劉新陽 滕 野 韓曉鋼
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機(jī)械設(shè)計制造及其自動化屬于制造業(yè)的專業(yè)方向,是經(jīng)濟(jì)發(fā)展中技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)施,可以有效提升我國的工業(yè)體系、機(jī)械設(shè)計制造生產(chǎn)能力、生產(chǎn)效率等。通過不斷增加其應(yīng)用范圍,提升應(yīng)用價值。
相比傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計制造及其自動化,如今其最大特征是機(jī)械設(shè)計制造更加智能化、自動化,對于減輕操作人員的工作負(fù)擔(dān),提高制造的精確性,提升生產(chǎn)效率,增強產(chǎn)業(yè)能力等具有重要的作用。在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展過程中,逐漸產(chǎn)生了機(jī)械設(shè)計制造及其自動化,充分結(jié)合電子技術(shù)、傳感技術(shù)、自動控制技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、軟件編程技術(shù)等,利用其自動化控制系統(tǒng)整體控制生產(chǎn)環(huán)節(jié)。應(yīng)用此技術(shù)可以提高機(jī)械生產(chǎn)質(zhì)量,使用生產(chǎn)力增長的要求,促進(jìn)工業(yè)發(fā)展。
每種產(chǎn)品被研發(fā)出來都是具有一定的設(shè)計特點的。機(jī)械設(shè)計制造目的就在于以產(chǎn)品的生產(chǎn)要求和特征為基礎(chǔ)來加以生產(chǎn)。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計制造環(huán)節(jié),必須是全體工作者都要參與,才能實現(xiàn)產(chǎn)品符合要求的目標(biāo)。在有限的人力、物力下,工作的效率、生產(chǎn)能力是非常低的,而且還產(chǎn)生了很高的錯誤率,使得產(chǎn)品的品質(zhì)不高?,F(xiàn)階段,使用機(jī)械設(shè)計制造及其自動化技術(shù),就能夠?qū)⑸鲜鰡栴}有效防控,操作者只需利用控制系統(tǒng),學(xué)會程序的使用,輸入產(chǎn)品規(guī)格、尺寸、生產(chǎn)要求等關(guān)鍵點,系統(tǒng)便開展自動化的控制,防止錯誤的出現(xiàn),提升了機(jī)械設(shè)計制造的自動化、智能化,效率不斷提升。
(1)智能化。相比傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計制造及其自動化技術(shù),智能化是最大的不同。目前,智能化發(fā)展趨勢有了一定的顯現(xiàn),可是并沒有真正符合設(shè)計的要求,甚至是解放人力,生產(chǎn)的整體智能化還沒有實現(xiàn)??墒?,按照這樣的發(fā)展趨勢,智能化必定會走出自己的發(fā)展之路,模擬人工來進(jìn)行設(shè)計、制造、生產(chǎn)等。
(2)數(shù)字化。隨著計算機(jī)技術(shù)(比如數(shù)據(jù)庫、多媒體技術(shù)、環(huán)境虛擬化等)的不斷發(fā)展,數(shù)字化已然成為機(jī)械自動化的關(guān)鍵步驟。發(fā)展的意義特殊,是將信息統(tǒng)計(比如圖形、技能、數(shù)據(jù)、聲音等多種符號)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信息,采用數(shù)字化技術(shù),高效分析、處理這些數(shù)字信息,而且還建立數(shù)字化模型開展對產(chǎn)品的設(shè)計、加工、生產(chǎn)等全過程模擬,制造產(chǎn)品的原型出來,防止產(chǎn)品出錯,提高生產(chǎn)效能。制造業(yè)借用網(wǎng)絡(luò)的信息發(fā)布平臺,實現(xiàn)行業(yè)聯(lián)盟,優(yōu)勢互補,最終研發(fā)機(jī)械產(chǎn)品。
(3)模塊化。采用模塊化的設(shè)計方法,可以有效適應(yīng)時代發(fā)展。由于機(jī)械化自動化產(chǎn)品種類繁多,其產(chǎn)品單元接口的設(shè)計,必須以各產(chǎn)品接口為依據(jù),滿足設(shè)計要求。尤其是新產(chǎn)品的研究,生產(chǎn)規(guī)模不斷增加的過程中,還要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計產(chǎn)品單元。產(chǎn)品單元主要有環(huán)境接口、電氣接口、機(jī)械接口、動力接口等,必須將其通用性考慮在內(nèi),保證機(jī)械產(chǎn)品的系列化發(fā)展,新研發(fā)的機(jī)械設(shè)備要具備控制單元(主要進(jìn)行測距、圖形處理、圖像的識別),動力單元(如智能減速、電動機(jī)減速等),保準(zhǔn)單元(開展各項典型操作,促進(jìn)各個單元的順利實施)。模塊化使得產(chǎn)品的個性優(yōu)勢顯現(xiàn),推動了技術(shù)的創(chuàng)新。
(4)機(jī)電一體化。機(jī)電一體化屬于機(jī)械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)、系統(tǒng)的升級,是主要的發(fā)展趨勢之一?,F(xiàn)階段,工業(yè)生產(chǎn)中,應(yīng)用廣泛,應(yīng)用效果良好,以機(jī)械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)為前提,按照機(jī)電一體化原理,有機(jī)融合各種電子設(shè)備、機(jī)械,組成自動化、智能化運作的電子控制機(jī)械系統(tǒng)。因此,可以說機(jī)電一體化即為機(jī)械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)的擴(kuò)展,是其發(fā)展的必然。
(5)網(wǎng)路化。如今,機(jī)械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)的應(yīng)用應(yīng)經(jīng)具備系統(tǒng)化控制手段,可是,卻缺乏控制的網(wǎng)絡(luò)化。例如,利用其進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)時,一些細(xì)節(jié)、設(shè)計問題對于產(chǎn)品的有序生產(chǎn)會造成巨大的影響,如果設(shè)計、技術(shù)人員未在崗,則生產(chǎn)只能暫停,等待問題解決之后,繼續(xù)生產(chǎn),使得產(chǎn)品的產(chǎn)出受到影響。因此,借用現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)、遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)等,可以促進(jìn)機(jī)械設(shè)計制造及其自動化生產(chǎn)的網(wǎng)絡(luò)化,通過遠(yuǎn)程操作隨時解決上述問題,促進(jìn)生產(chǎn)的順利進(jìn)行。
(6)虛擬化。對于產(chǎn)品的設(shè)計,現(xiàn)階段主要還是在圖紙上首先設(shè)計好產(chǎn)品的特點、功能等,然后參考產(chǎn)品樣品,保證無誤后投入生產(chǎn)運營。一些單位利用先進(jìn)的計算機(jī)設(shè)計輔助軟件(CAD)進(jìn)行產(chǎn)品的設(shè)計,并輸入生產(chǎn)要求于控制系統(tǒng),進(jìn)行生產(chǎn)操作。這既使人力、物力消耗減少,還使出錯率增多,在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展之后,對產(chǎn)品的設(shè)計,未來可以實現(xiàn)虛擬化,即采用專業(yè)設(shè)施、專門程序,利用虛擬技術(shù)進(jìn)行設(shè)計、驗證等工作,通過驗證有問題的設(shè)計,可以進(jìn)一步改良,無誤的話,則輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行直接生產(chǎn)。
(7)綠色化。工業(yè)化不斷發(fā)展的今天,環(huán)境污染問題也越來越多,自然資源日益減少,人們的健康受到威脅。生態(tài)環(huán)境的保護(hù)非常重要,人們提出了綠色、低碳的生活理念,許多的綠色產(chǎn)品層出不窮,這些產(chǎn)品的設(shè)計研發(fā)立足點是促進(jìn)資源的合理使用,減少環(huán)境污染。在機(jī)械制造及其自動化行業(yè),環(huán)保、綠色已經(jīng)成為鮮明的理念并實際應(yīng)用。在產(chǎn)品的整個環(huán)節(jié)中,都有綠色、環(huán)保的理念滲透,比如產(chǎn)品的構(gòu)思、設(shè)計、生產(chǎn)、銷售、使用、維護(hù)等,甚至是產(chǎn)品回收、再利用等過程。產(chǎn)品的制造要和環(huán)境形成一致性。因此,必須引入無污染管理理念,做好對制造業(yè)的廢水、廢棄物、垃圾等的合理防控,盡可能減少環(huán)境的污染。綠色化必然成為機(jī)械制造及其自動化發(fā)展的新趨勢。
結(jié)語
綜上所述,機(jī)械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)伴隨科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,具有自身的特點,并且逐步朝著智能化、數(shù)字化、模塊化、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化、機(jī)電一體化、綠色化等方向發(fā)展,領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,可以有效提升生產(chǎn)效能、工作效率,促進(jìn)工業(yè)發(fā)展。
[1]梁韶祥.探討機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展方向[J].科技展望.2014(11).
[2]騰吉生.我國機(jī)械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展方向[J].企業(yè)改革與管理.2014(06).