機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展方向分析

欒忠平

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，為了謀求可持續(xù)發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用是不可阻擋的。隨著機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動(dòng)化的應(yīng)用，機(jī)械設(shè)備的綜合性能得到了極大的提升，突出了智能和人性的特點(diǎn)，也對(duì)整個(gè)社會(huì)生活產(chǎn)生了巨大的影響。目前，機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動(dòng)化得到了進(jìn)一步的發(fā)展，完善和創(chuàng)新，機(jī)械設(shè)計(jì)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造以及自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展中，涉及一些關(guān)鍵類型的技術(shù)。它們彼此密切相關(guān)并相互滲透。因此，我們應(yīng)該積極探索和尋求機(jī)械制造業(yè)的新發(fā)展目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造;自動(dòng)化;發(fā)展

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化指的是以機(jī)械設(shè)計(jì)與制造為基礎(chǔ)，以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品智能化的設(shè)計(jì)與制造為目標(biāo)，在機(jī)械制造企業(yè)研究各種工業(yè)機(jī)械裝備及機(jī)電產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行控制到生產(chǎn)過(guò)程的一項(xiàng)綜合技術(shù)，通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)讓機(jī)械設(shè)計(jì)制造變得更加自動(dòng)化、人性化和智能化。當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)的擴(kuò)大及人工勞力成本的增加，眾多行業(yè)都希望實(shí)現(xiàn)工作過(guò)程機(jī)械化，提高工作效率，降低成本，增強(qiáng)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化是實(shí)現(xiàn)機(jī)械化的的核心，對(duì)其他科學(xué)技術(shù)的發(fā)展具有奠基作用，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的起著重要作用，成為各行各業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化優(yōu)勢(shì)分析

目前，與傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)和制造相比，我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動(dòng)化技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)在于其“自動(dòng)化”。通過(guò)自動(dòng)化的研究和設(shè)計(jì)，首先，對(duì)于生產(chǎn)人員來(lái)說(shuō)，他們的工作壓力會(huì)降低。他們不需要像以前那樣從事高強(qiáng)度工作，其次，通過(guò)機(jī)械設(shè)計(jì)。使用制造和自動(dòng)化技術(shù)提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造技術(shù)在許多操作環(huán)節(jié)中的應(yīng)用需要人為控制，一旦控制不合適，就容易產(chǎn)生較大的誤差。通過(guò)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造以及自動(dòng)化技術(shù)的使用，可以最大程度地保證產(chǎn)品的準(zhǔn)確性，并且產(chǎn)品的質(zhì)量可以更加可靠。最后，與傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)和制造技術(shù)相比，目前的機(jī)械設(shè)計(jì)和制造以及自動(dòng)化技術(shù)包含多種技術(shù)，這些技術(shù)的存在可以更加滿足機(jī)器在功能方面的具體要求。由于制造業(yè)涉及面廣，產(chǎn)品不同，機(jī)械設(shè)備的使用也不同，這就決定了企業(yè)必須根據(jù)企業(yè)的生產(chǎn)要求選擇合適的機(jī)械設(shè)備。然而，在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化技術(shù)中，充分考慮了不同企業(yè)的不同生產(chǎn)要求，滿足了企業(yè)的多功能要求。可以看出，機(jī)械設(shè)計(jì)，制造和自動(dòng)化技術(shù)是中國(guó)科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的研究所產(chǎn)生的一種技術(shù)。它更精致，更智能，更系統(tǒng)，更科學(xué)。通過(guò)該技術(shù)在企業(yè)中的有效應(yīng)用，可以解決生產(chǎn)能力差，生產(chǎn)效率低，員工工作量大的問(wèn)題?？梢哉f(shuō)，目前的機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動(dòng)化技術(shù)可以更好地滿足現(xiàn)代工業(yè)對(duì)生產(chǎn)力的發(fā)展需求。

2 現(xiàn)代機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)

目前，我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)并不是追求全自動(dòng)化或高度自動(dòng)化，也不是開(kāi)發(fā)自動(dòng)化和自動(dòng)化發(fā)熱的時(shí)候。作為一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，必須考慮所有生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題的前提。中國(guó)消化和吸收國(guó)外柔性制造系統(tǒng)戶。首先，要在保證必要的生產(chǎn)靈活性的前提下優(yōu)化人機(jī)界面，不要過(guò)分追求自動(dòng)化，盡可能建立更完善的信息系統(tǒng)，充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)管理的效益。先進(jìn)的自動(dòng)化設(shè)備和通用設(shè)備共存于系統(tǒng)中，系統(tǒng)的某些環(huán)節(jié)允許人工干預(yù)。這是一種典型的自動(dòng)化技術(shù)解決方案，結(jié)合了國(guó)情和先進(jìn)原則。要跟進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，開(kāi)發(fā)，推廣和開(kāi)發(fā)適合中國(guó)國(guó)情的技術(shù)。目前，在消化，吸收和整合世界有用的自動(dòng)化技術(shù)理論的基礎(chǔ)上，我們應(yīng)該努力從中國(guó)機(jī)械制造業(yè)的實(shí)際情況發(fā)展和創(chuàng)新，形成具有民族特色的發(fā)展自動(dòng)化技術(shù)理論和理論，并開(kāi)展圍繞計(jì)算機(jī)技術(shù)開(kāi)發(fā)柔性自動(dòng)化技術(shù)的研究，以便適用。在使用它的前提下，迫切需要解決的企業(yè)應(yīng)用項(xiàng)目應(yīng)在獲得實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)后推廣應(yīng)用。外國(guó)，如歐洲的中等發(fā)達(dá)國(guó)家，也發(fā)展了部分整合。我們應(yīng)該實(shí)施有利于利益的政策，有能力支持投資，并在未來(lái)?xiàng)l件成熟時(shí)實(shí)現(xiàn)適合中國(guó)國(guó)情和企業(yè)特征的適度整合。

3 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展方向

3.1 網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展方向

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)充滿了人們的生活和工作。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，雖然通過(guò)網(wǎng)絡(luò)觀察了制造過(guò)程，但通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接機(jī)械設(shè)計(jì)記錄和研究了機(jī)械設(shè)備的工作狀態(tài)，一些簡(jiǎn)單的控制效果已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了，但基于網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械設(shè)計(jì)和制造還沒(méi)有真正實(shí)現(xiàn)。例如，在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造以及自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)時(shí)，假設(shè)設(shè)計(jì)或其他系統(tǒng)的細(xì)節(jié)會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量，并且當(dāng)相關(guān)維護(hù)人員不在現(xiàn)場(chǎng)時(shí)，生產(chǎn)只能在相關(guān)維護(hù)人員在場(chǎng)之前停止，以便在繼續(xù)生產(chǎn)之前解決問(wèn)題，這也將導(dǎo)致很長(zhǎng)時(shí)間。停產(chǎn)導(dǎo)致嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。然而，在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持下，借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，信息技術(shù)，遠(yuǎn)程控制技術(shù)和傳感器技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)備維護(hù)的能力。即使出現(xiàn)某種故障或問(wèn)題，網(wǎng)絡(luò)也可以用來(lái)及時(shí)獲得幫助，減少停機(jī)時(shí)間，從而提高經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 機(jī)電一體化發(fā)展方向

機(jī)電一體化是制造業(yè)的總體發(fā)展方向。它可以簡(jiǎn)單地理解為技術(shù)和系統(tǒng)的升級(jí)。目前，在許多工業(yè)生產(chǎn)中，機(jī)電一體化技術(shù)在許多工業(yè)領(lǐng)域取得了顯著的增長(zhǎng)和成就。在機(jī)電一體化的基礎(chǔ)上應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)必然會(huì)完全取代人力，對(duì)設(shè)計(jì)和制造過(guò)程給予相應(yīng)的管理和控制，有效地整合不同的電子設(shè)備和不同的機(jī)械設(shè)備?？梢孕纬梢徽子呻娮釉O(shè)備控制的機(jī)械設(shè)備，可以借助智能和自動(dòng)化技術(shù)完成設(shè)計(jì)和制造過(guò)程。在一定程度上，機(jī)電一體化是機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動(dòng)化技術(shù)的延伸，機(jī)電一體化的實(shí)現(xiàn)是機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的必然發(fā)展趨勢(shì)。

3.3 數(shù)字化發(fā)展方向

為了在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上提高機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的效率和能力，開(kāi)發(fā)數(shù)字技術(shù)是一個(gè)非常有效的措施。數(shù)字技術(shù)在工業(yè)中具有非常典型的發(fā)展作用。它可以通過(guò)各種數(shù)字信息顯示相應(yīng)的數(shù)據(jù)。同時(shí)，它可以在設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中以數(shù)字模型的方式進(jìn)行仿真和驗(yàn)證，從而有效地避免設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中由于某些錯(cuò)誤引起的生產(chǎn)質(zhì)量和效率問(wèn)題。

3.4 智能化

智能化是21世紀(jì)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的重要發(fā)展方向?！爸悄堋痹谶@里指的是機(jī)器行為的描述，它基于控制理論并吸收新思想和新方法，如人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混合動(dòng)力學(xué)來(lái)模擬人類智能，使其具有判斷和推理能力，邏輯思維能力和獨(dú)立決策能力，從而實(shí)現(xiàn)更高的控制目標(biāo)。實(shí)際上，使機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品具有低級(jí)智能或人類智能的一部分是完全可能和必要的。

3.5 模塊化

模塊化是一個(gè)重要而艱巨的項(xiàng)目。由于機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品和制造商種類繁多，開(kāi)發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口，電氣接口，電源接口和環(huán)境接口的機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品單元非常復(fù)雜但非常重要。例如，開(kāi)發(fā)了集減速，智能減速和電動(dòng)機(jī)于一體的動(dòng)力裝置。它具有視覺(jué)，圖像處理，識(shí)別和測(cè)距功能，以及可以完成典型操作的各種機(jī)械設(shè)備。通過(guò)這種方式，可以通過(guò)使用標(biāo)準(zhǔn)單元快速開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，并且還可以擴(kuò)展生產(chǎn)規(guī)模。顯然，從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，我們可以肯定模塊化將為機(jī)械自動(dòng)化企業(yè)帶來(lái)光明的前景，無(wú)論是生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械自動(dòng)化單元的企業(yè)還是生產(chǎn)機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品的企業(yè)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在新形勢(shì)下對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行更深入的研究，探索其發(fā)展的方向，不僅能夠提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，還能夠加強(qiáng)設(shè)備操作的安全可靠性，減輕工作人員的工作壓力。同時(shí)也拓寬了機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化得發(fā)展領(lǐng)域。

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