王云峰

（晉能控股裝備制造集團(tuán)能服公司煤炭洗選加工中心，山西晉城 046100）

機(jī)器設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化是一項(xiàng)綜合性的技術(shù)內(nèi)容，尤其是涉及工業(yè)生產(chǎn)的半成品和電子產(chǎn)品，其設(shè)計(jì)和生產(chǎn)貫穿于機(jī)器生產(chǎn)的整個(gè)過程，自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展水平的高低直接反映我國自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展水平，不僅關(guān)系人類的生活，而且能滿足現(xiàn)代社會(huì)對機(jī)器設(shè)備的要求。從這個(gè)意義上說，機(jī)械設(shè)計(jì)與制造是隨著時(shí)代的發(fā)展而不斷完善的。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化優(yōu)勢發(fā)展的意義

從機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動(dòng)化各自的優(yōu)勢出發(fā)，傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中，由于生產(chǎn)故障未能及時(shí)停止，造成安全事故。通過分析設(shè)備本身的故障，采取有效措施解決相關(guān)問題，減少事故，提高工作效率。此外，隨著人們生活水平的提高，對產(chǎn)品質(zhì)量提出更高的要求，由于其具有體積大、移動(dòng)不方便、能耗高等特點(diǎn)，使用量小，節(jié)約了資源，達(dá)到減少損失、保護(hù)環(huán)境的長遠(yuǎn)目的，以滿足更多的要求。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀

從經(jīng)濟(jì)上講，中國正在進(jìn)行經(jīng)濟(jì)工業(yè)化。目前，有關(guān)部門已建立起機(jī)械制造系統(tǒng)，以不斷優(yōu)化機(jī)械制造的生產(chǎn)工藝，但多數(shù)研究是基于理論假設(shè)，缺乏實(shí)踐指導(dǎo)，相關(guān)人才相對匱乏，很難促進(jìn)機(jī)械工程行業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展，因此，主管部門應(yīng)對其予以充分重視，增加發(fā)展和進(jìn)步的范圍。隨著機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的發(fā)展和自動(dòng)化水平的提高，經(jīng)濟(jì)水平也在不斷提高。其特殊的歷史原因，使我國機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展存在發(fā)展時(shí)間短、產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)差等問題，與西方發(fā)達(dá)國家相比，差距較大。近年來，我國加大了相關(guān)研究投入，可靠性優(yōu)化設(shè)計(jì)與制造在技術(shù)上取得一些突破，但仍存在許多不足，需要制造業(yè)和自動(dòng)化的不斷發(fā)展，提高我國機(jī)械制造業(yè)的競爭能力，這對技術(shù)提出挑戰(zhàn)。相關(guān)信息人士也必須在此基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新，提高其水平，但其質(zhì)量和效率仍有待提高[1]。

3 機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化發(fā)展存在的問題

3.1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)差異大

機(jī)械設(shè)計(jì)在我國的機(jī)械加工企業(yè)應(yīng)用非常多。但是企業(yè)規(guī)模不同，自動(dòng)化水平也有很大差異，嚴(yán)重影響我國機(jī)械加工工業(yè)的平穩(wěn)、快速發(fā)展。此外，盡管中國擁有眾多的機(jī)器生產(chǎn)企業(yè)，但高端制造企業(yè)的不足，也造成中國機(jī)器生產(chǎn)總體水平的落后，一些小型機(jī)械制造企業(yè)，由于生產(chǎn)資料匱乏，應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的速度較慢，許多機(jī)械廠還在生產(chǎn)，各生產(chǎn)廠之間的自動(dòng)化程度很高，直接關(guān)系自動(dòng)化的有序發(fā)展和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，事實(shí)證明，這并不能有效保證機(jī)械設(shè)備的正常使用，而且也不能做到科學(xué)合理。自動(dòng)控制技術(shù)的發(fā)展缺乏科學(xué)合理的計(jì)劃。

3.2 制造設(shè)備實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)較少

在實(shí)際生產(chǎn)中，由于設(shè)備生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)不多，技術(shù)水平落后，設(shè)備故障頻繁，提高了設(shè)備的使用效率，制約了機(jī)械工程與自動(dòng)化的發(fā)展。另外，由于現(xiàn)階段我國機(jī)械制造企業(yè)的快速發(fā)展，不同企業(yè)的生產(chǎn)類型也在不斷變化，缺乏實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)會(huì)降低我們認(rèn)為設(shè)備的正常穩(wěn)定運(yùn)行。要積極學(xué)習(xí)國內(nèi)外先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，充分利用先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)施，做大量的實(shí)際工作，不斷提高設(shè)備效率[2]。

4 機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化發(fā)展的優(yōu)勢

4.1 綠色環(huán)保

工業(yè)的發(fā)展促進(jìn)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的提高和發(fā)展，但人民生活水平和質(zhì)量卻有所提高，人們對生活的要求也越來越高。要真正解決這些問題，中國非常重視節(jié)能減排，發(fā)展綠色產(chǎn)業(yè)，落實(shí)綠色環(huán)保理念，合理處理工業(yè)廢棄物。在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造方面具有較高的專業(yè)技術(shù)水平。鑒于機(jī)械產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中的復(fù)雜性，要求操作人員具備較高的技術(shù)水平，以保證工程的高效率。隨著機(jī)械設(shè)計(jì)、制造水平的不斷提高，自動(dòng)化程度日益提高，人們可以利用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)操作數(shù)控機(jī)床，有效減少誤差現(xiàn)象，改進(jìn)零件的加工工藝，優(yōu)化產(chǎn)品性能，節(jié)約資源和能源，促進(jìn)機(jī)械工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[3]。

4.2 安全可靠

在機(jī)械制造和生產(chǎn)中經(jīng)常發(fā)生意外，不僅造成大量人員傷亡，如機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，要求操作者在進(jìn)行全過程自動(dòng)化作業(yè)前，必須向數(shù)控設(shè)備輸入相應(yīng)的參數(shù)，既能解放傳統(tǒng)勞動(dòng)，又能減少各種安全隱患。

4.3 經(jīng)濟(jì)高效

傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)在機(jī)械建設(shè)和制造過程中，由于技術(shù)的滯后，耗費(fèi)大量的人力、物力、財(cái)力，也耗費(fèi)大量的時(shí)間和資源。常規(guī)工藝不僅工藝復(fù)雜，生產(chǎn)安全性較低，而且在加工過程中出現(xiàn)錯(cuò)誤，不能保證工件質(zhì)量，不能正常使用，隨著機(jī)械設(shè)計(jì)與制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，大量的資源和能源被浪費(fèi)掉，多臺(tái)生產(chǎn)設(shè)備可同時(shí)由一人控制，從而降低成本，提高產(chǎn)品質(zhì)量[4]。

5 機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化發(fā)展趨勢展望

5.1 網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展

計(jì)算機(jī)技術(shù)正逐漸普及到生活的各個(gè)領(lǐng)域，這種產(chǎn)業(yè)在人們的生活和工作中越來越普遍，它能提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，改善人們的生活和工作條件。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展的今天，通過網(wǎng)絡(luò)對控制機(jī)械設(shè)計(jì)生產(chǎn)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，可以有效連接機(jī)械設(shè)計(jì)與制造過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)，最終達(dá)到統(tǒng)一管理與集中管理。此外，負(fù)責(zé)人還可以利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對具體的連接和生產(chǎn)區(qū)域進(jìn)行監(jiān)控，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的問題，并提出解決方案。采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制與監(jiān)控，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，有效處理，保證生產(chǎn)安全[5]。

5.2 智能化發(fā)展

許多科學(xué)家指出，未來的機(jī)械設(shè)計(jì)和制造都將以智能為中心。①人機(jī)交互；②有效配置資源；③提高機(jī)械利用率。有技能的技術(shù)人員必須設(shè)計(jì)具有智能發(fā)展特點(diǎn)的機(jī)械設(shè)備，以便進(jìn)行簡單的手工操作（篩選數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、整理數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)摘要等），并可在隨后實(shí)施機(jī)械結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)發(fā)展指導(dǎo)方針之前，對某些高級知識(shí)工作（如概念方案設(shè)計(jì)、具體方案定義等）進(jìn)行總結(jié)和分析，為之奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

5.3 微型化發(fā)展

微型化是多媒體設(shè)計(jì)與制作的發(fā)展方向。自動(dòng)控制技術(shù)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造，可精確計(jì)算，降低成本。微型化是機(jī)械結(jié)構(gòu)和制造領(lǐng)域最重要的發(fā)展方向。在這個(gè)階段很難實(shí)現(xiàn)微型化。需要有關(guān)部門的共同努力，對微型化技術(shù)進(jìn)行徹底調(diào)查[6]。

5.4 虛擬化發(fā)展

虛擬化技術(shù)是機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要方向。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，機(jī)械工程虛擬化和制造機(jī)械自動(dòng)化可以有效降低能耗，提高工作可靠性，如圖1所示。據(jù)此，機(jī)械制造企業(yè)的生產(chǎn)自動(dòng)化水平不斷提高?？梢姡摂M技術(shù)的發(fā)展趨勢是，在未來的機(jī)械制造和生產(chǎn)開發(fā)過程中，計(jì)算機(jī)將完成一切工作。在機(jī)械制造之初，專業(yè)人員應(yīng)先在計(jì)算機(jī)上繪制工程圖，并對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)挠懻?，修正機(jī)械設(shè)計(jì)制造的缺陷，然后在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行虛擬生產(chǎn)，直至計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)成虛擬產(chǎn)品為止，然后建立3D模型，以充分展示整個(gè)過程，以便設(shè)計(jì)人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程中的錯(cuò)誤與疏漏，最后以更合理的變更，使設(shè)計(jì)工作能在較短的時(shí)間內(nèi)完成，同時(shí)也可降低生產(chǎn)過程的成本，提高機(jī)器的生產(chǎn)效率，促進(jìn)工業(yè)發(fā)展，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)健康快速發(fā)展[7]。

圖1 機(jī)械設(shè)計(jì)3D示意圖

6 結(jié)論

綜上所述，隨著人們生活水平的不斷提高，人們對產(chǎn)品的要求也越來越高。根據(jù)具體的市場調(diào)研，人們對產(chǎn)品質(zhì)量和性能的要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其外觀，機(jī)械工程與制造的發(fā)展及其自動(dòng)化得到廣泛的重視，建設(shè)、制造及自動(dòng)化可以大大降低成本，提高生產(chǎn)效率。我國想要保證中國機(jī)械工業(yè)的穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展，就必須抓住機(jī)械工程、制造與自動(dòng)化的發(fā)展機(jī)遇，向更加務(wù)實(shí)的方向發(fā)展；另一方面，要大力發(fā)展信息技術(shù)，大幅提高中國的綜合競爭力。因此在這樣的市場環(huán)境中，機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)只有不斷擴(kuò)大產(chǎn)品市場，贏得良好的口碑，不斷優(yōu)化機(jī)械產(chǎn)品的可靠性，才能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的改進(jìn)，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。