溫海濤

自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)與機(jī)械制造創(chuàng)新探究

溫海濤

（廈門銘意真空科技有限公司，福建 廈門 361023）

隨著經(jīng)濟(jì)政治的發(fā)展，各國之間科技的競爭越來越激烈。自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)和制造水平代表了一個(gè)國家的工業(yè)發(fā)展水平，近年來中國的工業(yè)取得了飛速的發(fā)展，發(fā)展成果顯著，但是與發(fā)達(dá)國家相比，中國在工業(yè)自動(dòng)化方面仍然存在一定的差距。因此，中國工業(yè)需要重視自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)，提高中國自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)的創(chuàng)新水平。從自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)的技術(shù)要點(diǎn)和研發(fā)過程出發(fā)，淺析如何提高自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)和創(chuàng)新水平，促進(jìn)中國工業(yè)的發(fā)展和轉(zhuǎn)型。

自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備；設(shè)計(jì)研發(fā)；機(jī)械制造；技術(shù)創(chuàng)新

隨著時(shí)代的發(fā)展，各國之間的競爭由政治經(jīng)濟(jì)方面轉(zhuǎn)向了科技水平的競爭。自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)水平代表了一個(gè)國家的工業(yè)和科技水平，所以各國都紛紛加強(qiáng)了對(duì)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)和研發(fā)[1]。為了提高自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)水平，以滿足復(fù)雜多變的市場需求，中國加大了對(duì)機(jī)械自動(dòng)化方面的投入。目前在自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)和研發(fā)領(lǐng)域中，模塊化設(shè)計(jì)、敏捷制造、虛擬化等技術(shù)都得到了廣泛應(yīng)用。但是目前關(guān)于自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)的程序系統(tǒng)仍然有所不足，比如CAD系統(tǒng)是自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備中較常用的系統(tǒng)，但是隨著自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，CAD系統(tǒng)中很多程序都無法滿足自動(dòng)化機(jī)械的需求，需要?jiǎng)?chuàng)新。大數(shù)據(jù)時(shí)代下，工業(yè)的發(fā)展也離不開互聯(lián)網(wǎng)各項(xiàng)技術(shù)的支持，本文針對(duì)自動(dòng)化機(jī)械的研發(fā)和設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，闡述了如何運(yùn)用新技術(shù)提高研發(fā)和設(shè)計(jì)的創(chuàng)新發(fā)展。

1 基于工業(yè)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)過程

自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)過程中的信息傳遞涉及多個(gè)方面，從設(shè)計(jì)、研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用到售后的各個(gè)環(huán)節(jié)的信息傳遞都非常重要。

在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)部門要依據(jù)客戶的客觀需求對(duì)相應(yīng)的產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的過程包括產(chǎn)品整體框架和各大模塊的構(gòu)成，還包括詳細(xì)的零件設(shè)計(jì)組裝等。產(chǎn)品的設(shè)計(jì)非常重要，產(chǎn)品生產(chǎn)都是嚴(yán)格依照設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行的，設(shè)計(jì)的質(zhì)量高低直接決定了產(chǎn)品的性能和質(zhì)量，所以在設(shè)計(jì)中一定要確保合理細(xì)致。為了對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的各部門進(jìn)行檢驗(yàn)，以及對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行分析，設(shè)計(jì)部門多數(shù)會(huì)選用虛擬技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行展示。目前中國關(guān)于自動(dòng)化設(shè)備的設(shè)計(jì)存在一定的缺陷，如設(shè)計(jì)部門在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候沒有充分掌握信息，對(duì)于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)只是對(duì)產(chǎn)品的外觀和性能進(jìn)行展示，并沒充分實(shí)現(xiàn)從功能到結(jié)構(gòu)的全程設(shè)計(jì)，因此設(shè)計(jì)缺乏創(chuàng)新性[2]。

自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)完成后就要進(jìn)行生產(chǎn)，生產(chǎn)環(huán)節(jié)是機(jī)械設(shè)備的核心環(huán)節(jié)，因此所有產(chǎn)品設(shè)計(jì)的最終目的就是為了生產(chǎn)、投入使用。在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中多數(shù)采用傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝，設(shè)計(jì)制造中的數(shù)據(jù)資料呈現(xiàn)了多元化狀態(tài)，但是對(duì)于生產(chǎn)過程的監(jiān)督整合力度仍然有所欠缺。

在產(chǎn)品生產(chǎn)完成對(duì)各項(xiàng)機(jī)能檢測(cè)合格后，就可以投入應(yīng)用。在應(yīng)用的環(huán)節(jié)中涉及了售后環(huán)節(jié)。目前中國自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備由于技術(shù)上的不完備，因此，在售后的過程中信息傳遞較慢，售后質(zhì)量需要提高。

任何一項(xiàng)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)都是非常復(fù)雜的過程，不僅包括設(shè)計(jì)，還包括生產(chǎn)和應(yīng)用售后等多個(gè)環(huán)節(jié)，在設(shè)計(jì)中包括市場調(diào)研、方案設(shè)計(jì)、技術(shù)設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì)以及原型模擬與實(shí)驗(yàn)等。自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的研發(fā)設(shè)計(jì)流程是信息傳遞各部門合作的過程，雖然中國基本實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)各部門的協(xié)同合作，設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率也有了大幅提升，但是設(shè)計(jì)流程中仍在存在一些問題亟需解決。自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)應(yīng)該構(gòu)建一個(gè)可以提高設(shè)計(jì)研發(fā)效率和機(jī)械制造創(chuàng)新的設(shè)計(jì)框架，全面推進(jìn)中國自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的創(chuàng)新和發(fā)展。

2 自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)的創(chuàng)新

自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)和機(jī)械制造的創(chuàng)新，需要從自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備制造的各個(gè)環(huán)節(jié)入手，全面提高技術(shù)水準(zhǔn)和創(chuàng)新能力。

2.1 框架本體構(gòu)建

構(gòu)建自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)框架，構(gòu)建的研發(fā)框架本體能夠充分實(shí)現(xiàn)不同區(qū)域、不同環(huán)節(jié)、不同應(yīng)用之間的信息交流與共享。不僅如此，設(shè)計(jì)框架構(gòu)建還能有針對(duì)性地對(duì)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)的相關(guān)知識(shí)概念進(jìn)行探究。通過不同專業(yè)、不同角度的交流能集思廣益，增加設(shè)計(jì)的創(chuàng)新創(chuàng)意。

構(gòu)建自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)框架是機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)的先行條件。機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)的出發(fā)點(diǎn)和落腳點(diǎn)都是用戶的需求，通過自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)框架，設(shè)計(jì)人員能夠通過各個(gè)緩解人員的探究商討設(shè)計(jì)出符合用戶要求的方案，并且在生產(chǎn)過程中通過數(shù)據(jù)框架可以從客戶需求出發(fā)設(shè)計(jì)圖紙。生產(chǎn)人員可從資源庫中選取具有相應(yīng)功能的組建零件，減少了生產(chǎn)人員的工作量，并實(shí)現(xiàn)了資源率的最大化[3]。同時(shí)，利用自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)框架還可以提高產(chǎn)品的利用率和售后效率。對(duì)于質(zhì)檢不合格或需要重新設(shè)計(jì)的產(chǎn)品，利用自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)框架的數(shù)據(jù)庫對(duì)應(yīng)返修的產(chǎn)品，對(duì)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行檢查，能夠快速找出原因，提高工作效率。

在自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)框架的管理中，可以實(shí)行分層管理，首先依據(jù)設(shè)計(jì)的不同環(huán)節(jié)對(duì)數(shù)據(jù)分層管理，再根據(jù)功能、結(jié)構(gòu)對(duì)零件進(jìn)行劃分，建立不同模塊。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)多元化下的統(tǒng)一管理規(guī)劃，通過數(shù)據(jù)整合和創(chuàng)新管理，提高自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)水平。

2.2 領(lǐng)域本體構(gòu)建

自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)與機(jī)械制造創(chuàng)新只構(gòu)建自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)框架是不夠的，還需要構(gòu)建領(lǐng)域本體設(shè)計(jì)模型。自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)框架是提高機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)和機(jī)械制造創(chuàng)新的前提和基礎(chǔ)，本體設(shè)計(jì)模型的構(gòu)建是機(jī)械制造創(chuàng)新的核心。通過設(shè)計(jì)模型能夠有針對(duì)性地提取機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)中的數(shù)據(jù)資料，結(jié)合現(xiàn)代的虛擬技術(shù)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行模擬。在模型制造的過程中不僅要根據(jù)資料庫中定義的概念、關(guān)系、實(shí)例等外部信息數(shù)據(jù)的結(jié)合，同時(shí)還應(yīng)充分考慮到產(chǎn)品的功能、市場需求等[4]。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的過程通過現(xiàn)代數(shù)字化的虛擬技術(shù)充分對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行還原，再通過數(shù)字計(jì)算和資料數(shù)據(jù)配備出最符合標(biāo)準(zhǔn)的模型，從而投入生產(chǎn)。這樣不僅可以確保設(shè)計(jì)過程的精準(zhǔn)性，還可以避免自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)中的錯(cuò)誤，提高資源利用率，確保產(chǎn)品質(zhì)量。

自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)與機(jī)械制造創(chuàng)新，內(nèi)容復(fù)雜，數(shù)據(jù)繁多，且不同環(huán)節(jié)不同數(shù)據(jù)之間的關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜。因此，提高自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)與機(jī)械制造創(chuàng)新的水平就需要構(gòu)建框架，整合各個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)資料，精簡各個(gè)環(huán)節(jié)，進(jìn)行規(guī)范化的操作，減少自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的數(shù)據(jù)重復(fù)混亂等問題。同時(shí)，在機(jī)械制造過程中結(jié)合現(xiàn)代科技，運(yùn)用數(shù)字化創(chuàng)建本體設(shè)計(jì)模型，通過真實(shí)模擬確保產(chǎn)品的質(zhì)量。

3 結(jié)語

綜上所述，自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)技術(shù)與機(jī)械制造創(chuàng)新是為了提高自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)效率，加強(qiáng)機(jī)械制造的質(zhì)量。通過數(shù)據(jù)整合能夠減少自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)過程中的錯(cuò)誤，加強(qiáng)各個(gè)環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系；再結(jié)合現(xiàn)代的數(shù)字化技術(shù)對(duì)設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)制造進(jìn)行實(shí)時(shí)的模擬，保證設(shè)備的合格率[5]。資源的整合和數(shù)字化模擬能夠有效地提高效率，同時(shí)機(jī)械設(shè)備研究人員也應(yīng)該加強(qiáng)其他相關(guān)領(lǐng)域的研究拓展，從而全面促進(jìn)自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)的發(fā)展和機(jī)械制造的創(chuàng)新進(jìn)步。

［1］王會(huì)學(xué).淺論自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)與機(jī)械制造［J］.中小企業(yè)管理與科技（中旬刊），2018（6）：151-152.

［2］吳新龍.自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)與機(jī)械制造創(chuàng)新探究［J］.南方農(nóng)機(jī)，2019，50（19）：108.

［3］蔡志超.自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)與機(jī)械制造思路探索［J］.現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2018（12）：192，194.

［4］馬小潭.淺論自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)研發(fā)與機(jī)械制造［J］.中國設(shè)備工程，2019（4）：159-161.

［5］劉浩，趙越超.自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備研發(fā)設(shè)計(jì)及制造的要點(diǎn)分析［J］.湖北農(nóng)機(jī)化，2019（6）：54.

TH122

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.23.045

2095－6835（2019）23－0101－02

溫海濤（1975—），男，福建廈門人，本科，工程師，主要研究方向?yàn)镻VD真空鍍膜設(shè)備研發(fā)。

〔編輯：張思楠〕