龍建雪

（建湖恒華機(jī)電有限公司，江蘇 鹽城 224700）

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展方向

Development of mechanical design and manufacturing and automation

龍建雪

（建湖恒華機(jī)電有限公司，江蘇 鹽城 224700）

社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，也帶動(dòng)了其它行業(yè)的發(fā)展。目前，隨著工業(yè)的發(fā)展，社會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化需求也越來(lái)越多，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的應(yīng)用，可使社會(huì)生產(chǎn)效率得到有效提升，使操作過(guò)程更加安全可靠。本文在對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化進(jìn)行闡述基礎(chǔ)上，對(duì)其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析，并對(duì)其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)加以探究。

機(jī)械設(shè)計(jì)；自動(dòng)化；優(yōu)勢(shì)分析；發(fā)展趨勢(shì)

1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化概述

作為一門綜合性的學(xué)科，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化不僅與機(jī)械構(gòu)造設(shè)計(jì)、繪圖課程相聯(lián)系，還與電子控制課程等有著較大關(guān)聯(lián)。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化開(kāi)展時(shí)，講究各個(gè)學(xué)科通過(guò)配合與聯(lián)系，來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)成。對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化學(xué)科來(lái)說(shuō)，其是以原先的機(jī)械設(shè)計(jì)制造作為基礎(chǔ)，并結(jié)合計(jì)算機(jī)程序、智能化控制、傳感檢測(cè)、微電子調(diào)控及信息交換技術(shù)等，來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)先設(shè)計(jì)與自動(dòng)化操作，從而使設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化運(yùn)行，最終做到生產(chǎn)的最優(yōu)化。

2 機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（1）提升工作效率與質(zhì)量。機(jī)械自動(dòng)化在應(yīng)用過(guò)程中，能夠展現(xiàn)出較強(qiáng)的信息處理與自動(dòng)控制能力，這些也是其智能化特征的體現(xiàn)。對(duì)于自動(dòng)化控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，由于實(shí)現(xiàn)了控制與信息自動(dòng)化，因此設(shè)備在運(yùn)作時(shí)，可根據(jù)事先流程來(lái)進(jìn)行，并使機(jī)械能夠依據(jù)這些程序?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)操作，其不僅能夠代替人力操作過(guò)程，還能夠避免人力操作中失誤的出現(xiàn)。

（2）提升安全性及可靠性。生產(chǎn)中，若是機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品出現(xiàn)問(wèn)題，產(chǎn)品本身可根據(jù)事故情況，完成自動(dòng)監(jiān)視、診斷、處理及保護(hù)等過(guò)程，不需要具體人員進(jìn)行參與，對(duì)事故發(fā)生概率也做到了有效降低。比如機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)中存在過(guò)載、短路等電力問(wèn)題時(shí)，機(jī)器會(huì)自動(dòng)完成新模式切換的同時(shí)，將電路切斷。在機(jī)械設(shè)備內(nèi)部，存在大量的電子元件，這些元件可成為可動(dòng)構(gòu)件，避免事故的發(fā)生，這種功能的實(shí)現(xiàn)，不論是對(duì)人，還是對(duì)機(jī)器本身，都具有較好的可靠性及安全性。

（3）優(yōu)化操作步驟。機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品內(nèi)的控制系統(tǒng)具有十分完善的功能，在各類控制程序輸入之后，系統(tǒng)便會(huì)自行完成生產(chǎn)，同時(shí)，程序要求的不同，所展現(xiàn)出來(lái)的生產(chǎn)模式也有所不同。所以，若是對(duì)生產(chǎn)模式進(jìn)行轉(zhuǎn)變，不需要對(duì)機(jī)器部件進(jìn)行改變，只需改變控制程序就行。

（4）節(jié)約消耗的能源。目前，全球范圍內(nèi)都在遭受著能源危機(jī)問(wèn)題，因此，如何減少能源消耗，成為全球范圍內(nèi)爭(zhēng)相討論的話題。在這時(shí)，低能源產(chǎn)品的出現(xiàn)，必將受到市場(chǎng)的廣泛歡迎。對(duì)于繼續(xù)自動(dòng)化產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，由于其運(yùn)用的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)能耗較低，因此可具有良好的節(jié)能效果。未來(lái)，自動(dòng)化產(chǎn)品趨于“輕”、“微”的方向發(fā)展，這就決定了自動(dòng)化產(chǎn)品用到的材料將會(huì)更少。并且，在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中，不論任何企業(yè)運(yùn)用的機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品，都收獲了較好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，因此，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)得到了越來(lái)越迅速的發(fā)展。

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

（1）趨于智能化。智能化不僅是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化未來(lái)發(fā)展方向，更是自動(dòng)化產(chǎn)品的標(biāo)志。在智能化技術(shù)實(shí)現(xiàn)中，能夠?qū)⑷斯ぶ悄?、心理學(xué)、計(jì)算機(jī)等技術(shù)與方法做到綜合利用，在對(duì)人類行為做到模仿的同時(shí)，使其具備較好的判斷推理及思維邏輯能力，從而在獲得操作人員命令之后，完成判斷，幫助人們完成一些難度較大、危險(xiǎn)性較高的任務(wù)，從而在效率提升的同時(shí)，避免人員事故的出現(xiàn)。

（2）趨于網(wǎng)絡(luò)化。目前，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化雖然已經(jīng)開(kāi)始運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，然而在現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)過(guò)程中，仍存在網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用不足的情況。比如，通過(guò)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)及生產(chǎn)時(shí)，若是存在故障，便會(huì)使生產(chǎn)過(guò)程受限，另外，在自動(dòng)化生產(chǎn)時(shí)，一般不會(huì)讓專業(yè)人員一直留在現(xiàn)場(chǎng)，而對(duì)于生產(chǎn)管理人員，其缺乏故障處理能力。因此，故障出現(xiàn)時(shí)，管理人員只能停止工作，無(wú)法操作。這一問(wèn)題的出現(xiàn)，在于生產(chǎn)時(shí)，沒(méi)有完成網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)現(xiàn)。所以，為了防止這種情況出現(xiàn)給生產(chǎn)力造成不良影響，未來(lái)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化會(huì)朝向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)來(lái)對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行控制。從而在設(shè)計(jì)與生產(chǎn)中存在問(wèn)題時(shí)，便會(huì)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)將問(wèn)題及時(shí)傳遞給專業(yè)人員進(jìn)行處理，做好恢復(fù)生產(chǎn)的工作。

（3）趨于虛擬化。目前，幾乎全部的機(jī)械制造企業(yè)在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，都是利用圖紙來(lái)實(shí)現(xiàn)的，將生產(chǎn)產(chǎn)品的特性與功能繪制在圖紙上，然后依據(jù)繪制出來(lái)的圖紙進(jìn)行樣品生產(chǎn)，在樣品檢測(cè)與試驗(yàn)通過(guò)后，便大規(guī)模投入生產(chǎn)。從圖紙繪制到樣品生產(chǎn)到檢測(cè)試驗(yàn)，這一系列工作的完成，需花費(fèi)大量時(shí)間與資源，從而加大了企業(yè)的投入成本，從而難以再繼續(xù)滿足社會(huì)日益發(fā)展的需求，更難以滿足企業(yè)對(duì)生產(chǎn)效益進(jìn)一步提升的需求。

因此，在當(dāng)前市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的環(huán)境下，企業(yè)可以利用電子計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)方法，來(lái)做到效率的提升，成本投入的降低。具體可采用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞與處理，再根據(jù)專業(yè)軟件進(jìn)行虛擬試驗(yàn)，在試驗(yàn)中對(duì)產(chǎn)品各方要求進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)于不合格的產(chǎn)品，需進(jìn)一步的進(jìn)行改善，直到合格為止，這時(shí)，再將其投入到大規(guī)模生產(chǎn)當(dāng)中。相比較原先的流程，該流程的整個(gè)環(huán)節(jié)均是在互聯(lián)網(wǎng)上開(kāi)展，從而使人力、物力得到大大降低，另外，虛擬化的實(shí)現(xiàn)，也使產(chǎn)品設(shè)計(jì)到大規(guī)模生產(chǎn)的時(shí)間得到縮短，從而為企業(yè)爭(zhēng)得搶先進(jìn)入市場(chǎng)的機(jī)會(huì)，為企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升，提供了有效幫助。由此可見(jiàn)，在未來(lái)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化必將朝著虛擬化方向進(jìn)行發(fā)展。

（4）趨于微型化。機(jī)械自動(dòng)化的微型化，表示機(jī)械產(chǎn)品將朝著微觀領(lǐng)域發(fā)展。對(duì)于微型產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，其占據(jù)的體積較小，所需的能耗較低、運(yùn)輸與移動(dòng)較為方便，可在生物醫(yī)療、軍工等一些精準(zhǔn)行業(yè)中得到應(yīng)用，微電子機(jī)械系統(tǒng)的出現(xiàn)，能夠在這些精準(zhǔn)性要求較高的行業(yè)中發(fā)揮巨大優(yōu)勢(shì)。

（5）趨于一體化。作為機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展與延伸，機(jī)電一體化是通過(guò)電氣控制技術(shù)與機(jī)械技術(shù)的結(jié)合，來(lái)完成更加穩(wěn)定、合理機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與制造。由于賦予了更為完善的人工智能系統(tǒng)，因此比一般機(jī)器具有更多的功效及作用。因此，在未來(lái)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化必將朝著機(jī)電一體化的方向進(jìn)行發(fā)展，并使機(jī)械制造的功能更為強(qiáng)大，結(jié)構(gòu)體系更為完善，生產(chǎn)效率更加提升，在對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量不斷提升的同時(shí)，做到對(duì)社會(huì)發(fā)展需求的不斷滿足。

4 結(jié)束語(yǔ)

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的出現(xiàn)及應(yīng)用。使整個(gè)現(xiàn)代化工業(yè)發(fā)展進(jìn)程得到加快，使社會(huì)的生產(chǎn)效率得到提升。然而，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的過(guò)程中，社會(huì)競(jìng)爭(zhēng)也將進(jìn)一步加劇。因此，為了滿足企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)需求及生產(chǎn)效益提升需求，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化在發(fā)展過(guò)程中，必須要逐步實(shí)現(xiàn)智能化、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化及一體化，最終使得生產(chǎn)效率得到不斷提升。

[1] 張真，盛國(guó)亮，孫曉亮. 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展前景之我見(jiàn)[J]. 硅谷，2015（01）.

[2] 梁韶祥. 探討機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展方向[J]. 科技展望， 2014（11） .

[3] 王孝秋，鮑春風(fēng). 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展方向的研究分析[J]. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（08）.

[4] 程世雄. 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)的現(xiàn)狀反思與前景展望[J]. 湖南農(nóng)機(jī)，2012（03）.

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TH-39

1009-797X (2015) 24-0119-02

A

10.13520/j.cnki.rpte.2015.24.047

龍建雪（1984-），男，畢業(yè)于江西藍(lán)天學(xué)院，大專學(xué)歷，研究方向?yàn)閿?shù)控技術(shù)與現(xiàn)代模具設(shè)計(jì)。

2015-11-25