信息時(shí)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化研究

華一鳴

摘? 要：隨著我國工業(yè)技術(shù)水平的進(jìn)步和發(fā)展，工業(yè)機(jī)械的自動(dòng)化程度也越來越高。在信息化的時(shí)代背景之下，提高機(jī)械設(shè)計(jì)及制造過程中的自動(dòng)化應(yīng)用，也成為人們重點(diǎn)關(guān)注的內(nèi)容之一。本文將從機(jī)械設(shè)計(jì)制造的現(xiàn)狀入手，分析信息時(shí)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的應(yīng)用策略，促進(jìn)我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造水平的提高，為我國工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械? 設(shè)計(jì)制造? 自動(dòng)化

一、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的現(xiàn)狀

1.效率低

效率低是我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的主要現(xiàn)狀之一，由于我國的機(jī)械設(shè)計(jì)主要還是依靠機(jī)械設(shè)計(jì)師進(jìn)行手工繪制，在制造在這個(gè)過程中，對(duì)設(shè)計(jì)師的依賴程度就很高。而手工繪圖工作周期長，對(duì)機(jī)械中的具體參數(shù)考慮不規(guī)范都可能會(huì)造成設(shè)計(jì)圖紙的更改或者重新繪制，這就導(dǎo)致了機(jī)械設(shè)計(jì)的工期就會(huì)很長，這也就嚴(yán)重影響了機(jī)械的制造和應(yīng)用，這是造成我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化效率低的主要原因之一。而依靠工程師設(shè)計(jì)出來的機(jī)械產(chǎn)品及自動(dòng)化應(yīng)用水平普遍偏低，這是由于設(shè)計(jì)師就沒有進(jìn)行過自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)習(xí)。我國很多工業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)師經(jīng)受的是傳統(tǒng)的專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)知識(shí)培養(yǎng)，對(duì)于全新的自動(dòng)化理念以及信息化科技，并沒有深入的學(xué)習(xí)過。所以當(dāng)設(shè)計(jì)師在進(jìn)行這些設(shè)計(jì)過程中，沿用的仍舊是之前學(xué)習(xí)的傳統(tǒng)知識(shí)，這也就造成了我國機(jī)械自動(dòng)化水平低的現(xiàn)狀。所以隨著時(shí)代的進(jìn)步和發(fā)展，一定要提高機(jī)械設(shè)計(jì)能力，并且提高機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用水平。

2.能耗大

我國加工企業(yè)應(yīng)用的機(jī)械普遍存在能耗大的問題。加工制造業(yè)作為我國第二產(chǎn)業(yè)，承擔(dān)著人們生產(chǎn)生活過程中所有物料的生產(chǎn)加工工作。隨著人們需求的不斷增高，對(duì)加工制造業(yè)生產(chǎn)量的需求也越來越高，這就致使我國的加工制造業(yè)對(duì)機(jī)械的依賴程度也越來越高。在我國很多加工制造企業(yè)都能看到，各種各樣的機(jī)械在流水線進(jìn)行加工制造工作，但是這些機(jī)械由于設(shè)計(jì)理念落后以及自動(dòng)化水平不足，導(dǎo)致了產(chǎn)生同等量的產(chǎn)品，所需要消耗的能源更多，這也就造成了我國加工制造企業(yè)成本過高的問題。所以在信息時(shí)代的背景下，提高機(jī)械的自動(dòng)化水平，降低工業(yè)機(jī)械的能耗，是未來的主要發(fā)展方向之一。一旦能耗過大，也會(huì)造成我國自然資源的快速枯竭。隨著人們環(huán)境意識(shí)的不斷深化，資源有限的理念已經(jīng)逐漸深入人心，人們?cè)絹碓街匾晫?duì)有限資源的使用效率，并且在新能源領(lǐng)域進(jìn)行開發(fā)和拓展。而工業(yè)加工企業(yè)作為機(jī)械設(shè)備的大型應(yīng)用產(chǎn)業(yè)，降低機(jī)械的能耗也顯得尤為重要。

3.安全隱患多

機(jī)械操作過程中經(jīng)常會(huì)存在各種各樣的安全隱患。近年來，由于我國機(jī)械的應(yīng)用量不斷增加，由機(jī)械所帶來生命財(cái)產(chǎn)損失以及安全事故也越來越多，這都是由于機(jī)械設(shè)計(jì)能力不足，以及機(jī)械自動(dòng)化的水平不高而造成的?，F(xiàn)在人們已經(jīng)普遍認(rèn)為，對(duì)大型機(jī)械的廣泛應(yīng)用，也就意味著安全隱患的增加。很多大型機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，只是針對(duì)某一具體的操作內(nèi)容進(jìn)行工作流程規(guī)范，而一旦在具體的生產(chǎn)過程中有違背該程序的特殊情況存在，將會(huì)嚴(yán)重打亂機(jī)械的工作流程，甚至?xí)斐蓹C(jī)械故障，致使機(jī)械操作失誤，由此而帶來的經(jīng)濟(jì)損失和財(cái)產(chǎn)損失是不可估量的。我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)也在不斷朝著自動(dòng)化的發(fā)展方向進(jìn)行探索，但是在這一過程中所研發(fā)的自動(dòng)化機(jī)械，并沒有實(shí)現(xiàn)完全的自動(dòng)化功能，反而存在很多設(shè)計(jì)缺陷，在操作過程中埋下了很多安全隱患。這些安全隱患只有在實(shí)際應(yīng)用過程中才會(huì)發(fā)現(xiàn)，大大降低了機(jī)械的生產(chǎn)效率，也在一定程度上限制了第二產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度。

二、信息時(shí)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的發(fā)展方向

1.網(wǎng)絡(luò)化

隨著信息化的不斷深入，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化必將朝著網(wǎng)絡(luò)化的方向進(jìn)行發(fā)展。人類步入信息時(shí)代以來，網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為人們廣泛應(yīng)用的重要工具之一，越來越多的行業(yè)充分利用網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行行業(yè)優(yōu)化，都取得了卓越的成效，機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化也應(yīng)該朝著這一方向發(fā)展[1]。例如，在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，可以利用網(wǎng)絡(luò)化的信息手段，改變傳統(tǒng)手繪圖紙的模式，在網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行圖紙繪制，而且在繪制過程中，也可以在機(jī)械設(shè)計(jì)程序中設(shè)定相關(guān)的參數(shù)要求，一旦圖紙繪制過程中不符合既定的參數(shù)要求，是無法成功繪制的，可以大大提高機(jī)械設(shè)計(jì)的效率，也可以提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造的精準(zhǔn)性，保證機(jī)械的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，進(jìn)一步提高加工制造企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。在機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用過程中也可以利用網(wǎng)絡(luò)資源，提高自動(dòng)化的應(yīng)用水平。例如，在機(jī)械自動(dòng)化操作過程中，可以利用網(wǎng)絡(luò)資源對(duì)機(jī)械自動(dòng)操作過程中的數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)，也可以把同一生產(chǎn)線內(nèi)的不同機(jī)械并入同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行自動(dòng)化操作，從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線的網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化。

2.智能化

智能化也是信息時(shí)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的主要發(fā)展方向之一。單純能進(jìn)行自主工作的機(jī)械已經(jīng)不能滿足當(dāng)今時(shí)代下的生產(chǎn)需求，在現(xiàn)今的時(shí)代背景之下，人們更要求機(jī)械的智能處理方面的技術(shù)提升[2]。例如，在機(jī)械自動(dòng)化工作過程中，必須提高自動(dòng)化的工作能力，以及自動(dòng)化生產(chǎn)過程中遇到特殊問題的處理能力。在大型的生產(chǎn)加工企業(yè)，還需要機(jī)械進(jìn)行智能的自我檢測以及故障處理，這樣才能提高機(jī)械的使用效率，把人從大型的生產(chǎn)勞動(dòng)過程中解放出來。這就需要機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化朝著智能化的方向發(fā)展。例如，在機(jī)器運(yùn)行過程中，機(jī)械要定時(shí)對(duì)操作數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)，進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，在機(jī)械在加工制造過程中，機(jī)械也需要提高自我檢測的功能。因?yàn)闄C(jī)械在使用過程中一定會(huì)產(chǎn)生損耗，不加更正的話，一定會(huì)降低機(jī)械的生產(chǎn)效率。傳統(tǒng)的工作模式之下，需要人定期對(duì)機(jī)械進(jìn)行校準(zhǔn)，并且對(duì)機(jī)械有可能存在的安全隱患問題進(jìn)行處理。這不僅需要停工檢修，也需要提高檢修人員的技術(shù)水平以及發(fā)現(xiàn)問題的能力，而通過智能化就可以全面解決這一問題。在智能化過應(yīng)用過程中，給機(jī)械設(shè)定自我檢測的數(shù)據(jù)和周期，一個(gè)星期或半個(gè)月進(jìn)行一次自我檢測，在自我檢測過程中，就可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)械有可能會(huì)出現(xiàn)的問題，并且進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋。對(duì)數(shù)據(jù)問題等機(jī)械可自主處理的問題，直接進(jìn)行自動(dòng)更新和修補(bǔ)，降低機(jī)械維護(hù)保養(yǎng)的成本，提高機(jī)械的使用效率。

3.高效化

對(duì)資源利用率的高效化也是信息時(shí)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的發(fā)展方向，隨著工業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展，機(jī)械對(duì)自然環(huán)境所產(chǎn)生的能耗以及污染也是有目共睹的[3]。所以在信息時(shí)代的背景之下，一定要降低機(jī)械加工制造過程中產(chǎn)生的能耗，也要降低機(jī)械生產(chǎn)過程中對(duì)環(huán)境造成的污染，這樣才能促進(jìn)可持續(xù)性發(fā)展，保障人類經(jīng)濟(jì)水平的進(jìn)一步提高。例如，在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，可以充分應(yīng)用全新的技術(shù)手段，提高機(jī)械對(duì)自然資源的使用效率，在保證機(jī)械正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提之下，降低對(duì)能源的消耗量。也可以在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中充分考慮新能源的應(yīng)用，提高機(jī)械的工作效率，也能降低對(duì)自然資源的消耗。在機(jī)械制造過程中也應(yīng)該提倡高效的發(fā)展方向，提高機(jī)械制造水平，改變傳統(tǒng)機(jī)械制造工藝，以此來降低機(jī)械制造過程中對(duì)環(huán)境造成的污染，進(jìn)一步保護(hù)自然環(huán)境促進(jìn)人與環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。

結(jié)論：綜上所述，我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化主要存在效率低、能耗大、安全隱患多等現(xiàn)象和問題。所以，在信息時(shí)代的背景之下，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化必須朝著網(wǎng)絡(luò)化、智能化以及高效化的方向進(jìn)行發(fā)展。只有這樣，才能不斷提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化水平，也為提高機(jī)械的生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，提供有力保障，進(jìn)一步促進(jìn)我國加工制造業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[3]張世文，黃永鶴.仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用探討[J].黑龍江科學(xué).2019（22）