機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化發(fā)展研究

程 瓊

（江蘇建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 徐州 221006）

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的不斷發(fā)展為工業(yè)產(chǎn)業(yè)效率的進(jìn)步提供了重要的保障，為使企業(yè)能夠不斷發(fā)展，應(yīng)重視對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的發(fā)展，使機(jī)械制造的性能以及智能化生產(chǎn)效率水平都可以得到有效提升。

1 機(jī)械制造業(yè)及自動(dòng)化發(fā)展概述

機(jī)械行業(yè)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中具有很重要的推動(dòng)作用，是國家的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展是機(jī)械制造技術(shù)改造進(jìn)步的主要手段和發(fā)展方向，因此機(jī)械自動(dòng)化的技術(shù)水準(zhǔn)可以影響到整個(gè)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。機(jī)械制造行業(yè)是指從事各種機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)的行業(yè)，其發(fā)展的主要特點(diǎn)是現(xiàn)代化高新技術(shù)的綜合利用，以機(jī)械自動(dòng)化為特征的傳統(tǒng)制造業(yè)已經(jīng)融入到了現(xiàn)代制造業(yè)中。

2 機(jī)械制造業(yè)及自動(dòng)化發(fā)展趨勢

隨著機(jī)械自動(dòng)化的不斷發(fā)展，機(jī)械自動(dòng)化將會(huì)被逐步使用到傳統(tǒng)機(jī)電產(chǎn)品中。由于機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)具有復(fù)合功能適用面比較廣，可以在保障安全性與可靠性的基礎(chǔ)上改善勞動(dòng)條件，并且由于調(diào)整維修也比較方便，能源耗損少，開發(fā)利用后可以有效提升企業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量，可以為社會(huì)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

3 機(jī)械制造業(yè)及自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀

與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，我國的制造業(yè)從整體上看還是存在一定的差距，主要表現(xiàn)在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的差距、生產(chǎn)投入結(jié)構(gòu)差距、產(chǎn)業(yè)組織結(jié)構(gòu)差距中。國內(nèi)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展主要依靠技術(shù)引進(jìn)，但是由于資金相對(duì)短缺使機(jī)械制造業(yè)的科技開發(fā)情況明顯滯后。雖然目前我國機(jī)械制造行業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量有了很大的提升，但很多機(jī)電產(chǎn)品的內(nèi)在性能還是存在較大的差距。機(jī)械制造業(yè)作為普通競爭性行業(yè)，競爭情況直接受生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的影響。企業(yè)之間的競爭力很大程度上來自于科研與開發(fā)的投入。很多發(fā)達(dá)國家為了強(qiáng)化機(jī)械制造的市場競爭力不斷加大科技開發(fā)的費(fèi)用和份額。由于科技投入與設(shè)備投入等方面的巨大差距使中國機(jī)械制造企的設(shè)計(jì)與生產(chǎn)方法逐漸落后，從而導(dǎo)致自主開發(fā)能力差，產(chǎn)品開發(fā)周期長的現(xiàn)象。且由于體制約束導(dǎo)致部分地區(qū)的機(jī)械制造發(fā)展太過于分散化，這便導(dǎo)致機(jī)械制造業(yè)及自動(dòng)化發(fā)展機(jī)電一體化難以實(shí)現(xiàn)。

4 機(jī)械制造業(yè)及自動(dòng)化發(fā)展研究策略

4.1 技術(shù)融合

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化發(fā)展主要體現(xiàn)在機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化操作和機(jī)械設(shè)計(jì)制造的有效結(jié)合過程中，一般會(huì)涉及到檢測管理方面，在機(jī)械設(shè)備管理過程中，多對(duì)機(jī)械進(jìn)行檢查從而降低機(jī)械的故障發(fā)生率。在機(jī)械檢查過程中可以利用智能設(shè)備進(jìn)行掃描識(shí)別，從而提升設(shè)備的準(zhǔn)確度。機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)是為了滿足人們對(duì)生產(chǎn)的更多需求研發(fā)出來的，有逐步取代傳統(tǒng)機(jī)電產(chǎn)品的趨勢。機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品具有信息自動(dòng)處理與自動(dòng)控制功能，通過自動(dòng)化控制吸入可以使機(jī)械按照設(shè)計(jì)要求完成預(yù)定動(dòng)作，能夠使機(jī)械在操作過程中不受外界因素的影響，可以有效保障產(chǎn)品的質(zhì)量與合格率。

機(jī)電一體化就是將機(jī)械與電腦控制進(jìn)行一體化連接，這樣的生產(chǎn)方式不僅可以有效提升產(chǎn)品的精準(zhǔn)度，還可以使企業(yè)的生產(chǎn)效率得到保障。機(jī)電一體化已經(jīng)成為目前各大企業(yè)生產(chǎn)的主要使用方式，因此機(jī)械產(chǎn)品只有按照機(jī)電一體化的發(fā)展方向進(jìn)行，才可以有更多出路。智能化是在控制理論基礎(chǔ)上吸收各種新思想模擬人類智能進(jìn)行工作的，將智能化技術(shù)融合到機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品中，可以大大降低人工的使用率能夠有效降低企業(yè)的經(jīng)濟(jì)投入。機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品具有計(jì)算機(jī)科學(xué)等控制內(nèi)容，可以清晰地將產(chǎn)品的屬性分類等內(nèi)容快速處理好，當(dāng)生產(chǎn)過程中遇到不同的情況時(shí)，可以使用智能化系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行具體分析，從而形成更適合的生產(chǎn)方案，這樣一來便可以減少工作人員的處理過程，可以有效提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。由于機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品種類繁多，需要使用到的配件與軟件程序也比較多，因此在研發(fā)與之相關(guān)的程序配件時(shí)是一個(gè)復(fù)雜的過程，利用標(biāo)準(zhǔn)軟件迅速開發(fā)的產(chǎn)品可以大大提升生產(chǎn)的規(guī)模。

4.2 強(qiáng)化功能要求

機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)能夠根據(jù)主功能對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分類或加工。機(jī)械自主化系統(tǒng)不僅具有物體搬運(yùn)、能量轉(zhuǎn)換、信息處理等功能，還具備控制功能與構(gòu)造功能等。由于主功能的結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)方式不同，因此形成了多種性能的機(jī)械產(chǎn)品。機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)能夠根據(jù)智能化操作內(nèi)容進(jìn)行工作，通過電腦中設(shè)定的具體工作要求，能夠非常準(zhǔn)確地進(jìn)行產(chǎn)品加工分類，這樣不僅保障了生產(chǎn)質(zhì)量與效率，還可以大大降低工作誤差，社會(huì)大眾對(duì)于產(chǎn)品的需求越來越呈現(xiàn)多樣性，通常希望一個(gè)產(chǎn)品能夠具備多種功能。機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)能夠?qū)a(chǎn)品相關(guān)的功能都設(shè)計(jì)囊括其中，并可以通過簡單的按鈕進(jìn)行分項(xiàng)操作，這樣來滿足廣大群眾對(duì)生活品質(zhì)的需求。

很多企業(yè)為了增強(qiáng)自身的競爭力會(huì)引進(jìn)相關(guān)的機(jī)械代替人工生產(chǎn)，往往是希望機(jī)器能夠在不斷運(yùn)轉(zhuǎn)中制造出高質(zhì)量的產(chǎn)品。但是由于機(jī)械本身的功能太過于單一往往達(dá)不到企業(yè)對(duì)生產(chǎn)的要求。很多機(jī)械設(shè)計(jì)者為了滿足各大企業(yè)的生產(chǎn)需求，研究出了具有多種功能的機(jī)械，這些機(jī)械雖然可以提升生產(chǎn)的效率，但是由于操作內(nèi)容太過于復(fù)雜，經(jīng)常是進(jìn)入車間生產(chǎn)后還要由專業(yè)的人員看管操作。很多企業(yè)為了節(jié)約成本，相關(guān)人員在接受過簡單培訓(xùn)以后就開始令其上崗操作，這樣一來，不僅基本的生產(chǎn)質(zhì)量得不到保障，相關(guān)技術(shù)人員的生命安全也會(huì)受到影響。使用機(jī)械制造及自動(dòng)化技術(shù)可以讓工作人員使用電腦進(jìn)行機(jī)器控制，相關(guān)工作人員只需要在配置室內(nèi)根據(jù)監(jiān)控生產(chǎn)狀況以及電腦顯示系統(tǒng)情況，使用簡單的按鈕以及電腦操作就可以完成工作內(nèi)容，這樣不僅可以有效提升生產(chǎn)的精準(zhǔn)度，還可以保證施工安全?，F(xiàn)代的機(jī)械設(shè)計(jì)制造以及自動(dòng)化技術(shù)具有完整的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)體系，隨著機(jī)械設(shè)計(jì)的功能不斷強(qiáng)化，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的工作效率會(huì)逐漸得到提升，可以滿足社會(huì)不同需求。

4.3 自動(dòng)檢測技術(shù)

機(jī)械化自動(dòng)產(chǎn)品一般具有自動(dòng)診斷等功能，在工作過程中遇到各種電力等障礙時(shí)能夠自動(dòng)采取保護(hù)措施從而避免事故的發(fā)生。通過自動(dòng)保護(hù)可以提升設(shè)備自身的使用安全性，能夠有效減少機(jī)械產(chǎn)品的磨損與傷害，可以使機(jī)械自身的使用壽命延長。機(jī)械自動(dòng)化在安裝過程中，可以根據(jù)控制程序進(jìn)行工作方式改變，使不同用戶的需求都可以實(shí)現(xiàn)。機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品一般使用程序控制或者數(shù)字顯示操作，可以使操作過程變得方便簡單，機(jī)械自身出現(xiàn)零件需要更換或者生產(chǎn)錯(cuò)誤等情況時(shí)，會(huì)在數(shù)控顯示界面具體顯示，通過這樣的方式能大大降低機(jī)械自身的耗損性，可以有效提升機(jī)械自身的使用壽命。高級(jí)的機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品可以通過外界參數(shù)進(jìn)行隨機(jī)尋找進(jìn)行工序?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化操作，相關(guān)工作人員只需要在機(jī)械正常運(yùn)轉(zhuǎn)前將具體的參數(shù)輸入到電腦界面操作系統(tǒng)中，機(jī)械便可以進(jìn)行自行運(yùn)轉(zhuǎn)生產(chǎn)制作。

在生產(chǎn)過程中，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化技術(shù)能夠根據(jù)生產(chǎn)材料的技術(shù)要求進(jìn)行自動(dòng)調(diào)控，能夠避免工作人員反復(fù)調(diào)試。符合技術(shù)不僅可以有效提升生產(chǎn)效率，還可以大大縮短企業(yè)的生產(chǎn)時(shí)間，從而可以使其自身的經(jīng)濟(jì)效益不斷提升。機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品具有較強(qiáng)的應(yīng)變能力，可以在不同的生產(chǎn)環(huán)境中，對(duì)生產(chǎn)材料的屬性及要求做出準(zhǔn)確的判斷，從而調(diào)整出適宜的生產(chǎn)方案，這樣不僅避免了因?yàn)樯a(chǎn)錯(cuò)誤而產(chǎn)生的損失，還可以使生產(chǎn)的精密度大大提升，因此機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化發(fā)展被應(yīng)用到各種不同的場合領(lǐng)域。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域的不斷運(yùn)用，機(jī)械制造的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用也會(huì)逐漸加強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠使機(jī)械制各功能區(qū)互相聯(lián)系起來，并能對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行自主監(jiān)測，當(dāng)機(jī)械自身出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)及時(shí)傳遞給工作人員進(jìn)行處理。這樣不僅可以使機(jī)械生產(chǎn)質(zhì)量得到保障，還可以提升企業(yè)的競爭力。機(jī)械設(shè)計(jì)制作及自動(dòng)化設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)過程中要將機(jī)械自身的檢測功能不斷加強(qiáng)，使機(jī)械自身的自動(dòng)檢測程序能夠得到不斷升級(jí)，保障機(jī)械的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，由此才可以保障企業(yè)的生產(chǎn)效益。

4.4 技術(shù)與社會(huì)同步發(fā)展

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化發(fā)展要根據(jù)社會(huì)的整體發(fā)展的需求不斷提升，設(shè)計(jì)者在進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中要從關(guān)鍵技術(shù)入手，要了解到目前機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化發(fā)展的短板，從具體可以提升更改的方向出發(fā)，使自動(dòng)化控制技術(shù)以及信息處理技術(shù)能夠越來越準(zhǔn)確。機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品的自動(dòng)性能較高，企業(yè)在使用過程中，可以大大提升生產(chǎn)的準(zhǔn)確度也能夠有效降低人工的成本投入。將機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化設(shè)計(jì)使用到居民實(shí)際生活中，可以大大提升居民生活的舒適度與便捷度。隨著機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的普及，在人們的實(shí)際生活中也逐漸應(yīng)用到了機(jī)械自動(dòng)化，例如現(xiàn)在常見的掃地機(jī)器人、刷碗機(jī)等，這些都是利用機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)的，大大提升了人們的生活品質(zhì)。由于網(wǎng)絡(luò)逐漸普及，機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品會(huì)很快遍布到各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中，通過常見的遠(yuǎn)程控制終端設(shè)備以及局域網(wǎng)技術(shù)能夠使家庭網(wǎng)絡(luò)將機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品集成家電系統(tǒng)，人們通過將各類機(jī)械自動(dòng)化物品數(shù)據(jù)輸入智能手機(jī)軟件中，通過簡單的手機(jī)控制就可以使智能家電等進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化不僅提升了社會(huì)的經(jīng)濟(jì)效益還改變了人們的生活方式。

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化發(fā)展對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有重要的促進(jìn)作用，機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化發(fā)展不僅可以使企業(yè)的生產(chǎn)效率有效提升還可以降低投入成本，從而可以達(dá)到更高的經(jīng)濟(jì)效益。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化發(fā)展對(duì)人們的生活方式也產(chǎn)生了很大影響，不僅使人們逐漸解放雙手還提升了生活的品質(zhì)，使人們的生活變得方便快捷。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化已經(jīng)被使用到社會(huì)生活的方方面面，但是由于生態(tài)資源被不斷地利用，可利用資源正在呈現(xiàn)逐漸減少的趨勢，人們逐漸認(rèn)識(shí)到保護(hù)環(huán)境的重要性。綠色產(chǎn)品概念便在這樣的背景下出現(xiàn)，綠色產(chǎn)品不僅符合特定的要求，還可以使用低碳環(huán)保的方式進(jìn)行工作，并且還可以循環(huán)回收利用，能夠做到不污染環(huán)境。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的研發(fā)要與社會(huì)的發(fā)展同步，只有根據(jù)社會(huì)的具體需求進(jìn)行研發(fā)創(chuàng)新，才可以使企業(yè)生產(chǎn)以及人們的基本需求得到滿足。并且也要根據(jù)社會(huì)資源的使用情況不斷調(diào)整研發(fā)方向，使機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化發(fā)展能夠早日與發(fā)達(dá)國家相關(guān)技術(shù)齊平。

機(jī)械制造業(yè)已經(jīng)成為國家經(jīng)濟(jì)力量的重要支撐，我國目前已經(jīng)到了經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速期，對(duì)于機(jī)械設(shè)備的需求量越來越大，因此機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化生產(chǎn)具有很好的發(fā)展前景。目前在傳感檢測技術(shù)與精密機(jī)械技術(shù)等方面還有很大的提升空間，相關(guān)設(shè)計(jì)人員要認(rèn)識(shí)到機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展的前景，由此才可以開拓出更廣闊的技術(shù)發(fā)展道路。