陳洋洋

（銅陵學(xué)院，安徽 銅陵 244002）

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息科技的不斷發(fā)展，信息化已滲透了各行各業(yè)的生產(chǎn)、加工過程，并帶來了原流程的調(diào)整和生產(chǎn)工藝的革新。在機(jī)械工程領(lǐng)域，在設(shè)計(jì)、制造和自動(dòng)化建設(shè)領(lǐng)域進(jìn)引入信息技術(shù)與“中國智造”的理念不謀而合，已成為生產(chǎn)實(shí)踐的主流，并具有廣闊的發(fā)展前景。

一、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化概述

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化與傳統(tǒng)的機(jī)械生產(chǎn)方式和理念存在較大差別，是一個(gè)跨學(xué)科、多門類、不斷發(fā)展的綜合技術(shù)學(xué)科，其研究的內(nèi)容覆蓋了機(jī)械設(shè)備和機(jī)電產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、制造、運(yùn)行控制到投產(chǎn)運(yùn)營的全過程。其主要任務(wù)是利用先進(jìn)的設(shè)計(jì)制造理論與方法，解決當(dāng)前工業(yè)領(lǐng)域中的復(fù)雜技術(shù)問題，提升機(jī)械生產(chǎn)效率，促進(jìn)產(chǎn)品的質(zhì)量升級(jí)，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展。

二、將信息科技引入機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的作用

（一）提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造的生產(chǎn)效率

信息技術(shù)的發(fā)展與自動(dòng)化水平的高低是直接相關(guān)的，通過將信息技術(shù)引入機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域，可以將很多原來需要人工操作的環(huán)節(jié)，替換為機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)，從而實(shí)現(xiàn)時(shí)間、物料上的精確控制，在降低因人為操作誤差導(dǎo)致的成本浪費(fèi)基礎(chǔ)上，可以大幅提升生產(chǎn)效率，推動(dòng)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大。此外，在機(jī)械設(shè)計(jì)的試驗(yàn)階段以及新設(shè)備的投產(chǎn)階段，通過自動(dòng)化控制可以提升生產(chǎn)設(shè)計(jì)的精度水平，降低廢品率，大大縮短機(jī)械設(shè)計(jì)所需的時(shí)間和周期。在對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)行革新時(shí)，將信息技術(shù)與新的機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)合起來，可以豐富產(chǎn)品的使用性能，進(jìn)一步滿足顧客的需求，在獲得更高市場份額的同時(shí)，逐步推進(jìn)我國機(jī)械設(shè)計(jì)與制造能力的提升。

（二）提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造的安全性

信息自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以使機(jī)械設(shè)計(jì)與制造過程中的安全隱患極大的降低，由于自動(dòng)化生產(chǎn)模式的介入，機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中人類操作越來越少，從而使生產(chǎn)者通過計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)來進(jìn)行制造，使機(jī)械制造生產(chǎn)線與制造者保持了安全距離，可極大降低機(jī)械生產(chǎn)中安全事故的發(fā)生概率，并且提高了機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的安全性。同時(shí)，在信息化的運(yùn)用中，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造上，可減少其生產(chǎn)過程中的由于電力問題所產(chǎn)生的故障，對(duì)電力故障可以自動(dòng)監(jiān)測和發(fā)出警報(bào)，并且可以及時(shí)斷開電源，提高了機(jī)械生產(chǎn)時(shí)故障處理效率。

三、信息化背景下機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的發(fā)展趨勢

（一）智能化發(fā)展

智能化發(fā)展伴隨著我國計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步應(yīng)運(yùn)而生。計(jì)算機(jī)技術(shù)日新月異，新的方法和技術(shù)被不斷應(yīng)用于實(shí)體經(jīng)濟(jì)，智能化加速了機(jī)械設(shè)計(jì)和設(shè)備制造行業(yè)的發(fā)展。智能化與機(jī)械設(shè)計(jì)和設(shè)備制造的融合成就了新行業(yè)的崛起。CAD制圖是設(shè)計(jì)智能化的典范，而人工智能技術(shù)的應(yīng)用造就了設(shè)備自動(dòng)化的天地，二者結(jié)合是時(shí)代發(fā)展的必然產(chǎn)物。針對(duì)設(shè)計(jì)制造業(yè)的發(fā)展，依靠計(jì)算機(jī)技術(shù)的支撐，成就機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展，使設(shè)計(jì)生產(chǎn)條件更為優(yōu)渥。

（二）生態(tài)化發(fā)展

在黨的十六屆五中全會(huì)中，明確提出要建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)。機(jī)械設(shè)計(jì)與制造作為重工業(yè)的典型代表，也有必要踐行綠色生產(chǎn)，以綠色科技作為發(fā)展的動(dòng)力。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，就離不開信息化技術(shù)的應(yīng)用，通過信息技術(shù)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和流程管理的強(qiáng)化控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)原料、能源、時(shí)間的有效利用，從而降低無謂的損耗，提升資源利用效率的同時(shí)，降低對(duì)環(huán)境的污染。此外，除生產(chǎn)過程的生態(tài)化以外，在機(jī)械產(chǎn)品的功能設(shè)計(jì)上也要突出綠色的屬性，使用戶在應(yīng)用該產(chǎn)品的過程中減少能源的耗用，降低對(duì)環(huán)境的壓力，真正實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程的生態(tài)友好。

（三）虛擬化發(fā)展

在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)和制造流程中，首先在圖紙上進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的整體功能設(shè)計(jì)，并體現(xiàn)各個(gè)構(gòu)件的尺寸和三視圖，確認(rèn)投產(chǎn)制造時(shí)，需先對(duì)圖紙進(jìn)行解析，再進(jìn)行樣品的制造和試驗(yàn)，只有多次試驗(yàn)通過的樣品才會(huì)進(jìn)行批量生產(chǎn)。但是，無論是機(jī)械制圖的繪制過程還是樣品的試驗(yàn)過程，都具有復(fù)雜性、煩瑣性的特點(diǎn)，需要耗費(fèi)大量的人力和實(shí)際進(jìn)行測試，若樣品試驗(yàn)失敗次數(shù)眾多，還會(huì)導(dǎo)致大量的資金投入。在競爭日趨激烈的情況下，此種模式因生產(chǎn)流程上、耗費(fèi)時(shí)間久，已經(jīng)難以跟上瞬息萬變的市場環(huán)境，難以滿足機(jī)械設(shè)計(jì)、制造企業(yè)獲取經(jīng)濟(jì)利潤的訴求。在引入信息技術(shù)以后，上述的流程環(huán)節(jié)都可以通過計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)，利用專業(yè)軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的制圖，并通過3D效果實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品外形和性能的模擬，進(jìn)而彌補(bǔ)傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)模式準(zhǔn)確率不高的問題，降低試驗(yàn)成本的同時(shí)，推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的虛擬化發(fā)展。

四、結(jié)語

在互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，信息技術(shù)改變著生產(chǎn)、生活的各個(gè)領(lǐng)域，我國的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)也在信息化的背景下取得了相應(yīng)的提升。與傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)相較，信息化背景下的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化，既有繼承，又有發(fā)展。相關(guān)領(lǐng)域研究者除關(guān)注當(dāng)前的機(jī)械制造生產(chǎn)力水平外，還需對(duì)未來的發(fā)展方向做出規(guī)劃，確保機(jī)械設(shè)計(jì)制造能夠沿著智能化、生態(tài)化、虛擬化的方向持續(xù)、穩(wěn)定、健康的發(fā)展。