機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的設(shè)計原則及發(fā)展趨勢

摘 要：現(xiàn)如今隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國的機(jī)械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)也愈加成熟，為了最大程度的滿足產(chǎn)品的多元化需求，機(jī)械制造企業(yè)必須能夠充分利用信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，加快機(jī)械的自動化與智能化程度，不斷提高產(chǎn)品精度和產(chǎn)品質(zhì)量。本文將對機(jī)械設(shè)計制造及自動化的設(shè)計原則和發(fā)展趨勢進(jìn)行深入分析，希望可以不斷提高我國的制造水平。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計制造及其自動化;設(shè)計原則;發(fā)展趨勢

在我國的工業(yè)制造領(lǐng)域，機(jī)械設(shè)備有著十分廣泛的應(yīng)用，機(jī)械設(shè)備的高度自動化與智能化，也推動了我國工業(yè)的快速發(fā)展。在信息技術(shù)高速發(fā)展的背景下，自動化技術(shù)不再僅僅局限于機(jī)械動作的簡單重復(fù)，而是應(yīng)該通過一定程序進(jìn)一步提高機(jī)械的智能化水平，在機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)問題時能夠進(jìn)行自我診斷與自我調(diào)節(jié)，最大程度的提高設(shè)備的機(jī)械性能，確保高質(zhì)高量的完成生產(chǎn)任務(wù)。

1機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的設(shè)計原則

1.1滿足用戶需求

任何機(jī)械設(shè)備的制造目的都是為了解放勞動生產(chǎn)力，可以為人們提供更加滿意的服務(wù)。不同機(jī)械設(shè)備會因制造產(chǎn)品的不同具有不同的核心性能，例如吊車的最主要使用功能就是緊急救援和起重。所以人們在進(jìn)行機(jī)械制造時一定要充分考慮用戶的最終需求，確保機(jī)械設(shè)備能夠最大程度的滿足用戶需求，在保證生產(chǎn)質(zhì)量的基礎(chǔ)上提高生產(chǎn)效率。

1.2操作便捷

傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備因為結(jié)構(gòu)復(fù)雜，大多擁有復(fù)雜的操作流程，缺乏人性化設(shè)計。在自動化技術(shù)的支持下，機(jī)械設(shè)備功能實現(xiàn)了優(yōu)化整合，使得機(jī)械設(shè)備的體型更加小巧，而且通過計算機(jī)技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，工作人員可以對機(jī)械設(shè)備進(jìn)行可視化操作，極大程度的簡化了操作難度，使得機(jī)械設(shè)備的操作更加便捷。

1.3提高產(chǎn)品質(zhì)量

人工操作往往會存在著一定誤差并且難以控制操作精度，這也導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量會存在一定瑕疵。而機(jī)械自動化在設(shè)計之初，就以提高產(chǎn)品精度和質(zhì)量為基本原則，通過穩(wěn)定連續(xù)運行完成繁瑣的流水線工作，真正將工人解放出來，能夠為制造企業(yè)節(jié)省大量的人力成本。而且自動化的機(jī)械設(shè)備還可以通過操作系統(tǒng)對生產(chǎn)流程進(jìn)行全程監(jiān)控，可有效保證產(chǎn)品的生產(chǎn)精度，提高生產(chǎn)效率。

1.4充分利用先進(jìn)技術(shù)

為了進(jìn)一步提高機(jī)械設(shè)備的自動化和智能化水平，要求技術(shù)人員在進(jìn)行自動化設(shè)計時必須能夠充分利用現(xiàn)有的先進(jìn)技術(shù)，最大程度的保證設(shè)備系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，同時提高設(shè)備的人性化功能。例如，可以結(jié)合用戶的具體需求，對設(shè)備的形狀和結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，降低設(shè)備的操作難度，提高設(shè)備的運行速度。

2機(jī)械制造及其自動化的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1機(jī)械制造工藝

機(jī)械設(shè)備制造工藝能在一定程度上決定產(chǎn)品質(zhì)量。提升機(jī)械自動化水平的重要途徑就是改善原有機(jī)械的制造工藝、推進(jìn)新型加工方法的應(yīng)用?，F(xiàn)如今西方發(fā)達(dá)國家已經(jīng)投入大量精力用于新型加工方法的研究，激光加工技術(shù)、復(fù)合加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)等一系列具有高科技含量的生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)運而生，這也極大程度的提高了機(jī)械制造及其自動化的設(shè)計水平。但是就我國目前的機(jī)械制造工藝來說，由于缺乏對新型工藝的關(guān)注力度，新工藝的研發(fā)后力不足，高科技制造工藝的普及率也相對較低，這也在一定程度上導(dǎo)致我國機(jī)械制造水平與世界發(fā)達(dá)國家仍存在一定差距，制約了制造業(yè)的發(fā)展。

2.2機(jī)械自動化技術(shù)

西方發(fā)達(dá)國家的工業(yè)制造水平經(jīng)過多年積累，已經(jīng)形成了完善的體系和理論，機(jī)械設(shè)備制造的集成化程度和智能化程度也相對成熟，柔性制造系統(tǒng)以及數(shù)控機(jī)床技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于國外的工業(yè)企業(yè)中，但是我國的機(jī)械動化水平還停留在剛性自動化與單機(jī)自動化的發(fā)展階段，雖然也有一些大型企業(yè)引進(jìn)了柔性制造系統(tǒng)和單元，極大程度的提高了機(jī)械自動化的柔性技術(shù)應(yīng)用范圍，但是與世界發(fā)達(dá)國家相比，仍存在著很大差距。

3機(jī)械制造及其自動化的發(fā)展趨勢

3.1微型化

微型化是機(jī)械自動化的主要發(fā)展方向之一。在納米技術(shù)的支持下，機(jī)械設(shè)備的體積將會更加小巧，這可極大的降低制造企業(yè)的生產(chǎn)成本，并且提高機(jī)械設(shè)備的靈活度，促使機(jī)械設(shè)備的安裝更加簡單。將納米技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械設(shè)備制造中，也可以在一定程度上提高設(shè)備的精度和性能。除此之外，隨著機(jī)械設(shè)備的微型化發(fā)展，功能集成的模塊化也將是設(shè)備的發(fā)展方向，這種功能集成的模塊化設(shè)備將主要用于生產(chǎn)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、精度較高的工業(yè)產(chǎn)品?，F(xiàn)如今不同的機(jī)械設(shè)備制造廠家所生產(chǎn)出來的機(jī)械設(shè)備型號不一，缺乏統(tǒng)一的對接標(biāo)準(zhǔn)，所以在未來的發(fā)展過程中，制造企業(yè)必須要強(qiáng)調(diào)對接口單元的設(shè)計，確保不同廠家所生產(chǎn)出的機(jī)械設(shè)備能夠進(jìn)行有效兼容，模塊化發(fā)展將為機(jī)械設(shè)計制造提供更加便捷的條件，有助于促進(jìn)整個行業(yè)的共同發(fā)展。

3.2網(wǎng)絡(luò)化

現(xiàn)如今網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)充分應(yīng)用在各行各業(yè)中，所以為了進(jìn)一步提高機(jī)械制造自動化水平，就必須實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與自動化技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，這也是機(jī)電設(shè)備一體化發(fā)展的必然趨勢。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持下，通過監(jiān)視技術(shù)和遠(yuǎn)程控制技術(shù)可以對機(jī)械制造的全過程進(jìn)行管理和控制，這可以從根本上改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)方式，將他們從繁重的工作崗位中解放出來，而且通過監(jiān)控系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)來了解生產(chǎn)線的實際生產(chǎn)情況，這可極大的降低工業(yè)企業(yè)的人工成本。

3.3智能化

應(yīng)用價值是機(jī)械自動化技術(shù)的核心，自動化技術(shù)一定要結(jié)合企業(yè)的客觀條件和實際需求，幫助企業(yè)創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)利益。所以在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持下，機(jī)械自動化技術(shù)更要側(cè)重于向智能化方向發(fā)展，對現(xiàn)有的制造技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新與改革，能夠充分運用現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行人工智能模擬，使機(jī)械設(shè)備能夠具備自動編程和人機(jī)對話功能，并賦予設(shè)備一定的判斷能力，以此來提高設(shè)備的智能控制程度。

3.4節(jié)能化

隨著能源的日漸短缺，機(jī)械設(shè)備必須要朝向綠色節(jié)能的方向發(fā)展，最大程度的降低對能源的依賴，高度吻合國家的綠色發(fā)展理念。這也就要求技術(shù)人員必須對機(jī)械制造技術(shù)進(jìn)行深入改革，從源頭上降低制造設(shè)備的能源消耗量。節(jié)能化發(fā)展是機(jī)械制造全流程的創(chuàng)新，從制造材料入手、到生產(chǎn)制造、產(chǎn)品包裝、產(chǎn)品銷售等一系列流程全部實現(xiàn)綠色創(chuàng)新，同時提高產(chǎn)品的回收利用價值，真正實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。

3.5光機(jī)電一體化

光機(jī)電一體化技術(shù)主要是指計算機(jī)技術(shù)、光學(xué)技術(shù)與微電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，光機(jī)電一體化技術(shù)可有效提高機(jī)械產(chǎn)品的附加價值，將激光技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、光能驅(qū)動技術(shù)充分應(yīng)用在機(jī)械設(shè)備中，也可有效提高機(jī)械設(shè)備的自動化和智能化程度，提高設(shè)備的制造精度。

3.6提高安全性

為了最大程度的保障安全生產(chǎn)，就必須要提高機(jī)械設(shè)備的安全系數(shù)。因此技術(shù)人員要不斷提高機(jī)械設(shè)備自我判斷能力，能夠做到自動判斷故障等級，并發(fā)出不同的狀態(tài)警報，同時在機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障時能夠做到立即斷電，并自動采取有效措施進(jìn)行處理，真正實現(xiàn)無人操作。

綜上所述，現(xiàn)如今我國的機(jī)械設(shè)計制造水平與世界發(fā)達(dá)國家相比仍舊存在一定差距，一些設(shè)備在應(yīng)用過程中仍舊存在著生產(chǎn)效率低、人工強(qiáng)度大、產(chǎn)品質(zhì)量存在缺陷等問題，這就要求技術(shù)人員必須要加快對機(jī)械制造的深入研究，進(jìn)一步提高機(jī)械制造業(yè)的自動化和智能化程度，將原有設(shè)備朝向更加智能、更加集約、更加環(huán)保、更加高效的方向發(fā)展。但是目前我國的機(jī)械設(shè)計水平相對落后，新型機(jī)械制造工藝和加工方法尚未得到大范圍的普及和應(yīng)用，這也需要有關(guān)部門必須強(qiáng)化機(jī)械自動化的改革力度，推動我國機(jī)械制造水平的不斷進(jìn)步

參考文獻(xiàn)：

[1]何楠. 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化中計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用分析[J]. 山東工業(yè)技術(shù)，2016（07）：148-149.

[2]李嫚. 信息技術(shù)背景下機(jī)械設(shè)計制造及其自動化研究[J]. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2018，36（12）：69+71.

作者簡介：

司雷（1982.05-），男，漢，江蘇徐州，高級工程師，本科，單位：山東新港模板工程技術(shù)股份有限公司，研究方向：機(jī)械設(shè)計。

（山東新港模板工程技術(shù)股份有限公司，山東 臨沂 276013）