信息技術(shù)背景下機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的應(yīng)用分析

郭仁貴

摘 要：在現(xiàn)代信息科技快速發(fā)展的背景下，我國已逐漸步入信息化時(shí)代，信息技術(shù)已成為了人們?nèi)粘Ｉ钪蟹浅Ｖ匾囊豁?xiàng)技術(shù)。信息技術(shù)應(yīng)用范圍的擴(kuò)大，紛紛帶動(dòng)了機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造和機(jī)械自動(dòng)化等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本文通過深入分析當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化應(yīng)用存在的問題，指出當(dāng)前信息技術(shù)背景下機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化應(yīng)用領(lǐng)域，并根據(jù)實(shí)際情況提出信息化技術(shù)背景下機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的優(yōu)化策略，有效提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的應(yīng)用水平。

關(guān)鍵詞：信息技術(shù) 機(jī)械設(shè)計(jì) 自動(dòng)化

科技的進(jìn)步不僅將人們引領(lǐng)到了一個(gè)全新的信息網(wǎng)絡(luò)時(shí)代，其在人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)、生活中的作用更是不可或缺。甚至整個(gè)社會(huì)也是在信息技術(shù)的推動(dòng)下才獲得了強(qiáng)勁的動(dòng)力。足可證明信心技術(shù)的重要性。而如今，因信息技術(shù)的變革，使得機(jī)械自動(dòng)化領(lǐng)域也面臨了新一輪的挑戰(zhàn)。對(duì)此，我國機(jī)械制造業(yè)要想獲得源源不斷的發(fā)展動(dòng)力，便應(yīng)積極思索該如何將電子技術(shù)、機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)以及信息技術(shù)結(jié)合到一起，以此方能拓寬機(jī)械制造激起自動(dòng)化的應(yīng)用范圍，繼而成為維系社會(huì)發(fā)展的重要支撐力。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化優(yōu)勢

作為一種集合了多元理論知識(shí)且包含先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的綜合結(jié)構(gòu)體。自動(dòng)化技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造的結(jié)合，也便使得機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化逐漸發(fā)展為了當(dāng)下工業(yè)生產(chǎn)及電子產(chǎn)品研發(fā)等方面的重要操作技術(shù)。對(duì)此，要想進(jìn)一步拓展機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的應(yīng)用優(yōu)勢，則還需從以下幾方面展開綜合性的探索，如產(chǎn)品制造、系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)以及企業(yè)管理等。

相較于傳統(tǒng)的機(jī)械生產(chǎn)方式，現(xiàn)代化的機(jī)械方案設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化無論是在安全性或是技術(shù)穩(wěn)定性方面均有明顯提升，這也與時(shí)代發(fā)展的優(yōu)勢相契合。也正因此，機(jī)械方案設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化方為我國我國社會(huì)當(dāng)代主體工業(yè)生產(chǎn)的重點(diǎn)內(nèi)容。除此之外，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化在具體應(yīng)用過程中還表現(xiàn)出了如下幾方面優(yōu)勢：

1.1 機(jī)械方案制造和自動(dòng)化生產(chǎn)能夠有效提升制造效率和質(zhì)量水平

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用不僅保障的機(jī)械制造的水平，同時(shí)也讓工業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模和實(shí)際范圍得到了全方位的拓寬。此外，應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化還讓工業(yè)生產(chǎn)的成本得以全面降低，由此也增加了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。更重要的是，在傳統(tǒng)工業(yè)發(fā)展的環(huán)境下，傳統(tǒng)的機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)一眾相關(guān)技術(shù)均已陷入了發(fā)展瓶頸，譬如機(jī)械設(shè)計(jì)、自動(dòng)化操作、生產(chǎn)制造等。對(duì)此，應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)將可消除以上環(huán)節(jié)遭受的影響，同時(shí)還能讓設(shè)備生產(chǎn)的精準(zhǔn)水平得到顯著提升，繼而為產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量提供保障。不僅如此，有了現(xiàn)代信息技術(shù)的支撐，機(jī)械制造企業(yè)還能不斷開發(fā)擁有全新功能的新產(chǎn)品，繼而在維護(hù)我國機(jī)械生產(chǎn)市場的蓬勃發(fā)展同時(shí)也維護(hù)我國機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展穩(wěn)定與和諧。

1.2 提高機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)的穩(wěn)定性，解決安全性不足的問題

基于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的機(jī)械方案設(shè)計(jì)因具有更高的自動(dòng)化技術(shù)水平，故而能在提升機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)的穩(wěn)定性同時(shí)解決安全不足的問題。此外，基于如今的信息化時(shí)代背景，傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)模式已然無法滿足時(shí)代發(fā)展的需求?，F(xiàn)如今，所有的生產(chǎn)技術(shù)人員均唯有借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輔助，才能對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程予以高效控制。而相關(guān)控制工作既是由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)來完成，那么其應(yīng)用優(yōu)勢也便更加明顯，譬如產(chǎn)品生產(chǎn)過程一旦遭遇設(shè)備故障問題，借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的自我診斷功能便可完成故障的自我診斷。即便系統(tǒng)無法自我修復(fù)，也能為維修維護(hù)人員提供數(shù)據(jù)參考，方便其查找引發(fā)故障的原因，繼而為后續(xù)的故障排除提供指導(dǎo)。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展問題

2.1 自主創(chuàng)新能力較弱

經(jīng)過數(shù)十年的不斷努力與發(fā)展。如今，我國無論是在科技水平或是自主研發(fā)水平等各方面均較之早前有了顯著提升。同時(shí)，擁有國家知識(shí)產(chǎn)權(quán)的發(fā)明數(shù)量也呈現(xiàn)出激增狀態(tài)。但縱觀世界科技的發(fā)展進(jìn)程，我國的現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展仍舊處于全面落后于西方國家的狀態(tài)。這不僅讓我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展的道路受限，也無法真正實(shí)現(xiàn)獨(dú)立自主。除此之外，由于我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化行業(yè)的自主創(chuàng)新能力也相對(duì)較弱，以致最終生產(chǎn)的產(chǎn)品在市場中也缺乏競爭力。而導(dǎo)致該局面的根本則是我國對(duì)基礎(chǔ)操作技術(shù)的重視程度不足。因此，要想徹底扭轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化行業(yè)信息技術(shù)與創(chuàng)新能力低于發(fā)達(dá)國家的局面，除了要投入足夠的資金外，技術(shù)人員及相關(guān)部門加強(qiáng)對(duì)此方面的研討也不容忽視。

2.2 污染問題嚴(yán)重

工業(yè)生產(chǎn)的目的主要有二，一是通過生產(chǎn)產(chǎn)品來獲取經(jīng)濟(jì)收益；二是增加產(chǎn)能。而無論是出于何種目的，最終均將對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。與此同時(shí)，由于技術(shù)方面的限制，使得我國工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域在使用資源方面的效率也相對(duì)較為低下，甚至還對(duì)國民的正常生活產(chǎn)生了較大影響。當(dāng)然，我國也正是認(rèn)識(shí)到了此點(diǎn)，故在經(jīng)濟(jì)發(fā)展上也由原本的高速發(fā)展經(jīng)濟(jì)的模式轉(zhuǎn)變化了發(fā)展高質(zhì)量經(jīng)濟(jì)。對(duì)此，工業(yè)發(fā)展要想符合國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展規(guī)律，也需探索出一條契合國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)律的轉(zhuǎn)型路徑。同時(shí)，考慮到工業(yè)發(fā)展模式的轉(zhuǎn)變也將直接對(duì)機(jī)械的生產(chǎn)與制造產(chǎn)生影響，故還要求相關(guān)企業(yè)需對(duì)生產(chǎn)制造行業(yè)予以不斷的優(yōu)化及創(chuàng)新，將低碳、高效、綠色作為轉(zhuǎn)型發(fā)展的主要目標(biāo)，如此方是契合我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展規(guī)律，繼而也能為行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供保障。

2.3 信息化層次不高

一直以來，我國均積極致力于工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展?fàn)顩r及信息化水平的研究，也因此提高了我國的信息化水平。但與其他發(fā)達(dá)國家相比，我國的信息化水平仍出于較為落后的狀態(tài)。因此，基于全球工業(yè)大發(fā)展的時(shí)代背景，我國更要不斷提升自身的現(xiàn)代化信息技術(shù)應(yīng)用水平。與此同時(shí)，基于我國工業(yè)發(fā)展中的機(jī)械生產(chǎn)模式、對(duì)信息技術(shù)的普及運(yùn)用程度也與其他發(fā)達(dá)國家有著較大差距，故為改善我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化行業(yè)整體落后的局面，更應(yīng)從上述方面入手，讓信息署在工業(yè)發(fā)展中得到全面普及，如此方能提升我國的現(xiàn)代化工業(yè)水平。

3 機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化應(yīng)用領(lǐng)域

3.1 工業(yè)方面的應(yīng)用

對(duì)任何領(lǐng)域而言，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用均將起到極大的促進(jìn)作用，工業(yè)領(lǐng)域同樣如此。如對(duì)工業(yè)領(lǐng)域而言，合理運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)不僅能讓工業(yè)生產(chǎn)的效率與質(zhì)量得以全面提升，且每件單品的收益也將上漲，這無疑將為我國工業(yè)的發(fā)展帶來巨大的支撐力。不僅如此，自動(dòng)化技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造的結(jié)合還能同步解決機(jī)械維修與識(shí)別等問題，這對(duì)我國工業(yè)領(lǐng)域發(fā)展而言無疑是極為重要的。

3.2 農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用

作為我國三大產(chǎn)業(yè)之首的農(nóng)業(yè)，其不僅是維系我國民眾生存的基本資料，更與國家的安全與富足有著極為密切的關(guān)聯(lián)。因此，維系我國發(fā)展的首要亦當(dāng)是促進(jìn)我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展。而要促進(jìn)以上目標(biāo)的達(dá)成，端賴農(nóng)業(yè)機(jī)械化的實(shí)現(xiàn)水平。眾所周知，農(nóng)業(yè)機(jī)械化發(fā)展路不開制造業(yè)的進(jìn)步，而制造業(yè)進(jìn)步也能讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)收益得到突破性的提升。如傳統(tǒng)的收割、播種、灌溉等環(huán)節(jié)的機(jī)械化便可在實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率最大化的同時(shí)讓農(nóng)民也能從中獲得更多的收益。由此可見，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的作用也是十分巨大的。

3.3 建筑施工方面的應(yīng)用

我國城鎮(zhèn)化發(fā)展離不開工程建設(shè)，而建筑施工過程又將面臨許多難處，如建筑工人的人身安全、設(shè)備故障等。因此，，要想最大限度保障工人的人身及設(shè)備安全，便需合理運(yùn)用相待施工技術(shù)。與此同時(shí)，基于部分建筑是在特殊的地理環(huán)境下施工。對(duì)此，若建筑施工過程能夠合理運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)提前進(jìn)行縝密的計(jì)算，并借助信息技術(shù)來對(duì)建筑工程的各項(xiàng)參數(shù)予以準(zhǔn)確鹽酸，則能提前獲知建筑施工過程所需建筑材料強(qiáng)度、承載力和密度等一眾重要數(shù)據(jù)，繼而為建工城的安全實(shí)施提供保障。

3.4 計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用

結(jié)合上文所述我們可以得知，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化雖具有較強(qiáng)的綜合性，但實(shí)現(xiàn)過程卻極為困難。而如今，因科技的飛速發(fā)展，不僅帶動(dòng)了我國的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，也讓信息、計(jì)算機(jī)等技術(shù)得到了更好的運(yùn)用，繼而使得各行各業(yè)的辦公效率均得到了顯著提升。對(duì)此，若能將信息技術(shù)合理運(yùn)用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展之中，勢必能推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展，繼而滿足時(shí)代發(fā)展要求。

積極將計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化結(jié)合，為保證良好的融合效果，需首先對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)品的基礎(chǔ)信息有所了解。譬如基本的運(yùn)作原理、產(chǎn)品構(gòu)造及尺寸大小等。兼合上述基本信息在考慮相關(guān)設(shè)計(jì)以及設(shè)計(jì)完成后是否需要進(jìn)行再次的優(yōu)化，此過程變更充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)技術(shù)的輔助作用，借此提高工作的質(zhì)量與效率，讓整個(gè)流程的進(jìn)度得以加快。與此同時(shí)，有了計(jì)算機(jī)的輔助作用，還能讓設(shè)計(jì)圖也得到相應(yīng)的簡化，以此在方便觀看的同時(shí)也更容易理解系統(tǒng)內(nèi)部的具體釋義。更重要的是，有了計(jì)算機(jī)技術(shù)的輔助，原本只能通過圖紙表達(dá)的設(shè)計(jì)過程也能以動(dòng)態(tài)視頻的方式呈現(xiàn)，尤其是對(duì)設(shè)備工作原理的直觀體現(xiàn)，對(duì)于設(shè)備性能的改進(jìn)將能起到絕佳的促進(jìn)效果。

4 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的優(yōu)化發(fā)展策略

4.1 推動(dòng)智能化發(fā)展

一直以來，我國的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)均努力朝著智能化的方向前進(jìn)。而隨著科技的不斷進(jìn)步，我國機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的自動(dòng)化發(fā)展也上升到了新的高度。如今，我國以機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化為代表的新型生產(chǎn)模式已然得到了極大的創(chuàng)新，如CAD制圖與人工智能技術(shù)的結(jié)合使用不僅為行業(yè)發(fā)展帶來了強(qiáng)有力的技術(shù)職稱，也為機(jī)械設(shè)計(jì)與生產(chǎn)變得更加便利。

4.2 強(qiáng)調(diào)機(jī)電一體化發(fā)展

基于大數(shù)據(jù)的時(shí)代背景，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化也將機(jī)電一體化視為了主要發(fā)展目標(biāo)。而實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化機(jī)械設(shè)計(jì)制造不僅在整體效能方面有了明顯改良，且能達(dá)到更高的產(chǎn)生精度與質(zhì)量。最重要的時(shí)，在機(jī)電一體化系統(tǒng)的支撐下，因人為操作帶來的誤差將大幅減少，這對(duì)機(jī)械制造行業(yè)實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展目標(biāo)無疑起到了強(qiáng)有力的促進(jìn)作用。

4.3 注重虛擬化技術(shù)發(fā)展

基于信息化的時(shí)代背景，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化所面臨的市場競爭環(huán)境也越來越復(fù)雜對(duì)。對(duì)此，為更好地迎合市場方面的變化，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的未來發(fā)展方向也應(yīng)包含虛擬化的身影。而當(dāng)前，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化也正是基于虛擬建模技術(shù)的輔助，方實(shí)現(xiàn)了以繪制電子圖紙的方式設(shè)計(jì)。而基于三維方式的渲染與呈現(xiàn)，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化生產(chǎn)效率的提升將有莫大助益。這是因使用虛擬建模技術(shù)可以從多方面、深層次的分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念，這樣便能根據(jù)現(xiàn)實(shí)需求予以針對(duì)性設(shè)計(jì)，以此在提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的生產(chǎn)效率同時(shí)也能進(jìn)一步滿足市場方面的需求，繼而提高我國機(jī)械制造業(yè)的市場競爭力。

4.4 保證生態(tài)化發(fā)展

當(dāng)前，我國工業(yè)發(fā)展除了強(qiáng)調(diào)生產(chǎn)的效率與質(zhì)量外，環(huán)境保護(hù)同樣不可忽視。且當(dāng)前，我國所施行的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略也是將綠色生產(chǎn)的理念作為了主要的發(fā)展宗旨。因此，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的生態(tài)化發(fā)展亦要契合保護(hù)環(huán)境的主題，時(shí)效內(nèi)綠色化機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化。此外，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化要想順應(yīng)時(shí)代發(fā)展要求，還需提高資源的利用率并最大限度的節(jié)省能源，這也是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路。

5 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化中信息技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢

5.1 小型化

傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品有著許多的弊端，譬如體積大、能耗高，生產(chǎn)成本高以及故障頻發(fā)等。這些弊病往往需要使用者花費(fèi)大量的時(shí)間、精力及金錢用于后期的維修與維護(hù)。如此糟糕的使用狀況顯然無法滿足當(dāng)代社會(huì)的發(fā)展需求。因此，未來的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造不僅會(huì)從內(nèi)部結(jié)構(gòu)上予以優(yōu)化，使其更具靈活性，同時(shí)也將通過對(duì)系統(tǒng)硬件的改進(jìn)，使其往小型化的方向發(fā)展，繼而達(dá)到節(jié)省能耗與減少占用面積的目的。

5.2 經(jīng)濟(jì)化

傳統(tǒng)手工機(jī)械的部分零件雖也是由機(jī)械完成生產(chǎn)與制造，但生產(chǎn)的效率及質(zhì)量卻不甚理想，加之設(shè)計(jì)制造過程所耗費(fèi)的時(shí)間及材料成本也較高，故也在極大程度上影響了行業(yè)效益的提升。因此，接下來的發(fā)展道路。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化應(yīng)緊密聯(lián)系信息技術(shù)去節(jié)省各方面成本同時(shí)提高傳統(tǒng)機(jī)械工業(yè)的設(shè)計(jì)效率，這樣才能賦予機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化以經(jīng)濟(jì)化特征，繼而維護(hù)行業(yè)發(fā)展的和諧與穩(wěn)定。

5.3 開放性

機(jī)械行業(yè)往開放性的方向發(fā)展也是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，尤其是產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)，以開放性為前提，方能兼合數(shù)控仿真等先進(jìn)功能，繼而在提高機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量與效率同時(shí)也將為機(jī)械制造業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展打下牢固基礎(chǔ)。

總之，信息技術(shù)的應(yīng)用對(duì)各行業(yè)發(fā)展均有著極其深刻的影響。因此，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化行業(yè)要想提升自身的生產(chǎn)效率與質(zhì)量，也要充分利用信息操作技術(shù)來為基礎(chǔ)建設(shè)提供技術(shù)保障，如此方能在提升行業(yè)整體生產(chǎn)水平同時(shí)維護(hù)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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