淺析機(jī)械設(shè)計(jì)與制造技術(shù)現(xiàn)狀及相關(guān)先進(jìn)技術(shù)

王文圣　張洋　王永超　劉建亮

摘要：近年來(lái)，我國(guó)機(jī)械制造業(yè)發(fā)展勢(shì)頭良好，人們的生產(chǎn)生活都離不開(kāi)各種各樣的機(jī)械設(shè)備，特別是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)得到了越來(lái)越多的關(guān)注和應(yīng)用。本文主要通過(guò)對(duì)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造技術(shù)現(xiàn)狀的分析以及相關(guān)先進(jìn)技術(shù)的分析來(lái)研究目前國(guó)內(nèi)機(jī)械制造業(yè)現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上分析接下來(lái)的發(fā)展路線(xiàn)并給出切實(shí)可行的建議。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì);機(jī)械制造;先進(jìn)技術(shù);自動(dòng)化;智能化

對(duì)于機(jī)械制造而言，如果沒(méi)有良好的設(shè)計(jì)，就不能產(chǎn)生好的作品;而好的設(shè)計(jì)方案，沒(méi)有精進(jìn)的制造技術(shù)為基礎(chǔ)，也不能達(dá)到滿(mǎn)意的程度，所以設(shè)計(jì)和制造之間是相輔相成的關(guān)系。對(duì)于機(jī)械制造而言，設(shè)計(jì)是前提，更是重要的基礎(chǔ)條件。沒(méi)有設(shè)計(jì)，就談不上制造。在整個(gè)制造過(guò)程中，設(shè)計(jì)更是重要的環(huán)節(jié)，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量、可用性等都起著決定性的作用。在當(dāng)前的工業(yè)研究中，對(duì)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造技術(shù)的研究處在非常熱門(mén)的階段，這源于人們的生產(chǎn)生活與機(jī)械設(shè)備的緊密連接。業(yè)界人士對(duì)這一行業(yè)給予高度重視。本文通過(guò)對(duì)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造技術(shù)現(xiàn)狀的分析以及相關(guān)先進(jìn)技術(shù)的分析來(lái)研究目前國(guó)內(nèi)機(jī)械制造業(yè)現(xiàn)狀，在此基礎(chǔ)上分析接下來(lái)的發(fā)展路線(xiàn)并給出切實(shí)可行的建議。

1機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造的管理。

目前在我國(guó)很多制造企業(yè)對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造都實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)管理，使管理方式發(fā)生了很大的變化，但是這種比較先進(jìn)的管理制度都在比較大型的機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造公司實(shí)行，很多小型企業(yè)還沒(méi)有做好相關(guān)的管理制度。因此一定要采用先進(jìn)的科學(xué)管理方式來(lái)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造進(jìn)行管理。

1.2機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造的設(shè)計(jì)方面。

在歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家，在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造的時(shí)候都采用的是比較先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)，而且還在不斷進(jìn)行研究，很多企業(yè)采用的都是計(jì)算機(jī)仿真模擬技術(shù)。但是在我國(guó)的相關(guān)企業(yè)中，對(duì)于仿真技術(shù)的研究還沒(méi)有開(kāi)始，很多企業(yè)都缺乏這種先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)。因此，加大對(duì)于計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的研究也是一個(gè)需要努力的方向。

1.3機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造的工藝研究。

機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造的主要目的就是要達(dá)到一定的精密度和準(zhǔn)確度。在國(guó)外的很多機(jī)械制造企業(yè)，都有相關(guān)的高精度設(shè)備能夠?qū)⒃牧弦约鞍氤善忿D(zhuǎn)化為比較高水平的成品，其制造水平都屬于比較高的層次。但是我國(guó)的相關(guān)制造設(shè)備都比較落后，所以很難采用高精度的技術(shù)工藝。

2相關(guān)先進(jìn)技術(shù)分析

2.1自動(dòng)化在機(jī)械制造設(shè)備中的應(yīng)用

當(dāng)前我國(guó)在機(jī)械制造行業(yè)已極大程度上注入自動(dòng)化技術(shù)，自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造設(shè)備中的應(yīng)用使得我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)力極大發(fā)展。機(jī)械制造自動(dòng)化表現(xiàn)在以下三方面的特點(diǎn)：第一，機(jī)械制造自動(dòng)化在很大程度上取代了人工勞動(dòng)力;第二，機(jī)械制造自動(dòng)化應(yīng)用使得生產(chǎn)量和生產(chǎn)質(zhì)量大大提高;第三，機(jī)械制造自動(dòng)化使整個(gè)生產(chǎn)周期和生產(chǎn)環(huán)節(jié)更加具體化。

2.2智能化在機(jī)械制造設(shè)備中的應(yīng)用

機(jī)械制造智能化可以說(shuō)是機(jī)械制造自動(dòng)化的更深一步發(fā)展。隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)、科技的不斷發(fā)展，人工智能的開(kāi)發(fā)和發(fā)展已成為不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，而智能化也必將應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)。機(jī)械制造智能化在更近一步提升產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，也對(duì)相關(guān)從業(yè)人員的專(zhuān)業(yè)技能有了更高的要求。

3現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造的特點(diǎn)

3.1系統(tǒng)性。

在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的時(shí)候，比較強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)的整體性，不僅要考慮產(chǎn)品自身的質(zhì)量問(wèn)題，還要考慮產(chǎn)品符合環(huán)保的要求，確保不會(huì)對(duì)環(huán)境和人體造成影響。所以現(xiàn)代的機(jī)械設(shè)計(jì)要做到產(chǎn)品和生態(tài)的高度統(tǒng)一，在進(jìn)行產(chǎn)品研發(fā)的時(shí)候不能影響到生態(tài)環(huán)境。

3.2創(chuàng)新性。

無(wú)論是哪個(gè)行業(yè)，其要想得到更好的發(fā)展，都離不開(kāi)創(chuàng)新意識(shí)。創(chuàng)新關(guān)系到國(guó)家和民族的未來(lái)?，F(xiàn)代化的機(jī)械設(shè)計(jì)和制造不斷進(jìn)行創(chuàng)新，逐漸提高設(shè)計(jì)制造的水平。設(shè)計(jì)者的創(chuàng)新意識(shí)強(qiáng)烈能夠保證產(chǎn)品能夠跟上時(shí)代的步伐，開(kāi)發(fā)出高質(zhì)量、低成本的產(chǎn)品。

3.3多學(xué)科理論和技術(shù)的交融性。

在現(xiàn)代的機(jī)械設(shè)計(jì)中，其理論研究涉及到很多的學(xué)科，是一門(mén)比較綜合性的新型科學(xué)技術(shù)?，F(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)不僅涉及達(dá)到了設(shè)計(jì)方法學(xué)、可靠性設(shè)計(jì)，還涉及到了有限元算法和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等方面的內(nèi)容。正是由于這么多學(xué)科的融入，才能保證在進(jìn)行現(xiàn)代設(shè)計(jì)的時(shí)候彌補(bǔ)了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中的很多不足，使設(shè)計(jì)出來(lái)的產(chǎn)品更加科學(xué)精確。 3.4前瞻性。 在進(jìn)行現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的時(shí)候，不僅要考慮到產(chǎn)品的性能能否符合使用的要求，還要考慮其對(duì)環(huán)境和人的影響。這種具有前瞻性的設(shè)計(jì)意識(shí)能夠使設(shè)計(jì)人員及時(shí)發(fā)展設(shè)計(jì)中存在的一些不足，并及時(shí)改正，使設(shè)計(jì)產(chǎn)品在滿(mǎn)足使用需求的同時(shí)，還能避免對(duì)于生態(tài)環(huán)境和人們的影響。

4現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)

在經(jīng)濟(jì)等各方面的影響之下，我國(guó)居民生活水平也在不斷提高，人們對(duì)機(jī)械制造領(lǐng)域寄予了很高的期望，所以近些年來(lái)，我國(guó)機(jī)械制造的發(fā)展也是十分迅速的，技術(shù)也在不斷進(jìn)步。但是我國(guó)在機(jī)械制造這一領(lǐng)域，開(kāi)始的比較晚，所以相對(duì)于一些發(fā)達(dá)國(guó)家來(lái)說(shuō)，還是具有一定的差距。以目前的社會(huì)現(xiàn)狀來(lái)說(shuō)，技術(shù)制造的技術(shù)已經(jīng)跟不上需求，傳統(tǒng)的機(jī)械制造已經(jīng)不能滿(mǎn)足國(guó)民生產(chǎn)需求。隨著新技術(shù)的研發(fā)和引進(jìn)，機(jī)械制造的更新?lián)Q代速度在不斷加快，只有在原制造工藝的基礎(chǔ)上不斷進(jìn)步，才能夠最終取得發(fā)展。在機(jī)械制造業(yè)的推動(dòng)下，如今我國(guó)工業(yè)的發(fā)展達(dá)到了一個(gè)新的水平，在機(jī)械制造業(yè)中，只有不斷學(xué)習(xí)研發(fā)新技術(shù)，才能真正做到與時(shí)俱進(jìn)，使得產(chǎn)品更加智能化，滿(mǎn)足人們的生產(chǎn)、使用所需。除此之外，還要將各種先進(jìn)設(shè)備引入到機(jī)械制造中，例如使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行智能控制、相關(guān)仿真軟件進(jìn)行制造模擬等，通過(guò)這些先進(jìn)元素的不斷引入，最終才能夠真正地實(shí)現(xiàn)智能化。在機(jī)械制造市場(chǎng)中，同樣存在著激烈的競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)于一個(gè)制造企業(yè)來(lái)說(shuō)，要想獲得更好的發(fā)展，注重技術(shù)和質(zhì)量是基礎(chǔ)，同時(shí)還需要注重市場(chǎng)的開(kāi)拓，只有做好各個(gè)方面，才能最終提高企業(yè)的整體效益。

在過(guò)去，我國(guó)機(jī)械制造領(lǐng)域主要是以人力為主，后來(lái)隨著技術(shù)和觀(guān)念上的進(jìn)步，人們一直注重自動(dòng)化的研究，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，智能化的趨勢(shì)已經(jīng)越來(lái)越明顯。從人類(lèi)社會(huì)進(jìn)步的層面上來(lái)說(shuō)，智能化技術(shù)是從人力向機(jī)械化過(guò)渡的一個(gè)重要階段，而我們目前正處于這一階段中，如何正確地處理需求與制造之間的關(guān)系，將決定著未來(lái)機(jī)械制造領(lǐng)域的發(fā)展。在整個(gè)行業(yè)中，人們對(duì)于精確度、智能化的需求越來(lái)越高，但是我國(guó)目前在技術(shù)上遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到需求，無(wú)論是在技術(shù)方面，還是在控制方面，都需要進(jìn)一步提高。

在二十一世紀(jì)的機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造行業(yè)中，自動(dòng)化和智能化必將更深一步得到應(yīng)用。當(dāng)下機(jī)械制造行業(yè)不斷進(jìn)行改革和調(diào)整生產(chǎn)模式也是為了更好適應(yīng)市場(chǎng)需求、更好發(fā)展。由此，筆者有以下幾點(diǎn)建議：第一，積極面對(duì)發(fā)展大勢(shì)，加大對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的投入，加大自主研發(fā)比重;第二，社會(huì)與企業(yè)、學(xué)校聯(lián)合，加大對(duì)相關(guān)人才的培養(yǎng)力度，培養(yǎng)機(jī)械行業(yè)相關(guān)的高素質(zhì)人才，同時(shí)也使人才適應(yīng)市場(chǎng)需求;第三，順應(yīng)全球趨勢(shì)，加大自動(dòng)化技術(shù)、智能化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造行業(yè)，由此提升我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量;第四，積極借鑒發(fā)達(dá)工業(yè)國(guó)家的成功經(jīng)驗(yàn)。

5結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造的發(fā)展是一條漫長(zhǎng)的路，在這方面的發(fā)展絕不能急于求成，但同時(shí)也不能踟躕不前。機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造必將擁有廣闊的發(fā)展空間，只要國(guó)家民族和我們每一個(gè)從業(yè)人員不懈努力，我國(guó)的機(jī)械行業(yè)必將有一天立于世界工業(yè)之巔。

參考文獻(xiàn)

[1]韋祚軍.現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造的相關(guān)技術(shù)探討[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2016 （18）：68-69.

[2]何軍慶.現(xiàn)代機(jī)械工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域虛擬制造技術(shù)融合路徑研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018 （20）：68.