新型發(fā)展環(huán)境下機(jī)械設(shè)計(jì)制造的發(fā)展路徑

賈安鑫 王雙濤

河南衛(wèi)華重型機(jī)械股份有限公司 河南長(zhǎng)垣 453400

1 新型發(fā)展環(huán)境下機(jī)械設(shè)計(jì)制造發(fā)展的特點(diǎn)

1.1 綜合性

新型發(fā)展環(huán)境下，人工智能技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)快速發(fā)展，在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用也越來越廣泛，技術(shù)集成使得機(jī)械設(shè)計(jì)制造呈現(xiàn)出綜合性的發(fā)展特點(diǎn)，具體體現(xiàn)為設(shè)計(jì)與制造過程的綜合性、各種技術(shù)的集成與綜合以及設(shè)備性能的綜合等。機(jī)械設(shè)計(jì)制造的綜合性特征，使得機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)發(fā)展中形成了更高的綜合效益，同時(shí)也加強(qiáng)了設(shè)計(jì)與制造的銜接和整合，促進(jìn)制造工藝的科學(xué)化。

1.2 系統(tǒng)性

新型發(fā)展環(huán)境下，機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的體系更加健全，設(shè)計(jì)與制造系統(tǒng)也更加完善，整個(gè)機(jī)械制造過程呈現(xiàn)出系統(tǒng)性的特點(diǎn)。通過各個(gè)要素的不斷優(yōu)化升級(jí)和技術(shù)的逐漸更新，整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)源源不斷地獲得“新鮮血液”，實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)功能的優(yōu)化。如當(dāng)前精密制造技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的發(fā)展，技術(shù)的創(chuàng)新提升了整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)的效率，充分體現(xiàn)了技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值及其對(duì)整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)的帶動(dòng)作用。新型發(fā)展環(huán)境下，機(jī)械設(shè)計(jì)制造打破了分割化的發(fā)展模式，逐漸連接為一個(gè)完整的系統(tǒng)[1]。

1.3 科學(xué)性

新型發(fā)展環(huán)境下，機(jī)械設(shè)計(jì)制造以各種先進(jìn)技術(shù)和發(fā)展理念為加持，呈現(xiàn)科學(xué)性的發(fā)展特點(diǎn)。在機(jī)械設(shè)計(jì)方面，在傳統(tǒng)人工繪圖設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上引入計(jì)算機(jī)精密計(jì)算與繪圖設(shè)計(jì)軟件，使得整個(gè)設(shè)計(jì)過程更科學(xué)、精密，符合現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的要求。在機(jī)械制造方面，精密制造技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的引入和發(fā)展，使得制造過程更加科學(xué)。且在科學(xué)發(fā)展理念的引導(dǎo)下，機(jī)械制造朝著綠色環(huán)保的方面不斷推進(jìn)，使得整個(gè)發(fā)展路徑更為科學(xué)。順應(yīng)時(shí)代與環(huán)境發(fā)展需要，在先進(jìn)理念的引導(dǎo)下，充分利用技術(shù)發(fā)展的優(yōu)勢(shì)，才能夠更好地保障各項(xiàng)技術(shù)的規(guī)范化、合理化、科學(xué)化的應(yīng)用，促進(jìn)智能機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

2 新型發(fā)展環(huán)境下機(jī)械設(shè)計(jì)制造的發(fā)展路徑

2.1 智能化與自動(dòng)化

機(jī)械設(shè)計(jì)與制造智能化與自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)需要借助多種技術(shù)加以開展，隨著人工智能技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)的日漸成熟和應(yīng)用，智能化與自動(dòng)化成為機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的主要發(fā)展路徑。智能機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化是由多種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)所組成的，屬于新型學(xué)科，其自動(dòng)化、智能化水平較高，具備了傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)所沒有的功能與優(yōu)勢(shì)。機(jī)械制造智能化與自動(dòng)化具有以下4個(gè)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)：①大幅提高機(jī)械制造生產(chǎn)效率。智能機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化以技術(shù)為依托，可實(shí)現(xiàn)信息的高效處理和控制操作的自動(dòng)化，可通過預(yù)先地精準(zhǔn)設(shè)置，能保證機(jī)械設(shè)備根據(jù)指令重復(fù)地展開相關(guān)工作，減少人力資本的投入，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。②大大提高機(jī)械生產(chǎn)的安全性。自動(dòng)化機(jī)械的應(yīng)用解放了人力資源在生產(chǎn)過程中的束縛，從而大大降低了操作生產(chǎn)人員發(fā)生生產(chǎn)事故的概率，提高了生產(chǎn)的安全性。除此之外，隨著自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械設(shè)備在遭遇故障時(shí)所進(jìn)行自動(dòng)處理的能力也在不斷提高。③使用范圍廣，以智能化與自動(dòng)化為主要特征的機(jī)械設(shè)計(jì)制造，實(shí)現(xiàn)眾多技術(shù)與設(shè)備的集成化，功能強(qiáng)大且多樣，可以適應(yīng)多種生產(chǎn)需求，使用范圍較廣。④可以促進(jìn)資源和能源節(jié)約。自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備中多采用了低能耗的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，其通過精密的設(shè)計(jì)與構(gòu)造，能更為科學(xué)地控制和減少能源消耗。自動(dòng)化與智能化技術(shù)的應(yīng)用，為資源節(jié)約以及更多清潔能源的使用提供了技術(shù)支撐[2]。

2.2 虛擬化

長(zhǎng)期以來，機(jī)械設(shè)計(jì)以手動(dòng)繪圖設(shè)計(jì)為主，將設(shè)計(jì)方法以繪圖的方式標(biāo)識(shí)出來，設(shè)計(jì)過程復(fù)雜，人力物力耗費(fèi)巨大，且繪圖設(shè)計(jì)科學(xué)性和精確性較低，設(shè)計(jì)質(zhì)量難以提高，設(shè)計(jì)技術(shù)難突破。隨著虛擬技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)虛擬化是未來機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。借助先進(jìn)的虛擬技術(shù)來整合處理海量的設(shè)計(jì)圖樣及數(shù)據(jù)，整個(gè)操作過程呈現(xiàn)虛擬化狀態(tài)，能夠有效簡(jiǎn)化機(jī)械設(shè)計(jì)的步驟與流程，提高設(shè)計(jì)的科學(xué)性和精確性，且通過虛擬技術(shù)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的問題與漏洞，實(shí)現(xiàn)及時(shí)更正，減少設(shè)計(jì)誤差，同時(shí)降低人力資源的投入，降低生產(chǎn)成本。虛擬化是未來機(jī)械設(shè)計(jì)的主要發(fā)展方向之一，虛擬技術(shù)將會(huì)帶來機(jī)械設(shè)計(jì)的變革性發(fā)展，顛覆傳統(tǒng)的以人工繪圖為基礎(chǔ)的機(jī)械設(shè)計(jì)模式。

2.3 精密化

精密化是新型發(fā)展環(huán)境下機(jī)械制造發(fā)展的重要方向之一。精密制造技術(shù)是在原有切割技術(shù)、焊接技術(shù)、塑形加工技術(shù)等基礎(chǔ)上進(jìn)行更加精密，是更加有鑄造性的一種新型制造技術(shù)。精密機(jī)械制造技術(shù)有3個(gè)優(yōu)勢(shì)：一是可以有效增強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性，提高設(shè)備性能；二是為未來微型機(jī)器人和微型電子技術(shù)打造良好的發(fā)展前景，使現(xiàn)代機(jī)械制造朝著人性化與智能化方向發(fā)展；三是大大提高機(jī)械制造的安全性，降低事故概率，有效保護(hù)機(jī)械制造操作人員的安全，延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備的使用壽命。隨著精密制造技術(shù)的不斷發(fā)展，精密化逐漸成為機(jī)械制造企業(yè)的發(fā)展方向，因此要充分重視精密制造技術(shù)的發(fā)展，在實(shí)踐中不斷進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化，拓寬其發(fā)展方向，推廣其在機(jī)械制造中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)精密制造[3]。

3 結(jié)語

綜上所述，機(jī)械設(shè)計(jì)制造是制造業(yè)中的重要組成部分，對(duì)于完善工業(yè)體系、促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要作用。當(dāng)前，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，科學(xué)技術(shù)轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的速度也越來越快，新型發(fā)展環(huán)境下的機(jī)械制造技術(shù)具備了較強(qiáng)的綜合性，融合了人工智能、計(jì)算機(jī)信息化、自動(dòng)控制等多種技術(shù)，具有良好的發(fā)展前景。因此，明確機(jī)械設(shè)計(jì)制造發(fā)展方向，規(guī)劃?rùn)C(jī)械設(shè)計(jì)制造發(fā)展路徑顯得尤為重要。