胡志斌，宋沛宇

[摘? ? 要]社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展幫助信息化技術(shù)水準(zhǔn)不斷提升，與此同時很多信息技術(shù)都逐漸應(yīng)用在人們的日常生活生產(chǎn)中，成為不可缺少的元素。在機(jī)械制造業(yè)中也是如此，高水準(zhǔn)的信息技術(shù)幫助傳統(tǒng)機(jī)械制造生產(chǎn)模式發(fā)生了改變，使得自動化生產(chǎn)成為現(xiàn)實(shí)，整個企業(yè)的生產(chǎn)成本大大降低，企業(yè)對于市場的發(fā)展速度也有了更強(qiáng)的適應(yīng)能力。所謂的機(jī)械設(shè)計自動化相關(guān)技術(shù)指的是人們實(shí)際在進(jìn)行相關(guān)機(jī)械生產(chǎn)任務(wù)落實(shí)的過程中將計算機(jī)控制的相關(guān)技術(shù)融入其中從而解放人力，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)上的自動化。這一生產(chǎn)過程中，信息技術(shù)與電子技術(shù)有機(jī)融合，促使整個的機(jī)械生產(chǎn)有了更高的質(zhì)量，也幫助機(jī)械制造變得更加智能化發(fā)展。以下文章中對信息技術(shù)對于機(jī)械設(shè)計制造的幫助作用以及因這些技術(shù)帶來的行業(yè)自動化發(fā)展等進(jìn)行了簡單分析，并對未來機(jī)械制造的自動化發(fā)展前景進(jìn)行了展望，期望機(jī)械設(shè)計制造的整個產(chǎn)業(yè)都能夠發(fā)展得越來越好。

[關(guān)鍵詞]信息技術(shù);機(jī)械設(shè)計制造;自動化技術(shù)

[中圖分類號]TH122 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2021）12–00–02

Mechanical Design， Manufacturing and Automation

Supported by Information Technology

Hu Zhi-bin，Song Pei-yu

[Abstract]The continuous development of social economy helps to improve the level of information technology. At the same time， many information technologies are gradually applied in people's daily life and production and become indispensable elements. The same is true in the machinery manufacturing industry. The high-level information technology has helped the traditional machinery manufacturing production mode change， making automatic production a reality， greatly reducing the production cost of the whole enterprise， and the enterprise has a stronger adaptability to the development speed of the market. The so-called mechanical design automation related technology refers to that people actually integrate the computer-controlled related technology into the implementation of relevant mechanical production tasks， so as to liberate manpower and realize production automation. In this production process， the organic integration of information technology and electronic technology not only promotes the whole mechanical production with higher quality， but also helps the mechanical manufacturing become more intelligent. The following article briefly analyzes the help of information technology to mechanical design and manufacturing and the development of industry automation brought by these technologies， and looks forward to the development prospect of automation of mechanical manufacturing in the future. It is expected that the whole industry of mechanical design and manufacturing can develop better and better.

[Keywords]information technology; mechanical design and manufacturing; automation technology

1 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的優(yōu)勢

信息技術(shù)支撐下，機(jī)械設(shè)計制造的整個過程中有了更多相關(guān)技術(shù)的融合。近年來，機(jī)械設(shè)計制造的整個行業(yè)都在向著人力參與更少的方向發(fā)展，與電子設(shè)備逐漸結(jié)合有了機(jī)械電子一體化的新型設(shè)備生產(chǎn)模式，通過人力以及機(jī)器設(shè)備之間的合作管理，整個機(jī)械設(shè)備制造的過程就能夠有更周全的劃分，從而幫助相應(yīng)生產(chǎn)的實(shí)時效率變得遠(yuǎn)超預(yù)期，設(shè)備生產(chǎn)變得更加批量化、集約化，所在生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展也能越來越好。

相較于傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計制造技術(shù)來講，信息技術(shù)支撐下的自動化機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)是有著顯著的自動化特征以及超出過往極多的品質(zhì)的，是對不斷發(fā)展的高新技術(shù)的一種最高級應(yīng)用。借助于信息化技術(shù)的支撐，將多重設(shè)計方式進(jìn)行巧妙融合，從而幫助機(jī)械制造的生產(chǎn)效率獲得極大提升[1]。自動化應(yīng)用在機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)的控制系統(tǒng)中促使相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計發(fā)生了突破性的改革升級，也因此自動化生產(chǎn)才能在整個機(jī)械設(shè)計制造的行業(yè)中遍地生花。當(dāng)然對于相關(guān)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計的設(shè)計者也可以借助信息技術(shù)的手段來對相關(guān)的設(shè)計信息進(jìn)行收集，從過往數(shù)據(jù)中獲得與機(jī)械設(shè)計相關(guān)的更多精準(zhǔn)信息。

過去工廠在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計制造的過程中對于整個的生產(chǎn)過程是無法做到全方位的監(jiān)控的，尤其是對于一些生產(chǎn)中的突發(fā)意外難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時地預(yù)報警示，以至于當(dāng)實(shí)際的生產(chǎn)中真的出現(xiàn)設(shè)備故障問題時或者出現(xiàn)其他的危害，難以第一時間采取有效措施對其進(jìn)行彌補(bǔ)，這對于操作人員的生命財產(chǎn)安全問題是有著極大的潛在威脅的。機(jī)械設(shè)計制造與社會一樣不斷在發(fā)展的過程中禹禹前行，落后的設(shè)計理念以及機(jī)械制造技術(shù)都已經(jīng)逐漸無法滿足來自社會市場的發(fā)展需求，于是就有了整個行業(yè)的自動化發(fā)展[2]。借助機(jī)械設(shè)計制造自動化的技術(shù)可以幫助生產(chǎn)者截取任意生產(chǎn)時刻的監(jiān)控圖像，對控制系統(tǒng)故障進(jìn)行預(yù)測與排除，及時發(fā)現(xiàn)整個生產(chǎn)系統(tǒng)中可能存在的故障因子，再經(jīng)過一系列的修復(fù)維護(hù)，機(jī)械設(shè)計制造就能夠在更安全的環(huán)境下運(yùn)轉(zhuǎn)。這種全方位的生產(chǎn)監(jiān)控能夠幫助相應(yīng)的生產(chǎn)設(shè)備得到最好的維護(hù)，使其使用壽命變得更長。

2 信息技術(shù)支持系自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造中的應(yīng)用

信息技術(shù)在整個機(jī)械設(shè)計制造中的應(yīng)用是有一個相當(dāng)漫長的發(fā)展過程的，最開始并沒有當(dāng)前這般便捷的集成控制方式，而是在單一生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行計算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，整個的生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)督檢測，確保能及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的隱患故障。但這些輔助性的計算機(jī)技術(shù)雖然能夠幫助對生產(chǎn)的各個流程進(jìn)行檢測從而提升最終的生產(chǎn)效率，但并沒有幫助構(gòu)建出足夠完整的計算機(jī)監(jiān)測輔助系統(tǒng)，這對于整個機(jī)械設(shè)計制造效率的進(jìn)一步提升還是有極大限制的。

隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，逐漸有了針對全過程機(jī)械設(shè)計制造的計算機(jī)綜合制造系統(tǒng)，相較于過往的檢測系統(tǒng)來講，綜合系統(tǒng)在輔助生產(chǎn)方面能夠發(fā)揮出的作用更大，所具備的功能也更加完善，通過綜合控制的形式對整個機(jī)械設(shè)計制造的過程進(jìn)行更一鍵化地把控，于是就有了我們當(dāng)前功能更加強(qiáng)大全面的集成控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)是對計算機(jī)信息技術(shù)的一種綜合應(yīng)用，同時還融合了其他的材料學(xué)，如傳感器等相關(guān)的技術(shù)，構(gòu)成復(fù)雜，但應(yīng)用起來尤為便捷。

柔性自動化相關(guān)技術(shù)是當(dāng)前機(jī)械設(shè)計制造領(lǐng)域中已經(jīng)比較成熟的一項自動控制所包含的技術(shù)，這項從英國傳入的控制技術(shù)的工作原理是對信息的有效存儲以及對信息的整體搬運(yùn)，整個系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中借助于信息的處理來幫助整個的生產(chǎn)加工得到更加精密的控制，同時再借助于一定的組成技術(shù)去對要控制的對象進(jìn)行排列組合，如此整個生產(chǎn)的質(zhì)量得到提升。這種控制技術(shù)的模式類似于金字塔，每一層級都會對信息進(jìn)行處理并不斷將這些信息向上進(jìn)行傳遞。機(jī)械設(shè)計制造過程中的系統(tǒng)程序應(yīng)用的是專家系統(tǒng)，這一系統(tǒng)中存儲著極多的專家研究成果以及行業(yè)領(lǐng)先者在機(jī)械設(shè)計制造方面的過往經(jīng)驗(yàn)，這些存儲著的專家經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌驇椭鷮o急突發(fā)的一些事件進(jìn)行妥善處理[3]。同時，專家系統(tǒng)還會建立相關(guān)的故障檢測數(shù)據(jù)庫，將生產(chǎn)過程中遇到的不同類型的故障數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲分析，以便在后期生產(chǎn)中遇到時可以進(jìn)行更妥善地處理。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，計算機(jī)相關(guān)的技術(shù)變得越來越成熟，尤其是近年來智能化技術(shù)發(fā)展迅速，有了人際一體化的概念，這對于整個的機(jī)械設(shè)計制造發(fā)展是有著極大的促進(jìn)作用的。將這種技術(shù)應(yīng)用在相應(yīng)的生產(chǎn)中，機(jī)械制造的生產(chǎn)水準(zhǔn)陡然提升。智能化的機(jī)械設(shè)計制造是將當(dāng)前最為熱門的人工智能，計算機(jī)系統(tǒng)工程等技術(shù)與傳統(tǒng)機(jī)械制造生產(chǎn)等行業(yè)進(jìn)行融合。因此，從本質(zhì)上來講其綜合性要比以往其他技術(shù)更高一些，借助于多個領(lǐng)域、行業(yè)、學(xué)科、技術(shù)等的深度融合，才能有最終系統(tǒng)化的集成以及自動化的演變。當(dāng)然，機(jī)械制造的智能化發(fā)展必須要以人工智能為基礎(chǔ)依據(jù)，將相關(guān)的技術(shù)不斷融入機(jī)械設(shè)計制造的系統(tǒng)中，發(fā)現(xiàn)其中存在的生產(chǎn)相關(guān)的缺陷，根據(jù)數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)獲取解決方式，啟動已經(jīng)指定的應(yīng)對方案。此外，還有虛擬技術(shù)，虛擬技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計制造過程中將其本身與相應(yīng)的電子集成，人體感應(yīng)等技術(shù)結(jié)合起來，最終在模擬仿真的層面實(shí)現(xiàn)更高一級的機(jī)械自動化，而一旦生產(chǎn)中出現(xiàn)了意外因素造成生產(chǎn)停滯無法繼續(xù)進(jìn)行，就可以借助虛擬空間通過模擬去尋求故障原因，再針對原因獲取更有針對性的解決措施，幫助整個生產(chǎn)重新運(yùn)轉(zhuǎn)起來。

3 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展

關(guān)于機(jī)械設(shè)計以及機(jī)械自動化生產(chǎn)相關(guān)行業(yè)中最早出現(xiàn)自動化相關(guān)技術(shù)大概是在1920年左右，最開始相關(guān)的自動化技術(shù)是極為落后的，且其在整個機(jī)械設(shè)計制造過程中的應(yīng)用發(fā)展也比較緩慢。但等到了1960年左右，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展水準(zhǔn)開始提升，工業(yè)在整個國民經(jīng)濟(jì)中的占比一直穩(wěn)步提升，同時高新科技也成果喜人，自動化技術(shù)也有了明顯的發(fā)展。但總體上相關(guān)的機(jī)械自動化仍然對于國外先進(jìn)技術(shù)有較大的依賴性，自主研發(fā)的相關(guān)技術(shù)與國內(nèi)機(jī)械制造的實(shí)際生產(chǎn)其實(shí)還是有一定差距的。社會行業(yè)的發(fā)展形勢迫使機(jī)械設(shè)計相關(guān)的自動化技術(shù)必須要再次進(jìn)行創(chuàng)新改革，必須要有獨(dú)屬于自己的技術(shù)能力，要做大做強(qiáng)。

改革開放的政策不斷落實(shí)之后，我國經(jīng)濟(jì)開始發(fā)展，機(jī)械設(shè)計制造這一行業(yè)也與更多國際先進(jìn)技術(shù)有了接軌融合，與之相關(guān)的學(xué)術(shù)交流也變得更加頻繁。借著這股東風(fēng)，國內(nèi)相關(guān)研究人員不斷對機(jī)械設(shè)計制造的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行研究創(chuàng)新，使得自動化的研究深入度有了比較理想的成果，有一小部分機(jī)械自動化技術(shù)已經(jīng)超越國際發(fā)達(dá)國家的水準(zhǔn)，進(jìn)入世界領(lǐng)先的行業(yè)。比如，我國自主研發(fā)的數(shù)控技術(shù)就對整個機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)的發(fā)展帶去了不小的推動，這項技術(shù)目前在很多城市的電網(wǎng)系統(tǒng)中都有應(yīng)用，是國民生活的極大保障。

隨著全球人口的不斷增加，能源問題逐漸受到更多人的關(guān)注，國內(nèi)外都開始提倡環(huán)保節(jié)能的理念。因此，機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展過程中也必須要更注重資源的消耗問題，在每一個設(shè)計環(huán)節(jié)都考慮到與環(huán)保相關(guān)的因素，做到生產(chǎn)的綠色循環(huán)，使得整個的生態(tài)環(huán)境變得更加自然，確保在發(fā)展經(jīng)濟(jì)以及人類自己的同時自然環(huán)境也沒有被過度消耗。雖然事實(shí)的確是我國機(jī)械設(shè)計制造以及相應(yīng)自動化相關(guān)技術(shù)的研究方面起步的比較晚，也有些技術(shù)是落后于國外的，但在實(shí)際進(jìn)行技術(shù)發(fā)展的過程中我們應(yīng)該更多考慮的是我國本身的國情問題，對于西方更先進(jìn)的技術(shù)可以進(jìn)行借鑒，但不能過度搬用，要不斷加強(qiáng)在自主創(chuàng)新方面的精力投入，幫助發(fā)展相關(guān)制造技術(shù)的同時也確保其對于自然環(huán)境的危害能夠不斷被降低，注重科技、人、自然三者之間的和諧統(tǒng)一，促進(jìn)整個社會的更長遠(yuǎn)發(fā)展。

除了向著更加親近自然的方向發(fā)展之外，隨著社會信息化技術(shù)水準(zhǔn)的不斷提升，機(jī)械設(shè)計制造在不斷滿足社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求的過程中也開始向著智能化的方向更進(jìn)一步。近年來，人們對于人工智能的關(guān)注度是與日俱增，研究越發(fā)深入，對其應(yīng)用也開始在各行業(yè)嘗試探索，所以機(jī)械設(shè)計制造的未來發(fā)展與人工智能也會有非常令人期待的匯合。譬如，可以將CAD制圖相關(guān)技術(shù)與人工智能結(jié)合，幫助機(jī)械設(shè)計的圖紙設(shè)計與輸出變得更加智能化，同時還能為設(shè)計的優(yōu)化提供更多的可能性。

4 結(jié)束語

信息技術(shù)支持下機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)正在飛速發(fā)展，將相關(guān)的信息技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計制造的過程中，使得整個設(shè)計制造過程都變得更加自動化，減少了人力資源在其中的投入，也避免了一些人力不可及的潛在不穩(wěn)定因子，這對于整個機(jī)械設(shè)計以及其制造的行業(yè)發(fā)展益處較多。當(dāng)前，我國在機(jī)械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展有取得一定的成果，但與社會需求相比還有一定距離，未來根據(jù)時代發(fā)展的新需求，機(jī)械設(shè)計制造及其自動化將向著智能環(huán)保的方向持續(xù)邁進(jìn)，不斷進(jìn)行技術(shù)的升級創(chuàng)新，從而尋求更加光明的未來。

參考文獻(xiàn)

[1] 許自航.信息技術(shù)背景下機(jī)械設(shè)計制造及其自動化探討[J].山東工業(yè)技術(shù)，2018（2）：44.

[2] 朱生輝.信息技術(shù)背景下機(jī)械設(shè)計制造及其自動化研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2020（9）：2.

[3] 楊麟康.信息技術(shù)背景下機(jī)械設(shè)計制造及其自動化分析[J].中國化工貿(mào)易，2020，12（1）：32-33.