摘? ?要：機(jī)械智能化、自動(dòng)化雖然在我國起步較晚，但發(fā)展卻較為快速。智能化和自動(dòng)化機(jī)械已在社會(huì)生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用，在機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用智能自動(dòng)化技術(shù)，更是成為機(jī)械設(shè)計(jì)的主要發(fā)展方向。文章對(duì)智能自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行深入的探討和研究，并提出可靠的建議，以促進(jìn)我國機(jī)械智能化和自動(dòng)化水平的進(jìn)一步提高，為早日實(shí)現(xiàn)社會(huì)主義現(xiàn)代化貢獻(xiàn)力量。

關(guān)鍵詞：智能;自動(dòng)化技術(shù);機(jī)械設(shè)計(jì)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和科學(xué)技術(shù)水平的快速進(jìn)行，近年來，在機(jī)械設(shè)計(jì)中越來越多的應(yīng)用技術(shù)更加智能化和自動(dòng)化，使機(jī)械實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化和智能化運(yùn)行，大幅度提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，而且還顯著降低了生產(chǎn)成本，改變了傳統(tǒng)生產(chǎn)方式中，依靠人工力量進(jìn)行生產(chǎn)的格局，有效提升了生產(chǎn)的安全性，使生產(chǎn)方式發(fā)生了巨大的變化，有效促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化發(fā)展和進(jìn)步。

1? ? 簡(jiǎn)析機(jī)械自動(dòng)化

所謂機(jī)械自動(dòng)化，就是指在沒有人為干預(yù)的情況下，機(jī)器或裝置能夠以機(jī)械方式按照預(yù)先設(shè)定好的程序或指令運(yùn)行，完成相關(guān)操作。機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)，是所有自動(dòng)化控制系統(tǒng)中最早出現(xiàn)的。

1.1? 發(fā)展歷程

機(jī)械自動(dòng)化的出現(xiàn)并不是從現(xiàn)代開始的，而是有著悠久的歷史。早在春秋戰(zhàn)國時(shí)期，《墨子》中就記載了魯班曾制造出一種能夠借助風(fēng)力飛上天空，3天不落的木鳥，這是我國最早的關(guān)于機(jī)械自動(dòng)化裝置的記載。工業(yè)革命時(shí)期，瓦特在制造蒸汽機(jī)的過程中，就使用了多個(gè)機(jī)械自動(dòng)控制系統(tǒng)，開始了現(xiàn)代機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展的新紀(jì)元。1870年，美國誕生了自動(dòng)生產(chǎn)螺絲的設(shè)備，這一設(shè)備采用的是純機(jī)械控制方法，屬于典型的單機(jī)自動(dòng)化系統(tǒng)。流水作業(yè)生產(chǎn)模式的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，以及汽車發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸自動(dòng)生產(chǎn)線的誕生，進(jìn)一步提高了自動(dòng)化技術(shù)水平，也使機(jī)械自動(dòng)化向更高層次發(fā)展。到了現(xiàn)代社會(huì)，隨著電子信息、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及人工智能等技術(shù)的高速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，出現(xiàn)了自動(dòng)化程度更高的數(shù)控自動(dòng)化技術(shù)，能夠有效地在無人工干預(yù)的情況下完成相關(guān)生產(chǎn)工作，是現(xiàn)代機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展的重要成果。

1.2? 發(fā)展現(xiàn)狀

目前自動(dòng)化一詞已成為現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域中經(jīng)常出現(xiàn)的詞匯，自動(dòng)化技術(shù)已成為降低成本、提高生產(chǎn)效率的重要手段，是優(yōu)化資源配置、提高資源利用率的重要方法。早在20世紀(jì)90年代，我國企業(yè)就已開始普遍采用自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)。發(fā)展至今，隨著我國市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)機(jī)制的日益成熟，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也越來越激烈，在這種情況下，企業(yè)急需通過更高水平的自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備來進(jìn)一步提高生效率和質(zhì)量，減少成本，從而在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中能夠立于不敗之地。盡管我國的機(jī)械自動(dòng)化得到快速發(fā)展，取得了良好的成果，但和發(fā)達(dá)國家的機(jī)械自動(dòng)化水平相比，還存在著明顯的差距和不足，主要表現(xiàn)在以下幾點(diǎn)。

1.2.1? 生產(chǎn)水平方面

進(jìn)入21世紀(jì)，我國制造業(yè)在發(fā)展規(guī)模以及生產(chǎn)質(zhì)量方面都得到了高速發(fā)展，并取得了巨大的突破，但由于缺少真正的核心技術(shù)，我國自主生產(chǎn)的產(chǎn)品大部分關(guān)鍵零件及機(jī)器只能依賴國外進(jìn)口，嚴(yán)重限制我國制造業(yè)生產(chǎn)水平的進(jìn)一步提高。因此，在關(guān)鍵的機(jī)械自動(dòng)技術(shù)上，我國仍需要加強(qiáng)研究，提高水平，真正掌握核心技術(shù)。

1.2.2? 制造方面

我國的制造業(yè)起步較晚，在20世紀(jì)70年代才開始慢慢向著機(jī)械自動(dòng)化方面轉(zhuǎn)型。因此，雖然我國的制造業(yè)得到了快速發(fā)展，但在技術(shù)方面水平仍較為落后。盡管在當(dāng)前我國的制造業(yè)生產(chǎn)過程中，已普遍使用各種生產(chǎn)設(shè)備，機(jī)械自動(dòng)化普及率也越來越高，但對(duì)人力的依賴程度仍然較高，人力仍是我國工業(yè)生產(chǎn)流程中必不可少的重要組成部分。

1.2.3? 管理方面

工業(yè)發(fā)達(dá)的國家基本已具備了成熟的管理體系，對(duì)管理的重要性也具有較為到位的認(rèn)識(shí)，并且普遍應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行管理。目前，在我國的工業(yè)管理方面，雖然也開始應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助，但很多企業(yè)仍在使用傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)式管理方法。此外，嚴(yán)重缺乏創(chuàng)新型人才，導(dǎo)致核心技術(shù)研發(fā)水平遲遲得不到有效提高，仍需要依靠國外技術(shù)。

1.3? 機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展產(chǎn)生的主要影響

1.3.1? 改善了生產(chǎn)條件

在當(dāng)今社會(huì)的生產(chǎn)活動(dòng)中，廣泛應(yīng)用機(jī)械智能自動(dòng)化技術(shù)，應(yīng)用先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，大幅度降低了勞動(dòng)強(qiáng)度，生產(chǎn)效率大幅度提高，而且產(chǎn)品的質(zhì)量有了更可靠的保證。由于使用了智能自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備，無需人工操作，還能夠有效避免生產(chǎn)安全風(fēng)險(xiǎn)，保證生產(chǎn)工作的順利進(jìn)行[1]。

在機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用智能自動(dòng)化技術(shù)，工作人員只需要在計(jì)算機(jī)終端進(jìn)行操作，在生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)較大的行業(yè)，如煤礦生產(chǎn)方面，整個(gè)生產(chǎn)過程中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化作業(yè)，能夠有效避免生產(chǎn)故障產(chǎn)生的威脅，有效保證工作人員的生命安全和身體健康。

1.3.2? 控制成本提高生產(chǎn)效率

在機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用智能自動(dòng)化技術(shù)[2]，再使用智能自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，能夠有效降低能耗，同時(shí)還能夠有效提高能源利用率。機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化生產(chǎn)和傳統(tǒng)的手工作業(yè)相比，不僅具有更高的生產(chǎn)效率，在同等時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)更多的產(chǎn)品，使大批量生產(chǎn)得到實(shí)現(xiàn)，有效滿足了市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的大量需求。而且標(biāo)準(zhǔn)化的生產(chǎn)模式，還能夠有效提高產(chǎn)品的質(zhì)量，降低瑕疵產(chǎn)品率和廢品率，從而有效節(jié)約資源，降低生產(chǎn)成本，擴(kuò)大企業(yè)的利潤空間，給企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)利潤。

1.3.3? 設(shè)備調(diào)整和維修更方便

在實(shí)際應(yīng)用智能自動(dòng)化機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)行生產(chǎn)的過程中，不僅要對(duì)智能自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備進(jìn)行正確的安裝，確保其能夠正常運(yùn)行，還要對(duì)應(yīng)用過程中的智能自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行維修，從而減少故障發(fā)生率，確保正常運(yùn)行，延長使用壽命。

在安裝智能自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的過程中，為了能能夠充分滿足生產(chǎn)要求，必須要結(jié)合實(shí)際情況對(duì)智能自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備進(jìn)行安裝，并進(jìn)行相關(guān)調(diào)試，保證智能自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備能夠達(dá)到相關(guān)的匹配程度，在不改變硬件條件的情況下，就可以應(yīng)用于生產(chǎn)活動(dòng)之中。除此之外，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，智能自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備還能夠通過自動(dòng)化程序?qū)ψ陨淼墓收锨闆r進(jìn)行有效的監(jiān)控并及時(shí)發(fā)出預(yù)警，一旦發(fā)現(xiàn)故障，第一時(shí)間采取有效的處理措施，防止故障影響范圍擴(kuò)大，造成更大的損失，還能夠第一時(shí)間通知相關(guān)維修人員進(jìn)行維修，保證機(jī)械設(shè)備的正常生產(chǎn)應(yīng)用[3]。

2? ? 智能自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用方法

2.1? 集成化應(yīng)用

互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展，推動(dòng)了智能自動(dòng)化技術(shù)的不斷進(jìn)步，使其得到廣泛應(yīng)用，還在此基礎(chǔ)上，不斷衍生出新型技術(shù)，如柔性制造技術(shù)、加工數(shù)控技術(shù)等，有效滿足當(dāng)今社會(huì)生產(chǎn)對(duì)智能自動(dòng)化機(jī)械設(shè)計(jì)的新要求。

目前，我國在對(duì)各個(gè)級(jí)別的集成制造系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程中，已普遍積極應(yīng)用各種智能化自動(dòng)技術(shù)，提高了機(jī)械設(shè)備的智能自動(dòng)化水平以及生產(chǎn)質(zhì)量和效率，這已成為一種集成化狀態(tài)。集成化應(yīng)用智能自動(dòng)化技術(shù)，并將其應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)之中，其本質(zhì)就是通過系統(tǒng)工程理論的指導(dǎo)，利用現(xiàn)代化的信息技術(shù)對(duì)各種指令進(jìn)行傳輸和執(zhí)行，最終實(shí)現(xiàn)智能化操作。在應(yīng)用智能自動(dòng)化機(jī)械的過程中，企業(yè)不能只是簡(jiǎn)單f地更新生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備，而是要真正地實(shí)現(xiàn)企業(yè)現(xiàn)代化發(fā)展，將經(jīng)營管理與企業(yè)生產(chǎn)有機(jī)結(jié)合起來，統(tǒng)籌兼顧，整體優(yōu)化生產(chǎn)流程、組織結(jié)構(gòu)和管理體系，有效提高生產(chǎn)效率及質(zhì)量，促進(jìn)企業(yè)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，更能夠有效提高我國的生產(chǎn)力水平，對(duì)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)具有非常重要的意義。

2.2? 柔性自動(dòng)化

在應(yīng)用智能自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中[4]，為滿足實(shí)際生產(chǎn)要求，必須要充分考慮智能自動(dòng)化機(jī)械的適應(yīng)和反映能力。目前，受到客戶需求和市場(chǎng)變化等因素的影響，企業(yè)需要及時(shí)優(yōu)化調(diào)整發(fā)展模式，同時(shí)為了更好地提高自身的競(jìng)爭(zhēng)力，還要積極創(chuàng)新智能化自動(dòng)技術(shù)，對(duì)企業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，從而適應(yīng)社會(huì)市場(chǎng)的發(fā)展規(guī)律，滿足社會(huì)市場(chǎng)的發(fā)展需求，能夠在日益激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地。

柔性智能化自動(dòng)系統(tǒng)是一種借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)企業(yè)的整個(gè)生產(chǎn)流程進(jìn)行科學(xué)管理的系統(tǒng)，能夠有效優(yōu)化企業(yè)管理結(jié)構(gòu)，提高管理效率和質(zhì)量，從而有效推動(dòng)企業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步，提高企業(yè)的利潤空間。

柔性自動(dòng)化技術(shù)的核心是信息控制，而信息控制是通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的，結(jié)合控制模型，能夠有效對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行全程監(jiān)測(cè)，保證生產(chǎn)質(zhì)量，而且不會(huì)對(duì)普通設(shè)備造成影響，實(shí)現(xiàn)智能自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備和普及機(jī)械設(shè)備的協(xié)調(diào)發(fā)展。

2.3? 虛擬化應(yīng)用

虛擬化技術(shù)也是一種以計(jì)算機(jī)技為基礎(chǔ)，結(jié)合模型發(fā)展起來的技術(shù)，在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)用虛擬技術(shù)能夠進(jìn)一步提高生產(chǎn)質(zhì)量，還能夠優(yōu)化產(chǎn)品效果，同時(shí)能夠有效降低智能自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的故障發(fā)生率，減少維修成本，保證企業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)的順利進(jìn)行。

3? ? 結(jié)語

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，各個(gè)領(lǐng)域都已開始廣泛應(yīng)用智能自動(dòng)化技術(shù)，在機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)中，智能自動(dòng)化技術(shù)具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)，是機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)步具有積極的作用。?作者簡(jiǎn)介：楊傳吉（1997— ），男，安徽蕪湖人，本科生;研究方向：機(jī)械工程。

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Abstract：Although mechanical intelligence and automation started late in China， it developed rapidly. Intelligent and automatic machinery has been widely used in social production. The application of intelligent automation technology in mechanical design has become the main development direction of mechanical design. In this paper， the application of intelligent automation technology in mechanical design is discussed and studied in depth， and reliable suggestions are put forward to promote the further improvement of the level of mechanical intelligence and automation in China， and to contribute to the early realization of socialist modernization.

Key words：intelligence; automation technology; mechanical design