淺談提高機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的有效途徑

李健

（長春特種設(shè)備檢測研究院，吉林 長春 130011）

引言

提高我國的機(jī)械設(shè)計制造及自動化水平是迫在眉睫的難題，想要整體提高我國的機(jī)械設(shè)計制造以及自動化水平，需要從我國自動化發(fā)展的現(xiàn)狀以及我國的機(jī)械設(shè)計水平來進(jìn)行綜合完善。從點到面的發(fā)現(xiàn)和總結(jié)機(jī)械設(shè)計和自動化的問題所在，再根據(jù)問題逐個擊破，本文就我國機(jī)械設(shè)計制造及自動化發(fā)展程度和發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的解決措施。

一、機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的特點

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與機(jī)械設(shè)計制造和自動化的緊密融合，對機(jī)械產(chǎn)品科學(xué)性與智能性的增強(qiáng)有著極大的促進(jìn)作用。我國機(jī)械設(shè)計制造與自動化，實際上就是充分發(fā)揮信息化機(jī)械設(shè)計制造理念與機(jī)械設(shè)計制造方法的優(yōu)勢，促進(jìn)機(jī)械制造產(chǎn)品質(zhì)量和效率的全面提升。目前，機(jī)械設(shè)計制造與自動化自身具有的特點主要集中在以下幾方面：1）符合相應(yīng)的功能需求?，F(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計制造及自動化與傳統(tǒng)機(jī)械制造工作模式相比，隨著科學(xué)技術(shù)的大量應(yīng)用，不僅推動了機(jī)械設(shè)計制造及自動化向智能化方向的穩(wěn)步發(fā)展，而且促進(jìn)了機(jī)械制造企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的有效提升。企業(yè)借助機(jī)械設(shè)計制造與自動化技術(shù)，不僅生產(chǎn)出了滿足各種功能需求的機(jī)械產(chǎn)品，而且通過對機(jī)械生產(chǎn)、研發(fā)以及設(shè)計等各個環(huán)節(jié)的整合，增強(qiáng)了機(jī)械產(chǎn)品的功能。2）科學(xué)技術(shù)的普及和應(yīng)用。機(jī)械設(shè)備材料的加工制造是機(jī)械設(shè)計制造及自動化技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)，企業(yè)在生產(chǎn)過程中，主要是將不同設(shè)備生產(chǎn)的材料放入到不同的機(jī)械設(shè)備中進(jìn)行生產(chǎn)制造，在不改變物體原有結(jié)構(gòu)形狀的基礎(chǔ)上，完成對生產(chǎn)材料的加工和生產(chǎn)。此外，隨著信息技術(shù)手段在機(jī)械設(shè)計制造及自動化生產(chǎn)中的推廣和應(yīng)用，機(jī)械制造企業(yè)利用現(xiàn)代化的信息技術(shù)處理手段，分析機(jī)械設(shè)計制造與自動化生產(chǎn)過程中存在的問題，并以此為基礎(chǔ)制定優(yōu)化和完善機(jī)械設(shè)計制造及自動化技術(shù)應(yīng)用的策略。

二、機(jī)械設(shè)計制造和自動化的相關(guān)優(yōu)勢

（一）全面變更既往生產(chǎn)模式

應(yīng)用機(jī)械設(shè)計制造和自動化，能夠在原有基礎(chǔ)上有效提高機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量以及具體生產(chǎn)效能。因而可實現(xiàn)有效利用有限資源。這種情況在極大程度上促進(jìn)了社會以及企業(yè)本身的發(fā)展以及進(jìn)步。

（二）全面強(qiáng)化產(chǎn)品的安全度

在以往，人工設(shè)計制造主要通過工作人員完成與之相關(guān)的工作達(dá)到這一目標(biāo)。在該過程中，難以避免的會發(fā)生一些紕漏，因而導(dǎo)致機(jī)械產(chǎn)品的性能受到程度不一的干擾，如果情況嚴(yán)重，還會造成不可預(yù)估的后果。而全面落實機(jī)械設(shè)計制造和自動化，能夠在極大程度上強(qiáng)化機(jī)械產(chǎn)品的安全度。機(jī)械制造自動化能夠把尖端的信息技術(shù)融入到生產(chǎn)工作之中。這種做法可在極大程度上規(guī)避因人工方案設(shè)計制造的局限性，有效保證了機(jī)械產(chǎn)品的品質(zhì)，大大提升了產(chǎn)品安全度。

（三）推進(jìn)工業(yè)智能化發(fā)展

由于機(jī)械設(shè)計和自動化融入了尖端的信息技術(shù)，因而現(xiàn)如今的機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)逐步朝向智能化方向進(jìn)展。這一良好的發(fā)展趨勢完全符合當(dāng)前中國的工業(yè)化發(fā)展需求。進(jìn)而加大了中國工業(yè)化發(fā)展的進(jìn)度，減少了我國和美國、日本等等發(fā)達(dá)國家間在機(jī)械制造和自動化方面的差距。

三、提高機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的有效途徑

（一）加大資金投資力度

我國機(jī)械設(shè)計制造及其自動化水平不高，相關(guān)企業(yè)與國際先進(jìn)發(fā)展水平存在差距。想要在短期內(nèi)彌補(bǔ)發(fā)展的缺陷，必須積極引進(jìn)國際先進(jìn)技術(shù)，吸引相關(guān)從業(yè)技術(shù)人才，加大投資力度，以全面提升機(jī)械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)的水平，同時提高技術(shù)人員薪資福利待遇，吸引并留住高質(zhì)量技術(shù)人才。機(jī)械設(shè)計制造及其自動化行業(yè)的發(fā)展，最終要落實到技術(shù)人才。只有突出人才地位，不斷增強(qiáng)機(jī)械設(shè)計制造及其自動化行業(yè)的創(chuàng)新，才能真正實現(xiàn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

（二）大力支持網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)融合

機(jī)械設(shè)計制造及其自動化要達(dá)到先進(jìn)水平，與網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展關(guān)系密切。引入先進(jìn)計算機(jī)技術(shù)能夠有效輔助設(shè)計，縮短繪圖時間，同時使得設(shè)計生產(chǎn)過程更加透明，每一步都有章可循，實現(xiàn)產(chǎn)品從設(shè)計到量產(chǎn)的全程監(jiān)控，及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品缺陷并進(jìn)行修正，有效保證了產(chǎn)品整體質(zhì)量，在提高產(chǎn)品精度的同時，全面提升了工業(yè)利用效率。生產(chǎn)過程中還必須利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)輔助處理產(chǎn)生的大量數(shù)據(jù)，通過云端技術(shù)、大數(shù)據(jù)分析等，更高效地利用生產(chǎn)數(shù)據(jù)[4]。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用為機(jī)械設(shè)計制造從業(yè)人員提供了便利，使得技術(shù)人員能夠在短時間內(nèi)處理大量信息，實現(xiàn)了實時信息共享和信息資料的實時處理。從目前行業(yè)發(fā)展形勢來看，計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對于機(jī)械設(shè)計制造的輔助作用仍在不斷增強(qiáng)，如計算機(jī)建模和虛擬仿真等技術(shù)的大力推廣有力保障了機(jī)械產(chǎn)品的加工質(zhì)量。

（三）進(jìn)一步落實綠色環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展理念

長久以來，機(jī)械設(shè)計制造過程中產(chǎn)生的大量廢棄物造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，一定程度上制約了行業(yè)的發(fā)展。企業(yè)想要發(fā)展壯大，必須將可持續(xù)發(fā)展作為機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)的核心理念。在材料選擇過程中，相關(guān)企業(yè)必須重視周邊生態(tài)環(huán)境的保護(hù)，嚴(yán)格按照國家相關(guān)規(guī)定處理生產(chǎn)廢料和生產(chǎn)廢水后再排放。短期來看，追求生態(tài)價值會使企業(yè)難以實現(xiàn)利潤最大化，但從長期發(fā)展角度來看，建立生態(tài)保護(hù)意識，可有效控制企業(yè)的生產(chǎn)成本，有利于企業(yè)的長久穩(wěn)定發(fā)展。實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，企業(yè)必須在科技進(jìn)步中尋求自身變革。例如，在生產(chǎn)設(shè)計過程中引入計算機(jī)虛擬仿真等技術(shù)，對于提高產(chǎn)品精度、降低產(chǎn)品廢棄率等具有重要價值。此外，優(yōu)化工藝和加大人才培養(yǎng)力度，以人才作為行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，才能真正實現(xiàn)企業(yè)穩(wěn)定、高效的可持續(xù)發(fā)展。

（四）合理應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)推進(jìn)

一個企業(yè)生產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)品的重要保證為積極提高機(jī)械設(shè)計制造和自動化水準(zhǔn)。在此背景之下，充分利用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)針對網(wǎng)絡(luò)模擬數(shù)值和實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性控制格外重要，其直接影響到實際自動化生產(chǎn)水準(zhǔn)。由于自動化生產(chǎn)和網(wǎng)絡(luò)之間的關(guān)系比較特別。要想在真正意義上提升機(jī)械制造和自動化水準(zhǔn)，必須全面挖掘并利用先進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)獲取相關(guān)值。通過有效方式積極提升相關(guān)數(shù)值的精準(zhǔn)水平。自龐大網(wǎng)絡(luò)資源內(nèi)學(xué)習(xí)、吸收尖端的生產(chǎn)工藝，積極完善本企業(yè)機(jī)械產(chǎn)品工藝水平。就實踐應(yīng)用角度來講，機(jī)械設(shè)計制造自動化生產(chǎn)也在一定程度上推進(jìn)了中國互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與模擬取值中的有效利用，進(jìn)而實現(xiàn)機(jī)械設(shè)計制造自動化進(jìn)展。

四、機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展趨勢

（一）節(jié)能性

隨著社會各界越來越重視能源消耗問題對人類社會發(fā)展產(chǎn)生影響，機(jī)械設(shè)計制造企業(yè)也加大了節(jié)能降耗措施研究應(yīng)用的力度，但就目前來說，機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)存在的能耗消耗過大問題仍然未能得到徹底改觀。針對這一問題，機(jī)械制造企業(yè)應(yīng)該在積極推動機(jī)械設(shè)計制造及自動化技術(shù)的研究時，嚴(yán)格按照節(jié)約、環(huán)保設(shè)計理念的要求，將綠色環(huán)保節(jié)能設(shè)計理念融入到機(jī)械設(shè)計制造過程中，同時加大可再生資源利用研究的力度，充分發(fā)揮綠色節(jié)能技術(shù)的優(yōu)勢，促進(jìn)機(jī)械制造企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的有效提升。

（二）經(jīng)濟(jì)性

機(jī)械制造企業(yè)必須根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)的實際情況，將信息技術(shù)手段融入到機(jī)械設(shè)計制造及自動化中，才能在節(jié)約設(shè)計人員工作時間的同時，降低圖紙設(shè)計環(huán)節(jié)的成本。比如，設(shè)計人員可以利用信息技術(shù)手段通過網(wǎng)絡(luò)搜集與機(jī)械產(chǎn)品相關(guān)的資料，將已經(jīng)設(shè)計完成的圖紙資料存放于相應(yīng)的軟件中，然后再利用軟件實驗的方式，修改和完善設(shè)計圖紙中不合理的地方，此過程不但為產(chǎn)品的生產(chǎn)制造提供了數(shù)據(jù)依據(jù)，而且促進(jìn)了產(chǎn)品設(shè)計經(jīng)濟(jì)性的有效提升。

（三）環(huán)保性

隨著社會各界對環(huán)境保護(hù)問題重視程度的日益提高，機(jī)械制造企業(yè)在日常生產(chǎn)過程中，也應(yīng)該不斷提高自身的環(huán)保意識。提高機(jī)械設(shè)計制造及自動化技術(shù)中的環(huán)保性和節(jié)能性，不僅降低了機(jī)械制造對環(huán)境造成的污染，而且隨著環(huán)保節(jié)能材料在機(jī)械制造中的推廣和應(yīng)用，減輕了機(jī)械制造各個環(huán)節(jié)引發(fā)的環(huán)境污染和能源消耗，提高了機(jī)械制造的環(huán)保性。

（四）綠色發(fā)展

傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計與制造使用的人工的生產(chǎn)方式，因人工生產(chǎn)失誤而產(chǎn)生的廢品零件數(shù)量遠(yuǎn)比智能機(jī)械設(shè)計產(chǎn)生的數(shù)量要多。生產(chǎn)的廢品處理會給當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境造成污染，長久會對企業(yè)所在當(dāng)?shù)氐睦幚碓斐韶?fù)擔(dān)。將機(jī)械生產(chǎn)提升到自動化和智能化，能夠減少生產(chǎn)失誤的殘次品。增加生產(chǎn)精度提升產(chǎn)品的性能，實現(xiàn)整個機(jī)械設(shè)計和制造的行業(yè)綠色發(fā)展。

結(jié)束語

機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的不斷發(fā)展對國家來講具有重要的戰(zhàn)略意義。隨著時代的進(jìn)步，各種新型技術(shù)不斷興起，為機(jī)械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展提供了契機(jī)。目前，智能化和可持續(xù)發(fā)展已成為機(jī)械設(shè)計制造及其自動化新時期的發(fā)展目標(biāo)。本文簡述機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的特點，論述機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的優(yōu)點，并針對發(fā)展現(xiàn)狀提出了提高機(jī)械設(shè)計制造及其自動化水平的有效途徑。一是加大資金投資力度，引進(jìn)并發(fā)展先進(jìn)技術(shù)，吸引技術(shù)性人才；二是積極促進(jìn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域的應(yīng)用；三是合理應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)推進(jìn)。未來機(jī)械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)的應(yīng)用空間將更加廣闊，行業(yè)競爭也將更加激勵，將不斷推動機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)健康發(fā)展。