摘要:隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展進(jìn)步,機(jī)械制造技術(shù)也在不斷的提高,相應(yīng)的機(jī)械制造技術(shù)以及自動化技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)廣泛應(yīng)用開來,促進(jìn)了機(jī)械制造業(yè)發(fā)展進(jìn)步。與傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)相比,自動化機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的優(yōu)勢更明顯,對于機(jī)械制造行業(yè)的生產(chǎn)效率以及安全性的提高更加明顯,本文筆者就機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的特點(diǎn)與優(yōu)勢及發(fā)展趨勢進(jìn)行分析,分析其自動化的特點(diǎn)優(yōu)勢以及未來發(fā)展趨勢,為機(jī)械制造業(yè)提供充分的物質(zhì)保障以及技術(shù)支持,保障其穩(wěn)定持續(xù)的健康發(fā)展,這對于我國機(jī)械制造業(yè)及國民經(jīng)濟(jì)的提升具有重要意義。
關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計(jì)制造;自動化;特點(diǎn);優(yōu)勢;發(fā)展趨勢
1.前言
隨著國內(nèi)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的快速發(fā)展,我國已經(jīng)從“制造大國”往“智造大國”邁進(jìn)。經(jīng)過筆者的調(diào)查得知,機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化指的是,將互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術(shù)往機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)融入的過程,有機(jī)結(jié)合現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)與自動化技術(shù),以此促進(jìn)多種技術(shù)的相互交融,進(jìn)而提高我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化技術(shù)水平、工作效率。
2.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的定義
一般機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化指的是設(shè)計(jì)、制造以及運(yùn)行控制的生產(chǎn)過程中不同機(jī)械設(shè)備進(jìn)行反復(fù)的研究論證的學(xué)科。這個學(xué)科主要應(yīng)用在設(shè)計(jì)制造、運(yùn)行管理、應(yīng)用技術(shù)、科技萬研發(fā)等方面,其主要目的就是為了促使工業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的基礎(chǔ)知識以及應(yīng)用技能得到有效提高。在很多學(xué)科里都會應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化,例如信息科學(xué)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等,為了能更有效的改善現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化在理論和方法中存在的不足,以此為機(jī)械制造行業(yè)奠定堅(jiān)實(shí)的發(fā)展基礎(chǔ)。
3.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的特點(diǎn)與優(yōu)勢
3.1特點(diǎn)
與傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)相比,機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化擁有智能性、科學(xué)性以及前沿性,具有獨(dú)特的性質(zhì),它內(nèi)部包含了智能化的高新技術(shù),利用信息化的設(shè)計(jì)理念輔助融合出各種簡單的設(shè)計(jì)方法,充分發(fā)揮各種設(shè)計(jì)方法的優(yōu)勢,有效的提高企業(yè)的工作效率與生產(chǎn)質(zhì)量。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化中最重要的內(nèi)容就是自動化,所以要重點(diǎn)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動化系統(tǒng)的設(shè)計(jì),以此提升其實(shí)際使用功能以及工作效率,使其生產(chǎn)出來的產(chǎn)品可以更符合新時期人們的需求[1]。
3.1.1節(jié)省人力
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的目的初衷是為了滿足新時期人們的生活需求,例如在工業(yè)自動機(jī)床的實(shí)際應(yīng)用,其在生產(chǎn)中,可以輔助其可以持續(xù)進(jìn)行流水作業(yè),幫助工業(yè)企業(yè)節(jié)省人力財(cái)力物力的支出;起重機(jī)是否能夠避免惡劣環(huán)境的影響,搬運(yùn)一些超重的物件,這些工作人工是很難做到的;機(jī)械臂能夠完成許多精細(xì)化的工作。因此,機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化的研究和實(shí)際應(yīng)用目的就是為了節(jié)省工業(yè)企業(yè)的人力,以此符合新時期人們的生活需求,提高改善人們的生活條件,提升人們的生活品質(zhì)。
3.1.2具有環(huán)保性
工業(yè)企業(yè)在使用傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)過程中,需要耗費(fèi)非常多的人力資源,依靠人工在進(jìn)行具體的操作過程中,不可避免的會發(fā)生各種操作失誤以及各種資源浪費(fèi)的現(xiàn)象,與新時期國家所推行的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略相違背,也不符合社會的發(fā)展需求[2]。在實(shí)際操作工作中操作失誤現(xiàn)象的出現(xiàn),會使得在生產(chǎn)制造過程中需要重復(fù)多次的進(jìn)行操作,才能生產(chǎn)出符合生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品,這在一定程度上大大損耗工業(yè)企業(yè)的人力、財(cái)力,以及不合理利用各種資源現(xiàn)象的出現(xiàn)。而機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化技術(shù),有效改善解決了在傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)存在的問題,其大大節(jié)省了工業(yè)企業(yè)人力、財(cái)力以及物力的支出。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化主要是依靠現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行機(jī)械操作,以此減少對人工的依靠,大大提高企業(yè)資源的有效利用率。而且機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化采用的是現(xiàn)代環(huán)保設(shè)備,促使企業(yè)可以從不同方面減少對資源的浪費(fèi),實(shí)現(xiàn)有效重復(fù)多次使用資源的目標(biāo),促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。
3.1.3具有安全性
工業(yè)企業(yè)在使用傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)時,因?yàn)槠渲饕且揽咳斯みM(jìn)行機(jī)械操作的,操作失誤現(xiàn)象的發(fā)生率很高,一旦出現(xiàn)操作失誤現(xiàn)象,就會對操作人員造成不可估量的身體傷害,除此之外,企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也會因此受到嚴(yán)重的影響。在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展進(jìn)步的新時期里,促進(jìn)完善了機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展,將現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的電腦控制程序融入其中,促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的制造生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)了完全的自動化操作,不僅改善提高了企業(yè)員工實(shí)際工作環(huán)境,并且降低了工業(yè)企業(yè)員工的實(shí)際工作量,電腦控制程序的融入,也進(jìn)一步提升了機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性與安全性。當(dāng)然,機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動化的實(shí)現(xiàn)也不是完美的,也會存在一定程度的安全隱患,但是它可以提前預(yù)防意外情感的發(fā)生,在發(fā)生意外情感時也可以及時才去補(bǔ)救措施,進(jìn)而減少企業(yè)生產(chǎn)過程中的人員傷亡率,保障了員工的工作安全,實(shí)現(xiàn)高效的工作效率,提供工業(yè)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
3.2優(yōu)勢
對于機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)未來發(fā)展角度出發(fā),自動化技術(shù)能夠使其跟上時代發(fā)展的步伐。機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動化發(fā)展是指,將現(xiàn)代先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)與其進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,以此實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動化。
3.2.1機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化降低機(jī)械操作的復(fù)雜性與難度
在新時期里,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大,逐漸解放了人們的雙手與大腦,計(jì)算機(jī)技術(shù)具有非常強(qiáng)的計(jì)算能力,因此其在各個行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)都有非常強(qiáng)的應(yīng)用性能,大大減少了人工工作的錯誤率[3]。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化利用了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)與電子科技技術(shù),實(shí)現(xiàn)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造的實(shí)際制造需求,與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)相比,它改變了傳統(tǒng)技術(shù)的操作難度與復(fù)雜性,進(jìn)而提升了生產(chǎn)質(zhì)量與效率。除此之外,在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化技術(shù)里,其所運(yùn)用的計(jì)算機(jī)信息技術(shù)簡化了機(jī)械設(shè)計(jì)編程,簡化原本繁重復(fù)雜的設(shè)計(jì)制造內(nèi)容,踢出了人工操作的環(huán)節(jié),降低人工操作失誤現(xiàn)象的出現(xiàn),提升了生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性與安全性。比如,在實(shí)際生產(chǎn)操作過程中,可以利用計(jì)算機(jī)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)通信功能,根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行指令的輸入,以此促進(jìn)工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)步伐與工作生產(chǎn)效率的加快。
3.2.2促進(jìn)監(jiān)督系統(tǒng)的完善
在傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)過程中,其主要是依靠人工來完成全部的生產(chǎn)操作工作,對于生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的警報(bào)、故障等問題也是由人工發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行處理解決,因此,在這個過程中,人工一旦出現(xiàn)疏忽情況,那將會對整個生產(chǎn)過程帶來不可估量的危害,人工人身安全的危害指數(shù)直線上升,所以在傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)生產(chǎn)過程里,最重要的環(huán)節(jié)就是人工及時發(fā)現(xiàn)故障問題并及時有效的進(jìn)行處理解決,否則將會出現(xiàn)一系列問題。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化中,其內(nèi)部具備有良好的監(jiān)督體系,合理有效的進(jìn)行內(nèi)部監(jiān)督,對生產(chǎn)過程的操作細(xì)節(jié)實(shí)施監(jiān)督管理,可以及時發(fā)現(xiàn)故障問題以及出現(xiàn)故障的位置和原因,并采取合理有效的解決措施進(jìn)行處理,提升生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性與安全性。總而言之,機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的發(fā)展,可以有效改善傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)所存在的一些問題,促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定健康發(fā)展。
4.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的發(fā)展趨勢
4.1智能化
在機(jī)械設(shè)計(jì)制造里應(yīng)用智能化的自動化技術(shù),將現(xiàn)代先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與簡單操作技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,促使傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造常規(guī)操作體現(xiàn)出新優(yōu)勢,對于提高生產(chǎn)質(zhì)量與效率具有重大意義。在計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大,以及完善生產(chǎn)系統(tǒng)的建立,如果可以實(shí)現(xiàn)兩者的真正融合,那么就可以促使機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化智能化發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)[4]。比如,在機(jī)械設(shè)計(jì)制造的實(shí)際生產(chǎn)過程中,企業(yè)要建立完善的控制監(jiān)督管理系統(tǒng),便于監(jiān)督控制各種突發(fā)事件,避免一些不必要情況的發(fā)生,降低生產(chǎn)工作效率。與此同時,還要引進(jìn)故障報(bào)警系統(tǒng),在制造生產(chǎn)過程一旦出現(xiàn)任何故障問題就會發(fā)出報(bào)警信號,避免出現(xiàn)不必要的人員傷亡以及資源浪費(fèi)現(xiàn)象。
4.2數(shù)字化
數(shù)字化指的是將多項(xiàng)的技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,其主要包括的技術(shù)有制造、網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算等技術(shù),機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)的信息存在形式基本都是數(shù)字,主要依靠網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息的傳達(dá)。機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)應(yīng)用數(shù)字化技術(shù),不僅有助于信息數(shù)據(jù)的整理分析,同時還能進(jìn)行產(chǎn)品的制造和生產(chǎn)。此外,通過融合多項(xiàng)數(shù)字化技術(shù),可以在最短的時間里完成信息數(shù)據(jù)的重組工作,在設(shè)計(jì)加工仿真產(chǎn)品方面具有非常重要的作用,不僅如此,還可以將其直接應(yīng)用在原型產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造過程里,在原有生產(chǎn)速度的基礎(chǔ)上進(jìn)行提升,從而滿足社會市場的需求。
4.3網(wǎng)絡(luò)化的控制
隨著互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展,不僅打破了人們的地域限制,而且還將各個不同區(qū)域進(jìn)行結(jié)合,促使其變成一個整體,因此,在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化必須將互聯(lián)網(wǎng)優(yōu)勢充分發(fā)揮出來,以此促進(jìn)生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)整體網(wǎng)絡(luò)化控制,幫助企業(yè)節(jié)省人力資源的耗費(fèi)。企業(yè)可以利用電腦控制進(jìn)行整個生產(chǎn)過程的操作流程,還能及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的故障問題,采取合理有效的解決措施,進(jìn)而制定預(yù)防措施,保障生產(chǎn)過程的安全性、穩(wěn)定性以及連續(xù)性。例如,當(dāng)某個生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障問題時,工作人員可以及時發(fā)現(xiàn)并通過網(wǎng)絡(luò)與故意維修人員進(jìn)行聯(lián)系,向他們提供一些必要的基礎(chǔ)資源以及信息扶持,這樣不僅減少了故障處理時間,提高工作效率,還可以促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)更好更快的發(fā)展[5]。
4.4虛擬化
虛擬化是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的又一個發(fā)展方向,其利用虛擬化技術(shù)將設(shè)計(jì)制造的細(xì)節(jié)或過程進(jìn)行真實(shí)還原,有助于企業(yè)進(jìn)行自動化生產(chǎn)。機(jī)械設(shè)計(jì)制造目前主要是利用計(jì)算機(jī)技術(shù),在計(jì)算機(jī)上利用各種不同的制圖軟件將設(shè)計(jì)圖稿繪制出來,然后在進(jìn)行討論反復(fù)修改直至繪制出滿意的設(shè)計(jì)圖稿,在計(jì)算機(jī)上所呈現(xiàn)的三維立體動畫效果,非常符合機(jī)械設(shè)計(jì)制造的生產(chǎn)需求。對于機(jī)械設(shè)計(jì)制造來說,虛擬化技術(shù)的成功應(yīng)用,可以大大降低由于大量不合格設(shè)計(jì)產(chǎn)品所帶來的資源浪費(fèi)現(xiàn)象,很大程度上減少了企業(yè)生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟(jì)效益。但是虛擬化主要還是需要計(jì)算機(jī)技術(shù)的輔助應(yīng)用,因此,虛擬化與網(wǎng)絡(luò)化具有不可分割的聯(lián)系。
4.5微型化
微型化指代的生產(chǎn)產(chǎn)品尺寸要小于1厘米,然后在經(jīng)過不斷的細(xì)化研究,將其持續(xù)細(xì)化,使其尺寸逐步變成納米與微米。微型化具有非常多的突出優(yōu)勢,最主要的體現(xiàn)就是它具有非常強(qiáng)的靈活性,而且其能源消耗量也是非常少,微型化在醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用效果十分明顯。但是目前國內(nèi)的微型化技術(shù)相對較弱,還需要不斷研發(fā)提升微型化技術(shù),進(jìn)而提高機(jī)械加工產(chǎn)品的精細(xì)化處理。隨著我國不斷加大微型化技術(shù)方面的研究力度,相信在不久的將來就可以實(shí)現(xiàn)微型化[6]。
5.結(jié)束語
總而言之,機(jī)械制造作為機(jī)械制造行業(yè)的龍頭,有效提升其自動化技術(shù)水平,不僅可以推動我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,還有助于我國綜合國力以及國際地位的提升。本文筆者從機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的特點(diǎn)與優(yōu)勢進(jìn)行了分析,探究其運(yùn)用在實(shí)際生產(chǎn)的過程中的發(fā)展趨勢,其發(fā)展趨勢主要是智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)控制以及微型化,以此可以不斷改革環(huán)保型、實(shí)用型、全能型的機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動化技術(shù),促進(jìn)我國機(jī)械自動化不斷發(fā)展進(jìn)步。
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作者簡介:遲濤(1978-),男,天津市人,工學(xué)碩士,主要研究方向?yàn)閿?shù)控加工及實(shí)訓(xùn)教學(xué)。目前就職于天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)工程實(shí)訓(xùn)中心,全國技術(shù)能手,高級實(shí)驗(yàn)師。