淺析機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化

胡斌

摘 要：隨著人類經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，越來越需要高效率、高規(guī)格、高品質(zhì)的機(jī)械設(shè)備去幫助人們完成產(chǎn)品的生產(chǎn)，這就離不開機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的技術(shù)。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化是結(jié)合多種技術(shù)開展起來的一門新興學(xué)科，是我國市場經(jīng)濟(jì)中工業(yè)建設(shè)不可缺少的硬件基礎(chǔ)，它具有一系列特點(diǎn)，有利于我們?nèi)粘９ぷ鞯捻樌_展。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造；自動(dòng)化；發(fā)展

1 機(jī)械自動(dòng)化的定義

對于現(xiàn)代機(jī)械的定義，由于研究的角度不同，進(jìn)而給出不同的定義。例如美國機(jī)械工程師協(xié)會(huì)，在1984年將其定義為：“現(xiàn)代機(jī)械就是通過計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)與控制的機(jī)械和（或）機(jī)電部件相互聯(lián)系的系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以完成機(jī)械力、運(yùn)動(dòng)和能量流等動(dòng)力學(xué)任務(wù)”。而國際機(jī)器與機(jī)構(gòu)理論聯(lián)合會(huì)將現(xiàn)代機(jī)械定義為：機(jī)電一體化是精密機(jī)械工程、電子控制和系統(tǒng)思想在產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造過程中的協(xié)同結(jié)合。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的特色和作用

科技的發(fā)展離不開經(jīng)濟(jì)的需求和促進(jìn)，然后經(jīng)過開發(fā)應(yīng)用反作用于經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)更進(jìn)一步的發(fā)展。作為一種高效的技術(shù)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化有著很多的特色，首先它是經(jīng)濟(jì)發(fā)展催生的技術(shù)，作為一種工業(yè)化升級的技術(shù)和手段，他在自身不斷發(fā)展的同時(shí)也帶動(dòng)著工業(yè)的不斷進(jìn)步。工業(yè)作為國家的支柱性產(chǎn)業(yè)，她的使用可以很大的提升制造業(yè)的整體實(shí)力，增加經(jīng)濟(jì)效益，再次面對全球的經(jīng)濟(jì)的融合，機(jī)遇和挑戰(zhàn)都將倍增，采用機(jī)械設(shè)計(jì)制造可以降低成本，增加單位數(shù)量，提高生產(chǎn)的質(zhì)量，從而在市場的競爭中贏得自己的一席之地。

在科技高度發(fā)達(dá)的今天，制造業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)有著重要的作用，首先機(jī)械設(shè)計(jì)以及自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以節(jié)約大量的人力資源，機(jī)器化作業(yè)還可以提高生產(chǎn)過程的安全性，使人員和機(jī)器能夠安全工作。其次還可以在自動(dòng)化生產(chǎn)的過程中提高單位產(chǎn)出，提高生產(chǎn)的效率，在高效生產(chǎn)的同時(shí)保證較高的質(zhì)量，從而獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。再次自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能夠加快生產(chǎn)的過程提升一個(gè)企業(yè)的軟實(shí)力，在生產(chǎn)的過程中還可以減少浪費(fèi)降低成本。

3 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的設(shè)計(jì)原則

3.1 滿足對機(jī)器的功能要求

機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造必須要滿足人們的需要，至少要具備一個(gè)核心功能，將信息和能量進(jìn)行必要的轉(zhuǎn)換之后變成人們所需要的信息和能量。機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)將產(chǎn)品和技術(shù)融為一體，從設(shè)計(jì)、制造到功能，形成完整的機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)。

3.2 利用先進(jìn)技術(shù)

各種先進(jìn)技術(shù)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的基礎(chǔ)和重要保證，無論是產(chǎn)品還是系統(tǒng)，其所具備的功能依然要以技術(shù)為主，這樣才能充分展現(xiàn)現(xiàn)代機(jī)械的智能化和人性化。

3.3 各種加工設(shè)備

通過加工和處理過程改變有的形態(tài)，增加輸出物質(zhì)或產(chǎn)品的功能，如機(jī)床、各種加工設(shè)備等現(xiàn)代機(jī)械。

3.4 能量轉(zhuǎn)換機(jī)械

動(dòng)力機(jī)主要是以能量的轉(zhuǎn)換為主，如電動(dòng)機(jī)、水輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等各種能量轉(zhuǎn)換機(jī)械。

4 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢

4.1 應(yīng)結(jié)合現(xiàn)形生產(chǎn)實(shí)際進(jìn)行發(fā)展機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)

市場經(jīng)濟(jì)的不斷變化與發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)競爭力的不斷加劇，導(dǎo)致國內(nèi)不少知名企業(yè)出現(xiàn)被收購、兼并甚至倒閉的現(xiàn)象。就我國目前發(fā)展現(xiàn)狀而言，要想推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的發(fā)展，就必須結(jié)合實(shí)際將信息技術(shù)、科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際的生產(chǎn)生活中，利用自動(dòng)化技術(shù)真正意義上的推動(dòng)企業(yè)行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀。俗話說，實(shí)踐是檢驗(yàn)認(rèn)識(shí)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。只有真正的投入實(shí)踐，才能真正意義上的發(fā)揮自動(dòng)化信息技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)中的重要作用。此外，信息技術(shù)的快速發(fā)展不僅僅推動(dòng)了相關(guān)行業(yè)的建設(shè)發(fā)展，更加促進(jìn)了市場化的激烈競爭。兩者在一定程度上是相輔相成的，必將成為未來推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造發(fā)展的動(dòng)力。

4.2 發(fā)展投資少、見效快的低成本自動(dòng)化技術(shù)

依據(jù)我國現(xiàn)階段的發(fā)展現(xiàn)狀，可以發(fā)展投資少、見效快、成本低的自動(dòng)化發(fā)展技術(shù)，不僅僅提高了自動(dòng)化發(fā)展水平的速度，更加符合我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的現(xiàn)狀及其要求。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷變化與發(fā)展，各行業(yè)也發(fā)生了翻天覆地的變化，對于機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)而言，從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、物料選擇再到零部件銷售、市場認(rèn)知、產(chǎn)品國家化都利用信息技術(shù)發(fā)生了變化，進(jìn)而促進(jìn)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)的發(fā)展，產(chǎn)品在設(shè)計(jì)過程中采用了先進(jìn)的科學(xué)文化技術(shù)，進(jìn)行產(chǎn)品的加工制作，不僅僅保證了產(chǎn)品質(zhì)量，更加降低了成本，減少了資金的使用以及資源的浪費(fèi)。

4.3 提倡發(fā)展機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)

環(huán)境問題的出現(xiàn)，已經(jīng)嚴(yán)重制約了各個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程，從某種角度而言，經(jīng)濟(jì)要想獲得長久穩(wěn)定的發(fā)展必須依附于資源環(huán)境生態(tài)平衡的良好發(fā)展。所以在機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)發(fā)展的過程中，必須注重環(huán)境對機(jī)械生產(chǎn)的影響，與此同時(shí)，要結(jié)合我國實(shí)際的生產(chǎn)環(huán)境以及客觀存在的事實(shí)，發(fā)展綠色生產(chǎn)，促進(jìn)資源的可持續(xù)發(fā)展，將經(jīng)濟(jì)建設(shè)與資源生態(tài)環(huán)境建設(shè)放在同能重要的地位，共同促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步。

4.4 虛擬化

隨著信息化的不斷變化與發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的大量涌現(xiàn)，大大推動(dòng)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)的發(fā)展。就傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造而言，從某種程度上不僅僅浪費(fèi)了大量的人力、物力、財(cái)力，而且在一定程度上也影響了機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)的發(fā)展。尤其是在設(shè)計(jì)的過程中往往都是由設(shè)計(jì)人員憑借其以往的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，通過實(shí)驗(yàn)在完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)的整個(gè)過程。一定意義上存在著與實(shí)際生產(chǎn)操作不相符的情況，利用計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)，不僅僅可以減少這種誤差，更加能精準(zhǔn)的進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，大大減少了人力、物力等浪費(fèi)的現(xiàn)象，因此，虛擬技術(shù)的使用將是機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)未來發(fā)展的主要技術(shù)之一。

4.5 數(shù)字化

數(shù)字化的出現(xiàn)不僅僅是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果，更是多種學(xué)科技術(shù)相交叉融合的結(jié)果，對于機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)而言，這種數(shù)字化技術(shù)不僅僅可以利用圖片、數(shù)據(jù)等形式將信息資源進(jìn)行有效的整合以及分析重組，更能清晰的對機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行仿真模擬試驗(yàn)，以便更好的將產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及功能準(zhǔn)確的反饋給消費(fèi)者，讓他們清楚的了解到產(chǎn)品性能及其質(zhì)量。對于機(jī)械設(shè)計(jì)制造的操作人員而言，更能準(zhǔn)確的使用產(chǎn)品，從而進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)計(jì)的加工與使用。更大范圍的來講，可以利用數(shù)字化的發(fā)展模式，有效的聚集世界各地的先進(jìn)生產(chǎn)力及其發(fā)展水平，利用網(wǎng)絡(luò)信息動(dòng)態(tài)，將同類產(chǎn)品進(jìn)行分析對此，不斷改革加以創(chuàng)新，這也是未來社會(huì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢。

5 結(jié)束語

綜上所述，不難看出我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展水平與發(fā)達(dá)國家而言，仍存在很大的差距和距離。外部的生產(chǎn)環(huán)境不僅僅給我國機(jī)械制造業(yè)帶來了一定的挑戰(zhàn)，同時(shí)也帶來了新的發(fā)展機(jī)遇。為了適應(yīng)時(shí)代社會(huì)發(fā)展的需要，我國必須加強(qiáng)對技術(shù)管理水平的提高，利用先進(jìn)的信息技術(shù)不斷提升機(jī)械制造業(yè)的科技信息水平，同時(shí)也要結(jié)合相應(yīng)的實(shí)際，共同促進(jìn)我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)的發(fā)展。

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