探討機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展趨勢

鄒喜雨

摘 要：改革開放以來，我國經(jīng)濟社會高速發(fā)展，信息化進程不斷加快，也推動了機械行業(yè)等傳統(tǒng)制造行業(yè)的信息化進程，機械制造行業(yè)是工業(yè)化進程的有力推動器。目前，伴隨高新技術(shù)的推廣應(yīng)用，傳統(tǒng)機械設(shè)計制造及其自動化水平已難以滿足日益增長的工業(yè)化要求，需依靠信息化技術(shù)提高機械設(shè)計制造水平。本文在對機械設(shè)計制造及其自動化特點進行深入分析的基礎(chǔ)上，對機械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展趨勢進行了展望，并闡述了機械自動化系統(tǒng)的優(yōu)點及效益。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計；自動化；發(fā)展；效益

中圖分類號：TH122 文獻標志碼：A

0 引言

現(xiàn)階段，在科技一體化以及經(jīng)濟全球化高速發(fā)展的當今時代，作為推動國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，機械設(shè)計制造及其自動化行業(yè)的發(fā)展對于經(jīng)濟社會的發(fā)展起到了重要的助推作用，機械制造業(yè)是目前國內(nèi)工業(yè)體系的重要組成部分，伴隨先進的自動化技術(shù)及電子技術(shù)的引入，機械設(shè)計及制造行業(yè)的自動化水平不斷上升，在保證制造設(shè)計質(zhì)量及性能的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了經(jīng)濟、社會、生態(tài)的協(xié)調(diào)發(fā)展，并不斷推動著現(xiàn)代化工業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

1 機械設(shè)計制造及其自動化特點

與傳統(tǒng)機械設(shè)計制造不同，機械設(shè)計制造及其自動化借助于先進科學(xué)技術(shù)，充分融合電子技術(shù)及自動化技術(shù)，實現(xiàn)機械制造過程的智能化、集成化及信息化，提升機械制造的生產(chǎn)效率，具有更高的智能性與前沿性。在信息化理念的指導(dǎo)下，多種設(shè)計方法可實現(xiàn)深層次的融合，充分發(fā)揮機械設(shè)計制造的優(yōu)勢，提升生產(chǎn)效率及質(zhì)量。

自動化技術(shù)是機械設(shè)計制造行業(yè)的重要技術(shù)，通過自動化設(shè)計提升機械生產(chǎn)效率，以滿足實際使用需求。機械設(shè)計制造及自動化較傳統(tǒng)行業(yè)優(yōu)勢明顯，首先，通過網(wǎng)絡(luò)信息化的實現(xiàn)，極大地提升了信息處理的精確度；其次，機械設(shè)計制造及自動化進一步簡化了機械操作程序，提升了設(shè)計制造效率；同時，借助于先進的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)有利于設(shè)計制造的生產(chǎn)實現(xiàn)，并降低出錯率，系統(tǒng)更加高效、安全；再次，與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比增設(shè)了安全監(jiān)管及報警控制系統(tǒng)，當生產(chǎn)過程中發(fā)生故障時可啟動報警控制，保障操作過程中操作人員的生命安全，并且具有內(nèi)部系統(tǒng)故障自查功能，可高效完成對系統(tǒng)故障位置及原因的判定，并及時采取相關(guān)措施進行故障處理，保障機械制造系統(tǒng)安全高效運行。

因此，機械設(shè)計制造及其自動化是制造行業(yè)凝聚力和競爭力的彰顯，較高的智能化、自動化以及信息化水平可極大地提升生產(chǎn)效率及質(zhì)量，并可充分發(fā)揮機械自動化技術(shù)優(yōu)勢，確保運行過程的安全穩(wěn)定。

2 機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展趨勢

2.1 數(shù)字化

傳統(tǒng)機械設(shè)計制造行業(yè)受技術(shù)條件限制較大，樣機試做及量試量產(chǎn)耗費了大量的人力物力財力，且發(fā)展速度較慢。為扭轉(zhuǎn)這一局面，勢必要通過先進的計算機通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及智能化技術(shù)等對傳統(tǒng)機械設(shè)計制造行業(yè)的運行方式進行優(yōu)化，因此，數(shù)字化將是未來機械設(shè)計制造及其自動化的重要發(fā)展趨勢。在數(shù)字化系統(tǒng)下，各設(shè)計參數(shù)及設(shè)計模型均以數(shù)字化參量為基礎(chǔ)展開，利用計算機通過參數(shù)化建模完成圖紙設(shè)計，并借助軟件對圖紙進行質(zhì)量分析，對于潛在的問題進行及時處理，極大地提升了產(chǎn)品研發(fā)的效率及質(zhì)量。

2.2 虛擬化

面對日益復(fù)雜化的機械設(shè)計及制造產(chǎn)業(yè)，未來機械設(shè)計制造及自動化逐漸朝著虛擬化及電子化的方向發(fā)展，虛擬化伴隨網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展而來，未來的機械設(shè)計將借助虛擬建模技術(shù)，通過設(shè)計理念的深層次分析，設(shè)計并繪制電子圖紙，并以三維方式呈現(xiàn)模擬生產(chǎn)的產(chǎn)品渲染圖，真實度較高，滿足設(shè)計變更及實驗需要，同時大大降低了生產(chǎn)成本，提升自動化生產(chǎn)效率。伴隨虛擬化技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，虛擬化機械產(chǎn)品模型的結(jié)構(gòu)參數(shù)可控性及性能也不斷提升，可極大地提升機械制造的合理性及規(guī)范性。

2.3 綠色化

現(xiàn)階段，在“節(jié)能環(huán)保”理念的倡導(dǎo)下，環(huán)境因素對于經(jīng)濟發(fā)展的影響逐漸得到重視，在機械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域，綠色化即可持續(xù)發(fā)展理念，已成為未來的發(fā)展趨勢。機械設(shè)計的綠色化即最大限度地利用現(xiàn)有資源設(shè)計綠色化產(chǎn)品，產(chǎn)品的環(huán)境屬性占據(jù)了主要方面，在滿足環(huán)境屬性的基礎(chǔ)上，對產(chǎn)品進行規(guī)劃設(shè)計，繼而確保產(chǎn)品的功能性及經(jīng)濟性屬性。生態(tài)化發(fā)展的實現(xiàn)有利于降低資源損耗率，減少對于生態(tài)環(huán)境的污染，并有效提升產(chǎn)品的時代競爭力。機械設(shè)計產(chǎn)品以“節(jié)能環(huán)?！睘榍疤?，符合環(huán)境需求，走生態(tài)化持續(xù)發(fā)展道路，因此，綠色化發(fā)展趨勢可實現(xiàn)較高的經(jīng)濟、社會及生態(tài)效益。

2.4 智能化

智能化是機械產(chǎn)品設(shè)計制造及自動化實現(xiàn)的重要發(fā)展趨勢，伴隨科學(xué)技術(shù)的進步，計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及電工電子技術(shù)均得到了長遠的發(fā)展，這也推動了傳統(tǒng)機械設(shè)計制造行業(yè)的智能化發(fā)展進程，也是實現(xiàn)機械設(shè)計制造自動化的重要標志。通過對設(shè)計人員思維特征的虛擬化，以及思維的編程設(shè)計，實現(xiàn)生產(chǎn)過程的智能化控制，可提升設(shè)計、生產(chǎn)效率及安全可靠性能，不斷推動機械設(shè)計制造行業(yè)的發(fā)展。

2.5 機電一體化

伴隨計算機技術(shù)及機械技術(shù)的發(fā)展，機電一體化也是機械設(shè)計及制造行業(yè)的重要發(fā)展方向，且數(shù)控設(shè)備與其的結(jié)合也將為機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展提供技術(shù)上的支持，促進機械設(shè)計制造自動化的結(jié)構(gòu)調(diào)整與完善，實現(xiàn)機械制造生產(chǎn)流程效率及可靠性的提升。此外，在機電一體化的發(fā)展趨勢下，機械設(shè)計制造系統(tǒng)將變得更加微型化，在實現(xiàn)基本功能的基礎(chǔ)上，具有更低的耗能及成本，經(jīng)濟效益明顯。

3 機械自動化系統(tǒng)的優(yōu)點與效益

3.1 有利于提升生產(chǎn)效率

機械設(shè)計制造過程中自動化的實現(xiàn)有利于提升生產(chǎn)的安全系數(shù)，避免人為不確定因素的影響而導(dǎo)致的安全事故的發(fā)生，對于潛在的危險能夠進行預(yù)估處理，并制定有效的措施加以改善，生產(chǎn)過程實現(xiàn)自動化，現(xiàn)場機械設(shè)備依據(jù)設(shè)計流程進行生產(chǎn)作業(yè)，有利于提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率及質(zhì)量。

3.2 有利于確保維修的便捷性

現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展也推動了機械技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的融合，在計算機網(wǎng)絡(luò)的控制下，通過分析產(chǎn)品需求，找到產(chǎn)品的優(yōu)化方向，并對于機械設(shè)備進行優(yōu)化調(diào)整，以滿足生產(chǎn)制造需求。在計算機程序控制下，生產(chǎn)加工方式的調(diào)整，也有利于實現(xiàn)不同種類產(chǎn)品的高效化生產(chǎn)，在運行過程中，利用不同的檢測手段，實現(xiàn)對設(shè)備的自動檢測，保證機器始終處于最佳負荷狀態(tài)。由于系統(tǒng)程序具有自我循環(huán)功能，因此，在原材料供應(yīng)充分的基礎(chǔ)上，結(jié)合設(shè)備的自我檢測，最終可實現(xiàn)高效化產(chǎn)品生產(chǎn)。

3.3 有利于降低安全隱患

機械自動化存在一定的風(fēng)險性，需遵守相應(yīng)的規(guī)章制度，并對于潛在風(fēng)險進行系統(tǒng)化評估。此外，對于產(chǎn)品生產(chǎn)過程實現(xiàn)自動化全程監(jiān)管有利于及時發(fā)現(xiàn)潛在風(fēng)險，并實現(xiàn)更高效的車間管理。自動化控制技術(shù)可依據(jù)現(xiàn)場故障進行狀態(tài)報警，并斷電檢查，可以實現(xiàn)自動化設(shè)計、工藝、處理等，從而使得機械設(shè)備的安全系數(shù)越來越高。

結(jié)論

機械設(shè)計制造及其自動化打破了傳統(tǒng)的機械制造的局限性，在實現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)效率提升、保障產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)上，更有利于對生態(tài)環(huán)境的保護，并節(jié)省大量的人力物力財力，有利于經(jīng)濟效益、社會效益以及生態(tài)效益的實現(xiàn)?，F(xiàn)階段，企業(yè)規(guī)模日益擴大，機械設(shè)計制造及其自動化用于企業(yè)的生產(chǎn)已成為當今時代發(fā)展需求，需結(jié)合先進的科學(xué)技術(shù)與信息技術(shù)，不斷提升機械設(shè)計制造行業(yè)的自動化水平。

參考文獻

[1]劉榮光.機械設(shè)計制造及其自動化特點和優(yōu)勢及發(fā)展趨勢探析[J].信息化建設(shè)，2016（6）：15.

[2]梁喜佳，張洪偉.淺析機械設(shè)計制造及其自動化的特點與優(yōu)勢及發(fā)展趨勢[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（2）：28.

[3]何恩輝.試論機械設(shè)計制造及其自動化特點和優(yōu)勢[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（2）：1.endprint