機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)及發(fā)展趨勢(shì)

李濤 姜永鑫

摘要：本文綜合分析機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化所具備的特點(diǎn)，且以此為基礎(chǔ)對(duì)其未來的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行深入的研究，使該技術(shù)不斷的發(fā)展和完善，以推動(dòng)機(jī)械制造行業(yè)穩(wěn)步前進(jìn)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造;自動(dòng)化;特點(diǎn);優(yōu)勢(shì)

1 概述機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化

機(jī)械制造及其自動(dòng)化是一門綜合技術(shù)學(xué)科，主要是對(duì)各種各樣的工業(yè)機(jī)械裝備及機(jī)電產(chǎn)品自設(shè)計(jì)階段開始，貫穿整個(gè)制造、運(yùn)行控制及生產(chǎn)全過程的研究，其發(fā)展水平體現(xiàn)了該國家工業(yè)發(fā)展水平及綜合國力的高低。由于人們的生產(chǎn)活動(dòng)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造緊密相連，所以機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)也在人類社會(huì)的不斷發(fā)展過程中得以發(fā)展和完善。尤其是在西方工業(yè)革命完成以后，該行業(yè)才開始以大機(jī)器進(jìn)行生產(chǎn)，其專業(yè)化才有所提高，其自動(dòng)化也有所體現(xiàn)。

在上世紀(jì)六十年代開始研究機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化，這是對(duì)其進(jìn)行研究最早的階段，隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中也逐漸加入計(jì)算機(jī)程序的應(yīng)用，其優(yōu)勢(shì)在于既有利于生產(chǎn)效率的大力提高，又使勞動(dòng)力成本隨之下降。當(dāng)今社會(huì)，計(jì)算機(jī)技術(shù)水平越來越高，也為機(jī)械制造行業(yè)開辟了新的道路。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的特點(diǎn)

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化從本質(zhì)上來講，不僅僅是技術(shù)的簡(jiǎn)單綜合，而是以各種先進(jìn)技術(shù)與理念完美組合的基礎(chǔ)上，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中實(shí)現(xiàn)的高精密機(jī)械和電子控制系統(tǒng)的優(yōu)質(zhì)結(jié)合，這是與傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)最顯著的不同。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造以人為主進(jìn)行操作，這就對(duì)操作人員有了更高的要求，其中最主要的是對(duì)其專業(yè)素質(zhì)的要求極高，同時(shí)需保證工作的準(zhǔn)確性，所以工作起來較為復(fù)雜，不利于生產(chǎn)效率的提高。而機(jī)械制造及其自動(dòng)化在應(yīng)用中，其生產(chǎn)流程的處理是由電腦程序完成的，可有效的避免失誤的發(fā)生率并減少對(duì)資源的損耗，有利于生產(chǎn)效率的提升。由于近年來國內(nèi)科技水平不斷提高，所以在該項(xiàng)技術(shù)中又有了紅外線等新技術(shù)加入，這不僅對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的性能提高有顯著作用，更大大的促進(jìn)了國家科技水平的進(jìn)步。與此同時(shí)，該技術(shù)不僅大力應(yīng)用于器械制造行業(yè)，而且在自動(dòng)化管理方面的應(yīng)用也十分廣泛。只有機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，才能以更大的優(yōu)勢(shì)，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。

3 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)

3.1 降低了傳統(tǒng)手工的復(fù)雜性和難度

傳統(tǒng)手工技術(shù)的缺陷在于工作量大，且復(fù)雜，難以操作，而機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，完美的解決了這個(gè)問題，其工作原理在于以計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子科技的有效融合，來滿足機(jī)械設(shè)計(jì)制造的具體要求。自動(dòng)化在實(shí)際工作中的優(yōu)勢(shì)在于以計(jì)算機(jī)技術(shù)代替人的工作對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的過程以程序的方式執(zhí)行，大大的簡(jiǎn)化了機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作過程，降低了人的因素在操作中的影響，有效的避免了人工作業(yè)發(fā)生危險(xiǎn)的可能性，確保工程的安全可行，同時(shí)也可促進(jìn)生產(chǎn)效率的提高。

3.2 完善了監(jiān)督系統(tǒng)

在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，人作為生產(chǎn)過程中的主要力量，控制著整個(gè)生產(chǎn)過程，包括對(duì)于故障及警報(bào)等的及時(shí)處理。而自動(dòng)化的發(fā)展及應(yīng)用在工作中對(duì)解決此類問題有良好的效果，這是因?yàn)樵摷夹g(shù)可用內(nèi)部監(jiān)督系統(tǒng)監(jiān)管工程，并對(duì)工作中所有的細(xì)節(jié)進(jìn)行統(tǒng)一檢驗(yàn)，快速的搜尋故障的具體位置及成因并及時(shí)解決，確保工程的安全穩(wěn)定。由此可見，自動(dòng)化的發(fā)展對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)意義重大，相對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)而言，其優(yōu)勢(shì)不可取代。

4 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

4.1 實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化

目前，在計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)迅速發(fā)展的大背景下，機(jī)電一體化作為機(jī)械制造行業(yè)未來的發(fā)展趨勢(shì)之一，關(guān)鍵在于數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用。數(shù)控技術(shù)是機(jī)電一體化實(shí)現(xiàn)的技術(shù)保障。將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用其中，可有效的解決機(jī)械生產(chǎn)所需的精細(xì)化及高效化需求，同時(shí)具備信息化及職能化特點(diǎn)的數(shù)控系統(tǒng)的創(chuàng)建可實(shí)現(xiàn)機(jī)械生產(chǎn)的全面自動(dòng)化模式并代替?zhèn)鹘y(tǒng)半自動(dòng)化生產(chǎn)。在全自動(dòng)生產(chǎn)模式下，對(duì)于任何類型或是生產(chǎn)特點(diǎn)的機(jī)械產(chǎn)品，均能做到其生產(chǎn)過程以數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制完成。所以，全自動(dòng)生產(chǎn)模式的應(yīng)用可有效降低人力在生產(chǎn)過程中的應(yīng)用，對(duì)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)也可起到最大程度的優(yōu)化，為生產(chǎn)設(shè)備的安全運(yùn)行保駕護(hù)航。

4.2 實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，并使計(jì)算機(jī)技術(shù)得以大范圍應(yīng)用，從而促進(jìn)了工作效率得到大力提高。而在機(jī)械制造行業(yè)中加入互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)并使二者相互結(jié)合，對(duì)于機(jī)電一體化的實(shí)現(xiàn)也有著重要意義?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用可對(duì)機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)過程進(jìn)行綜合管控，并充分利用監(jiān)視技術(shù)，全方位監(jiān)管生產(chǎn)的全部程序，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并合理解決，保證生產(chǎn)在安全、穩(wěn)定的前提下持續(xù)進(jìn)行。

4.3 實(shí)現(xiàn)智能化

對(duì)智能技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行合理的結(jié)合，通過完善數(shù)控系統(tǒng)和設(shè)備，使機(jī)械生產(chǎn)速度及質(zhì)量得以保證，是機(jī)械制造智能化實(shí)現(xiàn)的重要手段。在實(shí)際工作中，自機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段開始到生產(chǎn)完工整個(gè)過程中可用智能化的生產(chǎn)系統(tǒng)進(jìn)行全過程的處理。這就需要機(jī)械設(shè)計(jì)人員以智能化系統(tǒng)為工具，對(duì)所要生產(chǎn)的機(jī)械產(chǎn)品開始虛擬設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)完成后詳細(xì)檢測(cè)產(chǎn)品的各種性能，以檢測(cè)結(jié)果為準(zhǔn)對(duì)設(shè)計(jì)方案不斷的完善，直到滿足生產(chǎn)所需，然后進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)。這種設(shè)計(jì)及生產(chǎn)模式，可在降低生產(chǎn)成本的前提下，充分修正產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)的問題，確保機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量符合預(yù)期要求。

4.4 實(shí)現(xiàn)微型化

納米和微米技術(shù)的應(yīng)用促使機(jī)械制造的未來走向微型化，這兩項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用可通過縮小產(chǎn)品體積，降低物料的使用，從而使生產(chǎn)成本隨之下降。同時(shí)，這兩項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用還有使設(shè)備更加靈活的功能。而納米技術(shù)的使用，對(duì)產(chǎn)品精度和性能的提高也是十分有效。除此以外，微型化的發(fā)展對(duì)機(jī)械制造模塊化也有較大的促進(jìn)作用。在設(shè)備的結(jié)構(gòu)復(fù)雜且難以安裝的情況下，由于各零件的生產(chǎn)有著不同的廠家，而這些廠家所生產(chǎn)的產(chǎn)品種類繁多，標(biāo)準(zhǔn)不一，這時(shí)就體現(xiàn)了接口單元設(shè)計(jì)的重要地位，所以機(jī)械制造模塊化的加入，也加快了機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展速度。

4.5 實(shí)現(xiàn)虛擬化

現(xiàn)階段，對(duì)于能夠說明產(chǎn)品特征和基本性能的圖樣設(shè)計(jì)通常以人力為主，靠人的手工描繪而成，經(jīng)常需要多次修改設(shè)計(jì)稿中的不足部分，直至完全符合需求才投入生產(chǎn)。所以，在圖樣開始設(shè)計(jì)到修改完成過程中，對(duì)于人力、物力的需求量比較大，不利于控制成本，且在將來的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中也會(huì)處于劣勢(shì)。由此可見，這項(xiàng)技術(shù)的未來應(yīng)向虛擬化發(fā)展。虛擬技術(shù)的應(yīng)用，可對(duì)設(shè)計(jì)階段及試樣中的數(shù)據(jù)以虛擬的方式進(jìn)行處理，其優(yōu)點(diǎn)在于可有效的降低人力的投入，有利于生產(chǎn)成本的合理控制，最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)。

4.6 實(shí)現(xiàn)綠色化

工業(yè)化生產(chǎn)對(duì)國民經(jīng)濟(jì)穩(wěn)固增長(zhǎng)的作用不可小覷，但是，隨著當(dāng)今社會(huì)人民生活水平越來越高，其副作用也日漸明顯，特別是對(duì)生態(tài)環(huán)境造成的惡劣影響。而生態(tài)環(huán)境的惡化已經(jīng)逐漸威脅到人們的日常生活，時(shí)刻損害著人們的身體健康。為了更好的解決這個(gè)問題，國內(nèi)出臺(tái)了許多關(guān)于綠色生產(chǎn)，節(jié)能減排的政策。對(duì)于這種情況，工業(yè)企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格遵守國家的法律法規(guī)，將環(huán)境保護(hù)理念貫徹于生產(chǎn)過程中。將來，綠色環(huán)保這一目標(biāo)也會(huì)在機(jī)械制造自動(dòng)化中得以實(shí)現(xiàn)，對(duì)機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)及制造過程中所產(chǎn)生的對(duì)環(huán)境有害的物質(zhì)應(yīng)及時(shí)處理，以保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

5 結(jié)語

綜上所述，在社會(huì)的快速發(fā)展過程中，機(jī)械產(chǎn)品對(duì)于各行業(yè)的發(fā)展均有不同的影響。這對(duì)于機(jī)械制造行業(yè)來講，既是機(jī)遇又是挑戰(zhàn)。所以，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用對(duì)于機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)來說至關(guān)重要。機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)必須重視對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的研究并廣泛應(yīng)用，以達(dá)到節(jié)約人力資源，優(yōu)化生產(chǎn)過程，最終提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的目的。而作為機(jī)械設(shè)計(jì)制造的技術(shù)人員，應(yīng)積極主動(dòng)的學(xué)習(xí)自動(dòng)化技術(shù)，在全面提高自身技術(shù)水平的基礎(chǔ)上，為機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展盡自己的一份力量。

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