機械設計制造與自動化優(yōu)勢及其發(fā)展方向展望

王云峰

（晉能控股裝備制造集團能服公司煤炭洗選加工中心，山西晉城 046100）

機器設計制造及其自動化是一項綜合性的技術(shù)內(nèi)容，尤其是涉及工業(yè)生產(chǎn)的半成品和電子產(chǎn)品，其設計和生產(chǎn)貫穿于機器生產(chǎn)的整個過程，自動化技術(shù)發(fā)展水平的高低直接反映我國自動化技術(shù)的發(fā)展水平，不僅關(guān)系人類的生活，而且能滿足現(xiàn)代社會對機器設備的要求。從這個意義上說，機械設計與制造是隨著時代的發(fā)展而不斷完善的。

1 機械設計制造與自動化優(yōu)勢發(fā)展的意義

從機機械設計制造和自動化各自的優(yōu)勢出發(fā)，傳統(tǒng)機械設計制造過程中，由于生產(chǎn)故障未能及時停止，造成安全事故。通過分析設備本身的故障，采取有效措施解決相關(guān)問題，減少事故，提高工作效率。此外，隨著人們生活水平的提高，對產(chǎn)品質(zhì)量提出更高的要求，由于其具有體積大、移動不方便、能耗高等特點，使用量小，節(jié)約了資源，達到減少損失、保護環(huán)境的長遠目的，以滿足更多的要求。

2 機械設計制造及其自動化的發(fā)展現(xiàn)狀

從經(jīng)濟上講，中國正在進行經(jīng)濟工業(yè)化。目前，有關(guān)部門已建立起機械制造系統(tǒng)，以不斷優(yōu)化機械制造的生產(chǎn)工藝，但多數(shù)研究是基于理論假設，缺乏實踐指導，相關(guān)人才相對匱乏，很難促進機械工程行業(yè)的長遠發(fā)展，因此，主管部門應對其予以充分重視，增加發(fā)展和進步的范圍。隨著機械設計制造技術(shù)的發(fā)展和自動化水平的提高，經(jīng)濟水平也在不斷提高。其特殊的歷史原因，使我國機械制造業(yè)的發(fā)展存在發(fā)展時間短、產(chǎn)業(yè)基礎差等問題，與西方發(fā)達國家相比，差距較大。近年來，我國加大了相關(guān)研究投入，可靠性優(yōu)化設計與制造在技術(shù)上取得一些突破，但仍存在許多不足，需要制造業(yè)和自動化的不斷發(fā)展，提高我國機械制造業(yè)的競爭能力，這對技術(shù)提出挑戰(zhàn)。相關(guān)信息人士也必須在此基礎上不斷創(chuàng)新，提高其水平，但其質(zhì)量和效率仍有待提高[1]。

3 機械設計制造與自動化發(fā)展存在的問題

3.1 機械設計制造企業(yè)差異大

機械設計在我國的機械加工企業(yè)應用非常多。但是企業(yè)規(guī)模不同，自動化水平也有很大差異，嚴重影響我國機械加工工業(yè)的平穩(wěn)、快速發(fā)展。此外，盡管中國擁有眾多的機器生產(chǎn)企業(yè)，但高端制造企業(yè)的不足，也造成中國機器生產(chǎn)總體水平的落后，一些小型機械制造企業(yè)，由于生產(chǎn)資料匱乏，應用自動化技術(shù)的速度較慢，許多機械廠還在生產(chǎn)，各生產(chǎn)廠之間的自動化程度很高，直接關(guān)系自動化的有序發(fā)展和企業(yè)的經(jīng)濟效益，事實證明，這并不能有效保證機械設備的正常使用，而且也不能做到科學合理。自動控制技術(shù)的發(fā)展缺乏科學合理的計劃。

3.2 制造設備實踐經(jīng)驗較少

在實際生產(chǎn)中，由于設備生產(chǎn)經(jīng)驗不多，技術(shù)水平落后，設備故障頻繁，提高了設備的使用效率，制約了機械工程與自動化的發(fā)展。另外，由于現(xiàn)階段我國機械制造企業(yè)的快速發(fā)展，不同企業(yè)的生產(chǎn)類型也在不斷變化，缺乏實踐經(jīng)驗會降低我們認為設備的正常穩(wěn)定運行。要積極學習國內(nèi)外先進的生產(chǎn)技術(shù)，充分利用先進的生產(chǎn)設施，做大量的實際工作，不斷提高設備效率[2]。

4 機械設計制造與自動化發(fā)展的優(yōu)勢

4.1 綠色環(huán)保

工業(yè)的發(fā)展促進我國社會經(jīng)濟水平的提高和發(fā)展，但人民生活水平和質(zhì)量卻有所提高，人們對生活的要求也越來越高。要真正解決這些問題，中國非常重視節(jié)能減排，發(fā)展綠色產(chǎn)業(yè)，落實綠色環(huán)保理念，合理處理工業(yè)廢棄物。在機械設計與制造方面具有較高的專業(yè)技術(shù)水平。鑒于機械產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中的復雜性，要求操作人員具備較高的技術(shù)水平，以保證工程的高效率。隨著機械設計、制造水平的不斷提高，自動化程度日益提高，人們可以利用計算機信息技術(shù)操作數(shù)控機床，有效減少誤差現(xiàn)象，改進零件的加工工藝，優(yōu)化產(chǎn)品性能，節(jié)約資源和能源，促進機械工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[3]。

4.2 安全可靠

在機械制造和生產(chǎn)中經(jīng)常發(fā)生意外，不僅造成大量人員傷亡，如機械設計制造及其自動化技術(shù)的發(fā)展和應用，給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失。因此，要求操作者在進行全過程自動化作業(yè)前，必須向數(shù)控設備輸入相應的參數(shù)，既能解放傳統(tǒng)勞動，又能減少各種安全隱患。

4.3 經(jīng)濟高效

傳統(tǒng)的機械制造技術(shù)在機械建設和制造過程中，由于技術(shù)的滯后，耗費大量的人力、物力、財力，也耗費大量的時間和資源。常規(guī)工藝不僅工藝復雜，生產(chǎn)安全性較低，而且在加工過程中出現(xiàn)錯誤，不能保證工件質(zhì)量，不能正常使用，隨著機械設計與制造自動化技術(shù)的發(fā)展，大量的資源和能源被浪費掉，多臺生產(chǎn)設備可同時由一人控制，從而降低成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量[4]。

5 機械設計制造與自動化發(fā)展趨勢展望

5.1 網(wǎng)絡化發(fā)展

計算機技術(shù)正逐漸普及到生活的各個領域，這種產(chǎn)業(yè)在人們的生活和工作中越來越普遍，它能提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，改善人們的生活和工作條件。在計算機網(wǎng)絡技術(shù)快速發(fā)展的今天，通過網(wǎng)絡對控制機械設計生產(chǎn)，利用計算機技術(shù)實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，可以有效連接機械設計與制造過程中的各個環(huán)節(jié)，最終達到統(tǒng)一管理與集中管理。此外，負責人還可以利用網(wǎng)絡技術(shù)對具體的連接和生產(chǎn)區(qū)域進行監(jiān)控，從而及時發(fā)現(xiàn)潛在的問題，并提出解決方案。采用計算機網(wǎng)絡技術(shù)，實現(xiàn)機械制造生產(chǎn)過程的自動控制與監(jiān)控，可以及時發(fā)現(xiàn)問題，有效處理，保證生產(chǎn)安全[5]。

5.2 智能化發(fā)展

許多科學家指出，未來的機械設計和制造都將以智能為中心。①人機交互；②有效配置資源；③提高機械利用率。有技能的技術(shù)人員必須設計具有智能發(fā)展特點的機械設備，以便進行簡單的手工操作（篩選數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)摘要等），并可在隨后實施機械結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)發(fā)展指導方針之前，對某些高級知識工作（如概念方案設計、具體方案定義等）進行總結(jié)和分析，為之奠定堅實的基礎。

5.3 微型化發(fā)展

微型化是多媒體設計與制作的發(fā)展方向。自動控制技術(shù)，機械設計制造，可精確計算，降低成本。微型化是機械結(jié)構(gòu)和制造領域最重要的發(fā)展方向。在這個階段很難實現(xiàn)微型化。需要有關(guān)部門的共同努力，對微型化技術(shù)進行徹底調(diào)查[6]。

5.4 虛擬化發(fā)展

虛擬化技術(shù)是機械制造業(yè)發(fā)展的一個重要方向。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，機械工程虛擬化和制造機械自動化可以有效降低能耗，提高工作可靠性，如圖1所示。據(jù)此，機械制造企業(yè)的生產(chǎn)自動化水平不斷提高?？梢?，虛擬技術(shù)的發(fā)展趨勢是，在未來的機械制造和生產(chǎn)開發(fā)過程中，計算機將完成一切工作。在機械制造之初，專業(yè)人員應先在計算機上繪制工程圖，并對其進行適當?shù)挠懻摚拚龣C械設計制造的缺陷，然后在計算機上進行虛擬生產(chǎn)，直至計算機設計成虛擬產(chǎn)品為止，然后建立3D模型，以充分展示整個過程，以便設計人員及時發(fā)現(xiàn)設計過程中的錯誤與疏漏，最后以更合理的變更，使設計工作能在較短的時間內(nèi)完成，同時也可降低生產(chǎn)過程的成本，提高機器的生產(chǎn)效率，促進工業(yè)發(fā)展，促進經(jīng)濟健康快速發(fā)展[7]。

圖1 機械設計3D示意圖

6 結(jié)論

綜上所述，隨著人們生活水平的不斷提高，人們對產(chǎn)品的要求也越來越高。根據(jù)具體的市場調(diào)研，人們對產(chǎn)品質(zhì)量和性能的要求遠遠高于其外觀，機械工程與制造的發(fā)展及其自動化得到廣泛的重視，建設、制造及自動化可以大大降低成本，提高生產(chǎn)效率。我國想要保證中國機械工業(yè)的穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展，就必須抓住機械工程、制造與自動化的發(fā)展機遇，向更加務實的方向發(fā)展；另一方面，要大力發(fā)展信息技術(shù)，大幅提高中國的綜合競爭力。因此在這樣的市場環(huán)境中，機械設計制造企業(yè)只有不斷擴大產(chǎn)品市場，贏得良好的口碑，不斷優(yōu)化機械產(chǎn)品的可靠性，才能實現(xiàn)產(chǎn)品的改進，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。