機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展方向研究

顧佳輝

摘 要：隨著機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展，現(xiàn)代化規(guī)模生產(chǎn)的特殊要求，以往傳統(tǒng)的機械設(shè)計急需改進和顛覆，具備機電一體化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色化、人性化的機械設(shè)計是社會生產(chǎn)對機械制造行業(yè)提出的高標準、嚴要求，多樣化的特性引領(lǐng)了機械設(shè)計和自動化發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：機械；自動化；發(fā)展方向

機械設(shè)計制造及其自動化增強了機械設(shè)備的綜合性能，能夠把機械帶入到一個智能化、人性化的科技時代，對人們的生產(chǎn)和生活具有很重要的作用，從事相關(guān)職業(yè)的研究人員和學(xué)者也在不斷的進行改良和創(chuàng)新設(shè)計。機械設(shè)計制造機械自動化技術(shù)所面臨的關(guān)鍵技術(shù)門類很多，不同技術(shù)之間有著密切的聯(lián)系，有的技術(shù)是基于其他技術(shù)而存在的，多種技術(shù)互相滲透，共同找尋其發(fā)展的新方向。

1 機械制造的概念和特征

美國機械工程師協(xié)會于1984年為現(xiàn)代機械下了如下定義：現(xiàn)代機械是“由計算機信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)與控制的，用于完成包括機械力、運動和能量流動力學(xué)任務(wù)的機械和（或）機電部件相互聯(lián)系的系統(tǒng)[1]。”這一概念的引入，為當時機械設(shè)計和制造提供了一個非常貼切的總括，使機械理論雛形有了明確的意義。

機械設(shè)計制造及其自動化的特征也是極為明顯的，總結(jié)概括如下：機械自動化的設(shè)計制造是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，綜合運用機械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機技術(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)功能目標和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性和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)[2]。

機械設(shè)計制造自動化可以滿足機器對于其功能的精細化要求，針對不同的產(chǎn)品要求設(shè)計出不同的機械產(chǎn)品。通過這一設(shè)計過程，使得產(chǎn)品可以實現(xiàn)從輸入端產(chǎn)生的輸出要求，完成其功能的完美呈現(xiàn)。機械設(shè)計始終圍繞著產(chǎn)品功能要求進行布局，制造過程也是嚴格按照設(shè)計要求進行生成，最終這一系列過程的完成，是要滿足機械生產(chǎn)的需要。機械設(shè)計制造在朝著機械自動化的發(fā)展方向穩(wěn)步向前推進。

2 機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展方向

我國從20世紀80年代初才開始機械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展方向這方面的研究和應(yīng)用工作，研究機構(gòu)及一些大中型企業(yè)對這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用做了大量的工作，并取得了一定的成果[3]。但我國目前的情況與先進國家比，還有巨大的差距。學(xué)科的專業(yè)性質(zhì)很強，技術(shù)要求也是極高的，單純的就其理論基礎(chǔ)來講，學(xué)科的發(fā)展和應(yīng)用仍有很多漏洞亟待處理，但機械設(shè)計的未來發(fā)展方向是明確的。

2.1 機電一體化

機電一體化就是機械自動化的發(fā)展和延伸，傳統(tǒng)機械產(chǎn)品的更新?lián)Q代是目前所面臨的問題，走機電一體化方向道路，對于機械工業(yè)發(fā)展來講是極為可行的。

2.2 智能化

智能化的發(fā)展對技術(shù)的要求比較高，也是新時代機械自動化的重要風(fēng)向標，職能化講求的是機械在操作上具有一定的能動性，接受人為指令的同時能夠做出一定范圍和能力的判斷，這里面的學(xué)問涵蓋很多科目，例如：計算機科學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和運籌學(xué)等等，讓機械自動化能夠模擬人工智能，解放人力資源，當然不可能完全替代人力，機械能夠簡單的進行模仿、推斷和進行部分決策的能力，這種智能化的發(fā)展，是整個人類社會拭目以待的技術(shù)，不僅對機械設(shè)計的發(fā)展有益，而且對未來應(yīng)用機械的相關(guān)行業(yè)也有著相當大的實際意義。

2.3 模塊化

由于生產(chǎn)機械自動化產(chǎn)品的廠家很多，而且機械自動化產(chǎn)品本身的種類也是多樣化的，所以在設(shè)計和制造機械自動化產(chǎn)品單元時極其要仔細認真，注意繁雜接口的多項設(shè)計，例如標準機接口、電氣接口、環(huán)境接口等，可以利用標準單元開發(fā)出新型裝置，擴大生產(chǎn)規(guī)模。模塊化給機械設(shè)計制造及其自動化帶來良好的發(fā)展前景。

2.4 微型化

傳統(tǒng)的機械往往給人一種過大過笨重的印象，隨著技術(shù)的更新?lián)Q代，機械設(shè)計制造呈現(xiàn)微型化的特點和趨勢，其產(chǎn)品本身個體小、耗能低、運動靈活等特點降低了制造成本，同時也使得機械能夠獲得廣泛應(yīng)用，不再是笨重的代名詞。但在我國的很多高精尖領(lǐng)域仍未能廣泛應(yīng)用，機械設(shè)計制造及其自動化在外形設(shè)計和內(nèi)部環(huán)節(jié)上還存在一定的局限性。

2.5 網(wǎng)絡(luò)化

隨著計算機技術(shù)的普遍發(fā)展，各行各業(yè)都充斥著計算機技術(shù)?；ヂ?lián)網(wǎng)的應(yīng)用給人們的日常生活和工作帶來了樂趣和提高了效率。網(wǎng)絡(luò)化的普及，使得人們應(yīng)用了更多的遠程監(jiān)控技術(shù)，把它應(yīng)用到設(shè)計領(lǐng)域中有著強大的實際應(yīng)用性能，例如：利用家庭網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，將家庭中的幾種常見的家用電器鏈接在一個系統(tǒng)中，做到遠程操控，能夠提高人們的生活品質(zhì)，享受到高科技氛圍。

2.6 綠色化

往往工業(yè)的發(fā)展要伴隨著生態(tài)的破壞，當下人們早已意識到生態(tài)壞境一旦被破壞的嚴重性，所以對機械設(shè)計制造的要求也附帶著環(huán)保這一條。綠色化是時代發(fā)展的要求，也是人們渴望返璞歸真的美好愿景。機械設(shè)計制造本就是一項復(fù)雜專業(yè)化的工程，引入綠色這一概念讓機械設(shè)計本身充滿了靈性和人格魅力。我們在設(shè)計過程中，賦予其與自然界和諧相處的能力，綠色化是對生態(tài)壞境的尊重，這樣的設(shè)計理念，無疑是對機械制造的未來發(fā)展開了一個好頭。

3 結(jié)束語

由于現(xiàn)代機械自動化在設(shè)計和制造上具有多重要求，所以機械的設(shè)計、制造都是緊貼機械自動化的要求來設(shè)計的。一個優(yōu)秀的現(xiàn)代化高質(zhì)量機械設(shè)計要能夠囊括大量的技術(shù)科技才能滿足機械制造的生產(chǎn)要求。機械自動化系統(tǒng)就是機電一體化的產(chǎn)物，機電一體化的進步依賴機械自動化的進步。機械工業(yè)發(fā)展需要好技術(shù)、好設(shè)計、好制造的不斷涌現(xiàn)，對設(shè)計人員也是一種挑戰(zhàn)，從設(shè)計到制造聯(lián)手通力協(xié)作，機電一體化的發(fā)展格局定會呈現(xiàn)良好的態(tài)勢。

參考文獻

[1]易德君.機械制造與設(shè)計及其自動化發(fā)展趨勢[J].大科技，2012，10（12）：156-157.

[2]農(nóng)應(yīng)斌.機械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展方向的研究[J].科技傳播，2013，1（2）：110-111.

[3]楊鳳秋.機械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展方向的研究[J].經(jīng)濟生活文摘（上半月），2012，9（13）：178-179.

[4]周立強.淺談我國機械自動化現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].現(xiàn)代企業(yè)教育，2011，5（10）：201-203.

[5]周立強.淺談我國機械自動化現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].現(xiàn)代企業(yè)教育，2011（19）：178-179.