解析機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的技術(shù)核心

高衛(wèi)棟

摘 要：現(xiàn)如今，我國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)在快速的發(fā)展，隨之帶起了各種新興產(chǎn)業(yè)和舊產(chǎn)業(yè)的革新。得益于此，我國(guó)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造水平顯著提高，逐漸進(jìn)入自動(dòng)化的時(shí)代。當(dāng)前階段社會(huì)需求不斷提高，傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造已經(jīng)無(wú)法對(duì)其進(jìn)行滿足，自動(dòng)化機(jī)械設(shè)計(jì)制造適時(shí)出現(xiàn)且具有更大優(yōu)勢(shì)：降低資源的損耗；生產(chǎn)效率更高；產(chǎn)品質(zhì)量更高；更加安全等。所以為了使得機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化作用的最大限度發(fā)揮，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造以及自動(dòng)化的相關(guān)特點(diǎn)進(jìn)行深入分析十分有必要。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；機(jī)械制造；自動(dòng)化；核心技術(shù)

引言

我國(guó)正在處于工業(yè)化的進(jìn)程中，從歷史的角度來(lái)說(shuō)，工業(yè)作為我國(guó)發(fā)展的根本基礎(chǔ)，不僅支撐了國(guó)家經(jīng)濟(jì)更是作為現(xiàn)代化核心而存在，是我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)化社會(huì)由傳統(tǒng)社會(huì)過(guò)渡的具體展現(xiàn)形式。相關(guān)專業(yè)人員將先進(jìn)科學(xué)技術(shù)與實(shí)際相結(jié)合，有力的推動(dòng)工業(yè)化進(jìn)程，作為我國(guó)綜合能力提升的堅(jiān)強(qiáng)后盾。

1制造與自動(dòng)化發(fā)展的基本原則

1.1功能性層面的基本需求

機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備的出現(xiàn)主要是為了滿足人們生活的根本需要，隨著時(shí)代的進(jìn)步，其相關(guān)核心技術(shù)也需要得到相應(yīng)的發(fā)展，從而在能量和信息數(shù)據(jù)之間不斷轉(zhuǎn)化，并且根據(jù)人們的需要獲得相應(yīng)的能量或者數(shù)據(jù)資料。而機(jī)械自動(dòng)化的新技術(shù)可以將產(chǎn)品與技術(shù)加以整合，從而形成綜合性的技術(shù)種類，不論是前期的產(chǎn)品設(shè)計(jì)還是后期產(chǎn)品功能的實(shí)現(xiàn)都可以有效完成，進(jìn)而形成了一個(gè)較為完善的自動(dòng)化系統(tǒng)。

1.2應(yīng)用多種先進(jìn)技術(shù)

1.2.1人工智能

依靠處理或者加工具體過(guò)程，人工智能對(duì)原有產(chǎn)品的實(shí)際形態(tài)進(jìn)行相應(yīng)的改變，適當(dāng)增加一些自組織輸出產(chǎn)品以及人機(jī)一體化的作用。從市場(chǎng)角度來(lái)看，現(xiàn)代機(jī)械加工設(shè)備在未來(lái)將具有更高級(jí)的類人類思維的能力。

1.2.23維列印

隨著3D打印的材料飛速發(fā)展，未來(lái)將不限于普通的增量材料加工方式，例如分子材料，生物材料等。執(zhí)行系統(tǒng)也將擺脫電機(jī)的束縛，而直接通過(guò)場(chǎng)作用力將3D數(shù)據(jù)信息列印成型，完全顛覆制造概念。

1.2.3VR系統(tǒng)

為了能夠設(shè)計(jì)出更多具有特色的產(chǎn)品，首要工作便是針對(duì)產(chǎn)品的基本功能展開(kāi)相應(yīng)的仿真測(cè)試研究，包含生產(chǎn)過(guò)程的虛擬制造驗(yàn)證，虛擬仿真技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作相結(jié)合仍然具有比較大的發(fā)展空間。在未來(lái)一定還會(huì)有更多獨(dú)具特色的自動(dòng)化產(chǎn)品出現(xiàn)。這一切都需要新型技術(shù)予以支撐，從而才能確保設(shè)計(jì)的合理性以及科學(xué)性。

2機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的技術(shù)核心

2.1機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)的人格化

近年來(lái)，大量的機(jī)械產(chǎn)品逐漸出現(xiàn)在人們的視線當(dāng)中，并且得到了進(jìn)一步的更新?lián)Q代，主要目的在于與人民群眾的生活以及生產(chǎn)需求相適應(yīng)，因此，機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)展現(xiàn)的是人格化特征，更好地把人民群眾的生活需求在機(jī)械產(chǎn)品當(dāng)中進(jìn)行融入，利用機(jī)械產(chǎn)品達(dá)到目的嗎，彰顯的是這一領(lǐng)域內(nèi)技術(shù)和知識(shí)密集性。限現(xiàn)階段，機(jī)械設(shè)計(jì)的制造和其自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)在很多企業(yè)中進(jìn)行了廣泛地應(yīng)用。人們的日常辦公和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域與居住等多個(gè)方面都實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化發(fā)展，與人民群眾的需求相適應(yīng)，有助于人們生活更加便利，充分習(xí)發(fā)揮了機(jī)械產(chǎn)品自身的價(jià)值。

2.2機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)的數(shù)控技術(shù)

對(duì)于數(shù)控技術(shù)來(lái)說(shuō)，其主要通過(guò)對(duì)電腦程序的利用，實(shí)現(xiàn)控制機(jī)器的目的，根據(jù)設(shè)計(jì)人員預(yù)先所編的程序加工并制造機(jī)械零件。最初的時(shí)候，數(shù)控技術(shù)是由美國(guó)人進(jìn)行研發(fā)和使用的，之后逐漸向其他國(guó)家進(jìn)行轉(zhuǎn)入。我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程越來(lái)越快，數(shù)控技術(shù)得到了廣泛地應(yīng)用。數(shù)控技術(shù)的大量應(yīng)用不但促進(jìn)了生產(chǎn)機(jī)械化程度的加深，同時(shí)，還促進(jìn)了生產(chǎn)效率的提高，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有所保障。現(xiàn)階段數(shù)控技術(shù)的發(fā)展逐漸智能化和網(wǎng)絡(luò)化與開(kāi)放化，隨著互聯(lián)網(wǎng)的不斷進(jìn)步，控制電腦化使得互聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)和建設(shè)逐漸進(jìn)步，企業(yè)的生產(chǎn)管理者能夠?qū)ιa(chǎn)進(jìn)程進(jìn)行遠(yuǎn)程的監(jiān)督和管理，促進(jìn)了工作效率以及質(zhì)量的提升。加之，數(shù)控技術(shù)在和國(guó)計(jì)民生相關(guān)行業(yè)中的應(yīng)用，例如IT和醫(yī)療與汽車以及輕工業(yè)等不同行業(yè)中該技術(shù)都發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，尤其是在高精加工業(yè)領(lǐng)域中。因此可以看出，數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造和自動(dòng)化技術(shù)中占據(jù)著至關(guān)重要的地位。

2.3機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)的智能技術(shù)

就智能技術(shù)來(lái)說(shuō)，其主要是指計(jì)算機(jī)技術(shù)和精密的傳感技術(shù)以及GPS定位的技術(shù)的應(yīng)用，其在生產(chǎn)和生活等多個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛地應(yīng)用。機(jī)械設(shè)計(jì)的制造過(guò)程中，運(yùn)用智能化技術(shù)改善了管理人員在工作中的環(huán)境，降低了工作強(qiáng)度，特別是生產(chǎn)難度較大和精細(xì)程度較高以及規(guī)模較大的一些機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的過(guò)程中，應(yīng)用智能技術(shù)更好地解決了存在的難題。智能技術(shù)發(fā)展的核心是指程序設(shè)定，亟需設(shè)計(jì)人員進(jìn)行程序設(shè)定以及指令編排，實(shí)現(xiàn)機(jī)器智能化，對(duì)人工智能有所代替。智能技術(shù)的應(yīng)用可以達(dá)到運(yùn)用人工不能做到的一些操作，很好地降低誤差。

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

3.1微型化

在20實(shí)際80年代，機(jī)械自動(dòng)化也開(kāi)始向微觀層面進(jìn)行發(fā)展，一個(gè)是機(jī)械的自動(dòng)化產(chǎn)品的微型化，微型化產(chǎn)品在性能上有著較高的優(yōu)勢(shì)，諸如產(chǎn)品的整體體積偏小、能源損耗較少以及活動(dòng)具有較強(qiáng)的靈活性特點(diǎn)，從而可以大幅度減少資源的浪費(fèi)，并且可以減少資金成本的投入。二是企業(yè)規(guī)模的微型化，由于網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，企業(yè)分工進(jìn)一步細(xì)化，繼而向小而精的方向發(fā)展。

3.2網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)

由于通訊信息技術(shù)的發(fā)展，今后的機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)將會(huì)更加有效率的生產(chǎn)。所有的工作區(qū)域都由網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)。員工在辦公室就能監(jiān)管到整個(gè)生產(chǎn)制造流程，進(jìn)行全面的監(jiān)控。每當(dāng)有地方出現(xiàn)問(wèn)題，員工就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并采取相應(yīng)的措施解決問(wèn)題，從而對(duì)重大傷亡事故進(jìn)行有效避免。例如當(dāng)某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，被檢測(cè)員工檢查到，就可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)告知修理人員前來(lái)修理。

3.3虛擬化趨勢(shì)

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展必然是朝向虛擬化，它真實(shí)度較高，并且降低了能源的浪費(fèi)，有助于實(shí)現(xiàn)各個(gè)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在未來(lái)，一切機(jī)械設(shè)計(jì)在電腦上完成，并且可以通過(guò)全息技術(shù)投影出來(lái)，讓合作者看到更真實(shí)的成品，這樣不僅可以降低生產(chǎn)成本，也為企業(yè)的全面機(jī)械生產(chǎn)自動(dòng)化奠定了基礎(chǔ)，并提高機(jī)械自動(dòng)化額效率。例如，一個(gè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)在電腦上做出三維立體模型圖，然后使用3D技術(shù)將之投影來(lái)獲取更詳細(xì)的數(shù)據(jù)。

3.4數(shù)字化趨勢(shì)

在信息技術(shù)高度發(fā)達(dá)的當(dāng)代，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化越來(lái)越像數(shù)字化進(jìn)行發(fā)展。其具體表現(xiàn)為在制作過(guò)程中，制造技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，以數(shù)字技術(shù)為核心，通過(guò)高性能的電腦進(jìn)行數(shù)字化的綜合信息設(shè)計(jì)處理工作。在數(shù)字化的設(shè)計(jì)工作下，企業(yè)能夠提高設(shè)計(jì)的整體效率以及產(chǎn)品自身品質(zhì)，這樣就能滿足當(dāng)代用戶多樣的需求，刺激人們進(jìn)行高消費(fèi)，從而達(dá)到促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的目的。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著改革開(kāi)放的進(jìn)一步深入，近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)得到了快速發(fā)展。就目前經(jīng)濟(jì)建設(shè)的現(xiàn)狀而言，機(jī)械產(chǎn)品推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步增長(zhǎng)，發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。受到科學(xué)技術(shù)發(fā)展的影響，隨之制造企業(yè)也不斷進(jìn)步，對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品的自動(dòng)化要求越來(lái)越高，提高了機(jī)械產(chǎn)品本身的自動(dòng)化水平。目前的機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)早已不能離開(kāi)自動(dòng)化系統(tǒng)所發(fā)展，機(jī)械自動(dòng)化還需要不斷創(chuàng)新，推動(dòng)我國(guó)工業(yè)企業(yè)的發(fā)展。

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（作者單位：弗蘭德傳動(dòng)系統(tǒng)有限公司）