新時(shí)代背景下機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化發(fā)展前景分析

摘要：機(jī)械制造業(yè)在社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有相當(dāng)重要的地位和作用，無論是工業(yè)生產(chǎn)還是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展都越來越依賴于機(jī)械設(shè)備所能提供的生產(chǎn)力。隨著社會發(fā)展進(jìn)入二十一世紀(jì)，科技水平以及社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的模式都發(fā)生了翻天覆地的變化，自動化系統(tǒng)及技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用帶來了意想不到的經(jīng)濟(jì)效益，但是其潛力尚未完全開發(fā)出來。本文從機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化的概念入手分析其特點(diǎn)與優(yōu)勢所在，并對其發(fā)展的前景作出簡要的分析。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造；自動化；發(fā)展前景

一、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化概述

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化包含著三個(gè)方面即：機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造和機(jī)械制造自動化。所謂機(jī)械設(shè)計(jì)是指根據(jù)生產(chǎn)需要對機(jī)械工作原理、結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式以及零件等因素進(jìn)行構(gòu)思從而將其轉(zhuǎn)化成可以制造相關(guān)機(jī)械設(shè)備的藍(lán)圖，其本質(zhì)是一個(gè)知識性的思想活動的過程；機(jī)械制造則是指在機(jī)械設(shè)計(jì)具備合理可行的前提下對相關(guān)素材進(jìn)行整合而創(chuàng)作出機(jī)械設(shè)備的過程，其本質(zhì)是一個(gè)物質(zhì)生產(chǎn)勞動的過程；而機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動化是指在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中運(yùn)用自動化系統(tǒng)和技術(shù)來實(shí)現(xiàn)對于機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)過程的自動化?，F(xiàn)階段的自動化主要集中在機(jī)械制造上，機(jī)械設(shè)計(jì)是一個(gè)思維活動的過程，自動化的智能水平尚不足以勝任機(jī)械設(shè)計(jì)工作，但是未來人工智能的不斷發(fā)展進(jìn)步，機(jī)械設(shè)計(jì)的自動化也不是沒有實(shí)現(xiàn)的可能。當(dāng)前，機(jī)械設(shè)計(jì)制造在促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用巨大，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)所需的大中小型機(jī)械設(shè)備都需要通過技術(shù)人員的設(shè)計(jì)來指導(dǎo)工人制造出滿足人們所需的設(shè)備，同時(shí)自動化系統(tǒng)和技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)上的完美融合也極大地提高了機(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)效率。

二、新時(shí)代背景下機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化的發(fā)展現(xiàn)狀

當(dāng)前是一個(gè)技術(shù)革新速度飛快的時(shí)代，經(jīng)濟(jì)效益是人們始終的追求，但是生態(tài)環(huán)境保護(hù)也越來越受到重視，再多的經(jīng)濟(jì)也難以保障人類生存環(huán)境的持續(xù)。因此，在此背景下的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動的發(fā)展也必須兼顧效益和環(huán)保這兩大主題。

從全世界范圍來看，機(jī)械自動化程度較高的依然是西方發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，包括中國在內(nèi)的大部分發(fā)展中國家及欠發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動化程度相對較低，其在工農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用所帶來的經(jīng)濟(jì)效益遠(yuǎn)不如發(fā)達(dá)國家和地區(qū)。隨著技術(shù)、產(chǎn)業(yè)的變革，機(jī)械行業(yè)越來越廣泛地應(yīng)用到社會的各行各業(yè)，在傳統(tǒng)的工農(nóng)業(yè)之外的服務(wù)類的第三產(chǎn)業(yè)也開始形成對機(jī)械行業(yè)的依賴了。

工農(nóng)業(yè)上對于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的依賴主要體現(xiàn)在對于生產(chǎn)所需的機(jī)械設(shè)備上，無論是工業(yè)還是農(nóng)業(yè)，傳統(tǒng)的依靠人工操作的時(shí)代已經(jīng)成為過去時(shí)，機(jī)械化的生產(chǎn)勞動可以極大地提高生產(chǎn)效率減少人力資源的使用，尤其是自動化系統(tǒng)和技術(shù)的出現(xiàn)更進(jìn)一步提高了各行各業(yè)的生產(chǎn)效率，機(jī)械制造與自動化的結(jié)合可謂是“強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合”，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在近年來的突飛猛進(jìn)地發(fā)展就是最好的證明。此外，在一服務(wù)業(yè)為主的第三產(chǎn)業(yè)中最為明顯的是現(xiàn)代物流行業(yè)的發(fā)展，機(jī)械設(shè)備在物流行業(yè)中的運(yùn)用使得貨物的分揀、裝卸和轉(zhuǎn)運(yùn)等工作變的容易，這就極大地提高了物流行業(yè)的效率，對于促進(jìn)行業(yè)發(fā)展十分有利。

三、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化的特點(diǎn)與優(yōu)勢

自動化系統(tǒng)和技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的最大特點(diǎn)就是可以整合全部可用的新技術(shù)新設(shè)備來滿足機(jī)械制造過程中對于所設(shè)計(jì)的機(jī)械設(shè)備的全部功能要求，同時(shí)這些特點(diǎn)所帶來的優(yōu)勢也集中在提高工作效率、保障安全、節(jié)約成本、完善功能等方面。

（一）機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化可以提高工作效率

工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的效率就是效益的保障，機(jī)械設(shè)備相比較人工而言其效率已經(jīng)相當(dāng)可觀，自應(yīng)用以來在工作效率上已經(jīng)大為改觀，但，自動化系統(tǒng)和技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用則更進(jìn)一步提高了機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的工作效率，設(shè)備的生產(chǎn)量越來越有保障，從而應(yīng)用到社會生產(chǎn)活動中的設(shè)備數(shù)量及性能也得到滿足，整個(gè)社會經(jīng)濟(jì)活動的效率也就得到了保障和提高。

（二）機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化在安全保障上作用明顯

機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用可以解放工人，使其免于在危險(xiǎn)環(huán)境下工作或者由于身體勞累等原因而導(dǎo)致的不可預(yù)知的危險(xiǎn)。而進(jìn)機(jī)械行業(yè)自身來說，早期的機(jī)械設(shè)計(jì)制造，尤其是制造過程需要大量的工人進(jìn)行生產(chǎn)活動，這其中的危險(xiǎn)就難以避免，但是，自動化的出現(xiàn)及應(yīng)用就實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程操作，減少人工作業(yè)，這既可以保證工人的生命健康安全，同時(shí)也在制造過程中降低了人工作業(yè)而帶來的誤差或失誤的概率，生產(chǎn)制造的設(shè)備的性能就有保障，對于使用者來說也是一種安全保障。

（三）機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動化可以極大地節(jié)約生產(chǎn)成本

自動化系統(tǒng)和技術(shù)的應(yīng)用使得生產(chǎn)活動中對于人工的依賴大大降低，工人的工資支出就降低了，其生產(chǎn)支出的成本也就得以降低。同時(shí)，自動化可以最大限度地利用新技術(shù)手段來滿足生產(chǎn)，減少加工環(huán)節(jié)對于物資的浪費(fèi)，是成本節(jié)約成為可能。

（四）機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動化可以完善設(shè)備的功能

自動化系統(tǒng)和技術(shù)是整合當(dāng)前的電子計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)以及數(shù)字化等先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)活動的自動化，其應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)可以豐富設(shè)計(jì)師在對設(shè)備功能設(shè)計(jì)上的思路，不斷完善相關(guān)設(shè)備的功能，使其達(dá)到“一機(jī)多用”的效果。

四、新時(shí)代背景下機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化的發(fā)展前景

機(jī)械設(shè)備在社會各行各業(yè)的應(yīng)用的越廣，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化的發(fā)展前景也就越廣闊，結(jié)合當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動化的發(fā)展現(xiàn)狀和它的優(yōu)勢，筆者以為未來的發(fā)展會集中在以下幾個(gè)方面：

（一）智能化

人工智能在近年來的勢頭相當(dāng)強(qiáng)勁，雖然其在一定程度上引發(fā)了人與機(jī)器誰更重要的大討論，但是筆者以為就機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的自動化發(fā)展來看，智能化是一個(gè)不可避免的大趨勢。這里所說的智能化既包括生產(chǎn)過程的智能化也包括生產(chǎn)加工所制造的設(shè)備的智能化。生產(chǎn)過程的智能化可以在提高生產(chǎn)效率上大有作為，生產(chǎn)出設(shè)備的智能化則可以在更為廣闊的社會生產(chǎn)生活活動中給人類帶來便利。endprint

（二）網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的到來是超出所有人可預(yù)測的范圍的，因此，機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動化必須要在網(wǎng)絡(luò)時(shí)代有所作為，無論是生產(chǎn)活動的過程還是機(jī)械設(shè)備運(yùn)行都要最大化地利用到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)化也就無可避免。網(wǎng)絡(luò)化可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)圖紙、參數(shù)、資料信息查閱共享的及時(shí)性，同時(shí)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用也使遠(yuǎn)程操作成為可能，這樣就極大地提高了生產(chǎn)效率也保證了安全，所以說網(wǎng)絡(luò)化成為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的發(fā)展趨勢也就不足為奇了，畢竟機(jī)械設(shè)計(jì)制造是一個(gè)生產(chǎn)活動的過程，其根本目的脫離不了對于經(jīng)濟(jì)效益的追求，網(wǎng)絡(luò)化在這方面有可為。

（三）微型化

納米、微米技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用使得不少機(jī)械設(shè)備可以從傳統(tǒng)的龐然大物變?yōu)楦走\(yùn)輸?shù)奈⑿驮O(shè)備，減少了機(jī)械產(chǎn)品的體積但并不會影響到其性能和質(zhì)量，這樣的產(chǎn)品就更具有靈活性。眾所周知，當(dāng)前應(yīng)用到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動的機(jī)械設(shè)備都是大型的鋼鐵結(jié)構(gòu)，其體積重量大，但是納米、微米技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)利用新型的材料來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械設(shè)備制造材料，從而實(shí)現(xiàn)微型化。

（四）機(jī)電一體化

機(jī)電一體化是指將機(jī)械技術(shù)、電子電工技術(shù)及自動化技術(shù)通過優(yōu)化整合起來，保證機(jī)械制造可以持續(xù)、穩(wěn)定、高效、協(xié)調(diào)的運(yùn)作。機(jī)電一體化可以保證整個(gè)機(jī)械制造在一定復(fù)雜環(huán)境下的運(yùn)行，同時(shí)以機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)為基礎(chǔ)融合自動化技術(shù)也可以保證機(jī)械制造的遠(yuǎn)程控制，加之網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，自動化分析故障及上傳工作日志成為可能，這對于技術(shù)人員及時(shí)處理相關(guān)問題保障生產(chǎn)效率和安全也非常有效。

（五）綠色化

綠色化是基于環(huán)保理念而提出的新的發(fā)展思路，無論是發(fā)達(dá)國家還是發(fā)展中國家，在發(fā)展社會經(jīng)濟(jì)上都存在著以犧牲環(huán)境為代價(jià)換取經(jīng)濟(jì)效益的做法，人類賴以生存的自然生態(tài)環(huán)境在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)也遭到了毀滅性的破壞，因此，綠色化的理念在社會各行各業(yè)都開始受到重視，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化也不例外。早期的機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)在生產(chǎn)加工活動中都是注重經(jīng)濟(jì)效益而無視環(huán)境保護(hù)，對環(huán)境造成了大量的污染和損害，同時(shí)其機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)理念里也缺少環(huán)境保護(hù)的理念，相關(guān)機(jī)械產(chǎn)品的運(yùn)行也會對環(huán)境造成二次傷害。生態(tài)環(huán)保已經(jīng)成為人類可持續(xù)發(fā)展的不二選擇，所以，綠色化的發(fā)展趨勢也就在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化領(lǐng)域內(nèi)成為必然。

五、結(jié)語

科技進(jìn)步和發(fā)展極大地改變了人們生產(chǎn)生活的方式，機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)也發(fā)生了天翻地覆的變化，尤其是自動化系統(tǒng)和技術(shù)在機(jī)械行業(yè)的發(fā)展應(yīng)用更是“如虎添翼”。然而，我們必須正視在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展方面，機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動化的潛力還是無限的，尤其智能化的趨勢必須要努力攻克，擴(kuò)大機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動化的外延，從而使得機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的發(fā)展更進(jìn)一步，這樣在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展上的作用也將越來越大。

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[3]宋如林.《我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的發(fā)展趨勢》.黑龍江科技信息.2016年12月

作者簡介：鄒金啟（1996.07.18）男，民族：漢，籍貫：貴州省盤縣，學(xué)生，學(xué)歷：本科，單位：貴州大學(xué)明德學(xué)院。endprint