機械設(shè)計制造及其自動化未來發(fā)展趨勢

師恩雷 王 虹

(1.齊齊哈爾信通機床制造有限公司，黑龍江 齊齊哈爾 161000；2.齊齊哈爾工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161000)

1 機械設(shè)計制造及自動化的特點

1.1 內(nèi)容基礎(chǔ)，涉獵范圍廣

機械設(shè)計制造及自動化包含了機械、設(shè)計、電子、自動化知識，屬于一種綜合性的學(xué)科，機械設(shè)計及其自動化相比于古老的機械制造行業(yè)更具備內(nèi)容的廣泛性，它可以服務(wù)于傳統(tǒng)的機械制造工業(yè)與行業(yè)，也可以服務(wù)于自動化產(chǎn)品的行業(yè)。機械設(shè)計制造及自動化學(xué)科包括從最開始的設(shè)計到中間的制造過程，以及最后的自動化生產(chǎn)，對于機械制造業(yè)及機械加工等行業(yè)來說，這是一門一條龍服務(wù)的專業(yè)科目。機械設(shè)計制造及其自動化不僅涉及制造行業(yè)的專業(yè)內(nèi)容，還彌補了傳統(tǒng)工業(yè)在電子技術(shù)、信息技術(shù)方面的短板和不足，有助于為相關(guān)企業(yè)培養(yǎng)適應(yīng)新時代技術(shù)需求的工業(yè)復(fù)合人才。

1.2 減少浪費資源現(xiàn)象的發(fā)生

在機械設(shè)計制造中要實現(xiàn)自動化技術(shù)未與制造技術(shù)的積極融合，而傳統(tǒng)的機械制造業(yè)多是采用人工設(shè)計和加工制造，對于先進的科學(xué)技術(shù)要求較低，機械設(shè)計制造生產(chǎn)過程中存在一些誤差，特別是一些需要精細(xì)加工的零部件，傳統(tǒng)人工的方式難以達(dá)到實際的技術(shù)和規(guī)格要求，失誤率較高，且工業(yè)生產(chǎn)成本隨之提高了，導(dǎo)致廢品率提高，資源浪費較為嚴(yán)重，且容易造成環(huán)境污染和破壞。自從機械設(shè)計制造加入電子自動化技術(shù)以來，不僅提高了工人的操作水平，還滿足了精細(xì)零件的工藝要求，減少了生產(chǎn)過程中的誤差和失誤，減少了生產(chǎn)中資源浪費的現(xiàn)象，同時，機械加工制造的產(chǎn)品性能也得到了很大地提升，幫助傳統(tǒng)的機械制造行業(yè)打開新的制造大門，有助于機械制造企業(yè)打造值得信賴的品牌。

1.3 提高工業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率

在傳統(tǒng)機械工業(yè)制造的生產(chǎn)線路中，一個零件常常需要2個人或多個人參與到生產(chǎn)線路中。由于傳統(tǒng)機械設(shè)計和制造業(yè)的工藝相對落后，缺乏現(xiàn)代化的制造機械設(shè)備和生產(chǎn)工藝技術(shù)等，使得機械工業(yè)制造產(chǎn)線生產(chǎn)過程相對復(fù)雜，甚至企業(yè)支出了更多的費用用于人工支出，不僅限制了機械設(shè)計與制造企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，還造成了企業(yè)的資金和資源的浪費，且生產(chǎn)環(huán)節(jié)中人工制造的失誤率較高，生產(chǎn)技術(shù)水平相對較低，企業(yè)需要投入大量的資金，只能得到較少的利潤和回報。但是隨著信息自動化技術(shù)的快速發(fā)展，曾經(jīng)需要兩人或多人設(shè)計的零件才能生產(chǎn)，現(xiàn)在只需要一人管理一條流水生產(chǎn)線即可，減少人員費用支出。并且一些特殊危險的生產(chǎn)工序可利用自動化產(chǎn)線進行生產(chǎn)，只需安排人員監(jiān)管機器的正常運作即可，降低工人操作的風(fēng)險，甚至降低職責(zé)病發(fā)生的概率。

1.4 擁有自動控制、檢測、監(jiān)督系統(tǒng)

相比傳統(tǒng)的機械工業(yè)制造產(chǎn)業(yè)運行情況而言，機械設(shè)計制造及自動化不僅增加了自動控制系統(tǒng)，還增加了檢測監(jiān)督系統(tǒng)，進而保障機械制造設(shè)計水平的提高。當(dāng)機械產(chǎn)品生產(chǎn)過程中一些設(shè)備和系統(tǒng)發(fā)生故障時，可以采用自動控制系統(tǒng)，及時暫停機器和設(shè)備的運作，并檢測產(chǎn)生故障的原因，直至設(shè)備修好才能繼續(xù)運作，保障操作人員的安全。機械設(shè)計與制造中要采用自動控制、檢測和監(jiān)督的技術(shù)，提高機械產(chǎn)業(yè)的效率和效益。

2 機械設(shè)計制造及自動化發(fā)展趨勢研究

2.1 更加精密化

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步和發(fā)展，企業(yè)對機械產(chǎn)品工藝要求越來越高，市場對于機械制造的工藝要求更加精細(xì)，特別是航空航天領(lǐng)域的零配件具有超精密化的特點。高密度的精準(zhǔn)加工是機械制造行業(yè)永恒的話題，微型化、科學(xué)化是未來企業(yè)發(fā)展的重中之重，也是未來國家相關(guān)部門針對機械設(shè)計制造研究的主要方向。

2.2 更加智能化

智能化自動化生產(chǎn)技術(shù)比較受到工業(yè)企業(yè)的青睞。因此，機械制造行業(yè)智能化勢在必行，不僅符合工業(yè)生產(chǎn)要求，也能滿足人們生活質(zhì)量的要求。機械制造的智能化主要體現(xiàn)在以下幾點：首先，在產(chǎn)品設(shè)計過程中，可以全部根據(jù)智能系統(tǒng)進行設(shè)計核查，減少人工成本，提高設(shè)計效率；其次，在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，自動化、智能化產(chǎn)線可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低次品率，提高生產(chǎn)效率；最后，通過多功能檢測系統(tǒng)優(yōu)化工序布局，檢測瓶頸工序，提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率。

2.3 一體化發(fā)展

隨著科技的不斷進步，現(xiàn)代社會對于機械設(shè)計與制造的產(chǎn)品質(zhì)量要求越來越高，單一的制造模式已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代科技的需要，因此，機械制造產(chǎn)業(yè)必須朝著一體化或集成化技術(shù)的方向發(fā)展。例如，光機電一體化，將機器、光感傳感器、電子處理器等組合而成新的一體化、多功能化的機器，其具有體積小、運行速度快、功能多、智能化、精密化等多個優(yōu)點，是未來工業(yè)制造發(fā)展的趨勢，例如精密測量儀器、醫(yī)療儀器、航天航空測量等儀器、車輛等交通工具的核心裝置等等。

2.4 自動化技術(shù)的應(yīng)用

機械設(shè)計及制造過程中加入自動化技術(shù)是其發(fā)展的關(guān)鍵，機械制造自動化是其發(fā)展的重要趨勢，在機械制造企業(yè)要善于運用自動化技術(shù)提高機械設(shè)計制造的效率，有效地降低產(chǎn)品的廢品率，提高機械零部件的制造設(shè)計效果，尤其是一些精密零部件等，要采用自動化技術(shù)，例如使用數(shù)字化機床，設(shè)置基本的一些參數(shù)，保證機械零部件的規(guī)格符合實際的需要，同時發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整，有效降低廢品率，提高機械制造產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)效率，提高機械制造產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益，促進相關(guān)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3 總結(jié)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機械制造產(chǎn)業(yè)對信息技術(shù)水平的要求越來越高，由于機械設(shè)計與制造過程中自動化技術(shù)的不斷融入，開闊了機械制造行業(yè)的范圍和領(lǐng)域，促進制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，提高了機械部件的生產(chǎn)效率，提升了機械產(chǎn)品的質(zhì)量，使其符合實際設(shè)備等要求的規(guī)格，減少了人工的成本。