紀(jì)金來

摘 要：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化涉及到計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)控、電氣等多項(xiàng)技術(shù)，是一門新興的綜合技術(shù)學(xué)科。通過運(yùn)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)制造技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品智能化、自動(dòng)化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)質(zhì)量和效率，為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟(jì)效益。如今，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化正不斷地改進(jìn)生產(chǎn)方式，不斷地創(chuàng)新進(jìn)步，向著智能化、數(shù)字化、虛擬化、模塊化、微型化和綠色化方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造；自動(dòng)化；球團(tuán)生產(chǎn)；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.035

0 引言

機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用開始于上個(gè)世紀(jì)六十年代，是依托于計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制作領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和機(jī)械設(shè)計(jì)制造的成功結(jié)合。自動(dòng)化是采用智能控制系統(tǒng)代替人手，完成一些可以重復(fù)操作的勞動(dòng)或者任務(wù)。隨著科技的快速發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動(dòng)化水平也在不斷提升，從而剛開始的單一重復(fù)的機(jī)械動(dòng)作發(fā)到融入了計(jì)算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)通訊等新技術(shù)后，能夠通過程序的設(shè)定，迅速地進(jìn)行自我診斷、維護(hù)、生產(chǎn)和運(yùn)行，產(chǎn)品生產(chǎn)正朝著智能化方向邁進(jìn)?？梢哉f，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化是一個(gè)從無到有、從局部到整體、從簡單到復(fù)雜的持續(xù)的發(fā)展過程，伴隨著科技的進(jìn)步以及社會生產(chǎn)生活的需要而不斷改進(jìn)。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的意義

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的出現(xiàn)和發(fā)展，對社會生產(chǎn)生活起到了巨大的推進(jìn)作用，具體表現(xiàn)在：首先，將自動(dòng)化技術(shù)和機(jī)械設(shè)計(jì)制造結(jié)合在一起，加強(qiáng)了機(jī)械設(shè)備本身的控制水平，可以促使機(jī)械設(shè)備完成精準(zhǔn)高效的自動(dòng)化操作，避免了人力的輸出，節(jié)省了資源，提高了生產(chǎn)效率。并且機(jī)械自動(dòng)化控制更加精確科學(xué)，能夠自動(dòng)進(jìn)行及時(shí)的診斷和維護(hù)，保證了生產(chǎn)質(zhì)量，降低了安全隱患的發(fā)生概率。其次，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造一旦發(fā)生故障，就需要工作人員進(jìn)行必要的檢修，而機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動(dòng)化能夠必須反復(fù)檢修，自動(dòng)化控制系統(tǒng)的建立，能夠進(jìn)行自我檢查發(fā)現(xiàn)問題，使得機(jī)械設(shè)備具有了更高的穩(wěn)定性和可靠性，有利于實(shí)現(xiàn)全過程的精細(xì)化管理。再者，機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動(dòng)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但是操作流程相對簡單、有效，通常只要輸入指令即可，機(jī)械會自動(dòng)進(jìn)行生產(chǎn)操作，減輕了工作人員的負(fù)擔(dān)；最后，機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化是一門綜合性的科學(xué)技術(shù)，能夠滿足人們生產(chǎn)生活的不同需求，在多個(gè)領(lǐng)域受到了廣泛應(yīng)用，促進(jìn)了社會整體生產(chǎn)力的不斷提升。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的特點(diǎn)

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化與傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的本質(zhì)區(qū)別在于突出智能化和自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)了多種資源與技術(shù)的整合。一方面，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化需要滿足對機(jī)器的功能需求，必須具有處理輸入物質(zhì)、能量和信息以及輸出所需物質(zhì)、能量和信息的主功能。另一方面， 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化必須利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)來實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展。包括加工機(jī)、動(dòng)力機(jī)，以及信息機(jī)在內(nèi)的機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的構(gòu)建都需要建立在先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)上并隨著科技的發(fā)展而不斷改進(jìn)。

3 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢

（1）智能化。未來的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化必然會朝著智能化的趨勢不斷前進(jìn)。智能化是人類對機(jī)器人的改進(jìn)和創(chuàng)新，通過提高機(jī)器的邏輯思維和判斷決策能力，來幫助人們進(jìn)行生產(chǎn)控制。智能控制能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械制造全過程的管理活動(dòng)，優(yōu)化機(jī)械制造過程，提高生產(chǎn)效率； （2）數(shù)字化。隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)也融入了數(shù)字技術(shù)，呈現(xiàn)出數(shù)字化發(fā)展態(tài)勢。從目前機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展情形來看，數(shù)字化成為其核心要素。數(shù)字化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)字化處理，可以快速收集、分析、整理、重組信息，通過與其他技術(shù)的結(jié)合，完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)、功能開發(fā)及生產(chǎn)加工過程等過程信息的處理； （3）虛擬化。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造主要靠圖紙?jiān)O(shè)計(jì)來完成，耗時(shí)長、消耗大且效率低下。隨著科技的進(jìn)步，人們開始使用計(jì)算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)制造的模擬操作，并對產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造的相關(guān)工作方進(jìn)行及時(shí)溝通交流，反復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)，設(shè)計(jì)制造進(jìn)程的越來越快，成本也越來越低； （4）模塊化。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化需要滿足不同類別產(chǎn)品生產(chǎn)的需求，所以必須實(shí)現(xiàn)模塊化，以此來實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)單元，從而進(jìn)行產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)。所以，機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品的單元接口設(shè)計(jì)要充分考慮通用性，要加快機(jī)械產(chǎn)品系列發(fā)展，凸顯產(chǎn)品優(yōu)勢，適應(yīng)市場發(fā)展需要，同時(shí)也便于機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新； （5）微型化?，F(xiàn)階段，通過選用精密的零部件，改進(jìn)機(jī)械的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，縮小機(jī)械產(chǎn)品的體積，追求簡化操作，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化生產(chǎn)工具由大到小，產(chǎn)品越來越精致并且功能強(qiáng)大。未來，微型化機(jī)械產(chǎn)品必然成為現(xiàn)實(shí)； （6）綠色化。保護(hù)環(huán)境和節(jié)約資源已成為全社會的共識，不管是哪個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域，都不能以犧牲環(huán)境為代價(jià)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造同樣如此。當(dāng)前，機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制造到要充分考慮環(huán)境因素，在減少對環(huán)境影響的同時(shí)，提高資源利用率，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。

4 機(jī)械自動(dòng)化在球團(tuán)生產(chǎn)制造領(lǐng)域的應(yīng)用

目前，我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)取得了很大進(jìn)步，本文主要針對球團(tuán)生產(chǎn)制造領(lǐng)域的機(jī)械自動(dòng)化進(jìn)行簡單舉例。球團(tuán)生產(chǎn)是將精礦制成能夠滿足高爐冶煉要求原料的一個(gè)加工過程，其工序復(fù)雜，操作性要求嚴(yán)格，需要專門的設(shè)備進(jìn)行連鎖控制。在球團(tuán)生產(chǎn)制造領(lǐng)域應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，主要通過網(wǎng)絡(luò)、PC服務(wù)器、操作站、工程師站、控制站等將各項(xiàng)生產(chǎn)流程環(huán)節(jié)串聯(lián)起來，實(shí)現(xiàn)整個(gè)球團(tuán)生產(chǎn)制造的自動(dòng)化全過程控制，能大大提升從原料入口到成品輸出等生產(chǎn)全過程的球團(tuán)生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)球團(tuán)生產(chǎn)制造領(lǐng)域的現(xiàn)代化發(fā)展。

5 結(jié)語

當(dāng)前，我國的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化水平還比較落后，許多技術(shù)都是來源于國外，還沒有走出學(xué)習(xí)模仿的階段。發(fā)達(dá)國家的機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化方面，已經(jīng)將數(shù)控技術(shù)、納米技術(shù)以及激光整合技術(shù)有效地結(jié)合在一起，自動(dòng)化水平非常高。我們利用好每一次機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化研究產(chǎn)生的科學(xué)成果，為我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的創(chuàng)新發(fā)展贏得更多的機(jī)會。

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