陳林 熊雋

摘要：機械設(shè)計與制造技術(shù)的發(fā)展可為社會帶來巨大的經(jīng)濟貢獻，同時為居民的生活也帶來一定便利性。在社會各領(lǐng)域的重視下，機械設(shè)計與制造技術(shù)雖投入了大量經(jīng)濟資源，但我國機械制造與設(shè)計領(lǐng)域相比發(fā)達國家仍存在一定差距，本文從我國實情出發(fā)，介紹了機械設(shè)計與制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，并對其相關(guān)技術(shù)發(fā)展進行分析，最后對機械行業(yè)的發(fā)展路線提出簡要建議。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計與制造技術(shù);相關(guān)先進技術(shù);發(fā)展探究

中圖分類號：TH166? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）15-0204-02

0? 引言

機械設(shè)計與制造技術(shù)代表著國家生產(chǎn)能力及生產(chǎn)效率，可證明國家的生產(chǎn)能力[1]。因此，提升我國機械設(shè)計及制造技術(shù)為重點探究對象。如今現(xiàn)狀看，我國制造技術(shù)一般通過與先進技術(shù)進行結(jié)合，技術(shù)能力較強，但與西方發(fā)達國家相比，仍存在一定落后，其中機械設(shè)計及焊接等技術(shù)都需要模仿國外先進技術(shù)。為了提升我國相關(guān)軟件及機械制造技術(shù)水平，本文結(jié)合內(nèi)燃機設(shè)計與制造，對內(nèi)燃機生產(chǎn)行業(yè)的機械技術(shù)進行探究，就有一定現(xiàn)實意義。

1? 機械設(shè)計與制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 機械設(shè)計現(xiàn)狀

由于我國機械設(shè)計發(fā)展時間較短，借鑒國外優(yōu)秀成果行為較多，使我國機械設(shè)計方面的設(shè)計成果基本上都有一定國外設(shè)計風(fēng)格，即使完全脫離國外設(shè)計風(fēng)格，也會使設(shè)計成果本身出現(xiàn)過大或小的根本問題[2]。因此，我國若想在機械設(shè)計方面脫穎而出，擁有國際先進技術(shù)，需投入大量的時間及經(jīng)濟，完善機械生產(chǎn)的設(shè)計，使之擁有一定的本土特色，形成一道獨特的設(shè)計風(fēng)格。此外，就國際形勢看，我國機械設(shè)計的提升及創(chuàng)新仍具有較大空間，且多數(shù)代表性企業(yè)也在機械設(shè)計方面投入較大嘗試及創(chuàng)新，但與國際優(yōu)秀設(shè)計成果對比，我國機械設(shè)計雖存在一定獨立，但質(zhì)量或其他方面無法得到保證，因此我國機械設(shè)計仍應(yīng)進行改進完善，在自身無問題的同時，也應(yīng)保證機械制造的生產(chǎn)質(zhì)量。

1.2 制造技術(shù)現(xiàn)狀

與西方一些發(fā)達國家相比，我國不但機械設(shè)計方向較為落后，在機械制造上也存在一定落后現(xiàn)象[3]。首先，根據(jù)機械設(shè)計，我國雖可制造出一些精密機械產(chǎn)品，但整體設(shè)計及部分關(guān)鍵技術(shù)仍來自于國外，而國外主要通過控制國際市場的價格獲得更高利益，因此我國若想制造出高端商品，需要通過國外發(fā)達國家對設(shè)計先進理念及先進技術(shù)進行引進，這會使國外經(jīng)濟發(fā)展良好，不利于我國自身發(fā)展，尤其對機械制造行業(yè)的改革創(chuàng)新存在一定瓶頸期，且一旦出現(xiàn)政治等其他因素，使國外對我國機械制造技術(shù)出現(xiàn)進行封鎖，我國的制造技術(shù)會存在一定的被動地位，不利于自身發(fā)展;此外，由于我國機械制造技術(shù)存在一定產(chǎn)品特質(zhì)現(xiàn)象，使多數(shù)產(chǎn)品在進行機械設(shè)計時為期較長，許多個部門相互協(xié)調(diào)進行，完成完整的產(chǎn)業(yè)鏈，才能制造出符合要求的產(chǎn)品，因此機械制造方向需要各部門之間做好相互協(xié)調(diào)，進一步的產(chǎn)業(yè)整合。

2? 我國相關(guān)技術(shù)發(fā)展分析

2.1 機械設(shè)計的相關(guān)

機械設(shè)計的主要先進技術(shù)為數(shù)字化技術(shù)、并行化設(shè)計技術(shù)及仿真虛擬技術(shù)[4]。其中，數(shù)字化技術(shù)隨科技發(fā)展已逐漸完善，在數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展下，我國機械制造設(shè)計無論從設(shè)計效率還是設(shè)計質(zhì)量方面分析，都存在一定技術(shù)性，數(shù)字化設(shè)計可實現(xiàn)初期設(shè)計，并通過建立數(shù)據(jù)模型，利用計算機進行調(diào)試，可及時發(fā)現(xiàn)錯誤并改正，不但可滿足提升設(shè)計效率，還可根據(jù)市場變化進行針對性優(yōu)化，為機械制造提供保障。

并行化設(shè)計技術(shù)存在一定未來趨勢，如今社會飛速發(fā)展，制造要求也在不斷提高，機械產(chǎn)品在人們生活中的位置也逐漸上升，為群眾提供良好、完善的設(shè)備及功能，需要相應(yīng)設(shè)備在工作中進行協(xié)調(diào)并滿足生產(chǎn)需要，通過不同機械的不同功能相互補充，在提升生產(chǎn)力的同時也提升了企業(yè)利潤。

機械設(shè)計階段擬實為虛擬化技術(shù)，虛擬化技術(shù)可加快機械制造的研發(fā)速度，使機械制造過程中出現(xiàn)問題的幾率降低，并且虛擬化技術(shù)可分析及優(yōu)化產(chǎn)品性能，對機械制造成品的硬度、仿真等多方面因素進行分析，可保證機械制造的質(zhì)量與性能，提高機械設(shè)計及機械制造的工作效率。目前我國以活塞式與渦輪式為主，此兩種內(nèi)燃機使用廣泛，市場需求大，當(dāng)前情況下，我國自主研發(fā)的往復(fù)式渦輪內(nèi)燃機制作以逐漸完善，雖發(fā)動機排量與功率明顯提升，達到一定熱效率，但仍具備一定的發(fā)展空間，因此，從活塞式發(fā)動機到渦輪式發(fā)動機的升級，可通過虛擬化技術(shù)進行設(shè)計，通過計算機的輔助，使虛擬化技術(shù)更高的利用到內(nèi)燃機的設(shè)計與制造中。

2.2 機械制造相關(guān)

機械制造技術(shù)相關(guān)的先進技術(shù)較多，其中主要有環(huán)保制造、自動化技術(shù)、智能技術(shù)等[5]。其中，環(huán)保制造存在一定環(huán)保理念，可提高生產(chǎn)中的資源利用率，傳統(tǒng)制造技術(shù)浪費資源較嚴重，工作時主要通過工人進行制造，不但效率較低，浪費人力，還出現(xiàn)大量制造廢料，這些廢料未經(jīng)回收利用直接排放出去，造成社會垃圾增加、資源浪費嚴重、成本過高行為，在此現(xiàn)象下，為提升生產(chǎn)過程中的環(huán)保性能，應(yīng)控制好廢物排放量，做好資源回收利用，因此在現(xiàn)代制造中，應(yīng)注重一定環(huán)保制造技術(shù)，在進行機械設(shè)計時，應(yīng)加大環(huán)保力度，注重資源浪費情況，準(zhǔn)確計算生產(chǎn)時所需的材料，在對材料進行精確、嚴格控制，同時對使用過的材料進行二次開發(fā)，在生產(chǎn)之前也應(yīng)控制好材料的使用量，避免出現(xiàn)過度浪費現(xiàn)象，并控制好污染物的排放量，減少資源浪費。

自動化技術(shù)是當(dāng)今機械制造行業(yè)最受關(guān)注的技術(shù)之一，自動化技術(shù)可大大提升我國機械制造的生產(chǎn)效率，減少大量人力、物力資源，對降低成本、提升產(chǎn)量存在一定意義。將自動化利用于機械制造中，主要用計算機代替人力控制機械設(shè)備，使機械零件的制作通過機械自動形成，減少了人力參與，其主要有三個特點：第一，自動化機械制造代替了大部分的人工，不但減少了員工工作強度，還使錯誤率降低，在提升工作效率的同時，也為企業(yè)節(jié)約了大量成本;第二，自動化機械制造可提升生產(chǎn)量與制作質(zhì)量，由于減少了人為參與，計算機可更快地計算并控制機械設(shè)備，減少了一定工作時間，提升了生產(chǎn)量，同時少了人為參與，計算機出錯率要遠低于人類，大大提升了制作質(zhì)量，使制作出的機械設(shè)備更符合市場需求;第三，自動化機械制造可令生產(chǎn)周期及環(huán)節(jié)更為具體，因自動化技術(shù)需人為為計算機輸入特定的工作目標(biāo)及工作流程，因此使生產(chǎn)周期及生產(chǎn)環(huán)節(jié)變得可視化，可直觀觀測出自動化機械制造的生產(chǎn)技術(shù)及數(shù)量。以內(nèi)燃機為例，作為現(xiàn)代工業(yè)制造的技術(shù)代表，內(nèi)燃機制造技術(shù)是我國產(chǎn)品及設(shè)備的主要核心，在內(nèi)燃機的生產(chǎn)過程中，需達到一定精度，因此在進行內(nèi)燃機零件加工之前，預(yù)先檢查設(shè)計的合理性，并預(yù)估可加工性，提出加工方法，同時要注意優(yōu)化加工程序，如走到路線、切削參數(shù)、下料余量等，并滿足產(chǎn)品質(zhì)量需求，同時作為高密度集型產(chǎn)業(yè)，內(nèi)燃機的生產(chǎn)需具備一定安全性與可靠性，自動化技術(shù)可滿足我國內(nèi)燃機生產(chǎn)的一定需求，推動其設(shè)計與制作能力。

隨著時代發(fā)展及科技進步，機械制造領(lǐng)域已逐漸普及自動化，同時隨著大數(shù)據(jù)及5G的到來，人們的消費需求也在逐漸升級改變，越來越多的個人及企業(yè)追求個性化發(fā)展，面對著整個社會的不斷發(fā)展創(chuàng)新，現(xiàn)代機械產(chǎn)品也應(yīng)根據(jù)社會情況作出應(yīng)有的改變，通過網(wǎng)絡(luò)及計算機技術(shù)，機械制造已逐漸趨向于智能化，在滿足多種功能的同時，還能提升客戶滿意度，此外，現(xiàn)代機械還存在一定系統(tǒng)化，因現(xiàn)代機械考慮因素較多，元素之間存在較強獨立性與關(guān)聯(lián)性，因此在產(chǎn)品設(shè)計及制造過程中，應(yīng)針對產(chǎn)品主要功能設(shè)計及制造。內(nèi)燃機的智能機械制造是內(nèi)燃機零部件實際制造過程在計算機上的本質(zhì)體現(xiàn)，在內(nèi)燃機的機械制造過程中，通過智能化的運用，在高智能計算機及高速網(wǎng)絡(luò)的支持下共同協(xié)調(diào)工作，可控制多種設(shè)備對內(nèi)燃機進行生產(chǎn)加工，實現(xiàn)內(nèi)燃機零部件制造全過程的優(yōu)化，更加有效、靈活的組織制造生產(chǎn)，使工廠與車間的資源得到合理配置，達到內(nèi)燃機或零部件的開發(fā)周期和成本最小化、設(shè)計質(zhì)量最優(yōu)化、生產(chǎn)效率最大化的目的;另一方面，內(nèi)燃機機械構(gòu)造復(fù)雜，單個零件的精細度與復(fù)雜度的制作需運用較高技術(shù)，智能機械制造可考慮內(nèi)燃機制作中出現(xiàn)的多種因素，實現(xiàn)對單個零件的高精度雕刻。

3? 機械行業(yè)發(fā)展路線及建議

在未來的機械設(shè)計及制造生產(chǎn)中，自動化必然與智能化聯(lián)合并加深應(yīng)用，當(dāng)今市場情況下，為了改革創(chuàng)新，完善生產(chǎn)形勢，可通過以下幾點進行創(chuàng)新：第一，政府及相關(guān)部門應(yīng)加大開發(fā)力度，國家及企業(yè)應(yīng)加大資源、經(jīng)濟的投入，同時與高職高校合作，為學(xué)校提供技術(shù)方法，令學(xué)校培養(yǎng)專業(yè)的有用人才，增大開發(fā)力度，培養(yǎng)專業(yè)的具有高素質(zhì)高能力人才，滿足企業(yè)競爭與今后發(fā)展需求;第二，順應(yīng)全球化趨勢，產(chǎn)業(yè)鏈為機械制造的基礎(chǔ)，如今現(xiàn)狀看，部分西方國家想重新發(fā)展制造業(yè)，可能涉及到產(chǎn)業(yè)鏈回遷現(xiàn)象，因此為了避免我國機械設(shè)計及制造出現(xiàn)短板，應(yīng)提前考慮自身，提高研發(fā)，開發(fā)出屬于自己的相關(guān)技術(shù)，追趕西方制造能力，借鑒西方的成功經(jīng)驗，并對一些特殊、重要的領(lǐng)域投入長期研發(fā)，生產(chǎn)一些擁有獨特技術(shù)的機械零件;第三，使用新技術(shù)與新科技，人工智能、虛擬制造等相關(guān)技術(shù)，是未來機械制造發(fā)展的重要趨勢，我國在對機械制造進行加大力度、加大資源、學(xué)習(xí)西方先進文化與改革創(chuàng)新的同時，也應(yīng)在新技術(shù)與新科技上投入研發(fā)，增強我國機械制造行業(yè)的競爭優(yōu)勢，縮短與西方發(fā)達國家的距離，使我國機械制造領(lǐng)域在國際擁有一定地位，從制造品大國上升到設(shè)計及技術(shù)大國。

4? 總結(jié)

隨著我國發(fā)展及國際化趨勢的日益提升，經(jīng)濟、科技等板塊也在迅速發(fā)展，人民的生活質(zhì)量逐漸提高，并擁有了越來越多的需求，而機械制造的產(chǎn)品在人民生活中隨處可見，為了滿足機械產(chǎn)品對人們的需要，增加市場競爭能力，本文對機械設(shè)計與制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀做出分析，并提出了機械設(shè)計與機械制造的相關(guān)技術(shù)發(fā)展情況，并通過發(fā)展情況對未來機械行業(yè)的發(fā)展提出建議及路線，令我國機械行業(yè)在全球化的趨勢下抓住機會，加強自身建設(shè)，彌補自身不足，使我國機械設(shè)計制造技術(shù)不落后于其他發(fā)達國家，成為制造大國，獲得一定國際地位與經(jīng)濟收益。

參考文獻：

[1]宋志強.機械設(shè)計制造及其自動化的應(yīng)用研究——評《機電傳動控制》[J].材料保護，2020，53（9）：172.

[2]湯必強，張彥，王虎，等.內(nèi)燃機缸套熱機耦合分析系統(tǒng)的開發(fā)[J].機械設(shè)計與制造，2020（9）：291-293，298.

[3]楊宇輝.淺談現(xiàn)代化機械設(shè)計制造工藝與精密加工術(shù)——評《機械設(shè)計》[J].電鍍與精飾，2020，42（2）：58.

[4]張飛朋，郭晨海，張朝燭，等.矩形通道內(nèi)沸騰換熱特性及可視化研究[J].機械設(shè)計與制造，2019（3）：169-172.

[5]劉文平.淺析當(dāng)代我國機械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展方向——評《機械設(shè)計》[J].機械設(shè)計，2020，37（8）：151.