王傳明

摘 要：現(xiàn)代機械設(shè)計制造是對多種現(xiàn)代科技的整合與利用，隨著這些科技的愈發(fā)成熟，社會上對機械設(shè)計制造及自動化技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)非常廣泛，這在促進(jìn)社會經(jīng)濟發(fā)展的同時，也對機械設(shè)計制造以及自動化技術(shù)提出了更多要求。本文對機械設(shè)計及其自動化的定義、優(yōu)勢、應(yīng)用等方面進(jìn)行了簡單介紹，并對其未來發(fā)展趨勢進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計制造；自動化技術(shù)；發(fā)展趨勢

中圖分類號：TB4；TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-5168（2018）14-0059-02

Development of Mechanical Design and Manufacturing and Its Automation

WANG Chuanming

（Puyang Huaxin Intellectal Property Agent Limited，Puyang Henan 457000）

Abstract： Modern mechanical design and manufacturing is the integration and utilization of various modern technologies. With the increasing maturity of these technologies， the society has applied to mechanical design and automation widely， which promotes the social and economic development， but also puts forward more requirements for mechanical design and automation. This paper briefly introduced the definition， advantages and application of mechanical design and automation， and analysed its future development trend.

Keywords： mechanical design and manufacturing；automation technology；trend of development

1 機械設(shè)計制造及其自動化概述

1.1 機械設(shè)計制造及其自動化定義

機械設(shè)計制造就是對包含機械力、技能和能量流動力學(xué)等任務(wù)的機械或機電部件的制造，而機械設(shè)計制造的自動化則是指在設(shè)計制造過程中對加工對象的連續(xù)自動生產(chǎn)。由于這種技術(shù)能直接應(yīng)用于社會財富的創(chuàng)造，并且又脫離傳統(tǒng)人工生產(chǎn)的范疇，因此也可以被看作是一種新型的社會生產(chǎn)力。

1.2 機械設(shè)計制造及其自動化的應(yīng)用現(xiàn)狀

在我國，機械設(shè)計制造及其自動化的應(yīng)用情況卻并不樂觀。首先，機械設(shè)計制造及其自動化是在多次工業(yè)革命的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，西方發(fā)達(dá)國家的工業(yè)革命基礎(chǔ)較好，掌握了大多數(shù)的科技成果，進(jìn)而形成了技術(shù)壟斷。在難以接觸到核心技術(shù)與科研成果的情況下，我國對機械設(shè)計制造及其自動化的應(yīng)用上比較初級，與發(fā)達(dá)國家尚存在一定的差距[1]。其次，在經(jīng)濟全球化的趨勢下，大量國外的機械、電子產(chǎn)品迅速涌入中國，并憑借著技術(shù)、資金等優(yōu)勢在國內(nèi)市場站穩(wěn)了腳跟，對國內(nèi)機械設(shè)計制造的品牌產(chǎn)生了巨大的沖擊，這對于我國機械設(shè)計制造及其自動化的應(yīng)用與發(fā)展是十分不利的。

1.3 機械設(shè)計制造及其自動化的應(yīng)用特征

機械設(shè)計制造及其自動化在各領(lǐng)域的實際應(yīng)用主要體現(xiàn)出三方面的特征。首先，機械設(shè)計制造及其自動化是對計算機信息技術(shù)、自動控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、微電子技術(shù)和機械技術(shù)等多種技術(shù)要素的整合與應(yīng)用，以實現(xiàn)柔性化的生產(chǎn)為目標(biāo)，因此往往凸顯出集成化的特征。其次，機械設(shè)計制造自動化的核心在于自動化控制與計算機自動化管理，可以說一切有規(guī)律的工作流程都可以圍繞預(yù)定程序來完成，其自動化特征十分明顯。最后，無論是機械設(shè)計制造本身還是自動化技術(shù)，都是圍繞產(chǎn)品生產(chǎn)來實現(xiàn)具體應(yīng)用的，而市場需求則是決定產(chǎn)品生產(chǎn)的重要因素。因此，當(dāng)前機械設(shè)計制造及其自動化的應(yīng)用基本是以實現(xiàn)社會需求的功能為目的，體現(xiàn)了功能化的特征。

2 機械設(shè)計制造及其自動化的優(yōu)勢

2.1 生產(chǎn)效率更高

機械設(shè)計制造自動化的核心在于對數(shù)據(jù)信息的自動分析處理及自動控制功能。從自動控制功能來看，計算機控制下的產(chǎn)品生產(chǎn)過程相比人工操作會更加精確，能使整個生產(chǎn)流程實現(xiàn)最優(yōu)化，這對生產(chǎn)效率及產(chǎn)品質(zhì)量的提升有著直接影響。同時，在避免人工操作的情況下，也減少了外部因素對生產(chǎn)過程的影響，生產(chǎn)效率與穩(wěn)定性同樣隨之提高[2]。而從數(shù)據(jù)信息的分析處理來看，通過信息數(shù)據(jù)的有效分析可以更好地了解生產(chǎn)情況，并在生產(chǎn)過程中進(jìn)行資源的合理配置，大大節(jié)省了工作時間和生產(chǎn)成本。

2.2 安全性更好

機械設(shè)計制造自動化在安全性方面的優(yōu)勢體現(xiàn)在兩方面。其一是自動化控制使得生產(chǎn)過程中很多具有危險性的操作都能由機械自動完成，這能從根本上減少安全事故的發(fā)生。其二是通過信息數(shù)據(jù)的自動收集與處理，計算機系統(tǒng)能全面了解機械的生產(chǎn)運行情況，從而及時發(fā)現(xiàn)問題并做出提醒。而對于一些小的故障隱患，還可以進(jìn)行自動修復(fù)，這對于安全生產(chǎn)的實現(xiàn)是非常關(guān)鍵的。

2.3 應(yīng)用范圍廣

機械設(shè)計制造的自動化是通過對多種技術(shù)要素的整合實現(xiàn)的，但自動化分析、控制的核心則是計算機信息系統(tǒng)。在計算機技術(shù)高度普及的今天，各領(lǐng)域?qū)τ嬎銠C的應(yīng)用非常普遍，這給機械設(shè)計制造自動化的實現(xiàn)創(chuàng)造了良好的應(yīng)用基礎(chǔ)。同時，機械設(shè)計制造的自動化是由編寫好的計算機程序控制的，操作人員只需在操作界面輸入各項指令即可完成控制，不僅操作簡便，學(xué)習(xí)起來也十分簡單，因此能在諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

3 機械設(shè)計制造及其自動化的未來發(fā)展趨勢

3.1 綠色化

近年來，生態(tài)環(huán)境破壞、溫室效應(yīng)、空氣污染和資源枯竭等問題變得愈發(fā)嚴(yán)重，而這些問題無一例外都與傳統(tǒng)機械制造行業(yè)有著千絲萬縷的聯(lián)系。為解決這些問題，我國在生態(tài)保護(hù)、節(jié)能減排和資源高效利用等一系列工作中都進(jìn)一步加大了推行力度，對很多企業(yè)采取了相關(guān)整改措施。而機械制造行業(yè)作為環(huán)境、資源問題的重要誘因，自然也需要進(jìn)行轉(zhuǎn)型，以求在保證污染物排放量、資源利用率的前提下獲取更多的經(jīng)濟效益。因此，在未來機械制造行業(yè)的發(fā)展過程中，提高資源利用率，加強無污染技術(shù)的研發(fā)已經(jīng)成為必然。

3.2 智能化

對于機械設(shè)計制造及其自動化來說，智能化既是其當(dāng)前實際應(yīng)用的顯著特征，也是其未來發(fā)展的必然趨勢。在社會經(jīng)濟發(fā)展的推動下，人們的生活水平不斷提高，對機械產(chǎn)品、電子產(chǎn)品的要求及功能需求隨之發(fā)生變化，機械設(shè)計制造自動化的難度自然也會因此不斷提升，這就必然會推動機械設(shè)計制造及自動化技術(shù)繼續(xù)向著智能化的方向發(fā)展。在未來，機械設(shè)計制造行業(yè)會對各類技術(shù)因素進(jìn)行更加深入的整合，在現(xiàn)有機械制造設(shè)備的基礎(chǔ)上對人類進(jìn)行高度模擬，從而提高設(shè)備的行為判斷力、決策力和邏輯思維能力等多方面性能，以更好地滿足生產(chǎn)需求。

3.3 一體化

在機械設(shè)計制造中，機電一體化的實現(xiàn)給實際生產(chǎn)帶來了很大的幫助。其不僅實現(xiàn)了設(shè)計與加工的同步進(jìn)行，大大縮短了生產(chǎn)時間，同時也實現(xiàn)了電子與機械、軟件與硬件等多種要素的有機結(jié)合。這對于機械設(shè)計與機械生產(chǎn)來說是非常巨大的改變。目前，對機械設(shè)計制造在這方面的應(yīng)用尚不夠成熟，但在未來，必然會成為機械設(shè)計制造行業(yè)的重要發(fā)展趨勢之一。

3.4 數(shù)字化

在信息化時代下，數(shù)字化的信息分析與處理已經(jīng)在機械設(shè)計制造自動化領(lǐng)域中得到應(yīng)用，并在生產(chǎn)流程優(yōu)化、生產(chǎn)隱患排查和設(shè)備維護(hù)等方面取得了顯著成效。因此，為進(jìn)一步提高生產(chǎn)流程的效率、穩(wěn)定性、安全性及產(chǎn)品質(zhì)量，未來機械設(shè)計制造自動化領(lǐng)域?qū)?shù)字化技術(shù)的應(yīng)用必然會更加深入。

3.5 微型化

機械設(shè)計制造的微型化最早興起于20世紀(jì)80年代，可以說其是社會需求變化下的必然趨勢。首先，隨著應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴大，機械設(shè)計制造自動化開始應(yīng)用于醫(yī)療、航天、軍事和信息等領(lǐng)域。這些機械設(shè)備不僅更加精密，同時在體積上也有著一定的限制，如醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中應(yīng)用于人類血管中的機械就需要微米乃至納米級的設(shè)計。其次，微型化往往也代表著生產(chǎn)過程及產(chǎn)品本身的低耗能，這也十分符合當(dāng)前節(jié)能減排的國家發(fā)展戰(zhàn)略。

4 結(jié)語

機械設(shè)計制造及其自動化的應(yīng)用已經(jīng)在生產(chǎn)效率與質(zhì)量提升、安全生產(chǎn)、應(yīng)用范圍擴展等多方面體現(xiàn)出了顯著作用。而在社會需求、環(huán)境問題等因素的變化下，綠色化、一體化等未來發(fā)展趨勢也變得越來越明顯，在未來的行業(yè)發(fā)展中必須對此加以重視，以實現(xiàn)對這類技術(shù)更加高效的利用。

參考文獻(xiàn)：

[1]潘偉，安鵬，車軍平.機械設(shè)計制造及其自動化的設(shè)計原則及發(fā)展趨勢[J].南方農(nóng)機，2017（1）：100，108.

[2]劉榮光.機械設(shè)計制造及其自動化特點和優(yōu)勢及發(fā)展趨勢探析[J].信息化建設(shè)，2016（6）：290-291.