夏俊偉 于洋 林強(qiáng)
一、機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的概述
機(jī)械設(shè)計制造及其自動化是以機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)為主體,多門技術(shù)學(xué)科相互滲透、相互結(jié)合的一門正在逐漸發(fā)展完善的學(xué)科,機(jī)械自動化使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電器化”邁入了以“機(jī)械自動化”為特征的發(fā)展階段。
機(jī)械自動化的設(shè)計制造是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā),綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù),根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標(biāo),在多功能、高質(zhì)量、高可靠性,低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。
二、機(jī)械自動化技術(shù)的優(yōu)勢
機(jī)械自動化技術(shù)具備強(qiáng)大的功能和廣闊的發(fā)展空間,顛覆了傳統(tǒng)機(jī)電產(chǎn)品的地位。機(jī)械自動化技術(shù)的優(yōu)勢在于其所具備的各種先進(jìn)技術(shù)可以保證機(jī)械按部就班的精確地執(zhí)行操作,其強(qiáng)大的信息處理能力和自動控制能力充分體現(xiàn)了智能化的特點(diǎn),既節(jié)省了人力,也有效的提高了工作效率和工作質(zhì)量。同時,機(jī)械自動化產(chǎn)品在工作中如果遇到故障,能夠通過其自身一系列的自動監(jiān)視、診斷、處理、保護(hù)過程,自動處理事故,并及時采取保護(hù)措施,提高了安全性和可靠性。除此之外,機(jī)械自動化技術(shù)還具備了方便操作、適用范圍廣以及節(jié)省能源的優(yōu)勢。這些優(yōu)勢還將繼續(xù)保持下去,為企業(yè)和社會帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
三、機(jī)械設(shè)計制造及自動化的符合設(shè)計原則
機(jī)械自動化系統(tǒng)的設(shè)計和制造必須要滿足人們的需要,至少要備一個核心功能,將信息和能量進(jìn)行必要的轉(zhuǎn)換之后變成人們所需要的信息和能量。機(jī)械自動化系統(tǒng)將產(chǎn)品和技術(shù)融為一體,從設(shè)計、制造到功能,形成完整的機(jī)械自動化系統(tǒng)。
機(jī)械自動化系統(tǒng)的設(shè)計必須充分利用各種先進(jìn)技術(shù)。各種先進(jìn)技術(shù)是機(jī)械設(shè)計制造及自動化的基礎(chǔ)和重要保證,無論是產(chǎn)品還是系統(tǒng),其所具備的功能依然要以技術(shù)為主,這樣才能充分展現(xiàn)現(xiàn)代機(jī)械的智能化和人性化。
四、機(jī)械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展方向
1、機(jī)電一體化
機(jī)電一體化是機(jī)械自動化的進(jìn)一步發(fā)展,機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械技術(shù)電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)等多種技術(shù)的交叉所形成的一門綜合技術(shù),現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備離不開機(jī)電一體化技術(shù)。
2、智能化
智能化是機(jī)械自動化產(chǎn)品的重要標(biāo)志,也是機(jī)械自動化技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。把冷冰冰的機(jī)器變得智能化,運(yùn)用各種學(xué)科,如計算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)等,使其具備類似人的智能來處理問題。
3、模塊化
機(jī)械自動化產(chǎn)品種類較多,因此在研發(fā)時的各種需求則相對比較復(fù)雜,許多新產(chǎn)品的開發(fā)和發(fā)展都離不開標(biāo)準(zhǔn)單元的利用,各類產(chǎn)品單元需要進(jìn)一步模塊化才能提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。
4、網(wǎng)絡(luò)化
網(wǎng)絡(luò)技術(shù)給人們的生活和生產(chǎn)帶來了日新月異的變化,如今,許多機(jī)械自動化產(chǎn)品利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)提高自身競爭優(yōu)勢,因此機(jī)械自動化產(chǎn)品朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展亦是一種必然。
5、微型化
如今,許多機(jī)械自動化產(chǎn)品以體積小、操作靈活等特點(diǎn)占據(jù)市場主要位置,這些體積小巧的產(chǎn)品統(tǒng)稱微電子機(jī)械,并逐漸向微米、納米級發(fā)展。未來的時代,就是一個微時代。
6、綠色化
隨著人們生活水平的提高,綠色產(chǎn)品概念應(yīng)運(yùn)而生。綠色產(chǎn)品是指那些對環(huán)境無污染或污染極小的產(chǎn)品,機(jī)械自動化產(chǎn)品的綠色化則主要體現(xiàn)在對環(huán)境無污染,并可以進(jìn)行二次回收和利用。
7、人格化
機(jī)械自動化產(chǎn)品的人格化主要是指賦予機(jī)械自動化產(chǎn)品以人的智能和情感,使其充分智能化和人性化。此外,還可以模仿各種生物機(jī)理研制出機(jī)械自動化產(chǎn)品。
五、總結(jié)
因為現(xiàn)代機(jī)械自動化在設(shè)計和制造上具有多功能、高質(zhì)量、高可靠性,低能耗的意義,所以機(jī)械的設(shè)計、制造,都是圍繞著機(jī)械自動化來進(jìn)行的。而機(jī)械自動化技術(shù)所面臨的共性關(guān)健技術(shù)是傳感檢測技術(shù)、信息處理技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)、自動化控制技術(shù)、接口技術(shù)、精密機(jī)械技術(shù)及系統(tǒng)總體技術(shù)等。所以說,機(jī)械自動化系統(tǒng)就是機(jī)電一體化系統(tǒng),機(jī)電一體化的發(fā)展就是機(jī)械自動化的發(fā)展。廣大設(shè)計人員應(yīng)清醒的認(rèn)識到機(jī)械設(shè)計制造只有向機(jī)械自動化設(shè)計制造方向發(fā)展,才是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的唯一出路。所以設(shè)計人員不能只熱衷于技術(shù)引進(jìn),不能僅僅安心于作為新技術(shù)的傳播者,而應(yīng)該作為新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的創(chuàng)造者。為機(jī)械自動化設(shè)計制造技術(shù)發(fā)展開辟廣闊的天地。
(作者單位:遼東學(xué)院)