張海成

（錦州四海生物化學有限公司，遼寧錦州 121013）

0 引言

工業(yè)化發(fā)展史以1760 年代作為工業(yè)革命的開端，之后工業(yè)化一直是世界經(jīng)濟發(fā)展的主題。世界經(jīng)濟史表明，唯有掌握先進的工業(yè)體系才可在諸多國家中參與競爭。現(xiàn)如今，全球各個國家都在努力發(fā)展工業(yè)，中國同樣為此而努力，致力于讓中國制造行業(yè)走出國門，成為先進的工業(yè)大國。實現(xiàn)工業(yè)化，是中國努力奮斗的偉大夢想，伴隨著快速的工業(yè)化進程和工業(yè)化階段飛躍，傳統(tǒng)的人工制造模式早已無法滿足日漸增大的需求，企業(yè)要生產(chǎn)出高質(zhì)量的精細商品，就需要注重于機械設計制造及其自動化的發(fā)展，增強相關投資，給機械生產(chǎn)提供最大的技術(shù)和設備保障。

1 機械設計制造及其自動化

機械設計制造及其自動化是利用各項先進的技術(shù)，結(jié)合計算機技術(shù)、自動控制等有關知識理論去研發(fā)各種先進的設備，以確保設備可控制產(chǎn)品的設計和生產(chǎn)等每個流程。在中國微電子技術(shù)和計算機等先進技術(shù)取得較大進展后，機械設計師們?nèi)谌脒@些先進技術(shù)去改造設備，使我國的機械設計制造技術(shù)邁入了更高階段，給工業(yè)發(fā)展帶來諸多助力，更提升了我國實力?，F(xiàn)代制造設計技術(shù)已經(jīng)成為支撐我國經(jīng)濟和工業(yè)發(fā)展的關鍵技術(shù)。

機械設計制造及其自動化的逐步提升，讓我國諸多企業(yè)產(chǎn)品走出國門，引起了世界各國的重視，也讓我國在國際上掌握了話語權(quán)。更多的人意識到機械領域引入計算機后，給我國工業(yè)帶來了深刻改革，大大增強了我國實力，對此仍需繼續(xù)努力。以計算機對機械設計進行輔助、改進、優(yōu)化，可提升機械的精準性，讓機械愈發(fā)智能化。微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和機械技術(shù)的融合，讓機電產(chǎn)品功能多元化，實現(xiàn)了一體化功能。在航天、航空、汽車、船舶、電器、兵器等各個行業(yè)中，機械設計制造及其自動化得到了非常大的應用空間，數(shù)控機床、加工中心、機器人和微型機電系統(tǒng)等都是利用機械設計和自動化有關知識設計的。這些設備智能控制機電產(chǎn)品的設計、生產(chǎn)、制造、銷售和安裝等流程，減少了人工工作量。

2 提高機械設計制造及其自動化的意義

在我國國民經(jīng)濟中，機械設計制造及其自動化已經(jīng)屬于相當重要的支柱性技術(shù)，諸多行業(yè)的發(fā)展都離不開該技術(shù)，隨著機械工業(yè)的進步，我國其他工業(yè)門類和行業(yè)必然邁入新的階段。當前，自動化機械設備的研發(fā)提升了勞動生產(chǎn)效率，更可替代人工在惡劣環(huán)境下工作，這意味著未來諸多危險的工程建設或許可以利用智能化的自動設備來完成。機械設備研發(fā)也讓我國計算機工業(yè)和微電子技術(shù)工業(yè)有了更寬廣的研究方向，如數(shù)據(jù)的精密性等。行業(yè)間互相促進，互相融合，對我國的發(fā)展有著巨大助力。無論是在企業(yè)從事模具設計、制造工藝編制、機械設備更新改造，還是利用計算機進行輔助設計、輔助分析和輔助制造，以及對成型產(chǎn)品的質(zhì)量分析，無論是設備檢驗、生產(chǎn)管理和工廠設備維修，還是元器件廠研發(fā)，不管是我國的汽車行業(yè)、家電行業(yè)還是信息通訊行業(yè)，為了更好地發(fā)展，必須要將機械設計及其自動化作為支撐。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，提高機械設計制造及其自動化，不僅能提高生產(chǎn)量與工作效率，也降低了生產(chǎn)成本并節(jié)約資源。為提高機械設計制造及自動化技術(shù)普及程度，相關分析和探討是不可缺少的。

3 發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

中國之所以成為世界工業(yè)大國，一是中國建立了世界上最完整的現(xiàn)代工業(yè)體系，使得中國產(chǎn)業(yè)具備了最完善的配套能力；二是在我國政府重視工業(yè)發(fā)展后，中國制造行業(yè)的規(guī)模顯著擴大，全球中有230 多個國家都有我國出口的商品，隨處可見“中國制造”的身影。按聯(lián)合國2016 年頒布的有關數(shù)據(jù)顯示，我國制造業(yè)增加值幾乎是美國和日本制造業(yè)增加值的總和，這些成就皆靠我國機械設計制造自動化的發(fā)展。

機械設計制造及其自動化有著諸多優(yōu)勢：①技術(shù)先進，有信息技術(shù)、機械技術(shù)和計算機等技術(shù)作為支撐，設計的設備屬于高端產(chǎn)品，提高各種機械設備的效率，顯著節(jié)省工作時間，提高工作效率和工作質(zhì)量，特別在某些特殊情況下，采用智能機械設備取代人員工作可以降低施工風險；②傳統(tǒng)機械故障只能靠人工維修，安全性差，而機械自動化通過安裝機械設計相關程序可以自動修復一些小問題，提高工作穩(wěn)定性；③操作簡便，機械設計制造及其自動化除了具有不同的功能外，更適應人們的工作需求。

機械設計與制造自動化的這些優(yōu)勢，使它得到非常廣泛的發(fā)展前景和發(fā)展空間。機械的自動化發(fā)展，是中國工業(yè)革命進步的體現(xiàn)，將自動化技術(shù)引入到各種類型的機械中，不但能夠在規(guī)定的時間內(nèi)完成高質(zhì)量的產(chǎn)品，還可減少人力。當前，機械設計制造及其自動化的分析已經(jīng)成為機械領域的重要方向，對其進行分析有很大價值和深遠的意義。

4 亟待解決的問題

雖然我國已成為世界工業(yè)制造大國，但是在實際生產(chǎn)中，機械自動化程度仍舊和先進國家有著較大距離?？v觀我國機械設計制造自動化發(fā)展，效果仍不理想，一直以模仿、借鑒西方發(fā)達國家技術(shù)為主，自主創(chuàng)新、科研力度有限，科研人員缺乏。國家已經(jīng)加大投入，努力促使我國機械設計制造及其自動化發(fā)展，但是過程漫長，很多中小企業(yè)的生產(chǎn)制造流水線仍非常落后。

4.1 機械自動化虛擬化技術(shù)較弱

計算機制圖軟件已成為機械設計工具之一，在引入計算機對圖紙進行設計后，讓機械設計及其自動化朝著虛擬化的方向發(fā)展，也簡化了不少問題，如設計制圖更加精準、線條更直觀，特別是網(wǎng)絡通訊技術(shù)表現(xiàn)得更明顯，甚至可利用計算機直接模擬設備工作狀態(tài)，但我國在機械自動化虛擬化技術(shù)方面發(fā)展不太理想。

4.2 數(shù)字化發(fā)展技術(shù)有待加強

數(shù)字化信息時代的到來，讓各國數(shù)字化技術(shù)進步很大，已成為工業(yè)機械設計制造發(fā)展的中心技術(shù)?？v觀我國數(shù)字化信息技術(shù)的發(fā)展情況，圖形、數(shù)據(jù)、信息和網(wǎng)絡傳遞等方面還需進一步增強研發(fā)力度，才可確保制造信息數(shù)據(jù)的精準性。

4.3 機械綠色化設計理念不足

傳統(tǒng)的機械設施在性能上并不穩(wěn)定，會浪費很多資源，也會破壞環(huán)境，使中國機械制造行業(yè)受到各方面的制約，無法取得較大進展。圍繞環(huán)境保護工作，綠色的機械設計發(fā)展應作為長遠考量，減少環(huán)境影響，使人類與自然和諧共存。社會發(fā)展和自然環(huán)境息息相關，若以犧牲環(huán)境為代價，即便是我國的工業(yè)技術(shù)如何強大，都失去了價值，因此需要注重綠色機械設計自動化的發(fā)展。

5 提高機械設計制造及其自動化的有效途徑

5.1 機械設計向微型化發(fā)展

在時間的推移下，機械自動化從原本的大型化朝向微型化轉(zhuǎn)變，即微電子機械系統(tǒng)，大小不超過1 cm3的自動化機器產(chǎn)品都在其范圍之內(nèi)，精準度向微米、納米級靠近。由于微機械自動化產(chǎn)品自身體積小、移動靈活、能耗低，該技術(shù)應用于精確度要求較高的行業(yè)，如軍事信息、生物醫(yī)學等方面，可滿足機械設計所需的精準度。

5.2 加快智能化進程

智能化高端產(chǎn)品是未來中國機械設計制造企業(yè)重點研發(fā)的方向，在機械設備中裝入智能系統(tǒng)，設計出人機一體化的機械設備，讓工作人員操控智能系統(tǒng)便可控制產(chǎn)品的各個生產(chǎn)過程。高端的機械設備還可及時搜集、記錄、分析設備中的數(shù)據(jù)，一旦出現(xiàn)任何問題，都會自動發(fā)送故障代碼，分析故障源頭，告知工作人員設備的修理需求。

5.3 攻克模塊化壁壘

中國的電氣產(chǎn)品中反響最好的是模塊化，仍是當前需要重點攻克的難題。若模塊化進程受阻，很容易阻礙機械設計及其自動化的發(fā)展，需要盡快突破這一壁壘。

5.4 突出創(chuàng)新化

機械設計制造及其自動化的創(chuàng)新一般從大數(shù)據(jù)入手，如交通產(chǎn)業(yè)中以自動化技術(shù)搜集和整理各種交通數(shù)據(jù)，然后對其分析、匯總，篩選出可利用的信息等。在機械自動化設備中引入大數(shù)據(jù)，已使人們的生活變得更加方便。

5.5 適應市場潮流需求

隨著機械制造業(yè)的不斷變革，市場需求也在發(fā)生變化，為滿足市場需求，對機械制造業(yè)也提出了更高要求。利用飛速發(fā)展的高科技信息優(yōu)勢，將機械制造業(yè)與外部市場的差異性相結(jié)合，讓企業(yè)順應市場變化，要求機械制造中的自動化設計有隨機應變的能力，緊跟形勢潮流，適應社會市場需求。

5.6 與CAPP 技術(shù)相結(jié)合

機械設計制造發(fā)展過程中，作用最顯著的為CAPP（Computer Aided Process Planning，計算機輔助工藝過程設計）技術(shù)，一旦該技術(shù)運用錯誤，就會破壞有序的生產(chǎn)過程。我國當前的產(chǎn)業(yè)發(fā)展中，生產(chǎn)和管理設備還需要繼續(xù)改進，讓其變得更加精細化和智能化，才可滿足各個行業(yè)的發(fā)展需求。

5.7 與計算機技術(shù)配合

為使機械設計制造及其自動化發(fā)展得更好、更快，需要注重技術(shù)含量的提升，堅持創(chuàng)新，根據(jù)相關數(shù)據(jù)和實踐來不斷優(yōu)化。同時根據(jù)實際情況，將計算機技術(shù)運用到機械設計制造及其自動化的每個環(huán)節(jié)，特別是繪圖上要善于發(fā)揮計算機的優(yōu)勢，降低成本。

5.8 落實環(huán)保要求

工業(yè)生產(chǎn)已經(jīng)嚴重破壞了我國的環(huán)境，對未來發(fā)展是很不利的，所以國家開始實行“可持續(xù)發(fā)展”戰(zhàn)略，要求各個企業(yè)遵循環(huán)保原則，深入綠色理念。在生產(chǎn)設計環(huán)節(jié)，優(yōu)先選用節(jié)能環(huán)保技術(shù)，并不斷改進、升級技術(shù)，避免或者減少環(huán)境污染，減少社會資源的浪費。

6 結(jié)束語

機械設計制造及其自動化水平的提升，有助于我國機械行業(yè)的發(fā)展，利于我國整體實力的提升，對整個社會的經(jīng)濟發(fā)展起到了促進作用，需要善于融合各項先進技術(shù)以帶動我國綜合工業(yè)水準的提升。重視和發(fā)展機械自動化技術(shù)，與我國特色社會主義基本原則非常匹配，也是讓我國實力獲得國際認可的關鍵。對此，需要加強對計算機技術(shù)、信息技術(shù)、數(shù)字化技術(shù)等的研發(fā)，確保能夠給機械制造行業(yè)的發(fā)展帶來更多助力。