機(jī)械設(shè)計(jì)制造發(fā)展研究

張曉麗 寧夏小巨人機(jī)床有限公司

機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)處于產(chǎn)品制造的最前沿。生產(chǎn)高質(zhì)量產(chǎn)品的先決條件是員工必須具備完美的機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，并且設(shè)計(jì)師創(chuàng)建的產(chǎn)品也需要隨著時(shí)間而變化。隨著數(shù)字化和智能化的飛速發(fā)展，設(shè)計(jì)人員必須合理地使用該技術(shù)，以便以實(shí)現(xiàn)良好制造優(yōu)勢(shì)的方式制造產(chǎn)品。

一、機(jī)械設(shè)計(jì)制造的優(yōu)勢(shì)

（一）系統(tǒng)化優(yōu)勢(shì)

機(jī)械設(shè)計(jì)和制造是現(xiàn)代工業(yè)加工和制造的根本，在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程中形成了系統(tǒng)模型，并有效地集成了各種技術(shù)。對(duì)于實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的過程，有效的系統(tǒng)模型可以集成并集中管理機(jī)械生產(chǎn)單元，并且管理和操作機(jī)械設(shè)備的優(yōu)勢(shì)非常重要。在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中，大型制造操作將對(duì)機(jī)械設(shè)備施加很大壓力。單獨(dú)使用傳統(tǒng)的機(jī)械制造方法和手動(dòng)操作不僅會(huì)導(dǎo)致機(jī)械生產(chǎn)中斷，還很容易發(fā)生錯(cuò)誤?，F(xiàn)代設(shè)備設(shè)計(jì)和制造結(jié)合了各種技術(shù)（例如信息技術(shù)和自動(dòng)化）的特征，以將整個(gè)設(shè)備制造過程整合到一個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)模型中，簡(jiǎn)化了機(jī)械設(shè)備的操作。機(jī)械設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的不斷優(yōu)化使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)能夠執(zhí)行越來越復(fù)雜的生產(chǎn)任務(wù)，這在機(jī)械生產(chǎn)的管理和改進(jìn)中起著重要作用。通過系統(tǒng)的自動(dòng)控制，生產(chǎn)部門可以使用機(jī)械系統(tǒng)從科學(xué)的角度全面控制和組織生產(chǎn)過程。如果生產(chǎn)過程中出現(xiàn)不一致和沖突，可以根據(jù)系統(tǒng)說明自動(dòng)優(yōu)化機(jī)械設(shè)備，從而提高整個(gè)機(jī)械生產(chǎn)的生產(chǎn)率。

（二）節(jié)能化優(yōu)勢(shì)

在現(xiàn)代大規(guī)模機(jī)械工程中，消耗更多的能量。通過優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)，可以提高整個(gè)制造過程的節(jié)能目標(biāo)。在傳統(tǒng)的機(jī)械工程中，很難理解生產(chǎn)的精度，并且在生產(chǎn)過程中會(huì)浪費(fèi)生產(chǎn)材料。廢料的大量生產(chǎn)增加了設(shè)備制造商的成本，機(jī)械設(shè)計(jì)和制造應(yīng)積極利用節(jié)能優(yōu)勢(shì)，并應(yīng)使用改進(jìn)的設(shè)計(jì)方法在材料制造和發(fā)展中進(jìn)行準(zhǔn)確的計(jì)算和實(shí)施。在計(jì)算機(jī)輔助的機(jī)械設(shè)計(jì)和制造過程中，預(yù)先設(shè)置生產(chǎn)方式可以最大程度地減少生產(chǎn)浪費(fèi)，從而可以提高材料資源的利用率，提高機(jī)械生產(chǎn)單元的經(jīng)濟(jì)效益。此外，使用自動(dòng)化機(jī)械制造和加工可以通過更精確的生產(chǎn)控制過程來減少生產(chǎn)浪費(fèi)，這是節(jié)能制造的一大表現(xiàn)。

（三）高效化優(yōu)勢(shì)

機(jī)械的現(xiàn)代設(shè)計(jì)和制造主要基于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)目標(biāo)的自動(dòng)方法，與以前的機(jī)械生產(chǎn)方法相比，該方法在效率方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)的機(jī)械生產(chǎn)主要基于手動(dòng)控制，其效率遠(yuǎn)低于自動(dòng)化生產(chǎn)。在手動(dòng)機(jī)械生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)人員受到的影響更大，由于人為錯(cuò)誤而導(dǎo)致的工作將使整個(gè)機(jī)械生產(chǎn)嚴(yán)重復(fù)雜化。在以高效的機(jī)器和設(shè)備為基礎(chǔ)的現(xiàn)代機(jī)器的設(shè)計(jì)和制造中，生產(chǎn)任務(wù)主要由技術(shù)方法控制，從而大大提高了生產(chǎn)效率并降低了人工成本。每個(gè)操作員可以同時(shí)操作多個(gè)機(jī)器和系統(tǒng)并生產(chǎn)大型機(jī)器，生產(chǎn)成為現(xiàn)實(shí)，并且避免了人為因素的影響。在大型機(jī)器制造中，機(jī)器的效率更為顯著。機(jī)械制造過程可以通過計(jì)劃和設(shè)計(jì)有效地結(jié)合各種機(jī)械制造過程，從而節(jié)省時(shí)間并提高生產(chǎn)效率。

二、未來發(fā)展趨勢(shì)分析

（一）智能化

由于我國(guó)智能科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，當(dāng)前無論何處都能聽到“人工智能”一詞，各種各樣的智能產(chǎn)品出現(xiàn)在我們周圍，這些東西可以改善我們的生活，以及也能改變機(jī)器和設(shè)備。人工智能技術(shù)使機(jī)械設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)學(xué)習(xí)和改進(jìn)，并不斷比較和糾正不同的數(shù)據(jù)，從而減少錯(cuò)誤并提高設(shè)備的準(zhǔn)確性和效率。人工智能技術(shù)是一種融合了許多科學(xué)和技術(shù)的集成技術(shù)，人工智能的出現(xiàn)導(dǎo)致人們生活方式的質(zhì)變。在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中，人工智能技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中的應(yīng)用將大大擴(kuò)展，機(jī)械設(shè)備功能的豐富和擴(kuò)展震撼了機(jī)械工程和制造業(yè)。

（二）小型化

過去，為了確保加工，制造和建造的有效進(jìn)展，大多數(shù)機(jī)械設(shè)備相對(duì)較大，笨重且笨重，這無疑增加了公司的生產(chǎn)成本。這些龐大的機(jī)器和設(shè)備仍在安裝、使用、運(yùn)輸和維護(hù)過程中。這將給人們帶來很多不便。由于科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和加工機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)技術(shù)的不斷提高，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備不僅滿足了生產(chǎn)和人類生活的需要，而且注重機(jī)械設(shè)備的便利性和美觀性。減少規(guī)模不僅節(jié)省了機(jī)械設(shè)備的加工材料，而且改善了機(jī)械設(shè)備的功能，這對(duì)我們的生活帶來了許多方便之處。

（三）模塊化

因?yàn)楝F(xiàn)代機(jī)器和設(shè)備的功能變得越來越完善，機(jī)械設(shè)備通常具有復(fù)雜的組裝系統(tǒng)和眾多零件。在許多情況下，并非所有這些零件都是由機(jī)械和設(shè)備制造商生產(chǎn)的，而是由在全國(guó)乃至全球銷售的零件供應(yīng)商生產(chǎn)的，這樣可以降低成本，減輕對(duì)機(jī)械設(shè)備制造商的壓力，并改善機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)效率。正是因?yàn)樯婕暗墓?yīng)商太多，所以可以確保如此多的供應(yīng)商提供的零件符合要求和標(biāo)準(zhǔn)。這就要求機(jī)器和設(shè)備制造商為所需零件設(shè)置某些標(biāo)準(zhǔn)，這樣會(huì)方便零件供應(yīng)商進(jìn)行集成模塊化生產(chǎn)。

（四）網(wǎng)絡(luò)化

在當(dāng)今復(fù)雜且應(yīng)用廣泛的換聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，“互聯(lián)網(wǎng)+”是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的重要途徑。在機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造中，需要充分利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，充分利用互聯(lián)網(wǎng) +的發(fā)展機(jī)遇，并在新的情況，歷史和要求下將傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)和制造與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合。利用大數(shù)據(jù)的互聯(lián)網(wǎng)集成來分析機(jī)械設(shè)計(jì)和制造技術(shù)中存在的差距，并提出改善機(jī)械設(shè)備功能的解決方案。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)使人們可以遠(yuǎn)程控制和操作機(jī)械設(shè)備，這使人們的生活非常方便。

（五）集成化

在當(dāng)今高度集成的電子信息技術(shù)中，機(jī)械設(shè)計(jì)以及制造和自動(dòng)化技術(shù)也將從電子信息集成技術(shù)的優(yōu)勢(shì)中受益。小芯片集成了數(shù)千個(gè)電子組件，集成電路使傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備更小、功能更多、功耗更低、壽命更長(zhǎng)、可靠性更高、同時(shí)更小。因此，在當(dāng)今的機(jī)械設(shè)計(jì)與制造以及自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展中，我們必須高度重視電路集成技術(shù)。

（六）集約化、環(huán)?；?/h3>

集約化意味著必須更加明智和集約地利用基于充分利用所有資源的現(xiàn)代管理實(shí)踐和生產(chǎn)技術(shù)，以便充分利用人力資源的工作效果，從而提高勞動(dòng)效率。如果今天越來越關(guān)注環(huán)境保護(hù)，無論是在機(jī)械設(shè)備本身的生產(chǎn)階段還是在使用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)的過程中，都應(yīng)注意合理有效地利用資源和保護(hù)環(huán)境。在機(jī)器和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造中，必須充分考慮在材料生產(chǎn)中使用機(jī)器和系統(tǒng)的效率。在重視環(huán)境保護(hù)的同時(shí)，必須提高生產(chǎn)效率。

（七）虛擬化

機(jī)械制造虛擬化基本上是一種利用計(jì)算機(jī)軟件和控制理論實(shí)施的高科技技術(shù)。這允許在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造過程中實(shí)施仿真，并增加了產(chǎn)品成功的可能性。虛擬化可用于正式生產(chǎn)之前模擬生產(chǎn)過程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)模擬過程中的問題，防止實(shí)際生產(chǎn)中出現(xiàn)類似問題，從而達(dá)到降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率和提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的，這使公司可以為社會(huì)創(chuàng)造很多價(jià)值。

三、數(shù)字化與智能化應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的注意事項(xiàng)

（一）提升對(duì)設(shè)計(jì)工作人員專業(yè)素養(yǎng)的重視程度

機(jī)械設(shè)計(jì)工程師在設(shè)計(jì)工作開始之前使用數(shù)字技術(shù)創(chuàng)建了建筑模型，而計(jì)算機(jī)技術(shù)的使用提高了機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的整體效率?？墒钱?dāng)前計(jì)算機(jī)技術(shù)的使用仍然需要員工工作，并且員工可以增強(qiáng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的活力和創(chuàng)造力，并使他們能夠長(zhǎng)期發(fā)展?？梢钥闯?，高技能人員在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中起著重要作用。

（二）提升對(duì)系統(tǒng)化設(shè)計(jì)的重視程度

在設(shè)計(jì)過程中，機(jī)械設(shè)計(jì)師必須充分考慮所有設(shè)計(jì)工作，并注意詳細(xì)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。因此，在開始任何設(shè)計(jì)工作之前，必須制定完整的設(shè)計(jì)系統(tǒng)，并且相關(guān)人員必須分析和討論設(shè)計(jì)系統(tǒng)，分析每個(gè)子系統(tǒng)，然后優(yōu)化和改進(jìn)整個(gè)系統(tǒng)。

（三）強(qiáng)化產(chǎn)品的商品化性能

為了反映機(jī)械制造商準(zhǔn)備完成全部設(shè)計(jì)工作的意愿，其余人員必須首先檢查開發(fā)的產(chǎn)品是否為商業(yè)產(chǎn)品。在開始設(shè)計(jì)工作之前，市場(chǎng)營(yíng)銷部門必須首先對(duì)此類產(chǎn)品的需求進(jìn)行市場(chǎng)研究，以弄清它們?cè)谑袌?chǎng)中的最終地位并通知設(shè)計(jì)師。只有這樣，設(shè)計(jì)師才能開發(fā)出更多具有商業(yè)特色的產(chǎn)品，在競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中有一席之地。

四、結(jié)束語

總而言之，因?yàn)橹悄芗夹g(shù)時(shí)代的到來，我國(guó)的工業(yè)設(shè)施也需要進(jìn)行改造，以適應(yīng)新興的發(fā)展時(shí)代，實(shí)現(xiàn)總體進(jìn)步與發(fā)展的目標(biāo)。機(jī)械設(shè)計(jì)和制造人員必須進(jìn)一步加深他們的智慧。系統(tǒng)的操作理念，不斷接受機(jī)械化設(shè)計(jì)技術(shù)培訓(xùn)，以幫助我們改進(jìn)。對(duì)于整個(gè)機(jī)械化的建筑和制造業(yè)，有必要優(yōu)化人力、設(shè)備、資源和其他方面的結(jié)構(gòu)，以便為更快地進(jìn)入全自動(dòng)智能機(jī)械化時(shí)代作出重大貢獻(xiàn)。