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

郭自奇

（甘肅紫軒酒業(yè)有限公司，甘肅 嘉峪關(guān) 735100）

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的不斷發(fā)展，信息化技術(shù)領(lǐng)域取得了顯著的成就，逐漸被運(yùn)用到各行各業(yè)的生產(chǎn)中，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展做出了極大的貢獻(xiàn)。機(jī)械制造業(yè)作為現(xiàn)代工業(yè)化社會(huì)發(fā)展工程中極為重要的生產(chǎn)行業(yè)，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)生產(chǎn)中占有重要的地位，為促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，提高其發(fā)展質(zhì)量與生產(chǎn)效率，可將信息技術(shù)運(yùn)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，進(jìn)而減少對(duì)人力資源的消耗，提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)質(zhì)量，促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動(dòng)化發(fā)展。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)

1.1 減少安全隱患

將信息技術(shù)運(yùn)用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)中，可將生產(chǎn)過(guò)程轉(zhuǎn)化為自動(dòng)化生產(chǎn)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工操作，能夠有效減少安全隱患，保障生產(chǎn)過(guò)程中工作人員的人身安全和制造設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，進(jìn)而顯著提升生產(chǎn)的質(zhì)量和效率。在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造活動(dòng)中，為了保障機(jī)械設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，同時(shí)確保工作人員嚴(yán)格按照規(guī)章制度完成工作并保證生產(chǎn)質(zhì)量，機(jī)械設(shè)計(jì)制造公司需要設(shè)立專(zhuān)門(mén)的監(jiān)督機(jī)構(gòu)，再組織相關(guān)人員成立專(zhuān)門(mén)的監(jiān)督小組，針對(duì)生產(chǎn)中存在的問(wèn)題進(jìn)行有效的監(jiān)督，及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患并通過(guò)有效的手段消除安全隱患，確保生產(chǎn)過(guò)程順利進(jìn)行。但是由于人工監(jiān)督容易出現(xiàn)工作人員懈怠、檢查不仔細(xì)等疏漏，以至于部分安全隱患難以被察覺(jué)，進(jìn)而引起嚴(yán)重的故障，影響生產(chǎn)進(jìn)度，降低生產(chǎn)效率的同時(shí)還對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量造成不利影響。但如果在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中運(yùn)用信息化技術(shù)，可通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行全程監(jiān)督，通過(guò)精密的計(jì)算機(jī)設(shè)備對(duì)生產(chǎn)的每一個(gè)環(huán)節(jié)都實(shí)現(xiàn)有效監(jiān)督，能夠及時(shí)排查出安全隱患并予以解決，提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造的安全性。

1.2 提高生產(chǎn)效率

信息技術(shù)的合理運(yùn)用可在一定程度上將機(jī)械設(shè)計(jì)制造的生產(chǎn)流程簡(jiǎn)化，進(jìn)而縮短生產(chǎn)時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。與此同時(shí)，信息化技術(shù)的合理運(yùn)用可顯著提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的自動(dòng)化程度，使得生產(chǎn)者在提高機(jī)械制造效率的同時(shí)還能有效控制產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，進(jìn)而在市場(chǎng)交易中提升自己的經(jīng)濟(jì)效益，獲得更多的利益。例如汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)，傳統(tǒng)的制造方式中發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量可能會(huì)受到零件質(zhì)量等因素的影響，但在生產(chǎn)中運(yùn)用信息化技術(shù)后，生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用自動(dòng)化機(jī)械設(shè)計(jì)制造，不僅可顯著提升生產(chǎn)效率，同時(shí)由機(jī)械臂代替人工操作組裝零部件，可減少操作失誤，提升發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量。

1.3 便于遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)械設(shè)計(jì)制造流程

傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造的生產(chǎn)環(huán)節(jié)需要工作人員實(shí)時(shí)在旁對(duì)機(jī)械設(shè)備的運(yùn)作進(jìn)行控制和監(jiān)督，但在現(xiàn)階段，信息技術(shù)的自動(dòng)化機(jī)械設(shè)計(jì)制造設(shè)備可以由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)機(jī)械設(shè)備的工作情況進(jìn)行遠(yuǎn)程操控和監(jiān)督，不需要再花費(fèi)人力來(lái)對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行調(diào)整，既保障了機(jī)械生產(chǎn)的流暢性，又節(jié)省了人力成本。

2 機(jī)械制造與自動(dòng)化結(jié)合的要點(diǎn)

機(jī)械生產(chǎn)與自動(dòng)化的結(jié)合對(duì)于我國(guó)工業(yè)制造業(yè)的轉(zhuǎn)型具有重要的推動(dòng)作用，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中加入自動(dòng)化技術(shù)可推動(dòng)我國(guó)工業(yè)制造業(yè)在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造、自動(dòng)化以及智能化等領(lǐng)域的發(fā)展，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)工業(yè)制造往高端化發(fā)展，既實(shí)現(xiàn)我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化、智能化作業(yè)與生產(chǎn)，提升我國(guó)制造業(yè)的整體發(fā)展水平，也預(yù)示著我國(guó)行業(yè)的發(fā)展需要不斷革新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在設(shè)計(jì)、制造等更高端領(lǐng)域的成功，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

3 機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化的發(fā)展方向

3.1 機(jī)電一體化

自動(dòng)化技術(shù)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的核心技術(shù)和重點(diǎn)內(nèi)容，在機(jī)械生產(chǎn)中有效實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化目標(biāo)可有效保障機(jī)械設(shè)計(jì)生產(chǎn)制造等工作的順利開(kāi)展，提升生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。但與此同時(shí)，我們不僅要促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的發(fā)展與創(chuàng)新，還需要對(duì)市場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行全面的調(diào)查，通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研來(lái)了解現(xiàn)階段市場(chǎng)中機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，了解人們對(duì)機(jī)械制造產(chǎn)品的需求和對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求，充分結(jié)合市場(chǎng)需求，加強(qiáng)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新，提高在市場(chǎng)中的核心競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí)在生產(chǎn)的過(guò)程中不斷完善和創(chuàng)新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)的機(jī)電一體化發(fā)展。

3.2 智能化

隨著信息時(shí)代的到來(lái)，我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)都取得了顯著的研究成果，智能化技術(shù)在各行各業(yè)的發(fā)展中都取得了十分廣泛的運(yùn)用，我國(guó)各個(gè)生產(chǎn)行業(yè)的智能化程度也越來(lái)越高，而伴隨著我國(guó)智能化技術(shù)的不斷開(kāi)發(fā)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷成熟，在未來(lái)的生產(chǎn)生活中，智能化發(fā)展已成為必然。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷運(yùn)用成熟，傳統(tǒng)的人工操作生產(chǎn)模式被取代，通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，逐漸朝著智能化方向發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)制造的工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量都得到了顯著的提升。

3.3 微小化

在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)活動(dòng)中，大部分投入生產(chǎn)的設(shè)備都是大型且沉重的機(jī)械設(shè)備，不僅占地面積大，一旦發(fā)生故障，維修、安裝、移動(dòng)等活動(dòng)的難度極大，需要工作人員全程參與上述機(jī)械設(shè)備的操作，調(diào)遣專(zhuān)人定期對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)進(jìn)行監(jiān)督和檢查，及時(shí)排查生產(chǎn)中的安全隱患，既增加了工作人員的負(fù)擔(dān)，還提高了生產(chǎn)企業(yè)的人力成本。但隨著信息技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的運(yùn)用，通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)遠(yuǎn)程操控機(jī)械設(shè)備能有效減輕工作人員的負(fù)擔(dān)，節(jié)省人力成本，并且隨著電子技術(shù)的發(fā)展，不少機(jī)械設(shè)備逐漸趨于微小化，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化技術(shù)生產(chǎn)中應(yīng)用的芯片體積逐漸縮小，進(jìn)而推動(dòng)了機(jī)械設(shè)備體積的縮小，節(jié)省占地面積的同時(shí)還能有效擴(kuò)大生產(chǎn)空間，機(jī)械設(shè)備的維修、安裝、移動(dòng)等活動(dòng)中存在的問(wèn)題也得到了有效解決。

3.4 生態(tài)化

黨的十八大報(bào)告提出了“五位一體”的觀(guān)點(diǎn)，把生態(tài)文明建設(shè)與經(jīng)濟(jì)建設(shè)、政治建設(shè)、文化建設(shè)、社會(huì)建設(shè)并列，同時(shí)強(qiáng)調(diào)要“把生態(tài)文明建設(shè)放在突出地位，融入經(jīng)濟(jì)建設(shè)、政治建設(shè)、文化建設(shè)、社會(huì)建設(shè)各方面和全過(guò)程”，充分表明國(guó)家已把生態(tài)文明建設(shè)提升到了一個(gè)新的高度。生態(tài)文明建設(shè)的精髓在于強(qiáng)調(diào)人與自然、人與人、人與社會(huì)和諧共生、良性循環(huán)、全面發(fā)展、持續(xù)繁榮。工業(yè)生產(chǎn)作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的主陣地，同時(shí)也是資源消耗和污染排放的重點(diǎn)領(lǐng)域，發(fā)展與環(huán)保的矛盾較為突出。在信息時(shí)代發(fā)展過(guò)程中，工業(yè)化生產(chǎn)對(duì)人類(lèi)生存環(huán)境造成了一定的負(fù)面影響，但隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的提升，人們的生活水平得到顯著改善，經(jīng)濟(jì)實(shí)力的提升使人們不再將注意力投注于吃飽穿暖等基礎(chǔ)的需求中，并且隨著人們的環(huán)保意識(shí)逐漸增強(qiáng)，逐漸開(kāi)始追求人類(lèi)與自然環(huán)境的和諧共存，人們逐漸開(kāi)始自發(fā)投入到對(duì)生存環(huán)境的保護(hù)和治理中。因此，可通過(guò)實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化技術(shù)的生態(tài)發(fā)展，綜合我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，有效調(diào)整機(jī)械設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向，加強(qiáng)綠色產(chǎn)品研究。同時(shí)在機(jī)械生產(chǎn)活動(dòng)開(kāi)展過(guò)程中，要加強(qiáng)現(xiàn)代技術(shù)的使用，有效融入綠色環(huán)保生態(tài)理念，在提高產(chǎn)品品質(zhì)的同時(shí)，有效提升其整體的應(yīng)用效果。并且在生態(tài)化發(fā)展的過(guò)程中結(jié)合社會(huì)發(fā)展趨勢(shì)，提升產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量，加強(qiáng)對(duì)綠色生產(chǎn)理念的滲透，減輕對(duì)環(huán)境的污染。

4 信息技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化中的應(yīng)用

4.1 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件在機(jī)械行業(yè)的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的機(jī)械生產(chǎn)中，人工操作在生產(chǎn)活動(dòng)中占有大量的篇幅，如人工計(jì)算、草圖繪制以及人工操作器械和監(jiān)督生產(chǎn)等，在這些生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，由于人工參與度較高，而工作人員可能會(huì)由于一些客觀(guān)、主觀(guān)等因素出現(xiàn)錯(cuò)漏和失誤，進(jìn)而影響機(jī)械設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，不利于機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的發(fā)展。而隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，人們可以借助計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)一些較為復(fù)雜的計(jì)算進(jìn)行處理，并且在信息化時(shí)代，計(jì)算機(jī)計(jì)算的精確度和速度都得到了巨大的提升，與此同時(shí)，針對(duì)工業(yè)生產(chǎn)而開(kāi)發(fā)的計(jì)算機(jī)輔助軟件也被創(chuàng)造出來(lái)并且在發(fā)展的過(guò)程中不斷更新?lián)Q代，機(jī)械設(shè)計(jì)制造的生產(chǎn)也實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造，可有效提升生產(chǎn)效率，降低人力成本和物力成本。與此同時(shí)，隨著計(jì)算機(jī)高端技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，我國(guó)的工業(yè)制造行業(yè)逐漸開(kāi)始往高端化方向發(fā)展，工業(yè)制造和機(jī)械設(shè)計(jì)生產(chǎn)的有效結(jié)合使得機(jī)械設(shè)計(jì)制造在高端的機(jī)械設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域，全面性提高了設(shè)計(jì)的效率與精準(zhǔn)度，實(shí)現(xiàn)更高難度功能的整合。

4.2 計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的應(yīng)用

在計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)領(lǐng)域，機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中的抽象化數(shù)據(jù)可利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將其轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單直觀(guān)的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)的可視化操作。與此同時(shí)，借助計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)可提前對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的性能進(jìn)行模擬，可詳細(xì)了解產(chǎn)品的特性和功能特點(diǎn)，并且還能及時(shí)發(fā)現(xiàn)該產(chǎn)品設(shè)計(jì)和運(yùn)行方面的不足之處，利用計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)對(duì)產(chǎn)品的性能、參數(shù)等進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化，再確定產(chǎn)品的修改方案。因此，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)中運(yùn)用計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)，可對(duì)生產(chǎn)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化操作，使得設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)更為精準(zhǔn)，同時(shí)還能通過(guò)模擬產(chǎn)品功能來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品性能的評(píng)價(jià)和調(diào)整，提升機(jī)械生產(chǎn)的質(zhì)量。

4.3 仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的應(yīng)用

目前，仿真技術(shù)在航天、航空、汽車(chē)、船舶制造領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，這是一種更為先進(jìn)的虛擬技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)生更全方位的模擬，對(duì)目前的機(jī)械設(shè)計(jì)制造而言，有著重要的意義。仿真技術(shù)可以借助虛擬技術(shù)、計(jì)算機(jī)掃描技術(shù)對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)、輪廓進(jìn)行掌握，在借助計(jì)算機(jī)龐大的數(shù)據(jù)運(yùn)算處理能力，通過(guò)仿真軟件對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行模擬調(diào)試并修改。

5 結(jié)語(yǔ)

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化發(fā)展過(guò)程中，不僅要對(duì)現(xiàn)階段的生產(chǎn)技術(shù)和信息化技術(shù)不斷地進(jìn)行創(chuàng)新與完善，還需要對(duì)我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)在市場(chǎng)中的相關(guān)情況進(jìn)行充分調(diào)查與研究，分析現(xiàn)階段機(jī)械設(shè)計(jì)之制造行業(yè)發(fā)展的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)狀況和需求情況，了解市場(chǎng)發(fā)展對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的要求，結(jié)合自身企業(yè)發(fā)展的情況，優(yōu)化機(jī)械生產(chǎn)發(fā)展目標(biāo)，促使機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化技術(shù)的有效結(jié)合，提升市場(chǎng)核心競(jìng)爭(zhēng)力，提升我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展水平。