王璽 仇志龍 滿蓉

摘 要：現(xiàn)代化的生產(chǎn)規(guī)模讓傳統(tǒng)的機械設(shè)計捉襟見肘，機電一體化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色化、人性化的新的機械設(shè)計才是當(dāng)代機械制造行業(yè)的需要。機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展方向必須要遵循機械制造行業(yè)對機械設(shè)計的高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求、多樣化，把握好自己的發(fā)展方向，進(jìn)一步推動機械制造行業(yè)的機械設(shè)計的進(jìn)步。本文結(jié)合機械制造的概念和當(dāng)前的機械制造業(yè)發(fā)展水平，對機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展方向進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計；自動化；發(fā)展方向

引言

機械設(shè)計制造機械自動化技術(shù)有很多比較關(guān)鍵的技術(shù)門類，這些技術(shù)之間的聯(lián)系也非常的密切，而且有些技術(shù)是基于其他技術(shù)而存在的，多種技術(shù)互相滲透，尋找一個符合機械制造行業(yè)要求的新的發(fā)展方向迫在眉睫。

一、設(shè)計原則

1.1機械功能滿足需求

功能實用性強、滿足人們生產(chǎn)生活需求是機械的設(shè)計制造及其自動化系統(tǒng)的主要目標(biāo)。即對輸入的信息、數(shù)據(jù)進(jìn)行定性化以及定量化處理，在加工運算程序的作用下，輸出滿足人們需求的信息與物質(zhì)。機械自動化系統(tǒng)不僅使產(chǎn)品性能與系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)生產(chǎn)操作的無人操作動，更重要的是減輕了企業(yè)員工的勞動量，提高了產(chǎn)品的科技含金量，使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益大幅度增加。

1.2使用先進(jìn)技術(shù)，促進(jìn)創(chuàng)新發(fā)展

機械制造已經(jīng)覆蓋到現(xiàn)實生活中的每一個領(lǐng)域，有的是將一種動能通過設(shè)備的作用轉(zhuǎn)化為另一種能量，進(jìn)行能量之間的相互轉(zhuǎn)化。如內(nèi)燃機、發(fā)電機等；有的以物資加工、運輸為主。如交換機床設(shè)備、印刷設(shè)備等；還有的輸入一些信息數(shù)據(jù)后，通過設(shè)備的運算模擬實現(xiàn)另一種信息的輸出，進(jìn)行一些信息的處理，如聲音的傳導(dǎo)、傳真機等。除此而外，機械制造還有很多特殊機械的使用，如軍事戰(zhàn)斗裝備、航天飛行器等?，F(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用，大幅度提高了現(xiàn)代設(shè)備的精確程度及實用性，使得社會生產(chǎn)效率提高。

二、機械設(shè)計制造及其自動化的優(yōu)勢

2.1有效縮減工作實踐，提高效率

傳統(tǒng)的機械制造以人工操作為主，生產(chǎn)一件產(chǎn)品需要花費大量的時間和精力，且在生產(chǎn)過程中難以達(dá)到精準(zhǔn)的程度，產(chǎn)品質(zhì)量無法受到保障。機械設(shè)計制造及其自動化利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，實現(xiàn)技術(shù)和設(shè)備的統(tǒng)一、技術(shù)和產(chǎn)品的統(tǒng)一，用機械自動化取代人工操作，既能有效減少產(chǎn)品生產(chǎn)的時間，還能夠提高產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量，提高工作效率。

2.2有效提高生產(chǎn)的安全性

機械生產(chǎn)必須要注意安全問題，包括產(chǎn)品的質(zhì)量安全和人工的操作安全。在我國，因機械故障而產(chǎn)生安全問題的事例非常多，主要的原因在于機械生產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)較多的意外情況，而工廠及工人未能及時采取有效的防治措施。機械設(shè)計制造實現(xiàn)自動化及智能化生產(chǎn)，且能夠形成較為完整的生產(chǎn)體系。通過機械設(shè)計制造及其自動化系統(tǒng)的設(shè)定，機械產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中能夠?qū)崿F(xiàn)自我監(jiān)控和自我探測，能夠及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)和操作過程中所出現(xiàn)的意外問題并采取適當(dāng)?shù)拇胧?。智能化和自動化的操作不僅可以免去人工操作的必要，還能有效減少安全事故問題的發(fā)生，進(jìn)一步保證工作的安全性和有效性。

2.3操作更加簡單

傳統(tǒng)的機械制造的操作工序相當(dāng)復(fù)雜，工廠工人的操作出錯率較高，嚴(yán)重影響工廠的生產(chǎn)及工人的人身安全。機械設(shè)計制造及其自動化可以通過控制機械自動化系統(tǒng)來進(jìn)行任意操作，操作手續(xù)更加簡單，不易出錯且更加安全有效。一般來說，機械設(shè)計制造及其自動化系統(tǒng)皆具有較為完整的功能，工作人員只需要通過輸入控制程序即可控制多種機械設(shè)備生產(chǎn)，改變生產(chǎn)方式。通過機械系統(tǒng)的控制，輸入不同的機械控制程序即可自動實行不同的生產(chǎn)方式，不需要大量的人力物力，能夠有效提高生產(chǎn)的工作效率。其次，機械設(shè)計制造及其自動化具有自動化和智能化等特征，機械產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中能夠自動檢測出故障，并自行采取有效措施予以解決。操作更加簡單有效，是機械設(shè)計制造及其自動化最明顯的特征之一。

2.4使用范圍更加廣泛

機械設(shè)計制造及其自動化的使用范圍十分廣泛，從機械設(shè)計制造及其自動化學(xué)科來說，其主要涉及的領(lǐng)域就包括工程設(shè)計、機械裝備、軋鋼、機電、機設(shè)等方面。多種技術(shù)的結(jié)合使得機械設(shè)計制造及其自動化的功能更加強大，適用范圍也更加廣泛。機械設(shè)計制造及其自動化能夠滿足不同客戶的不同需求，且隨著機械自動化的繼續(xù)發(fā)展，且適用范圍還將繼續(xù)發(fā)展擴(kuò)大。

2.5能夠減少能耗，有利于環(huán)保

現(xiàn)代科技的發(fā)展使得能源的利用率加大，也給全球帶來更加嚴(yán)重的能源問題，節(jié)約和保護(hù)能源成為了時代發(fā)展的主題。傳統(tǒng)的機械制造業(yè)需要消耗的能源量較大，且生產(chǎn)過程中容易對生態(tài)環(huán)境造成一定的污染，不利于生態(tài)平衡。機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展使低能耗、高產(chǎn)出成為可能。機械自動化生產(chǎn)出的產(chǎn)品有著較為明顯的“輕便”和“小巧”的優(yōu)勢，相對傳統(tǒng)機械制造的產(chǎn)品，機械自動化產(chǎn)品所需的能耗和原材料較少，在能耗方面具有明顯的優(yōu)勢，且高質(zhì)量的產(chǎn)品容易為企業(yè)帶來更加豐富的經(jīng)濟(jì)收益，促進(jìn)企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

三、機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展方向

3.1實現(xiàn)機電一體化

機電一體化是指將各種機械技術(shù)和信息技術(shù)進(jìn)行有機結(jié)合的復(fù)合技術(shù)。目前市場上較為完整的機電一體化系統(tǒng)為CAMELVIEW系統(tǒng)，CAMELVIEW系統(tǒng)實現(xiàn)了產(chǎn)品設(shè)計與驗證的一體化，驗證數(shù)據(jù)十分精確，能夠支持較為復(fù)雜的工作環(huán)境，對于提高生產(chǎn)效率具有重要意義。我國機械自動化的發(fā)展也將朝著機電一體化繼續(xù)發(fā)展。

3.2智能化再發(fā)展

機械設(shè)計制造及其自動化目前已具有智能化的特征。智能化是機械自動化的標(biāo)志之一，隨著信息技術(shù)的不斷更新發(fā)展還將繼續(xù)深化。實現(xiàn)機械自動化的高度智能化將能夠進(jìn)一步提高生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，減少生產(chǎn)過程中的失誤，進(jìn)一步保障生產(chǎn)的安全性。未來機械自動化的智能化發(fā)展可以將現(xiàn)代心理學(xué)等知識包含其中，充分模擬人的思維和行為習(xí)慣，使生產(chǎn)更加擬人化和智能化。

3.3數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用

數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用指的是將生產(chǎn)所需的圖像、聲音等信息通過轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信息，系統(tǒng)通過對數(shù)字進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理實現(xiàn)對產(chǎn)品的模擬，從而完成產(chǎn)品制造。數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用將信息數(shù)據(jù)化，能夠使產(chǎn)品的設(shè)計更加精準(zhǔn)，同時能夠簡化產(chǎn)品生產(chǎn)過程，提高生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。

3.4產(chǎn)品設(shè)計虛擬化

傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計需要設(shè)計人員利用圖紙進(jìn)行，設(shè)計人員完成圖紙設(shè)計后反復(fù)確認(rèn)，之后再利用CAD進(jìn)行輔助設(shè)計，最后進(jìn)行生產(chǎn)操作。機械自動化未來的發(fā)展可以考慮將產(chǎn)品設(shè)計虛擬化。產(chǎn)品設(shè)計虛擬化的優(yōu)勢在于可以利用信息技術(shù)在短時間內(nèi)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計，提高設(shè)計的效率，同時能夠進(jìn)一步保證產(chǎn)品設(shè)計的精準(zhǔn)性。

3.5科技化發(fā)展

機械自動化的發(fā)展還需要進(jìn)一步完善科技化發(fā)展。雖然現(xiàn)代機械自動化的發(fā)展已經(jīng)對生產(chǎn)過程實現(xiàn)了系統(tǒng)化操控，但是在遙控等方面還有改進(jìn)。如機械自動化能夠?qū)崿F(xiàn)技術(shù)監(jiān)控和遙感則能夠使工作人員對生產(chǎn)進(jìn)行遙控，及時解決生產(chǎn)中出現(xiàn)的系列問題。

3.6綠色化發(fā)展

綠色化發(fā)展史是指機械制造業(yè)的未來發(fā)展要注重對環(huán)境的保護(hù)，機械制造業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)要盡量降低對空氣、水源等環(huán)境資源的污染，樹立正確的發(fā)展觀念，促進(jìn)生產(chǎn)和環(huán)境的共同發(fā)展。

四、結(jié)束語

現(xiàn)代機械自動化在設(shè)計和制造商的要求比以前更加復(fù)雜，現(xiàn)在人們已經(jīng)認(rèn)識到了保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要性，環(huán)保也變成了機械設(shè)計制造及其自動化的要求。機械的設(shè)計和制造必須要努力滿足這些生產(chǎn)要求，只有控制好發(fā)展方向才能讓機械設(shè)計制造及其自動化有一個更好的未來，這對設(shè)計人員也是一個巨大的挑戰(zhàn)。

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