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

　　摘要：隨著我國科技水平的提高，我國已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了機(jī)械生產(chǎn)的自動(dòng)化，并在實(shí)際中得到了廣泛的應(yīng)用。極大地提高了生產(chǎn)率，推動(dòng)了機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。為適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要，機(jī)械設(shè)計(jì)與制造及其自動(dòng)化，也是西方先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，也是一個(gè)更加環(huán)保的方向，必須大力發(fā)展，才能有效地保護(hù)我們的生存環(huán)境，推動(dòng)整個(gè)社會(huì)的自動(dòng)化進(jìn)步�；�于此，本文主要分析了機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢。

　　關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造;自動(dòng)化;發(fā)展趨勢

　　引言

　　機(jī)械設(shè)計(jì)和制造自動(dòng)化已成為我國機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的新方向，也是影響企業(yè)生產(chǎn)力的重要因素。為了實(shí)現(xiàn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，必須加強(qiáng)計(jì)算機(jī)的高新技術(shù)的應(yīng)用，學(xué)習(xí)國外的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動(dòng)化和智能化，以滿足社會(huì)生產(chǎn)需要和時(shí)代發(fā)展的要求。

　　機(jī)械論文投稿刊物：《機(jī)械設(shè)計(jì)與研究》(雙月刊)創(chuàng)刊于1984年，由上海市機(jī)械工程學(xué)會(huì)、上海交通大學(xué)主辦。設(shè)置欄目有：設(shè)計(jì)理論與方法、機(jī)電一體化技術(shù)、機(jī)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)、傳動(dòng)技術(shù)、零部件設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)分析與設(shè)計(jì)、測試與診斷技術(shù)。

　　1機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的含義

　　機(jī)械設(shè)計(jì)、制造與自動(dòng)化是一門新興的綜合技術(shù)，主要包括機(jī)械制造、機(jī)械自動(dòng)化和機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化，在機(jī)械的建造與生產(chǎn)過程中，需要設(shè)備、材料、材料配比及工作原理，明確、控制整個(gè)生產(chǎn)過程，充分結(jié)合電子與機(jī)械技術(shù)來設(shè)計(jì)制造機(jī)械產(chǎn)品。機(jī)械設(shè)計(jì)、制造、自動(dòng)化等多種專業(yè)技術(shù)相結(jié)合，能滿足現(xiàn)代化工廠機(jī)械設(shè)備的要求。機(jī)械制造及其自動(dòng)化可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)資源的最大整合，實(shí)現(xiàn)環(huán)保目標(biāo)[1]。

　　2機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化優(yōu)勢

　　2.1設(shè)計(jì)生產(chǎn)的安全性

　　將機(jī)械設(shè)備運(yùn)用于生產(chǎn)當(dāng)中，怎樣保證工作整個(gè)流程的安全性和更高經(jīng)濟(jì)效益的實(shí)現(xiàn)是企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)問題。對于生產(chǎn)企業(yè)來講，經(jīng)營主要目標(biāo)在于經(jīng)濟(jì)利益的獲取。在生產(chǎn)過程中，需綜合運(yùn)用多種方式使安全和效益得到保證，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的運(yùn)用，能夠保證工作在開展時(shí)整體流程的安全性，工作人員在離崗的情況也能通過分析系統(tǒng)確保生產(chǎn)順利運(yùn)行。

　　2.2工作質(zhì)量和效率高

　　在進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)過程中，產(chǎn)品質(zhì)量與工作效率的保證十分重要，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化在運(yùn)用過程中，能夠發(fā)揮對生產(chǎn)的推動(dòng)作用。在自動(dòng)化設(shè)備當(dāng)中有信息相關(guān)處理系統(tǒng)。工作人員在工作中可以將生產(chǎn)信息與生產(chǎn)數(shù)據(jù)在系統(tǒng)當(dāng)中輸入，然后運(yùn)用自動(dòng)化方式進(jìn)行處理與分析，進(jìn)而使不同任務(wù)被分配在不同部門當(dāng)中，這種方式與傳統(tǒng)人工模式相比成效更加明顯。工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中無論是機(jī)械設(shè)計(jì)制造，還是自動(dòng)化設(shè)備，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的滲透能夠獲得較為顯著的效果，不僅能夠促進(jìn)生產(chǎn)水平的提升，也能在質(zhì)量得到保證的前提下提高生產(chǎn)效率[2]。

　　2.3操作簡單

　　機(jī)械設(shè)施生產(chǎn)活動(dòng)主要目的是為滿足各項(xiàng)活動(dòng)的運(yùn)行需要，各類機(jī)械設(shè)備的用途存在較大的差異性。如吊車的用途是起重和急救，而卡車負(fù)責(zé)運(yùn)輸貨物。因此，在推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化發(fā)展的過程中，需根據(jù)各設(shè)備的用途，突出產(chǎn)品的某項(xiàng)功能，以適應(yīng)市場的不同需要。通常而言，以往的機(jī)械生產(chǎn)精細(xì)化程度低，且應(yīng)用操作復(fù)雜，要求操作人員經(jīng)過專業(yè)學(xué)習(xí)[3]。

　　3機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢

　　3.1智能化

　　隨著機(jī)械設(shè)計(jì)制造智能化技術(shù)的發(fā)展，其自動(dòng)化將使各種實(shí)用、高效的機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝和手段不斷更新，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)制圖技術(shù)與人工智能的有效結(jié)合，體現(xiàn)了機(jī)械制造工程與信息技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，是時(shí)代飛速發(fā)展的必然產(chǎn)物。先進(jìn)的信息技術(shù)可以為機(jī)械設(shè)計(jì)、制造和自動(dòng)化的發(fā)展提供強(qiáng)有力的技術(shù)支持，大力推進(jìn)生產(chǎn)和自動(dòng)化，為實(shí)施機(jī)械工程設(shè)計(jì)、制造和自動(dòng)化智能化發(fā)展規(guī)劃和措施提供更加可靠的技術(shù)條件。

　　3.2微型化

　　對于機(jī)械設(shè)備來講，體積上比較大，引起其在制作成本上往往比較高，同時(shí)在能耗上也比較高，這在一定程度上會(huì)使產(chǎn)品實(shí)際生產(chǎn)與消耗成本增加，在其向著微型化方向發(fā)展過程中，這些問題都能得到較為有效的解決。在其向著微型化方向發(fā)展過程中，能夠給發(fā)揮體積小和能耗小的優(yōu)勢，并且在實(shí)際運(yùn)用時(shí)比較靈活，可以在生物、軍事、醫(yī)療等多個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行廣泛應(yīng)用。就當(dāng)前社會(huì)發(fā)展現(xiàn)狀來講，產(chǎn)品生產(chǎn)的過程中精細(xì)化程度與加工技術(shù)的運(yùn)用都難以符合微機(jī)械技術(shù)相關(guān)要求，但是隨著其不斷發(fā)展，勢必在今后生活當(dāng)中獲得廣泛應(yīng)用[4]。

　　3.3虛擬化

　　長期以來，機(jī)械設(shè)計(jì)以手動(dòng)繪圖設(shè)計(jì)為主，將設(shè)計(jì)方法以繪圖的方式標(biāo)識出來，設(shè)計(jì)過程復(fù)雜，人力物力耗費(fèi)巨大，且繪圖設(shè)計(jì)科學(xué)性和精確性較低，設(shè)計(jì)質(zhì)量難以提高，設(shè)計(jì)技術(shù)難突破。隨著虛擬技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)虛擬化是未來機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢。借助先進(jìn)的虛擬技術(shù)來整合處理海量的設(shè)計(jì)圖樣及數(shù)據(jù)，整個(gè)操作過程呈現(xiàn)虛擬化狀態(tài)，能夠有效簡化機(jī)械設(shè)計(jì)的步驟與流程，提高設(shè)計(jì)的科學(xué)性和精確性，且通過虛擬技術(shù)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的問題與漏洞，實(shí)現(xiàn)及時(shí)更正，減少設(shè)計(jì)誤差，同時(shí)降低人力資源的投入，降低生產(chǎn)成本。虛擬化是未來機(jī)械設(shè)計(jì)的主要發(fā)展方向之一，虛擬技術(shù)將會(huì)帶來機(jī)械設(shè)計(jì)的變革性發(fā)展，顛覆傳統(tǒng)的以人工繪圖為基礎(chǔ)的機(jī)械設(shè)計(jì)模式。

　　3.4模塊化

　　將計(jì)算機(jī)設(shè)備與模塊化相結(jié)合并配置和安裝實(shí)際需要的相關(guān)組件和功能是當(dāng)前計(jì)算機(jī)行業(yè)的主要趨勢。機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造也可以采取模塊化措施，原因如下：第一，它有效地減少了自動(dòng)化生產(chǎn)過程中的資源浪費(fèi)，大大提高了資源利用率，同時(shí)進(jìn)一步強(qiáng)化自身的生產(chǎn)方法和特性，最終提升生產(chǎn)能力。第二，由于不同公司所需的機(jī)械設(shè)備的配置不相同，設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)方法存在著各種差異，管理模式的模塊化有效地減少了設(shè)備規(guī)格的問題，如無法科學(xué)匹配等。不同企業(yè)的實(shí)際需要都可以通過模塊化的結(jié)合來尋求最佳解決方案，從而提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的生產(chǎn)效率。

　　3.5機(jī)電一體化

　　在計(jì)算機(jī)及其相關(guān)技術(shù)飛速進(jìn)步的時(shí)代環(huán)境下，機(jī)械技術(shù)水平得到了顯著提高。數(shù)控設(shè)備的有效利用，機(jī)械生產(chǎn)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的自動(dòng)化生產(chǎn)，不過目前該技術(shù)還有待改進(jìn)。如果實(shí)現(xiàn)了機(jī)電一體化，不僅可以減輕人員的工作量，而且可以提高機(jī)械制造的生產(chǎn)效率，進(jìn)一步改善生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，確保產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，滿足社會(huì)生產(chǎn)需要[5]。

　　3.6綠色化

　　機(jī)械生產(chǎn)會(huì)在較大程度上對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生影響，因此當(dāng)前節(jié)能節(jié)約與綠色環(huán)保已經(jīng)成為社會(huì)熱點(diǎn)問題，因此對于機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化來講，其在發(fā)展過程中應(yīng)注重綠色的實(shí)現(xiàn)，在發(fā)展的同時(shí)給予環(huán)境污染充分重視，意識到環(huán)境保護(hù)工作開展的重要意義，進(jìn)而使環(huán)境污染問題得以有效減少，促進(jìn)資源在回收率方面的提高。其向著綠色化方向發(fā)展的實(shí)現(xiàn)，能夠使生態(tài)平衡得到保證，也與社會(huì)持續(xù)發(fā)展需求相符，注重資源利用與資源回收的實(shí)施，實(shí)現(xiàn)對環(huán)保理念的倡導(dǎo)，這屬于其在今后發(fā)展中的重要趨勢[6]。

　　結(jié)束語

　　近幾年來，我國逐漸以機(jī)械制動(dòng)器生產(chǎn)技術(shù)取代了傳統(tǒng)工業(yè)中相對落后的操作技術(shù)，但在機(jī)械工程方面仍然存在一些問題，這對提高企業(yè)的有效生產(chǎn)效率，制造自動(dòng)化程度低，科技創(chuàng)新能力弱，生產(chǎn)效率低等方面發(fā)揮了重要作用。所以，必須加強(qiáng)對機(jī)械工程、制造與自動(dòng)化的研究，以提高制造與自動(dòng)化水平，保證企業(yè)的長遠(yuǎn)持續(xù)發(fā)展。

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　　[6]劉都.智能機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化特點(diǎn)與發(fā)展趨勢研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2020(11)：206-207.

　　作者：姜樹田

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