巨雷勛

【摘 要】機械工業(yè)作為我國國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，緊隨科學技術的進步而前進。機械設計從傳統(tǒng)意義上的設計者根據(jù)已有的經(jīng)驗和專業(yè)知識進行產(chǎn)品的設計。但因其耗時長且效率較低，對專業(yè)人才和技術水平要求較高，而面對日益更新的科學技術，更新原有技術緩慢，無法快速將先進技術應用于生產(chǎn)設計當中，成為制約機械工業(yè)發(fā)展的頑疾。自動化技術將技術科學與自然科學有效結(jié)合，并將實際生產(chǎn)實踐中的技術經(jīng)驗作為指導，努力將自動化技術與機械化設計完美結(jié)合，從而提高機械化設計能力，使機械化設計的效率大大的提高，減少設計者的勞動時間，節(jié)約人力、物力資源，同時對專業(yè)人員的技術水平要求也可降低。本文將重點講述機械設計與自動化技術的現(xiàn)有水平以及二者的關系，并將提出改善現(xiàn)有機械設計水平的方法。

【關鍵詞】機械工業(yè)；機械設計；自動化技術

自動化技術從起初應用到的機械冷加工，如機床加工，發(fā)展到今天的柔性制造系統(tǒng)；從原有的輸入數(shù)據(jù)，發(fā)展到現(xiàn)在的智能自動加工。自動化技術的飛躍為我國的制造業(yè)帶來新的希望，機械制造業(yè)將進入一個新的時期。而現(xiàn)有的機械化設計水平難以為其發(fā)展提供強有力的保障，從而需要提升機械化設計水平，將自動化技術融入機械化設計中，全方位，多角度，多層次，真正地實現(xiàn)自動化機械化設計，實現(xiàn)機械化設計的高速化，高效化，全能化，綠色化及普及化。并利用現(xiàn)有計算機及電子產(chǎn)品對機械化設計過程進行升級，改善現(xiàn)有機械化設計條件，為實現(xiàn)自動化機械化設計積累相關經(jīng)驗，打好堅實的基礎。

1.機械化設計與自動化技術的現(xiàn)狀

1.1機械化設計的發(fā)展現(xiàn)狀

機械化設計在機械工程中舉足輕重，通常設計成本占到整個產(chǎn)品成本的7%-8%，但卻幾乎決定了整個產(chǎn)品的制造成本。機械化設計根據(jù)實際需要，設計各種零件，從零件的材料、形狀、結(jié)構、運動方式及承能力等方面，設計出滿足使用要求的零件，同時達到形狀優(yōu)化、結(jié)構優(yōu)化，污染最少化以及生產(chǎn)成本最低化等。而在設計過程中，通常是根據(jù)已有的設計手冊，相關的經(jīng)驗公式，作為設計的依據(jù)，同時計算零件在使用中所受的力，力矩等，通過數(shù)學，物理模型對其進行分析。這些都是現(xiàn)在機械化設計中通常使用的最基本的方法。最新的機械化設計已通過電子計算機軟件通過模擬實際環(huán)境情況，對零件進行設計并通過模擬仿真對零件進行仿真檢驗，同時與優(yōu)化設計零件進行對比，達到模擬仿真設計的水平。已經(jīng)可以對結(jié)構復雜的產(chǎn)品在設計時運用有限元分析方法對其結(jié)構及邊界進行分析，以確保產(chǎn)品的穩(wěn)定性；將概率隨機變量引入產(chǎn)品設計，對提升產(chǎn)品質(zhì)量的可信度，使產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定，更加有保障。

1.2自動化技術發(fā)展現(xiàn)狀

自動化技術從起初的借助風力，水力，畜力等方式，以解放人類的體力勞動的目的， 發(fā)展到運用數(shù)字管和晶體管制造出大型計算機從事繁雜的計算，到現(xiàn)在的全自動生產(chǎn)線以及無人化工廠。自動化技術的發(fā)展有多方面的原因，但其最為重要的是工程控制及檢測原件及技術的飛速發(fā)展。諸如微型電子計算機，單片機等電子設備的普及和快速發(fā)展，為自動化技術的發(fā)展提供了不竭的動力。自動化技術的發(fā)展緊隨計算機等電子設備的更新?lián)Q代。從原來的模擬系統(tǒng)，到自適應系統(tǒng)，再到遙感，遙測技術，時至今日，智能系統(tǒng)已經(jīng)成功應用到機械制造中，進行復雜及難加工零件或設備的生產(chǎn)加工或組裝。

2.機械化設計與自動化技術的關系

2.1機械化設計為自動化技術提供基礎保障

在自動化技術的應用中，需要相關的零件及檢測裝置等設備，而這些設備的無一例外都需要機械化設計，應用到現(xiàn)有的知識，研究、經(jīng)驗及相關理論，作為其能夠最優(yōu)生產(chǎn)的安全保證。倘若沒有機械化設計，在實際中自動化技術設備就沒有理論上的安全保障，及理論上的安全范圍，自動化技術的發(fā)展就缺少了理論保障，更談不上快速發(fā)展。建立健全現(xiàn)有機械化設計系統(tǒng)，完善現(xiàn)有理論及研究知識，對相關經(jīng)驗公式，及經(jīng)驗數(shù)據(jù)進行整理及總結(jié)，建成機械化設計系統(tǒng)，并對其不斷完善，是對自動化技術發(fā)展的真正保障。

2.2自動化技術為機械化設計提供發(fā)展平臺

自動化技術發(fā)展到今天，在實際生活中廣泛應用，小到家用全自動化洗衣機，大到航天宇宙飛船。與先進科學技術的完美結(jié)合，是自動化技術發(fā)展的關鍵所在。借助自動化技術的平臺，將機械化設計與先進科學技術結(jié)合，將會為制造業(yè)帶來新的契機。通過自動化技術的人工智能系統(tǒng)，將機械化設計系統(tǒng)搭建到自動化設計平臺，只需根據(jù)實際要求，通過計算機的計算和人工智能系統(tǒng)直接將設計產(chǎn)品圖形或?qū)嵨镎故?，隨科學技術進步并可對產(chǎn)品不斷升級完善，更新。機械化設計得以實現(xiàn)自動化，快速化，簡潔化，這些都離不開自動化技術的設備及理論平臺。真正實現(xiàn)機械化設計的自動化，會成為人類發(fā)展發(fā)展史上的另一個輝煌篇章。這需要更多的科學工作者的不斷努力，不懈追求。

2.3機械化設計與自動化技術相輔相成

美國人提出：“為競爭而設計”的理念，不難看出，面對當前競爭激烈的國際環(huán)境，擁有先進科學技術將會屹立于世界之林，成為競爭的籌碼。當前的機械化設計水平已經(jīng)顯得太過粗略，滿足不了快速化生產(chǎn)的需求。運用自動化技術，將設計實現(xiàn)自動化快速進行，效率將飛速提升，同時亦要兼顧設計質(zhì)量，要建立起以自動化技術為基礎，而機械化設計為本質(zhì)保障的自動化設計系統(tǒng)，就需要有完善的機械化設計系統(tǒng)和先進穩(wěn)定的自動化技術設備的完美結(jié)合，真正地保質(zhì)保量的將設計自動化進行，解放設計者，實現(xiàn)瞬時設計。自動化機械化設計將會使設計真正滿足市場需求，為更多的需求者服務。隨著全球化的進程，機械化設計亦應該滿足設計面向全球化，為各國需求者服務；科技的發(fā)展離不開網(wǎng)絡，自動化設計也應該能通過互聯(lián)網(wǎng)進行數(shù)據(jù)采集，資料傳輸，為更多的人提供一個技術和經(jīng)驗的現(xiàn)代交流方式。機械化設計需要更多的經(jīng)驗，不應該限制交流溝通。工業(yè)的發(fā)展，已造成了嚴重的環(huán)境污染，在自動化機械化設計的建立時，還應該將節(jié)能環(huán)保的觀念引入，真正建立起綠色環(huán)保的新型工業(yè)設計理念。設計時理念環(huán)保，制造時的污染自然會減少。對于現(xiàn)有的設計設備，在經(jīng)過分析后，通過改造，安裝新的自動化設備，實現(xiàn)舊物利用，節(jié)省資金及設備。

3.總結(jié)

我國雖然是制造大國，但僅是因為勞動力，土地廉價，以及有廣泛的市場，并不是因為我們有先進的設計理念，加工方法等。我們要做到真正的設計大國，需要不斷的努力，在現(xiàn)有的機械化設計時，積累經(jīng)驗，并不斷學習制造業(yè)大國的先進加工理論知識和方法，應用到實際加工中，不斷消化，提升。完善現(xiàn)有機械化設計過程，及時總結(jié)補充新的經(jīng)驗及理論知識，以適應不斷發(fā)展的自動化技術。同時，將自動化技術不斷引入機械化設計中，對其不斷更新，力求完善機械化設計自動化進行，并能達到所需零件滿足的穩(wěn)定性，高校性，優(yōu)化性，綠色性等多方面要求。從設計到制造，都能自動化進行，這已不是空想，真正實現(xiàn)這一目標，首先需要從自動化設計著手，將自動化技術與機械化設計完美結(jié)合，兩者相互融合，用自動化的理念去進行機械化的設計，同時用機械化設計對自動化技術進行安全保障。達到雙贏的效果。期待未來自動化機械化設計時代的到來。

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