再談機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的發(fā)展

李全民

摘要：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化隨著科技的不斷創(chuàng)新以及社會的不斷發(fā)展，也獲得了長足的進(jìn)步。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化在現(xiàn)代社會的各個行業(yè)里廣泛的被應(yīng)用。本文分析了機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的一些特點(diǎn)及主要功能，并對機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的發(fā)展方向進(jìn)行了探究。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；工程技術(shù)；機(jī)械自動化

一、機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動化特點(diǎn)研究內(nèi)容及研究方向

（一）機(jī)械制造

機(jī)械設(shè)計(jì)制造離不開機(jī)械兩個字。談起機(jī)械，不少人會想到汽車、飛機(jī)、農(nóng)用機(jī)械等幫助人類解放生產(chǎn)力的機(jī)器，也會想到電動機(jī)、發(fā)動機(jī)等重要的機(jī)構(gòu)。機(jī)械就是機(jī)器與機(jī)構(gòu)的總稱。在現(xiàn)代化的今天，機(jī)械發(fā)展已經(jīng)與新興的科技緊密相連了，例如：計(jì)算機(jī)進(jìn)入機(jī)械行業(yè)，這一改變使得機(jī)械的設(shè)計(jì)與制造發(fā)生了巨大的改變。機(jī)械的制造正在從傳統(tǒng)走向了智能化。

（二）機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的特點(diǎn)

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化較傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造而言，有著可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造設(shè)計(jì)自動化和智能化的優(yōu)勢與特點(diǎn)。在生產(chǎn)應(yīng)用中，不僅工作人員的工作負(fù)擔(dān)可以降低很多而且機(jī)械設(shè)計(jì)制造的精確度與工作效率也提升了不少。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化是科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的產(chǎn)物。這種技術(shù)的應(yīng)用，可以避免傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)能力有限，效率低等問題，從而更好的迎合現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展的要求。在傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中，所有的生產(chǎn)環(huán)節(jié)都需要工人親自著手設(shè)計(jì)與處理，因?yàn)橹挥腥绱瞬拍鼙ＷC產(chǎn)品的合格性以及達(dá)標(biāo)性。但是人力畢竟是有限的，人工勞動力在使生產(chǎn)能力與效率問題增加的同時，還會使出錯率大大增加，產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量會降低很多。但是利用機(jī)械自動化就可以有效的解決這些困惑，機(jī)械自動化會在機(jī)械制造的過程中進(jìn)行嚴(yán)格的控制，可以更加智能的完成機(jī)械設(shè)計(jì)制造。

（三）機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化研究主要內(nèi)容

由于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化是一門多學(xué)科相交融的新興學(xué)科，由多種不同技術(shù)性學(xué)科相結(jié)合，所以機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化這門專業(yè)所研究的內(nèi)容也不是單一的，而是多個的。如：機(jī)械與機(jī)器的組成原理、運(yùn)動的分析方法、力學(xué)的分析方法以及計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)、機(jī)電一體化技自動化制造系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用等。它不是簡單的拼湊，而是含有技術(shù)性融合的學(xué)科產(chǎn)物。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化給機(jī)械設(shè)備增添了穩(wěn)定性以及可靠性，使得機(jī)械不斷走向智能化與人性化，并且有著高質(zhì)量，多功能，低耗能的優(yōu)點(diǎn)。

二、機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動化的功能與應(yīng)用

（一）機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動化系統(tǒng)所需功能

無論哪一種新產(chǎn)品的開發(fā)都是為了滿足人類生活中的某一種需求，產(chǎn)品的功能滿足人們的生活需求而被開發(fā)被生產(chǎn)，也為迎合人類的需求而對產(chǎn)品進(jìn)行改造升級。機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動化具有可以將工業(yè)要素進(jìn)行處理，并且輸出具有特定需求性的工業(yè)要素。除此之外，機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動化還具有動力功能、檢測功能、控制功能、以及構(gòu)造功能。值得注意的是，不同的加工機(jī)構(gòu)，由于其運(yùn)動方式的不同，構(gòu)成的機(jī)械的用途也是不同的。

（二）機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動化的應(yīng)用

機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動化在生產(chǎn)中的應(yīng)用是多方面的，機(jī)械設(shè)計(jì)自動化在化工生產(chǎn)中的貢獻(xiàn)尤為突出。在生產(chǎn)過程中，對工藝變量是有著嚴(yán)格的要求。有些工藝變量是可以直接表現(xiàn)化工生產(chǎn)中的生產(chǎn)過程，這對產(chǎn)品的質(zhì)量與數(shù)量而言是起決定性作用的。例如：在操作過程中，壓力不變的情況下，精餾塔內(nèi)部的上下溫度必須保持一致，這樣得到的產(chǎn)品才算合格；生產(chǎn)過程中，為了能使產(chǎn)品效率達(dá)標(biāo)，化學(xué)反應(yīng)器的反應(yīng)溫度也一定要保持平穩(wěn)等。由此可看，在化工生產(chǎn)中，為使生產(chǎn)獲得良好的前提就是必須保持工藝變量的平穩(wěn)。

三、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的發(fā)展方向

近年來，我國在對機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的研究與應(yīng)用方面，取得了一定的成績，但與某些先進(jìn)國家相比還是有一定差距的。相對在技術(shù)與工程系統(tǒng)方面獲得的發(fā)展，基礎(chǔ)理論方面還是需要一定的研究與發(fā)展，為此機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化在以后的發(fā)展中可以側(cè)重以下幾個方向：機(jī)電一體化、智能化、虛擬化等。值得注意的是，目前認(rèn)識到機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動化的重要性，不斷地進(jìn)行創(chuàng)新，不斷地拓寬新的發(fā)展方向，為其發(fā)展提供動力支持是及其重要的。

（一）機(jī)電一體化

機(jī)電一體化是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化發(fā)展的主流，是機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的提高?，F(xiàn)如今，機(jī)電一體化在工業(yè)生產(chǎn)中已經(jīng)被應(yīng)用并取得了很好的效果。通過機(jī)電一體化原理，組合不同的機(jī)械以及裝備，形成一個自動化運(yùn)作的電子機(jī)械系統(tǒng)?？梢哉f機(jī)電一體化是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化技術(shù)的發(fā)展。

（二）智能化

智能化是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化技術(shù)區(qū)別于傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的特點(diǎn)與優(yōu)勢，也是傳統(tǒng)與非傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的本質(zhì)區(qū)分點(diǎn)。目前，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化技術(shù)中的智能化特點(diǎn)雖然得到應(yīng)用，但是并沒有達(dá)到很高的設(shè)計(jì)要求，更談不上徹底解放勞動力了。但是，值得認(rèn)可的是，高智能化就是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)。所以終有一天，全智能化機(jī)械會徹底解放勞動力，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)操作高效率化。

（三）虛擬化

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造的過程中，設(shè)計(jì)人員都是先將產(chǎn)品的形狀、功能以在圖紙上描繪出來，然后生產(chǎn)出樣品，在確定沒有誤差的情況下才開始生產(chǎn)產(chǎn)品，先進(jìn)一點(diǎn)的則會在計(jì)算機(jī)輔助軟件上完成系列設(shè)計(jì)。值得注意的是即使在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化技術(shù)得到應(yīng)用之后，這種設(shè)計(jì)方式仍然沒有改變太多。這不僅消耗著大量的人力物力，使得出錯率也并沒有減少多少。未來通過專業(yè)設(shè)備或者程序，可以使得產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及產(chǎn)品驗(yàn)證在系統(tǒng)中虛擬完成。

四、結(jié)語

機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)是我國制造產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，對我國的工業(yè)體系的不斷完善與發(fā)展有著重大意義。因此在社會飛速發(fā)展現(xiàn)代化的今天，對機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化進(jìn)行系統(tǒng)的探討研究，推動其不斷的發(fā)展與創(chuàng)新是十分有必要的。