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

孫凌夫 戰(zhàn)中學(xué) 李海豹 劉澤林 宋亞輝 吳紅 陸益軍 孫全喜

摘要：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化是用以評(píng)價(jià)國家綜合實(shí)力的指標(biāo)。我國對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)的發(fā)展十分重視，并根據(jù)我國的實(shí)際情況結(jié)合國外的先進(jìn)技術(shù)和先進(jìn)的管理理念，不斷的對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化進(jìn)行創(chuàng)新和改造。本文從機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的現(xiàn)狀出發(fā)，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展方向進(jìn)行了一系列討論。

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

1?引言

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)開始應(yīng)用到機(jī)械制造中，人們只需要將編寫的程序?qū)氲綑C(jī)械設(shè)備中，設(shè)備就可以自動(dòng)執(zhí)行命令完成既定的工作，大大的降低了工作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，提升了機(jī)械制造效率和品質(zhì)。即便機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢(shì)，但是在實(shí)際運(yùn)行過程還是存在著較多的問題，部分企業(yè)應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)積極性不高，還有很多企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)加工過程中，還是沿用傳統(tǒng)的自動(dòng)化設(shè)備。為此，本文分析了現(xiàn)階段機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)與制造存在的問題，深入研究并提出了具體的改進(jìn)方法。

2?機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化的現(xiàn)狀

2.1?缺乏足夠的研發(fā)力度

工業(yè)革命最先由在西方發(fā)達(dá)國家和地區(qū)興起，西方國家積累了足夠經(jīng)驗(yàn)。我國工業(yè)化時(shí)期到來較遲，核心技術(shù)與管理方案方面，與西方國家相比，明顯存在不足。近些年生產(chǎn)設(shè)備微型化的興起，西方國家捷足先登，生產(chǎn)水平再次提高。歷史原因造成中國在機(jī)械設(shè)計(jì)制造方面投入不足，研發(fā)力度不夠，專業(yè)的技術(shù)型人才較少，人力資源不足。綜上原因，中國企業(yè)的生產(chǎn)模式機(jī)械化發(fā)展歷程艱辛而又緩慢，始終不能從根本上提高發(fā)展速度。

2.2?機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)水平參差不齊

我國的機(jī)械行業(yè)已經(jīng)經(jīng)歷較長的發(fā)展期，機(jī)械制造業(yè)數(shù)量也越來越多，但是從機(jī)械制造水平角度看，我國的機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)水平存在較大差異，阻礙了我國機(jī)械制造業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。此外，我國機(jī)械制造業(yè)雖然數(shù)量眾多，但是沒有形成一個(gè)具有領(lǐng)頭作用的企業(yè)，這樣也使得我國的機(jī)械制造業(yè)難以追隨上發(fā)達(dá)國家的步伐。最后，還有一些企業(yè)在生產(chǎn)加工階段依然沿用傳統(tǒng)的加工方式，靠純?nèi)斯硗瓿缮a(chǎn)任務(wù)，也不利于我國機(jī)械自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展。

2.3?機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的技術(shù)比較落后

世界上的幾次工業(yè)大革命都在很大程度上推動(dòng)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展和改進(jìn)，開創(chuàng)出了世界工業(yè)發(fā)展的新方向，但是實(shí)際情況卻是，工業(yè)革命的成果都是僅僅由幾個(gè)國家掌控，存在一定的壟斷性質(zhì)，我國雖然一直在汲取國外的先進(jìn)技術(shù)，但是只停留在表面技術(shù)的探索中，對(duì)于真正的核心技術(shù)和新研制的先進(jìn)技術(shù)，仍是難以望其項(xiàng)背。另一方面，我國在教育方面和科技研制的水平也不夠完善，具有很大的思維局限性，缺乏創(chuàng)新精神和科學(xué)研究精神，這也是導(dǎo)致我國當(dāng)下技術(shù)發(fā)展不夠快速的關(guān)鍵性因素，最終遲遲追不上發(fā)達(dá)國家的腳步。

3?機(jī)械設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向

3.1模塊化

電子設(shè)備模塊化、系統(tǒng)化是現(xiàn)階段我國機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)制造行業(yè)的主要特征。例如將計(jì)算機(jī)設(shè)備結(jié)合模塊化，配置安裝實(shí)際需要的相關(guān)組件以及功能，是當(dāng)前計(jì)算機(jī)行業(yè)的一大潮流。機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)及制造也可以采取模塊化措施理由如下：其一，有效減少了在自動(dòng)化生產(chǎn)過程中資源的浪費(fèi)，使資源利用率大大提升，同時(shí)進(jìn)一步根據(jù)自身的生產(chǎn)方法和特點(diǎn)，對(duì)陣下藥，形成符合自身發(fā)展的生產(chǎn)體系，最終增強(qiáng)企業(yè)的生產(chǎn)能力。另一方面，不同公司需求的機(jī)械設(shè)備配置都不盡相同，設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與生產(chǎn)方式因而存在各種差異，而管理模式的模塊化有效減少了設(shè)備規(guī)格無法科學(xué)匹配的現(xiàn)狀，合理解決了這一問題。針對(duì)不同企業(yè)的具體需求，都能有效解決，從而提高了機(jī)械設(shè)計(jì)與制造行業(yè)的生產(chǎn)效率。

3.2?虛擬化技術(shù)的應(yīng)用

工業(yè)虛擬化技術(shù)，這個(gè)技術(shù)是基于仿真建模系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的工業(yè)虛擬化生產(chǎn)模擬，從而對(duì)工程的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)運(yùn)行的情況進(jìn)行大致的預(yù)測(cè)和分析，從而防止設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)等各方面出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)損失。這都是因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中，對(duì)于相關(guān)操作技術(shù)的研究和改進(jìn)都需要進(jìn)行反復(fù)的實(shí)踐操作，才能得出正確的技術(shù)成果，這需要企業(yè)投入大量資金和人力物力。而虛擬化技術(shù)可以通過數(shù)據(jù)模型的生產(chǎn)進(jìn)程實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)進(jìn)程中的未知錯(cuò)誤，然后制定出相應(yīng)的處理方案，從而降低研發(fā)投入的經(jīng)濟(jì)成本和人力物力資源，不過該項(xiàng)技術(shù)是基于自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用才能開展，限制較多。

3.3?數(shù)字化方向

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的重點(diǎn)就是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，對(duì)于機(jī)械制造這一行業(yè)而言，數(shù)據(jù)、知識(shí)、技能等全部屬于數(shù)字形式。而機(jī)械制造企業(yè)就是通過數(shù)字化技術(shù)來實(shí)現(xiàn)信息資料的收集，從而再利用虛擬現(xiàn)實(shí)、數(shù)據(jù)庫和多媒體等技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析重組。隨著信息時(shí)代的降臨以及信息技術(shù)的高速發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)業(yè)基本上開始采取網(wǎng)絡(luò)化的營銷模式，客戶只需要將自己所需要的機(jī)械產(chǎn)品的形式和功能發(fā)布，機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)就可以根據(jù)該客戶的需求和自身的實(shí)際情況進(jìn)行對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的研制。所以，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化將是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展的主要方向之一。

4?結(jié)束語

實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化具有較大的優(yōu)勢(shì)，讓機(jī)械設(shè)備具備了功能全面、性能優(yōu)良和穩(wěn)定性可靠性良好的優(yōu)點(diǎn)，并能夠很好的滿足國家“低碳環(huán)保”的發(fā)展目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)國家的可持續(xù)發(fā)展。信息網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的高速發(fā)展，人們和社會(huì)生產(chǎn)對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造提出了更加嚴(yán)格的要求，這就意味著機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化工作人員要逐漸轉(zhuǎn)變自身的理念，深刻的認(rèn)識(shí)到機(jī)械設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的創(chuàng)新和完善，不斷提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造的應(yīng)用水平，給我國的工業(yè)生產(chǎn)提供更好的動(dòng)力支持，保證我國經(jīng)濟(jì)的全面發(fā)展。

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（作者單位：內(nèi)蒙金屬材料研究所）