動化擁有廣闊的發(fā)展前景。但隨著社會的發(fā)展與進步，人們的需求也會有所變化，對機械設計制造及其自動化的要求也會更高，因此，未來機械設計制造及其自動化將會朝著機電一體化以及更智能、更先進、更多元、更集成、更節(jié)能等方面發(fā)展。

3.1 多元集成化

在未來的發(fā)展過程中，機械設計制造及其自動化將會融合更多的先進技術與學科知識，實現(xiàn)技術內(nèi)容的不斷擴張，為人們的生產(chǎn)與生活提供更多樣化的幫助，集成化是其最為顯著的發(fā)展趨勢之一。其中，基于機械設計制造生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴充，更加面向市場的生產(chǎn)模式將會直接促使生產(chǎn)效率及生產(chǎn)質(zhì)量的有效提高，借此不僅能夠?qū)鴥?nèi)機械設計制造企業(yè)起到實質(zhì)性的經(jīng)濟效益提升幫助，同時也能帶動整個國內(nèi)機械市場的進一步繁榮。

3.2 網(wǎng)絡信息化

基于信息管理技術的不斷推廣，機械設計制造工作中應用自動化控制技術已經(jīng)成為機械設計制造及自動化領域的標志性舉措。在此背景下，由遠程操控主導、由傳感技術及自動化技術控制的機械設計制造模式將會更加貼合未來機械設計制造行業(yè)要求，借此不僅可以大大降低企業(yè)機械生產(chǎn)的人工成本[2]。

3.3 智能虛擬化

隨著VR技術、AI技術的發(fā)展，在機械設計制造及其自動化的未來發(fā)展中，也必然會在一定程度上運用到這些虛擬技術，為生產(chǎn)提供更全能的服務。例如，設計人員能夠通過虛擬設計提高設計效率，能夠更加具體地為人們闡述設計理念與設計成果，提高設計的準確性。

4 機械設計制造及其自動化發(fā)展前景

4.1 優(yōu)勢一：高效率，保質(zhì)量

在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，哪怕一個小小的錯誤，都將會給后續(xù)的環(huán)節(jié)帶來一系列的問題，甚至會需要重新進行生產(chǎn)，造成極大資源浪費。而機械設計過程中的各個環(huán)節(jié)進行改進，將生產(chǎn)制造進行調(diào)整規(guī)范，將生產(chǎn)信息進行整理調(diào)配，減少或優(yōu)化人工操作流程，避免因人工失誤造成的生產(chǎn)隱患，減低人為操控對產(chǎn)品的影響，大幅度提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量。

4.2 優(yōu)勢二：既穩(wěn)定，又可靠

機械設計制造能將全部生產(chǎn)流程進行監(jiān)控調(diào)整，定期進行故障檢測，通過高效率的自檢手段進行排查、修復，并將檢查相關數(shù)據(jù)進行匯總統(tǒng)計，依據(jù)數(shù)據(jù)進行設備改進。針對容易磨損、老化的零件除定期自檢掃描外，可以實施相應報警系統(tǒng)，及時提醒人們更換或維修，提高對設備的保護，減少人工操作失誤帶來的安全隱患，有利于提高設備的穩(wěn)定性和可靠性，極大程度減少事故發(fā)生。

4.3 優(yōu)勢三：易操作，應用廣

在生產(chǎn)生活中，通過人工智能等相關自動化技術程序，實現(xiàn)生產(chǎn)生活中各類信息采集與控制。借助相關智能設備，以建模、仿真、信息整合、一鍵控制等將機械設備中的人為操作進行模板化、程序化，對生產(chǎn)環(huán)節(jié)及各項標準層層嚴選把關，對生產(chǎn)出現(xiàn)的相關信息或問題精準定位，包括空氣溫度、濕度等環(huán)境質(zhì)量，材料溫度、密度、加工時間等，將不合格產(chǎn)品進行篩選總結(jié)，信息整理后通過大數(shù)據(jù)等方式進行處理，分析生產(chǎn)環(huán)節(jié)或設備中的缺陷，進行統(tǒng)一修復。除此之外，通過技術融合，可以將精度要求高、復雜的設備進行加工制造或?qū)鹘y(tǒng)機械設備進行改進，根據(jù)不同需求來實現(xiàn)分層個性化設計，來使得設備在不同應用場景的需要，使得設備設計更加靈活多樣，有效提升企業(yè)在市場中的競爭力，更加符合各個行業(yè)生產(chǎn)需要，用途更為廣泛[3]。

5 結(jié)語

制造業(yè)時國民經(jīng)濟的主體，是立國之本、興國之器、強國之基，隨著我國經(jīng)濟飛速發(fā)展，國家越來越重視實體經(jīng)濟，機械設計制造及其自動化作為制造業(yè)最重要技術之一，在各行各業(yè)有著廣泛應用，加上各類新興技術的加持，機械設計及其自動化任重道遠。