機(jī)械自動化設(shè)計(jì)與制造存在的問題及改進(jìn)方法研究

劉正 孫艷杰

（天津航宇卓然科技有限公司，天津 301739）

引言：

一個國家在發(fā)展的過程當(dāng)中，工業(yè)的發(fā)展速度，很大程度上和國家的機(jī)械設(shè)計(jì)制造水平有很密切的聯(lián)系，機(jī)械設(shè)計(jì)制造可以說是維系企業(yè)發(fā)展獲利以及促進(jìn)企業(yè)高效發(fā)展的重要指標(biāo)之一。機(jī)械自動化是指采用自動化方式對被加工物進(jìn)行加工，技術(shù)和制造是自動化發(fā)展的必要途徑，也是智能應(yīng)用的基礎(chǔ)。合理應(yīng)用有效的方法實(shí)現(xiàn)機(jī)械生產(chǎn)的自動化，是制造技術(shù)發(fā)展的方向，也將對市場經(jīng)濟(jì)產(chǎn)生積極的影響。然而就目前來看，我國的機(jī)械制造及其自動化發(fā)展，還存在一定的問題，這些問題阻礙了該行業(yè)的發(fā)展，并且隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及進(jìn)步，傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)模式，已經(jīng)無法滿足社會發(fā)展的需求。因此，我們有必要加強(qiáng)對機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的相關(guān)研究以及實(shí)踐，企業(yè)應(yīng)該從機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化發(fā)展的現(xiàn)狀出發(fā)，找出目前存在的主要問題，并且提出相應(yīng)的建議，來有效地提升整體的行業(yè)發(fā)展水平，這樣才能夠真正地確保機(jī)械的生產(chǎn)效率以及相關(guān)產(chǎn)品的品質(zhì)，為今后的事業(yè)發(fā)展提供更好的保障。

一、分析機(jī)械自動化設(shè)計(jì)與制造應(yīng)用優(yōu)勢

為了能夠全面提高機(jī)械制造和自動化生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，需要將設(shè)計(jì)和自動化技術(shù)全面的應(yīng)用結(jié)合到一起，和傳統(tǒng)的機(jī)械化生產(chǎn)對比，機(jī)械設(shè)計(jì)生產(chǎn)和自動系統(tǒng)的應(yīng)用集成，通過借助于科學(xué)技術(shù)，根據(jù)自動模式控制生產(chǎn)機(jī)器設(shè)備，極大程度上保證了設(shè)備的精度水平，減少了人員的強(qiáng)度和時間。在此之外，機(jī)械設(shè)計(jì)和自動化實(shí)施能夠減少機(jī)械設(shè)備故障后維護(hù)的時間，防止機(jī)械設(shè)備故障情況造成的不必要的損失。機(jī)械自動化具有重要的自檢功能，幫助現(xiàn)場操作人員及時發(fā)現(xiàn)和解決問題，提高設(shè)備運(yùn)行可靠性和安全性。對機(jī)械設(shè)計(jì)和自動化應(yīng)用進(jìn)行有效的應(yīng)用，不斷加強(qiáng)機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量和效率。通過這種方式，實(shí)現(xiàn)資源的有效利用。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)和生產(chǎn)通過相關(guān)技術(shù)人員的相關(guān)工作，在這個過程中，難免會出現(xiàn)人為因素的錯誤，從而導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)不同的問題。如果人為控制失誤造成的情況嚴(yán)重，會出現(xiàn)無法預(yù)料的后果。機(jī)械設(shè)計(jì)和自動化的實(shí)施能夠提高機(jī)械產(chǎn)品的安全性。同時機(jī)械自動化也能夠?qū)⑿畔⒓夹g(shù)融入其中，克服傳統(tǒng)機(jī)械手工設(shè)計(jì)和制造的局限性，保證機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，提高產(chǎn)品的安全性。由于機(jī)器自動化包括先進(jìn)的信息技術(shù)，現(xiàn)代及其制造正在向著智能化方向進(jìn)行發(fā)展。

二、分析機(jī)械自動化設(shè)計(jì)的應(yīng)用原則

在機(jī)械自動化應(yīng)用的過程中，需要堅(jiān)持既定的應(yīng)用原則，積極的致力于信息之間的轉(zhuǎn)換，為機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)生產(chǎn)和自動化提供出準(zhǔn)確的資源，并且也能夠提高產(chǎn)品的質(zhì)量，避免操作過程中出現(xiàn)的失誤。在對產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)的過程中，還要積極的堅(jiān)持設(shè)備定期更新和檢修的原則，通過應(yīng)用自動化設(shè)備的生產(chǎn)高效產(chǎn)品，提高環(huán)保技術(shù)應(yīng)用，除了獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益外，還能夠加強(qiáng)環(huán)境的保護(hù)，節(jié)省不必要的資源，促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。同時，還能滿足實(shí)際需求的原則，在設(shè)計(jì)機(jī)械自動化過程中，必須結(jié)合實(shí)際需求。在設(shè)計(jì)之初，對應(yīng)用需求做大量的調(diào)研，對結(jié)果進(jìn)行分析，確保設(shè)計(jì)滿足機(jī)械化生產(chǎn)需求。滿足實(shí)際需求的原則在于不僅要滿足機(jī)器設(shè)備的功能要求，還要確保使用功能和機(jī)器的統(tǒng)一化管理，以及確保機(jī)械運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。在機(jī)械設(shè)計(jì)自動化過程中，還要利用先進(jìn)技術(shù)。先進(jìn)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)自動化過程中的應(yīng)用，為了能夠保證所有機(jī)械設(shè)備的工作效率，保證自動化設(shè)備運(yùn)行比以往設(shè)備運(yùn)行能耗耕地，對于機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)做出合理的優(yōu)化，更好地實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的提高。

三、分析行業(yè)優(yōu)勢及問題

（一）行業(yè)優(yōu)勢

一是業(yè)界積極探索和主觀能動性強(qiáng)。改革開放后，由于我國市場經(jīng)濟(jì)體制的改變，大量企業(yè)快速地進(jìn)行發(fā)展，為了快速搶占市場的份額，降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，企業(yè)管理者對于高效率和高質(zhì)量的制造生產(chǎn)模式一直保持熱忱追求的態(tài)度。利用機(jī)械自動化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)逐步完成在生產(chǎn)過程中對人工的取代，是管理者提升生產(chǎn)效率的基本方法，同時也是實(shí)現(xiàn)由制造型企業(yè)轉(zhuǎn)型為服務(wù)型企業(yè)、進(jìn)一步解放人工勞動力的重要舉措。二是國家政策大力扶持。國家政策的支持為行業(yè)發(fā)展提供了健康穩(wěn)定的成長環(huán)境，《中國制造2025》計(jì)劃中明確指出，各研究單位、企業(yè)和高校等將工作重點(diǎn)放在提高我國制造業(yè)的自動化水平上去，促進(jìn)制造過程智能化和信息化快速實(shí)現(xiàn)。

（二）分析存在的問題

1.由于行業(yè)間差距較大。行業(yè)之間的機(jī)械自動化設(shè)計(jì)和制造技術(shù)存在較大差距是我國現(xiàn)如今制造企業(yè)轉(zhuǎn)型升級中最為重要的問題，受到產(chǎn)品類型和生產(chǎn)工藝的特殊要求，當(dāng)今我國在手機(jī)以及電腦等高附加值產(chǎn)品生產(chǎn)的過程中，自動化程度要高于其他行業(yè)，全自動生產(chǎn)線以及無人車間等高科技制造技術(shù)最先應(yīng)用到該行業(yè)領(lǐng)域中，與之相對應(yīng)，如煤礦、冶金、化工等重工業(yè)領(lǐng)域由于其工作環(huán)境及工作性質(zhì)的要求，必須具有大量的專業(yè)人員進(jìn)行操作，這也是導(dǎo)致我國現(xiàn)階段各行業(yè)間自動化程度參差不齊的根本原因。

2.由于技術(shù)公開程度比較低。機(jī)械自動化設(shè)計(jì)和制造技術(shù)能夠極大程度上提高生產(chǎn)效率，為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益，提高企業(yè)的現(xiàn)代化程度，但是因?yàn)槭艿搅耸袌鲋挟a(chǎn)品價格優(yōu)勢和企業(yè)利潤收益影響，多數(shù)企業(yè)會將擁有自主產(chǎn)權(quán)的新型自動化技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品保護(hù)。一般情況下，已經(jīng)發(fā)展完全的大型企業(yè)往往擁有更多的資金和人才資源進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，也自然擁有更多更先進(jìn)的自動化技術(shù)。但對于大多中小型企業(yè)，沒有較多的資源進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，無法充分利用高新的自動化技術(shù)提升自身的行業(yè)優(yōu)勢，進(jìn)而只能沿用傳統(tǒng)的制造模式。所以逐步形成強(qiáng)者越來越強(qiáng)，弱者逐漸被取代的情況。

3.由于內(nèi)在創(chuàng)新驅(qū)動力不足。創(chuàng)新是作為第一發(fā)展力，我國自動化起點(diǎn)比較低，發(fā)展限制因素較多，導(dǎo)致同樣的時間內(nèi)我國制造行業(yè)的整體自動化水平比較低，伴隨著市場的競爭壓力不斷增大，大多數(shù)企業(yè)為快速提升企業(yè)的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，并不考慮結(jié)合自身生產(chǎn)實(shí)際，在已有基礎(chǔ)上進(jìn)行自動化技術(shù)創(chuàng)新提升，而選擇直接購買成熟的自動化技術(shù)。雖然能暫時提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，但長遠(yuǎn)來看，提高了企業(yè)對購置技術(shù)的依賴性，麻痹了企業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展思想，進(jìn)而弱化了企業(yè)自身的創(chuàng)新發(fā)展能力，也不利于企業(yè)長期穩(wěn)定的發(fā)展。

4.由于專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)模式單一。專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)模式單一作為限制我國機(jī)械自動化發(fā)展的重要因素之一，當(dāng)今我國專業(yè)的技術(shù)人才來源主要是有兩種：一是人才外部引進(jìn)，將具有相對較高資質(zhì)或者在行業(yè)內(nèi)有較高研究成果的專業(yè)技術(shù)人才以較高薪資待遇引進(jìn)企業(yè)內(nèi)部，幫助企業(yè)實(shí)行自動化轉(zhuǎn)型。二是通過招聘高校相關(guān)專業(yè)的畢業(yè)生進(jìn)行內(nèi)部培養(yǎng)，高校內(nèi)學(xué)生能學(xué)習(xí)到專業(yè)相關(guān)的知識，但由于較為基礎(chǔ)，通常招聘后需要對學(xué)生進(jìn)一步培養(yǎng)，所需要的時間比較長，才能夠使其成為滿足生產(chǎn)需要的專業(yè)人才。

四、分析改進(jìn)的措施和方法

（一）打造出完善的企業(yè)聯(lián)盟

對于行業(yè)內(nèi)部技術(shù)水平不一致和技術(shù)公開程度相對比較低以及行業(yè)間壁壘十分嚴(yán)重的問題而言，是可以通過充分的考慮建設(shè)企業(yè)聯(lián)盟的方式，使其可以更好地讓企業(yè)內(nèi)實(shí)現(xiàn)不同程度的經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)或人才的共享。企業(yè)間加強(qiáng)聯(lián)系，同時評選“獨(dú)角獸企業(yè)”，作為行業(yè)引領(lǐng)，定期進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)分享，并把經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)等形成標(biāo)準(zhǔn)文件進(jìn)行傳播。

（二）充分調(diào)動工作人員積極性

對于內(nèi)在創(chuàng)新驅(qū)動力存在不足的問題而言，要充分考慮研發(fā)人員自身的實(shí)際需要，并且還要從技術(shù)瓶頸和人員需求等方面充分的分析現(xiàn)如今我國創(chuàng)新不足的根本原因，對于人員需求無法得到滿足、創(chuàng)新能力不足問題而言，要根據(jù)馬斯洛五大需求理論和人的性格能力測試，判斷不同的員工屬于那一類型性格，并根據(jù)其生活狀態(tài)判斷其處于馬斯洛需求的層級階段。創(chuàng)建合理的競爭激勵機(jī)制，針對技術(shù)瓶頸導(dǎo)致的創(chuàng)新能力不足，可通過定期組織人員去龍頭標(biāo)桿企業(yè)進(jìn)行學(xué)習(xí)，或者是可以通過培訓(xùn)機(jī)構(gòu)定期對員工自身專業(yè)技能進(jìn)行提升。

（三）加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研的深度融合

對于專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)模式較為單一的問題而言，是需要能夠用于的打破傳統(tǒng)的教育方式，積極地去探索新的人才培養(yǎng)方式，最近的幾年來，我國在大學(xué)生培養(yǎng)和企業(yè)定向人員進(jìn)行招聘的過程中，也加強(qiáng)了相關(guān)研究，通過政策鼓勵企業(yè)與高校、研究所等建立合作伙伴關(guān)系，既能加強(qiáng)學(xué)術(shù)界對于制造過程中的技術(shù)加持，又能給相關(guān)專業(yè)的學(xué)生技工實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的機(jī)會，更利于專業(yè)技術(shù)人才更早地接觸生產(chǎn)實(shí)際，理清學(xué)習(xí)的方向。長遠(yuǎn)來看，建設(shè)產(chǎn)學(xué)研深度融合機(jī)制，使其能夠開啟多重聯(lián)動的人才培養(yǎng)模式，這樣對于我國機(jī)械自動化設(shè)計(jì)和制造水平的提高存在重要意義。

（四）提高對機(jī)械自動設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的創(chuàng)新能力

對于創(chuàng)新而言，是驅(qū)動發(fā)展的，我們市場企業(yè)不能夠隨波逐流，要在國家鼓勵下艱苦奮斗，在一線的生產(chǎn)實(shí)際中深刻的了解目前生產(chǎn)中的痛點(diǎn)，在整合各個方面資源，不斷地從機(jī)械設(shè)備和技術(shù)以及生產(chǎn)方式中找到解決的措施，對于高校而言，培養(yǎng)具備創(chuàng)新能力的人才是機(jī)械行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展的首要條件，技術(shù)的創(chuàng)新要依靠理論支撐，理論的創(chuàng)新要充分了解社會實(shí)際，以客觀事實(shí)為依據(jù)，根據(jù)這兩個根本出發(fā)點(diǎn)，要求我們在培養(yǎng)人才時，要以實(shí)際需求為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生打開思路，勇于創(chuàng)新的精神，不局限于書本的內(nèi)容，而是要結(jié)合社會需求，在學(xué)習(xí)中找到為什么學(xué)習(xí)這一基本問題的答案。然而對于社會和機(jī)械自動化設(shè)計(jì)以及制造行業(yè)來說，創(chuàng)新是提高企業(yè)生產(chǎn)力以及核心競爭力的關(guān)鍵，因此企業(yè)需要提高內(nèi)部的研發(fā)投入，積極的相應(yīng)國家有關(guān)政策，落實(shí)技術(shù)創(chuàng)新任務(wù)，積極引進(jìn)先進(jìn)的人才，提高技術(shù)創(chuàng)新的發(fā)展速度，提升在市場中的核心競爭力，為國家的現(xiàn)代化建設(shè)出一份力。除了深刻把握自身不足之處這一內(nèi)因之外，還要積極向發(fā)達(dá)國家學(xué)習(xí)，不能故步自封，要善于利用客觀條件，積極向機(jī)械行業(yè)較為發(fā)達(dá)的國家進(jìn)行學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)別人的人才培養(yǎng)方法、流程，對國內(nèi)外先進(jìn)的理論成果及時進(jìn)行研究，并且結(jié)合國內(nèi)現(xiàn)狀，進(jìn)而可以充分地發(fā)揮出我國機(jī)械行業(yè)的主觀能動性，走出一條具有我國特色的機(jī)械自動化設(shè)計(jì)和制造創(chuàng)新發(fā)展道路。

總結(jié)：

總而言之，機(jī)械自動化設(shè)計(jì)與制造指運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)、機(jī)械學(xué)、信息技術(shù)和自動化控制技術(shù)來研究各種工業(yè)機(jī)械裝備及機(jī)電產(chǎn)品從功能需求分析到設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)維等生產(chǎn)過程的科學(xué)性。當(dāng)下創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展自動化機(jī)械非常重要，關(guān)乎整個國內(nèi)市場大局，我國的自動化領(lǐng)域還有很大的進(jìn)步空間，當(dāng)下還是要以解決目前存在問題為基點(diǎn)，不能好高騖遠(yuǎn)?？萍几淖兊氖钦麄€人類的生產(chǎn)方式，作為一個經(jīng)濟(jì)總量占據(jù)世界第二的大國，我國的特色發(fā)展之路還應(yīng)當(dāng)站在全人類共同發(fā)展的角度，以生產(chǎn)制造國內(nèi)大循環(huán)為主，國際國內(nèi)雙循環(huán)為輔，以創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展，不斷滿足國際國內(nèi)生產(chǎn)實(shí)際需要，在逐步實(shí)現(xiàn)國內(nèi)現(xiàn)代化的同時，為全球發(fā)展建設(shè)的現(xiàn)代化拿出中國方案，為人類社會的進(jìn)步貢獻(xiàn)出中國力量。相對而言，全自動化加工對人工的要求較低，操作便捷，工人只需按照預(yù)定的程序設(shè)定進(jìn)行指令輸入，設(shè)備能按照要求自主完成機(jī)械制造過程。