論機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展方向

范義

摘 要：在以科學(xué)技術(shù)為第一生產(chǎn)力的當(dāng)今社會(huì)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)作為一門新興學(xué)科，其在工、農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用有效提升生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量，特別是在工業(yè)發(fā)展中，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)因其可靠性、高效性、節(jié)能性以及多功能性等特征促使現(xiàn)代工業(yè)實(shí)現(xiàn)了多元化發(fā)展方向。

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

1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化設(shè)計(jì)原則

1.1 信息交互轉(zhuǎn)換

在滿足人類發(fā)展基本需求的同時(shí)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化還需具備信息轉(zhuǎn)換能量的功能，此為人類獲取所需信息的必然程序。從設(shè)計(jì)、制造以及功能的實(shí)現(xiàn)，機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)通過技術(shù)與產(chǎn)品的結(jié)合，有效形成了一個(gè)完整的系統(tǒng)。

機(jī)電一體化技術(shù)與機(jī)電一體化產(chǎn)品為機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的主要內(nèi)容，同時(shí)基于人們使用需求的滿足，其又包括設(shè)計(jì)與制造功能，且其內(nèi)部的有機(jī)聯(lián)系為功能實(shí)現(xiàn)的決定性因素。

1.2 不斷創(chuàng)新

作為影響機(jī)械設(shè)計(jì)制造綜合性能的核心因素，技術(shù)創(chuàng)新對(duì)于企業(yè)發(fā)展至關(guān)重要?；诳茖W(xué)技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)品呈現(xiàn)出多元化功能與精細(xì)化使用過程，其各自特征與優(yōu)勢(shì)日趨明顯，為企業(yè)發(fā)展有效擴(kuò)大了市場(chǎng)占有率與綜合競(jìng)爭(zhēng)力。對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造而言，科技力量投入越多其功能便越發(fā)完備，故而依據(jù)科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，加強(qiáng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)，為機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)發(fā)展的必然性以及必要性選擇。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化實(shí)際應(yīng)用

2.1 農(nóng)業(yè)領(lǐng)域

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化在我國(guó)農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用，其不僅使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)因機(jī)械設(shè)備精度的提升而形成促進(jìn)作用，同時(shí)還在一定程度上加快了經(jīng)濟(jì)建設(shè)。相比于發(fā)達(dá)國(guó)家，我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)方面應(yīng)用較晚，技術(shù)水平與精度控制差異明顯，并且對(duì)于機(jī)械設(shè)備的精度建設(shè)主要集中在農(nóng)業(yè)節(jié)肥與節(jié)水方面，例如通過精準(zhǔn)控制技術(shù)應(yīng)用，使農(nóng)業(yè)灌溉在滿足需求的基礎(chǔ)上減少水資源的用量，以此達(dá)到節(jié)約用水的目的。但是基于國(guó)際形式與我國(guó)基本國(guó)情的分析，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化建設(shè)在我國(guó)農(nóng)業(yè)應(yīng)用方面還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，為達(dá)到精準(zhǔn)化要求，本文建議：

1）基于國(guó)外先進(jìn)技術(shù)與經(jīng)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，同時(shí)結(jié)合我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀，集中農(nóng)業(yè)發(fā)展科研力量，將農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備在技術(shù)實(shí)施完善，同時(shí)加快精度化建設(shè)速度。

2）以科學(xué)技術(shù)為依托，優(yōu)化農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化建設(shè)，解放勞動(dòng)力，降低勞動(dòng)量，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)。

2.2 工業(yè)領(lǐng)域

相比于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化在我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用更為廣泛。以Pro/E數(shù)控加工過程為例，數(shù)控編程作為Pro/NC數(shù)控加工的核心技術(shù)，其對(duì)幾何圖形數(shù)字化、形成器件加工軌跡與操作仿真到數(shù)控程序等過程，主要是通過圖形、機(jī)器與操作員的互相融合來完成。為了確定數(shù)控加工方法、路線、工藝及其參數(shù)，需通過計(jì)算具體數(shù)據(jù)將器件軌跡獲取，以此將工件的數(shù)控加工過程依據(jù)數(shù)控機(jī)床采用的代碼和程序格式顯示出來。

1）儲(chǔ)存環(huán)境參數(shù)（包括零件尺寸及圖形、技術(shù)要求和器件工藝要求等）于Pro/NC數(shù)據(jù)庫(kù)，然后確定器件在數(shù)控加工中的工藝參數(shù)、加工路線及輔助功能參數(shù)，最后以數(shù)控機(jī)床原始加工代碼為依據(jù)將數(shù)控機(jī)床驅(qū)動(dòng)，以此實(shí)現(xiàn)器件的加工。

2）對(duì)于加工軌跡在Pro/E數(shù)控加工中的設(shè)計(jì)，其過程必須以規(guī)定的加工工藝步驟為遵循，而數(shù)控程序流程和加工思路在實(shí)際加工邏輯中表現(xiàn)一致，在此過程中，通過對(duì)數(shù)控切割中刀具參數(shù)的設(shè)置，可根據(jù)實(shí)際需求合理設(shè)計(jì)刀具用來數(shù)控加工，而對(duì)于刀具的切割軌跡，則可通過工藝數(shù)據(jù)由加工系統(tǒng)計(jì)算得出并生成CL文件。

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

3.1 結(jié)合大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)

基于大數(shù)據(jù)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)，在數(shù)據(jù)收集、分析以及處理環(huán)節(jié)中彰顯出獨(dú)特的作用，對(duì)自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重大的推動(dòng)意義。自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)涉及內(nèi)容繁多，其中以工業(yè)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、智能儀表與智能傳感器最為典型，在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)中，融入大數(shù)據(jù)分析后對(duì)于數(shù)據(jù)分析與處理效率因多于計(jì)算過程與不必要環(huán)節(jié)的有效省去而得到顯著提升，應(yīng)用效果表現(xiàn)明顯。

3.2 應(yīng)用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及，“互聯(lián)網(wǎng)+”模式影響范圍隨之?dāng)U大，在此背景下，數(shù)據(jù)信息安全對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化而言逐漸發(fā)展為關(guān)鍵性問題。基于設(shè)備數(shù)據(jù)信息安全的提升，大數(shù)據(jù)的不斷研發(fā)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化數(shù)據(jù)信息的深度挖掘相互結(jié)合，在此模式下，使傳統(tǒng)數(shù)據(jù)信息保護(hù)技術(shù)存在的缺陷與不足實(shí)現(xiàn)了有效改善。在傳統(tǒng)的信息模式下，當(dāng)信息安全出現(xiàn)危機(jī)時(shí)，系統(tǒng)需要對(duì)信息進(jìn)行事后修補(bǔ)，在信息管理中處于被動(dòng)地位。而引入了大數(shù)據(jù)技術(shù)，能夠?qū)?shù)據(jù)信息的安全進(jìn)行事前預(yù)測(cè)，并且在自動(dòng)化技術(shù)下，基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的安全測(cè)評(píng)，并自動(dòng)制定應(yīng)急處理方案，即對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化數(shù)據(jù)信息能夠進(jìn)行自動(dòng)防護(hù)。

3.3 實(shí)現(xiàn)智能化控制

對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)業(yè)而言，智能化以實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備能動(dòng)性操作為目的，在接受人為操作的同時(shí)還可在一定范圍內(nèi)實(shí)施自我判斷與自我選擇。而智能化功能的實(shí)現(xiàn)，其需依靠生理學(xué)、心理學(xué)、運(yùn)籌學(xué)與計(jì)算機(jī)學(xué)等諸多學(xué)科，通過多種學(xué)科的有效結(jié)合，促使機(jī)械設(shè)備具備模擬人工智能的能力，進(jìn)而通過人類工作的代替而大幅解放勞動(dòng)力。需要注意的是，智能化并非可完全代替人力勞動(dòng)，而我們所期待的智能機(jī)械則是可模仿人類的決策能力，能夠自我判斷和自我行動(dòng)。

4 結(jié)語(yǔ)

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用使我國(guó)現(xiàn)代生產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)了智能化、一體化以及多元化發(fā)展方向，新時(shí)代的發(fā)展背景下，要想時(shí)刻保證生產(chǎn)技術(shù)的科學(xué)性與先進(jìn)性，則須我們基于時(shí)代發(fā)展的需求不斷探索與不斷創(chuàng)新。

參考文獻(xiàn)：

[1]顧佳輝.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展方向研究[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014.