李堅

摘要：自從改革開放以來，我國的經(jīng)濟得到了快速的發(fā)展，在科學技術越來越被人們看重的時代，我國機械制造業(yè)的前景可以說是非常光明的。在科學技術發(fā)展的進程中，機械設計制造及其自動化技術越來越多地被利用，內(nèi)容逐步豐富，并集合多種技術進行實施整合，使其本身安全性能高、耗能低、功能種類多樣。筆者從機械設計制造及其自動化的基礎理論入手，對機械設計制造及其自動化的應用及其未來發(fā)展趨勢展開簡要的分析研究。

關鍵詞：機械設計制造；自動化；應用發(fā)展；研究

1 機械設計制造及其自動化理論

機械設計制造及其自動化發(fā)展到現(xiàn)在，已經(jīng)是有著自身體系的一門新型學科，隨著生產(chǎn)與科學技術的發(fā)展，還將不斷充實新的內(nèi)容。但其最根本的特點可以總結(jié)為：機械自動化制造是從系統(tǒng)根本理論入手，綜合應用多種群體技術，根據(jù)系統(tǒng)功能，優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標，在功能強、質(zhì)量好、可靠性及耗能低的基礎上實現(xiàn)功能價值，使整個系統(tǒng)實現(xiàn)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術。

2 機械設計制造及其自動化的實際應用

2.1 集成化的實際應用

伴隨著現(xiàn)代自動化技術、微電子技術以及計算機技術在機械設計制造行業(yè)的不斷廣泛應用，逐漸衍生出了很多新興的技術，如計算機輔助設計、數(shù)控加工技術、制造與測試技術、信息管理系統(tǒng)技術及柔性制造系統(tǒng)技術等。目前為了實現(xiàn)不同等級集成化制造系統(tǒng)的構(gòu)造，比較簡單可行的辦法就是對各類新興的技術進行系統(tǒng)化的集成。自動化技術在機械設計制造中的集成化應用，主要通過借用系統(tǒng)工程的基礎理論依據(jù)，信息管理系統(tǒng)技術對企業(yè)機械設計制造的總體優(yōu)化，通過一系列方式增進自動化，在計算機數(shù)據(jù)庫和信息網(wǎng)絡的共同作用下，將機械設計制造企業(yè)的主要生產(chǎn)要素和經(jīng)營管理活動集合成一個相互聯(lián)系的整體，實現(xiàn)機械制造過程中以人為主體的集成化生產(chǎn)。自動化及相關聯(lián)技術的集成化應用有許多突出的優(yōu)勢，其中將該方法應用到提升產(chǎn)品的質(zhì)量，使新研發(fā)產(chǎn)品的成本下降，生態(tài)環(huán)境保護這3個方面都具有特別重大的現(xiàn)實意義。

2.2 智能機械制造應用

智能機械制造技術是一門綜合性的學科技術，是由機械制造、自動化技術、系統(tǒng)工程與人工智能之間的相互滲透而形成的，是智能機器與專家結(jié)合而成的人機一體化智能體系，而該智能體系在機械制造過程當中可實現(xiàn)相應的智能活動。淺顯來講，智能機械制造就是將機械制造技術與人工智能體系進行有效的結(jié)合，將人工智能完美融入到機械制造體系的過程中，通過模擬專家自身大腦智慧的活動，代替專家在機械制造情況中應當完成的活動甚至超出專家能力之外的，也由智能機械技術來完成。在智能機械制造中，系統(tǒng)具有專家的功能，自動監(jiān)視運行狀況，隨時發(fā)現(xiàn)與預測錯誤的產(chǎn)生，明確自身需要改進和預防的功能。此外，智能機械制造系統(tǒng)還具有應對突發(fā)事件的功能，如自動調(diào)整自身的參數(shù)，適應外部環(huán)境需求，使運行始終保持在最佳狀態(tài)。

2.3 柔性自動化的實際應用

伴隨著現(xiàn)代機械制造行業(yè)的迅速發(fā)展，機械實際使用者對客戶需求的適應能力與企業(yè)的應變能力提出了更高水準的要求，這就要求企業(yè)必須關注市場的需求情況、產(chǎn)品的供需情況，政府政策和技術更新等前提的轉(zhuǎn)變，從而實現(xiàn)對制造生產(chǎn)線上的產(chǎn)品種類、數(shù)量、結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)規(guī)模進行合理的規(guī)劃，此時就必須使用柔性自動化技術。柔性自動化體系是在保證生產(chǎn)的前提下，通過人機操作界面的優(yōu)化與自動化的合理追求建立起相比而言較完善的信息管理體系，進而使計算機管理產(chǎn)生最大的效益。在柔性自動化體系的實際應用中，普通設備與自動化設備可能同時進行使用，而且在機械加工制造的某一個環(huán)節(jié)是可以人為參與干涉的，這樣就有效加強了機械制造對外界人為因素突變的應變能力，使制造出的機械產(chǎn)品更加滿足市場的需求。此外，柔性自動化系統(tǒng)另外一個特別主要的功能，就是可以實現(xiàn)與制造體系的有效銜接，加強機械制造、生產(chǎn)與設置之間的聯(lián)系，使機械制造的自動化水平大大地進步。

2.4 虛擬化的實際應用

機械虛擬研發(fā)技術是以仿真技術和系統(tǒng)建立模型為基礎，由計算機圖形學、當代機器制造工藝、統(tǒng)共工程學、人工智能及多媒體信息技術等多種技術組成的多學科技術。機械虛擬制造是利用信息技術、仿真計算機技術對機械制造活動過程進行仿真，從而發(fā)現(xiàn)和處理機械制造過程中可能出現(xiàn)的難題，進一步達到機械產(chǎn)品研發(fā)制造的目的。熟練應用機械虛擬研發(fā)技術，不但能降低制造成本、縮短機械產(chǎn)品的研究周期，還可以適當加強機械產(chǎn)品的市場競爭能力。

3 機械設計制造及其自動化的未來發(fā)展方向

我國的自動化水平相對較低，在實際應用中也存在著一定的問題，這就要求相關人員努力尋求更快捷的發(fā)展道路，但絕不可以對國外的自動化技術進行盲目照搬使用，而要根據(jù)實際情況制訂長期的發(fā)展規(guī)劃，實現(xiàn)從簡到繁，從欠缺到完善，從低到高的逐步發(fā)展過程。對于機械制造企業(yè)而言，要以國家經(jīng)濟利益為前提，企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展路徑為指引，人民生活水平的發(fā)展需要為導向，堅持實事求是的生產(chǎn)準則，確保機械自動化技術的可持續(xù)性，更好地將機械自動化應用于各行各業(yè)的生產(chǎn)與實踐中。

4 結(jié)論

機械制造業(yè)的發(fā)展，很大層面上決定了人們的生產(chǎn)生活水平以及國家的經(jīng)濟發(fā)展情況?，F(xiàn)代機械自動化在設計和制造上具有多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的特點，所以機械的設計與制造必須圍繞著機械自動化來發(fā)展。隨著自動化技術的飛速成長，自動化技術在機械設計制造行業(yè)中的應用會越來越廣，這種現(xiàn)象也會促進機械自動化的發(fā)展進入一個嶄新的階段。因此，我們應努力參考國外先進技術，在積極引進他人技術成果的同時，勇于開拓，科技創(chuàng)新，樹立可持續(xù)的高標準的理念，促使我國機械自動化技術水平向著更高、更好的方向發(fā)展。