摘要:相較于傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造,機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化正在成為新的生產(chǎn)發(fā)展趨勢(shì)。本文,筆者介紹了機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的定義,機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),并就其未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了詳細(xì)的闡述,以期能夠有效幫助其發(fā)展壯大。
關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化;特點(diǎn);優(yōu)勢(shì);發(fā)展趨勢(shì)
一、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的定義
所謂的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化是指以機(jī)械設(shè)計(jì)與制造為基礎(chǔ)的綜合技術(shù),其目標(biāo)是為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的智能化設(shè)計(jì)和制造,其貫穿了機(jī)械制造企業(yè)產(chǎn)品從研究設(shè)計(jì)到制造、運(yùn)行的全過(guò)程。[1]自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展能夠能夠讓機(jī)械設(shè)計(jì)制造變得更加地智能化和人性化,是各行各業(yè)在新時(shí)期取得快速發(fā)展的關(guān)鍵所在。在科技發(fā)展日新月異的當(dāng)下,經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)不斷擴(kuò)大,人工勞動(dòng)力成本的不斷增加,眾多行業(yè)在需求低成本、高效率的過(guò)程中,都將希望寄托于工作過(guò)程機(jī)械化、自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn),來(lái)提升企業(yè)在新一輪市場(chǎng)浪潮中的核心競(jìng)爭(zhēng)力,機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化是機(jī)械化實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵所在。
二、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的特點(diǎn)
新的發(fā)展形勢(shì)下,傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造正逐漸退出歷史舞臺(tái),難以滿(mǎn)足現(xiàn)實(shí)的需求,機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化是時(shí)代應(yīng)運(yùn)而生的升級(jí)替代品。與傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造不同,機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化擁有其自身的特點(diǎn),主要包括應(yīng)用范圍的擴(kuò)大化、安全性特征和自動(dòng)化特征。[2]首先是應(yīng)用范圍的擴(kuò)大化,這一技術(shù)是對(duì)綜合技術(shù)的應(yīng)用,在功能性的表現(xiàn)上更為突出,具有更為普遍的適用性,在機(jī)械設(shè)計(jì)制造以外的其他生產(chǎn)發(fā)展領(lǐng)域中,也能夠得到很好的應(yīng)用,能夠滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)中的需求。其次是安全性特征,在實(shí)際的機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中安全是備受關(guān)注的方面,傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造由于大部分是由人工操作來(lái)完成的,在安全性上很難得到有效的保障,而在自動(dòng)化生產(chǎn)制造過(guò)程中,由于大部分的操作都是通過(guò)機(jī)械自動(dòng)化來(lái)完成的,生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量、效率和生產(chǎn)安全都能夠得到更大程度上的保障,生產(chǎn)制造過(guò)程中的事故發(fā)生率也能夠得到有效地控制。再次是自動(dòng)化特征,它通過(guò)運(yùn)用高智能化的科學(xué)技術(shù),結(jié)合信息化的設(shè)計(jì)理念將多元多樣的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行融合,使各個(gè)方法在這一過(guò)程中最大程度地發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì),從而來(lái)提高機(jī)械生產(chǎn)制造的質(zhì)量和效率,增強(qiáng)產(chǎn)品的實(shí)用性功能。
三、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化與傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造相比具有顯著的優(yōu)勢(shì),現(xiàn)階段其在我國(guó)生產(chǎn)制造行業(yè)的應(yīng)用也在逐漸地普遍,這些都是因?yàn)樗韵冗M(jìn)的科學(xué)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)為依托,利用網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)的內(nèi)容進(jìn)行精細(xì)化的處理,相比于人工操作正確率有較大的提升,能夠有效地保障生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量和效率,為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的可持續(xù)發(fā)展也具有很高的保障作用,其優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在以下各個(gè)方面:[3]
第一,簡(jiǎn)化了傳統(tǒng)的機(jī)械操作程序和流程,刪減和升級(jí)了部分傳統(tǒng)的、復(fù)雜的操作,進(jìn)而有效地降低了生產(chǎn)制造過(guò)程中事故的發(fā)生率和危險(xiǎn)性,同時(shí)操作環(huán)節(jié)簡(jiǎn)化了,操作難度降低了,機(jī)械從業(yè)人員在進(jìn)行實(shí)際生產(chǎn)操作時(shí)的出錯(cuò)率也得到了控制和減少。此外,在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化過(guò)程中由于引入了計(jì)算機(jī)信息技術(shù)等領(lǐng)先技術(shù)手段,在生產(chǎn)執(zhí)行的實(shí)際過(guò)程中,能夠通過(guò)計(jì)算機(jī)的相應(yīng)功能操作事先完成相關(guān)的任務(wù)指令,實(shí)現(xiàn)了制造的自動(dòng)化和智能化,從根本上來(lái)控制和減少各種事故和失誤出現(xiàn)的可能性,提升了生產(chǎn)制造的整體速度和效率,將生產(chǎn)過(guò)程中安全事故發(fā)生的概率降到最低,從而保障機(jī)械制造的全程都處于順暢、安全、高質(zhì)的運(yùn)作狀態(tài)。
第二,傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造由于缺乏完善的監(jiān)控管理系統(tǒng),也沒(méi)有相應(yīng)的提示報(bào)警系統(tǒng),當(dāng)生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)故障時(shí),工作人員很難第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)和產(chǎn)生的原因,致使生產(chǎn)系統(tǒng)出現(xiàn)一系列的問(wèn)題,進(jìn)而影響生產(chǎn)的效率和質(zhì)量,甚至對(duì)于的生產(chǎn)操作人員的人身安全都具有一定的威脅。因此,隨著科技的進(jìn)步以及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇,傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造已經(jīng)難以滿(mǎn)足新時(shí)代的要求,機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化就是在這樣的時(shí)代背景下應(yīng)運(yùn)而生的,并在生產(chǎn)實(shí)踐的檢驗(yàn)中迅速地得到了大家的認(rèn)可和信賴(lài),成為了當(dāng)前制造業(yè)提升自身行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和凝聚力的努力方向和關(guān)鍵所在。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化能夠隨時(shí)的檢測(cè)生產(chǎn)內(nèi)部系統(tǒng),快速地定位出現(xiàn)故障的具體位置,迅速地分析出產(chǎn)生該事故的原因,并自動(dòng)地采取有效的措施對(duì)故障進(jìn)行控制、維護(hù)和解決,從而保障生產(chǎn)安全和機(jī)械制造的穩(wěn)固性,還能夠在一定程度上提高生產(chǎn)的效率和質(zhì)量,提高機(jī)械設(shè)備的使用時(shí)間和年限,減少生產(chǎn)中不必要的浪費(fèi)和損耗。
第三,節(jié)能環(huán)保性能較好。傳統(tǒng)的機(jī)械由于自身體積較大,在生產(chǎn)過(guò)程中搬遷特別不方便,相應(yīng)的生產(chǎn)損耗也較大。隨著自動(dòng)化的發(fā)展,機(jī)械產(chǎn)品及設(shè)備正逐漸向微型化的方向發(fā)展,體積不斷減小,在資源材料的使用上也更加的節(jié)能。同時(shí),新型的自動(dòng)化機(jī)械大都具有低能耗的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn),節(jié)能環(huán)保作用顯著。
四、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)
談及機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì),筆者結(jié)合相關(guān)研究在此將其表述為智能化趨勢(shì)、網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)、虛擬化趨勢(shì)、環(huán)?;厔?shì)、人格化趨勢(shì)五個(gè)方面,[4]具體闡述如下:
1.智能化趨勢(shì)
人機(jī)一體智能化是未來(lái)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展的必然趨勢(shì)。由于其出發(fā)點(diǎn)本就是減少工作人員的工作量,從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造企業(yè)在人力、物力和財(cái)力上有效資源優(yōu)化配置,因此在設(shè)計(jì)人機(jī)一體智能化系統(tǒng)時(shí),應(yīng)盡量設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單、易于操作,從而幫助實(shí)現(xiàn)制造領(lǐng)域?qū)<遗c智能機(jī)器的有效融合。這樣的智能化生產(chǎn)系統(tǒng),能夠高效地完成傳統(tǒng)生產(chǎn)中由人工完成的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、篩選、分析、整理等簡(jiǎn)單的勞動(dòng),也能夠完成方案構(gòu)思、設(shè)計(jì)、決策等較為高級(jí)的腦力勞動(dòng),這些都為現(xiàn)代化的機(jī)械設(shè)計(jì)制造發(fā)展起著重要的推動(dòng)和鋪墊作用。
2.網(wǎng)絡(luò)化趨勢(shì)
進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái),互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速普及與發(fā)展給各行各業(yè)都帶來(lái)了巨大的影響,使它們?cè)谛聲r(shí)期的發(fā)展產(chǎn)生了互聯(lián)網(wǎng)化的物理及化學(xué)變化。機(jī)械設(shè)計(jì)制造作為其中的一員也必然要順應(yīng)趨勢(shì)向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展和靠近。首先,網(wǎng)絡(luò)化能夠有效地拓寬和豐富機(jī)械制造業(yè)的銷(xiāo)售渠道和方式,借助互聯(lián)網(wǎng)的“東風(fēng)”將優(yōu)質(zhì)的機(jī)械產(chǎn)品銷(xiāo)售到世界各地。當(dāng)前我國(guó)的機(jī)械設(shè)計(jì)endprint
制造及其自動(dòng)化在網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)現(xiàn)上還有所欠缺,當(dāng)發(fā)生突發(fā)狀況時(shí)相關(guān)的操作人員很難及時(shí)應(yīng)對(duì),且大多數(shù)情況下由于缺乏經(jīng)驗(yàn)和能力會(huì)采取粗暴關(guān)停的方式來(lái)解決問(wèn)題,給制造生產(chǎn)帶來(lái)相應(yīng)的損失。網(wǎng)絡(luò)化實(shí)現(xiàn)之后能夠有效地改善這一傳統(tǒng)局面,通過(guò)網(wǎng)路可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)生產(chǎn)線的全程監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程控制,一旦某個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題,能夠快速地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并通過(guò)程序自動(dòng)處理。
3.虛擬化趨勢(shì)
當(dāng)前,機(jī)械制造業(yè)在產(chǎn)品的研究設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)基本上都是采用,先將有關(guān)產(chǎn)品的各種性能和特性展現(xiàn)在圖紙上,再對(duì)圖紙進(jìn)行篩選和整體優(yōu)化,按照?qǐng)D紙上的各項(xiàng)要求來(lái)生產(chǎn)出樣品,接下來(lái)再對(duì)樣品進(jìn)行相關(guān)的檢測(cè)和實(shí)驗(yàn),當(dāng)檢驗(yàn)結(jié)果滿(mǎn)足要求時(shí)再大量投入生產(chǎn)。這樣的程序和流程需要耗費(fèi)大量的時(shí)間、人力、物力和財(cái)力,在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)爭(zhēng)分奪秒的當(dāng)下,很難滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求,對(duì)于企業(yè)而言在某種程度上也是一種資源配置的浪費(fèi)。在信息化網(wǎng)絡(luò)化的時(shí)代,機(jī)械設(shè)計(jì)制造也急需引入網(wǎng)絡(luò)技術(shù),在新產(chǎn)品的研究和設(shè)計(jì)階段可以通過(guò)各種數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行相應(yīng)的處理,運(yùn)用相關(guān)的軟件和程序?qū)Ξa(chǎn)品進(jìn)行線上設(shè)計(jì)和分析。在設(shè)計(jì)完成之后,通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)產(chǎn)品進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)檢測(cè),不合理、不科學(xué)之處進(jìn)行完善修改,直至滿(mǎn)足要求投入生產(chǎn)。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)虛擬化的操作可以大大減少產(chǎn)品研究設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的時(shí)間和成本,從而有效提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
4.環(huán)?;厔?shì)
為順應(yīng)當(dāng)前經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與生態(tài)和諧統(tǒng)一的時(shí)代要求,滿(mǎn)足人們?nèi)找嬖鰪?qiáng)的環(huán)保需求,機(jī)械制造企業(yè)也應(yīng)及時(shí)將節(jié)能環(huán)保的理念納入到企業(yè)的文化及生產(chǎn)制造管理中,在思想上充分認(rèn)識(shí)到環(huán)保的重要性和積極性,堅(jiān)持經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,并將其貫穿至產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售和維修各個(gè)環(huán)節(jié)。同時(shí),機(jī)械制造企業(yè)應(yīng)深入學(xué)習(xí)和貫徹國(guó)家提倡的科學(xué)發(fā)展觀戰(zhàn)略,積極探索資源回收利用、環(huán)?;O(shè)計(jì)、清潔能源設(shè)備等方式來(lái)提升行業(yè)的綠色發(fā)展。
5.人格化趨勢(shì)
所謂的人格化優(yōu)勢(shì)是指使不具備情感的東西被賦予人類(lèi)的情感。機(jī)械制造生產(chǎn)出的產(chǎn)品是為人類(lèi)服務(wù)和使用的,如果這些機(jī)械能夠被賦予人格化,具備一定的情感,那么在為人類(lèi)提供服務(wù)時(shí)將更加的優(yōu)質(zhì)和人性化。但在這一過(guò)程中也要注意把握尺度,嚴(yán)格的區(qū)分開(kāi)人格化設(shè)計(jì)和克隆技術(shù),真正做到為人們的生活提供快捷和方便。
參考文獻(xiàn):
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作者簡(jiǎn)介:肖銘(1995.10.22)男,民族:侗,籍貫:貴州省天柱縣,學(xué)歷:本科,單位:貴州大學(xué)明德學(xué)院。endprint