機(jī)械設(shè)計制造及其自動化在現(xiàn)代企業(yè)中的發(fā)展探討

摘要：本文對機(jī)械設(shè)計制造及其自動化在現(xiàn)代企業(yè)中的發(fā)展進(jìn)行了探討，文章從闡述機(jī)械設(shè)計制造及其自動化概念入手，進(jìn)一步分析了自動化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)的應(yīng)用現(xiàn)狀，并介紹了其在現(xiàn)代企業(yè)中存在的問題，在此基礎(chǔ)上提出了機(jī)械設(shè)計制造自動化的發(fā)展及其措施、研究了機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化;現(xiàn)代企業(yè);應(yīng)用現(xiàn)狀;發(fā)展方向

前言

隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速進(jìn)步，對機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)制造有著較高的安全、性能方面的需求，這就推動了機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的出現(xiàn)。該自動化系統(tǒng)在企業(yè)中進(jìn)行了相當(dāng)廣泛的運(yùn)用——這包括其在生產(chǎn)資料供應(yīng)中、自動化檢測工程中、零部件裝配中的運(yùn)用等;但在這些運(yùn)用層面上，尚且存在著機(jī)械設(shè)計制造及其自動化系統(tǒng)對于輔助工具的依賴性強(qiáng)、相關(guān)技術(shù)的起步比較晚、缺乏機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的人才等問題，如何解決這些問題，值得思考。

一、機(jī)械設(shè)計制造及其自動化概述

（一）機(jī)械設(shè)計制造及其自動化概念

在傳統(tǒng)的操作模式中，機(jī)械生產(chǎn)更多地依靠人力，且一個企業(yè)的生產(chǎn)任務(wù)往往要有數(shù)量可觀的員工同時參與，完成大批量的規(guī)?；a(chǎn)，在此環(huán)節(jié)中，生產(chǎn)人員需要對機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)情況等做全面的實時的嚴(yán)格監(jiān)管，以免流水線上出現(xiàn)問題和隱患。毫無疑問，這種嚴(yán)重依賴人力操作的生產(chǎn)與管理模式，在很大程度上造成了資源的浪費，且其工作效率極低，這與現(xiàn)代化的企業(yè)運(yùn)行無疑有著一定的不吻合之處。

（二）機(jī)械設(shè)計制造及其自動化特點

和傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計及制造模式有所區(qū)別的是，自動化模式能充分發(fā)揮現(xiàn)代化技術(shù)的優(yōu)勢，將電子設(shè)備、信息化手段作為重要依托，實現(xiàn)機(jī)械生產(chǎn)的自動化、集成化操作，進(jìn)而確保工作效率與質(zhì)量。事實上，機(jī)械設(shè)計制造及其自動化是對一系列現(xiàn)代化理念與技術(shù)工藝的全面整合與利用，對不同的設(shè)計方法加以深度的融合與協(xié)調(diào)，因此它能達(dá)到較高的數(shù)據(jù)分析與處理精度;能夠?qū)ぷ髁鞒踢M(jìn)行精簡與優(yōu)化，改善機(jī)械制造效率;而現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的使用則能進(jìn)一步控制生產(chǎn)環(huán)節(jié)的出錯概率，使得作業(yè)更為安全穩(wěn)定。不僅如此，機(jī)械設(shè)計與制造自動化系統(tǒng)內(nèi)增加了全面監(jiān)管與報警的功能，因此它可以對整個生產(chǎn)作業(yè)流程進(jìn)行全面實時監(jiān)控，只要生產(chǎn)過程中出現(xiàn)障礙或者不規(guī)范之處，它能迅速監(jiān)測到并且做出反應(yīng)，發(fā)出警示信息以供工作人員注意，迅速采取科學(xué)的問題分析與處理措施，避免問題大范圍擴(kuò)張。

二、自動化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)的應(yīng)用

（一）生產(chǎn)資料供應(yīng)中的自動化應(yīng)用

如前文所述，機(jī)械設(shè)計及制造自動化與傳統(tǒng)機(jī)械行業(yè)的操作模式有著顯著差異，它改變了傳統(tǒng)生產(chǎn)車間依靠人力進(jìn)行零件、產(chǎn)品生產(chǎn)的局面，使得更多人力被解放出來，從而大大降低人力資源方面的經(jīng)濟(jì)成本，為企業(yè)創(chuàng)造良好的收益;利用計算機(jī)設(shè)備等進(jìn)行智能化操作，能夠提升管理效率與質(zhì)量;利用電子設(shè)備完成作業(yè)，能夠避免危險作業(yè)給人造成的人身安全問題。不僅如此，在傳統(tǒng)的產(chǎn)品生產(chǎn)、材料使用等方面，往往會因為經(jīng)營模式粗放、人為操作失誤等原因影響，使得機(jī)械生產(chǎn)不可避免地引起了環(huán)境污染、資源浪費問題，這就造成了一定的環(huán)境與資源壓力;而借助自動化技術(shù)的優(yōu)勢，可以更好地對眾多生產(chǎn)資料進(jìn)行分門別類地整理、歸納與供應(yīng)，讓傳送設(shè)備、自動化系統(tǒng)軟件等完成物資的運(yùn)輸也管理，這就能改善物資管理效率，提升其使用率，避免出現(xiàn)不必要的浪費。

（二）自動化檢測工程中的應(yīng)用

在機(jī)械設(shè)計及制造自動化體系中，自動化檢測技術(shù)是一個具有重要作用的技術(shù)因子，它將虛擬化技術(shù)作為依托，依靠計算設(shè)備等展開工作。自動化檢測技術(shù)在機(jī)械生產(chǎn)行業(yè)的運(yùn)用，能夠取代人力對生產(chǎn)作業(yè)進(jìn)行監(jiān)督管理，利用計算技術(shù)及有關(guān)信息檢測標(biāo)準(zhǔn)，對產(chǎn)品性能質(zhì)量等加以檢驗，評估其是否達(dá)到行業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、評估其能否達(dá)到市場需求。這種以計算機(jī)技術(shù)完成的檢測工作，能夠避免人眼檢測造成的失誤，盡可能提升檢測的準(zhǔn)確度，以免生產(chǎn)中的誤差及問題留下死角，進(jìn)而拉低整個機(jī)械工程的生產(chǎn)質(zhì)量。

（三）零部件裝配中的自動化應(yīng)用

在機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過程中，零部件裝配是非常關(guān)鍵的一點，而對其進(jìn)行裝配并不是簡單地組裝，而是要根據(jù)有關(guān)裝配標(biāo)準(zhǔn)、利用專業(yè)裝配技術(shù)對零部件進(jìn)行高精度的銜接。在傳統(tǒng)模式中，僅僅依靠人力進(jìn)行裝配，往往會不可避免地存在誤差，這就影響了整個機(jī)械產(chǎn)品的精度及品質(zhì)，且會造成大量的人力資源成本，對相關(guān)企業(yè)的獲益造成一定的不利影響。而機(jī)械設(shè)計與制造自動化體系中的零部件裝配自動化，則能有效克服上述一系列問題。

三、機(jī)械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展在現(xiàn)代企業(yè)中存在的問題

（一）對于輔助工具的依賴性強(qiáng)

因為機(jī)械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)是隨著信息社會的到來、計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步而出現(xiàn)的，因此在其具體操作需要有強(qiáng)有力的設(shè)備及人才支撐。但當(dāng)前許多機(jī)械企業(yè)因為對先進(jìn)設(shè)備的配置不到位、對相關(guān)技術(shù)的引進(jìn)不充分，導(dǎo)致技術(shù)優(yōu)勢未能得到完全體現(xiàn)，反而是對輔助工具有過度依賴，這無疑制約了自動化技術(shù)的創(chuàng)新。

（二）機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的起步比較晚

和許多西方國家比較而言，我國的機(jī)械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)并沒有形成較長的使用歷史及較為成熟的操作經(jīng)驗，現(xiàn)在該系統(tǒng)中的不少技術(shù)都還處于借鑒、學(xué)習(xí)西方模式的階段中，因此對發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)技術(shù)、發(fā)達(dá)工藝、優(yōu)秀經(jīng)驗存在一定的依賴，但因為國外的工業(yè)發(fā)展實際與國內(nèi)尚且有所不同，這就使得被借鑒過來的技術(shù)缺乏足夠的適用性，導(dǎo)致我國自動化技術(shù)的發(fā)展相對較緩。④

（三）缺乏機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的人才

由于機(jī)械設(shè)計及制造本身具有一定的專業(yè)性與技術(shù)含量，這就要求相關(guān)企業(yè)單位安排專業(yè)技術(shù)人員對其進(jìn)行操作與利用。但因為此類技術(shù)在國內(nèi)的起步本身較晚，還未形成豐富經(jīng)驗，工作人員的實踐經(jīng)驗較少、其對技術(shù)的掌握程度不足，極易導(dǎo)致操作失誤、設(shè)備受損等問題，這就給企業(yè)帶來了一定損失，也降低了生產(chǎn)效率，使其經(jīng)濟(jì)收益得不到基本保證。

四、機(jī)械設(shè)計制造自動化的發(fā)展及其措施

（一）培養(yǎng)更多的高素質(zhì)人才

鑒于當(dāng)前機(jī)械設(shè)計制造自動化領(lǐng)域內(nèi)，許多企業(yè)尚未形成優(yōu)質(zhì)的人才隊伍，這就制約了技術(shù)優(yōu)勢的發(fā)揮，企業(yè)單位必須積極采取措施扭轉(zhuǎn)這一局面，配備更多高級工程技術(shù)人才，加強(qiáng)其專業(yè)理論基礎(chǔ)及實踐技術(shù)水平等能力的檢驗，避免資質(zhì)不達(dá)標(biāo)的員工進(jìn)入工作崗位。在后期的日常工作中，相關(guān)單位要長期舉辦針對性的培訓(xùn)活動，幫助技術(shù)操作人員夯實其理論基礎(chǔ)、強(qiáng)化其技術(shù)能力、掌握行業(yè)前沿的資訊與管理理念、模式，進(jìn)而提升員工的自身素質(zhì)，為做好機(jī)械設(shè)計與制造等工作奠定良好的人力資源基礎(chǔ)。在單位外部，學(xué)校應(yīng)該加強(qiáng)機(jī)械設(shè)計制造自動化相關(guān)學(xué)科人才的培養(yǎng)工作，通過創(chuàng)新教材內(nèi)容、改善教學(xué)手段等措施，提升教學(xué)質(zhì)量，為社會輸送優(yōu)秀的社會人才。

（二）均衡發(fā)展各項技術(shù)

由于機(jī)械設(shè)計制造自動化技術(shù)是依托信息技術(shù)、計算機(jī)設(shè)備等發(fā)展起來的，因此它就整合了與機(jī)械制造、電子產(chǎn)品、計算機(jī)系統(tǒng)等相關(guān)的全部內(nèi)容，因此凸顯出了極為明顯的綜合性特征。⑤要發(fā)揮機(jī)械設(shè)計與制造自動化的優(yōu)勢，就需要調(diào)動這一系列不同產(chǎn)品、技術(shù)要素的作用，不能顧此失彼，僅僅片面強(qiáng)調(diào)機(jī)械生產(chǎn)或者信息技術(shù)某個方面的作用，而是要促進(jìn)其均衡協(xié)調(diào)發(fā)展，進(jìn)而形成良好的規(guī)模效益與集成化效果。

（三）合理利用柔性自動化生產(chǎn)技術(shù)

柔性自動化生產(chǎn)技術(shù)的利用，將機(jī)械產(chǎn)品的具體信息動態(tài)作為前提，借助存儲技術(shù)應(yīng)用等系統(tǒng)，同時調(diào)動數(shù)字化加工技術(shù)等的作用，使得產(chǎn)品加工作業(yè)更加具體化、精準(zhǔn)化。具體來說，因為柔性自動化技術(shù)的存在，它可以與機(jī)械生產(chǎn)行業(yè)的實際發(fā)展?fàn)顩r等保持更緊密的聯(lián)系，對市場所提出的產(chǎn)品生產(chǎn)需求做出更全面準(zhǔn)確的把握，最終形成能與之保持相互、動態(tài)調(diào)整的關(guān)系，這就能確保機(jī)械制造工作的開展與市場需求更緊密地聯(lián)系起來，提升產(chǎn)品的實用價值。

（四）借助計算機(jī)綜合性應(yīng)用機(jī)械制造技術(shù)

在專業(yè)的計算機(jī)綜合機(jī)械設(shè)計制造技術(shù)正式形成并得到廣泛運(yùn)用前，國內(nèi)機(jī)械生產(chǎn)行業(yè)內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了較為科學(xué)的計算機(jī)輔助技術(shù)——這包括相對獨立的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計、工藝參數(shù)設(shè)計等內(nèi)容，它們在獨立的生產(chǎn)工作中有著極其關(guān)鍵的功能，但它們互相之間尚未形成緊密協(xié)調(diào)與配合的關(guān)系，這就使得機(jī)械設(shè)計與制造的程序得不到精簡，相關(guān)企業(yè)無法整合，市場集成化程度不高。⑥而計算機(jī)綜合機(jī)械設(shè)計制造技術(shù)則能形成一個相對完善的系統(tǒng)，它能夠促進(jìn)不同機(jī)械設(shè)計制造技術(shù)的高度融合，進(jìn)而有效提升企業(yè)單位的工作效益。

（五）發(fā)展機(jī)械設(shè)計制造自動化

當(dāng)前已經(jīng)發(fā)展出了相對完善的機(jī)電一體化系統(tǒng)，它能夠在工作環(huán)境相對復(fù)雜的條件下得到高效運(yùn)用，其生產(chǎn)效率較高，且可以實現(xiàn)驗證一體化，是機(jī)電一體化發(fā)展過程中的一個重要成果。在其具體操作利用環(huán)節(jié)，通過對環(huán)保節(jié)能等技術(shù)的引入，可以進(jìn)一步達(dá)到控制環(huán)境污染的目的，這就有利于經(jīng)濟(jì)與環(huán)境雙重效益的提升?？紤]到當(dāng)前國內(nèi)機(jī)械自動化能力還不強(qiáng)，不能有效解決機(jī)械生產(chǎn)中的問題。因此，企業(yè)要在激烈的市場競爭中形成巨大優(yōu)勢，就必須借助網(wǎng)絡(luò)力量，不斷優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計制造的自動化水平。

五、機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展方向

（一）網(wǎng)絡(luò)化

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶動計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，并使計算機(jī)技術(shù)得以大范圍應(yīng)用，從而促進(jìn)了工作效率得到大力提高。而在機(jī)械制造行業(yè)中加入互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)并使二者相互結(jié)合，對于機(jī)電一體化的實現(xiàn)也有著重要意義。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用可對機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)過程進(jìn)行綜合管控，并充分利用監(jiān)視技術(shù)，全方位監(jiān)管生產(chǎn)的全部程序，及時發(fā)現(xiàn)問題并合理解決，保證生產(chǎn)在安全環(huán)境下完成。

（二）實現(xiàn)綠色化

我國在很長一段發(fā)展時間中，都是以犧牲環(huán)境作為代價來發(fā)展經(jīng)濟(jì)，這就造成了相對嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，基于此，機(jī)械設(shè)計與制造也必須采用綠色生產(chǎn)理念及工藝。在整個過程中，生產(chǎn)作業(yè)必須將降低能耗、控制環(huán)境污染作為重要目的，對廢棄物進(jìn)行科學(xué)的循環(huán)使用，提升資源利用率。

（三）數(shù)字化和虛擬化

數(shù)字化特征是運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)將產(chǎn)品機(jī)械生產(chǎn)線上的產(chǎn)品表示出來，將機(jī)械加工產(chǎn)品的精度利用數(shù)字表示出來，使得制造加工過程呈現(xiàn)出一個可視化的內(nèi)容，保證產(chǎn)品加工的順利進(jìn)行。所謂機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的虛擬化趨勢是指，在生產(chǎn)的過程中為了保證產(chǎn)品的實現(xiàn)，會利用3D仿真等其他虛擬仿真的方式將設(shè)計表現(xiàn)出來，然后對其性能進(jìn)行分析，整合多方面信息，防止浪費原材料，保證產(chǎn)品加工的準(zhǔn)確性，有利于提高企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量與加工效率。

（四）機(jī)電一體化

在計算機(jī)、專業(yè)機(jī)械設(shè)備與技術(shù)得到持續(xù)創(chuàng)新與發(fā)展的過程中，實現(xiàn)機(jī)電一體化將成為產(chǎn)品制造的重要趨勢，與之同步前進(jìn)的，還有數(shù)控設(shè)備的引入與后續(xù)融合，這就強(qiáng)化了機(jī)械設(shè)計與制造的技術(shù)基礎(chǔ)，使得自動化設(shè)計與制造的程序得到合理優(yōu)化，使得產(chǎn)品結(jié)構(gòu)得到升級。不僅如此，在此過程中，機(jī)械設(shè)計與制造將進(jìn)一步帶有微型化特征，這就可以在滿足基本使用需求的前提下，達(dá)到降低能耗與經(jīng)濟(jì)成本的重要目的。

結(jié)語

綜上所述，加強(qiáng)對機(jī)械設(shè)計制造及其自動化在現(xiàn)代企業(yè)中的發(fā)展的探討，意義重大。相關(guān)工作人員需要在明確機(jī)械設(shè)計制造及其自動化概念及其特點基礎(chǔ)上，把握其在現(xiàn)代企業(yè)中存在的問題;在此基礎(chǔ)上提出機(jī)械設(shè)計制造自動化的發(fā)展及其措施——如培養(yǎng)更多的高素質(zhì)人才、均衡發(fā)展各項技術(shù)、合理利用柔性自動化生產(chǎn)技術(shù)、借助計算機(jī)綜合性應(yīng)用機(jī)械制造技術(shù)、發(fā)展機(jī)械設(shè)計制造自動化、優(yōu)化生產(chǎn)程序并有效控制風(fēng)險等;最后形成對機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展方向——智能化、綠色化、數(shù)字化和虛擬化、機(jī)電一體化發(fā)展的認(rèn)識。

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作者簡介：

張國梁（1997-），性別：男，民族：漢族族，籍貫：福建省壽寧縣人，學(xué)歷：本科，職稱：學(xué)生，單位：福州大學(xué)至誠學(xué)院。