淺析機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用

蔡知延

摘要：自從1946年第一臺(tái)計(jì)算機(jī)問世以來，計(jì)算機(jī)技術(shù)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展?，F(xiàn)如今，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)融入到了各個(gè)行業(yè)之中，為人們提供了更加便捷、智能的服務(wù)。由此可見，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)想要獲得突破性發(fā)展必然離不開計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的應(yīng)用與支持。本文簡(jiǎn)要分析現(xiàn)今計(jì)算機(jī)信息技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域應(yīng)用的大概情況并探討今后計(jì)算機(jī)信息技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造;自動(dòng)化控制;計(jì)算機(jī)技術(shù)

工業(yè)生產(chǎn)作為國(guó)家的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有極其重要的位置。而機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展水平?jīng)Q定了工業(yè)生產(chǎn)能力的高低。因此，在我國(guó)幾乎所有的理科院校都設(shè)立了機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)，為我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)培養(yǎng)了大量的人才。對(duì)企業(yè)而言，在目前經(jīng)濟(jì)全球化的大背景之下，想要確保企業(yè)可以穩(wěn)定持久的的健康發(fā)展，企業(yè)管理者必須高瞻遠(yuǎn)矚，融入到大時(shí)代的發(fā)展進(jìn)程中，不斷促進(jìn)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)融入到機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化制造行業(yè)中。計(jì)算機(jī)信息技術(shù)融入機(jī)械自動(dòng)化制造行業(yè)不僅是現(xiàn)階段的發(fā)展需求，同時(shí)還是機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)發(fā)展過程中的必然趨勢(shì)。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用分析

1.1 輔助技術(shù)

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化技術(shù)涵蓋的范圍非常廣泛，而且在現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)過程中的操作要求十分嚴(yán)格，否則很難達(dá)到理想中的效果。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的運(yùn)用，不僅降低了其對(duì)操作人員技術(shù)要求，而且大大提高了設(shè)備的工作效率，在某種程度上它也推動(dòng)了整個(gè)機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展。作為一種新興科技，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)已經(jīng)在多個(gè)領(lǐng)域中都被廣泛應(yīng)用，在工業(yè)生產(chǎn)、電子通信、互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)中都已經(jīng)取得了相當(dāng)明顯的效果。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)中，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)對(duì)機(jī)械制造產(chǎn)品加工效率的提升尤為顯著，為其帶來了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)可以詳細(xì)分析機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品的外觀尺寸信息，并將其轉(zhuǎn)化為便于處理的數(shù)字信息，使機(jī)械生產(chǎn)參數(shù)全方位地呈現(xiàn)到工作人員眼中，如此一來，機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)過程更加清晰、直觀，可以有效降低設(shè)計(jì)失誤的風(fēng)險(xiǎn)，保證了機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)的實(shí)用性。

1.2 3D模擬技術(shù)

3D模擬技術(shù)的出現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化行業(yè)發(fā)展的推動(dòng)力顯而易見，可以說是徹底改變了這個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)模式。在機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備的在設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)人員通過3D模擬技術(shù)能夠根據(jù)腦海中構(gòu)想的特征、尺寸構(gòu)建三維模型，可以非常直觀的發(fā)現(xiàn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中忽略的細(xì)節(jié)，進(jìn)而使自動(dòng)化設(shè)備在生產(chǎn)之前就可以得到詳盡的優(yōu)化與完善，對(duì)提高設(shè)備的實(shí)用性與經(jīng)濟(jì)性發(fā)揮了不可或缺的作用。除機(jī)械設(shè)計(jì)制造方面以外，3D模擬技術(shù)在機(jī)械生產(chǎn)行業(yè)中也發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。借助3D模擬技術(shù)可以對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的負(fù)載能力、屈服極限、流體分布等特性進(jìn)行全方位的分析，依此來對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行全方位的掌控。在傳統(tǒng)的機(jī)械制造行業(yè)中，大多都是采用物理或化學(xué)方法來檢驗(yàn)產(chǎn)品的質(zhì)量，3D模擬技術(shù)在機(jī)械生產(chǎn)行業(yè)中的應(yīng)用，不僅能夠降低質(zhì)量檢測(cè)的成本，還能夠明顯地提高機(jī)械生產(chǎn)加工的效率和質(zhì)量。

1.3 計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)

在計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)誕生之前，機(jī)械加工設(shè)備都是依靠人工操作來運(yùn)行，不僅加工精度低下、效率不高，而且對(duì)于加工螺旋槳葉片等復(fù)雜造型零件難以適應(yīng)。為了解決這一難題，1952年美國(guó)帕森斯公司研發(fā)了第一臺(tái)三坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床，從此機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)步入了全新的發(fā)展階段。經(jīng)歷過半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)數(shù)控設(shè)備已經(jīng)發(fā)展到了第五代使用微處理器和半導(dǎo)體存貯器的微型計(jì)算機(jī)數(shù)控裝置（簡(jiǎn)稱MNC）。[1]現(xiàn)如今，我國(guó)在計(jì)算機(jī)數(shù)控領(lǐng)域已經(jīng)取得了跨越式的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)了從無到有、從次到精的全面提升，但是距離世界頂尖水平還有不少差距。中國(guó)數(shù)控系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)想要走在世界前列，需要發(fā)憤圖強(qiáng)、大膽創(chuàng)新，建立完備研發(fā)體系，提高自身的總體科研水準(zhǔn)，提高國(guó)產(chǎn)自主品牌的知名度，從而打破德、日在自動(dòng)化數(shù)控領(lǐng)域的壟斷地位。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)

2.1 智能化

從機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)過去半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展歷程來看，機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)制造的發(fā)展是緊隨著現(xiàn)代化先進(jìn)技術(shù)的進(jìn)步而進(jìn)行的。因此，機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)在未來的發(fā)展，必然需要現(xiàn)代化的先進(jìn)技術(shù)驅(qū)動(dòng)，這是整個(gè)機(jī)械制造行業(yè)未來發(fā)展的必然趨勢(shì)。最近十年來，人工智能作為當(dāng)今炙手可熱的新興行業(yè)，取得了舉世矚目的成就.可視化系統(tǒng)、自動(dòng)駕駛、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)等實(shí)際應(yīng)用徹底改變了人們的生活方式。機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)研發(fā)人員也應(yīng)緊隨時(shí)代潮流，積極引入智能化科技，進(jìn)而使機(jī)械自動(dòng)化制造行業(yè)煥發(fā)出新的活力。

2.2 網(wǎng)絡(luò)化

萬(wàn)物互聯(lián)的概念在很久以前就已經(jīng)被提出來了，但是礙于當(dāng)時(shí)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)難以支持大數(shù)據(jù)的傳輸，所以一直無法大規(guī)模應(yīng)用實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)如今，5G時(shí)代即將來臨，在5G網(wǎng)絡(luò)高帶寬和低延遲兩大特性的支持下，大規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)已經(jīng)成為可能。網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)對(duì)于機(jī)械自動(dòng)化制造行業(yè)來說十分重要的。過去機(jī)械自動(dòng)化制造業(yè)的網(wǎng)絡(luò)化只涉及單一環(huán)節(jié)，然而伴隨著5G時(shí)代的到來，營(yíng)銷、售后服務(wù)、生產(chǎn)、采購(gòu)、研發(fā)、等各個(gè)環(huán)節(jié)都可以整合為一體，革命性地提高企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)的工作效率。

2.3 開放化

改革開放初期，由于我國(guó)的工業(yè)基礎(chǔ)相對(duì)薄弱，機(jī)械自動(dòng)化制造的形式相對(duì)比較單一。伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的騰飛，各種新興科技也如雨后春筍般蓬勃發(fā)展。在當(dāng)前的背景條件下，機(jī)械自動(dòng)化制造行業(yè)的選擇越來越多樣化，整體呈現(xiàn)開放性發(fā)展。機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)制造的開放性是指在研發(fā)人員在設(shè)計(jì)以及制造過程中，不應(yīng)僅僅局限于計(jì)算機(jī)的傳統(tǒng)功能，應(yīng)當(dāng)以開放包容的心態(tài)接收新興科技的應(yīng)用。例如在數(shù)控環(huán)節(jié)中采用新出現(xiàn)的仿真加工技術(shù)，可以在計(jì)算機(jī)中模擬加工軌跡，這樣就避免了在實(shí)際生產(chǎn)過程中發(fā)生事故的風(fēng)險(xiǎn)，在很大程度上提高了機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述綜上所述，伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械自動(dòng)化制造行業(yè)才取得了一個(gè)又一個(gè)突破性的發(fā)展。在未來，機(jī)械自動(dòng)化制造行業(yè)也必須依托計(jì)算機(jī)技術(shù)的革新進(jìn)行優(yōu)化，使其向智能化、開放化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，以滿足未來社會(huì)的發(fā)展需求。[2]

參考文獻(xiàn)：

[1]田昊.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中計(jì)算機(jī)技術(shù)的運(yùn)用[J].裝備維修技術(shù)，2019（02）：78.

[2]張敬華.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用分析[J].科技風(fēng)，2019（09）：61.