張海娟

（河北 石家莊 050000）

目前，機(jī)械設(shè)備為了成為各行業(yè)發(fā)展的重要驅(qū)動力。因此各個行業(yè)也提出更好的機(jī)械和設(shè)備的需求，這就需要機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)過程中，需要改進(jìn)自己的缺點(diǎn)，而對于機(jī)械制造自動化技術(shù)提供了新的技術(shù)支持，為了保證機(jī)械制造業(yè)自動化技術(shù)的發(fā)展，本文將通過制造滿足社會發(fā)展需求的機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備來對其進(jìn)行深入研究。

一、自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用意義

首先，自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用可以提高工作質(zhì)量。在機(jī)械設(shè)計(jì)工作的過程中，通過合理的應(yīng)用自動化技術(shù)，可以提高設(shè)計(jì)的效率和精度，使機(jī)械生產(chǎn)中的工作質(zhì)量得到有效的提高。具體來說，在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，通過合理應(yīng)用自動化技術(shù)，將相關(guān)的測量指標(biāo)和評價指標(biāo)進(jìn)行定量化處理，使其轉(zhuǎn)化為量化指標(biāo)，從而有效降低誤差。此外，在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)由于手工操作的選擇，容易出安全事故，并通過使用自動化技術(shù)的研究，可以更好地解決這個問題，為有效控制相關(guān)參數(shù)，保證設(shè)計(jì)精度。其次，自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用可以節(jié)約資源成本。對傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì),它屬于廣泛的風(fēng)格設(shè)計(jì)，有效地提高資源的利用率，降低成本。

二、機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展前景分析

機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展已有幾十年的歷史，但與世界水平相比，差距不小。在世界范圍內(nèi)，人類機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展才剛剛開始。機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展應(yīng)以世界上大多數(shù)企業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的需要、國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的發(fā)展為指導(dǎo)。只有這樣，機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展才能走上健康的軌道，為整個社會和國家?guī)斫?jīng)濟(jì)效益。只有與實(shí)踐相結(jié)合，機(jī)械自動化技術(shù)才能產(chǎn)生最大的效益。隨著我國機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展，在機(jī)械自動化領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，勢必會促進(jìn)人員的就業(yè)。機(jī)械制造自動化的就業(yè)前景包括設(shè)計(jì)制造、科技開發(fā)、應(yīng)用研究、運(yùn)營管理與銷售、印刷機(jī)械、數(shù)控機(jī)床、發(fā)電設(shè)備、工程機(jī)械等。由于該行業(yè)在中國的發(fā)展歷史較短，缺乏專業(yè)的人才隊(duì)伍，這些都是就業(yè)的目標(biāo)。

該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和民族的振興具有重要的作用。機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展還處于初級階段。因此，我們應(yīng)該加快尋找一條更快、更經(jīng)濟(jì)的發(fā)展道路。在這個過程中，我們應(yīng)該結(jié)合實(shí)際情況，認(rèn)識到機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展不是兩天的事情，而是一個長期的任務(wù)。從簡單到復(fù)雜，從低級到高級，從不完美到完美，都需要時間和機(jī)會。實(shí)現(xiàn)全面的機(jī)械自動化是我國機(jī)械制造業(yè)的目標(biāo)。我們應(yīng)該瞄準(zhǔn)這一目標(biāo)，求真務(wù)實(shí)，不斷學(xué)習(xí)研究，學(xué)習(xí)借鑒世界各國的技術(shù)，努力提高我國機(jī)械自動化技術(shù)的核心競爭力。我們將努力發(fā)展經(jīng)濟(jì)，提高人民生活水平。

三、機(jī)械自動化技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的現(xiàn)狀

理論知識是機(jī)械自動化技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)和基礎(chǔ)。機(jī)械自動化技術(shù)的理論基礎(chǔ)是系統(tǒng)裝置理論，包括計(jì)算機(jī)工業(yè)、現(xiàn)代制造業(yè)、手工業(yè)、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域的生產(chǎn)理論和系統(tǒng)裝置。機(jī)械自動化可以根據(jù)實(shí)踐中的理論知識進(jìn)行裝配和研究，形成一個自動控制和生產(chǎn)系統(tǒng)。機(jī)械自動化技術(shù)內(nèi)部設(shè)備的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

（一）信息自動化

信息自動化系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)設(shè)計(jì)裝置、輔助工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)、輔助加工和產(chǎn)品信息數(shù)據(jù)庫等。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)裝置是指利用計(jì)算機(jī)圖形和圖像對機(jī)械零件和設(shè)備進(jìn)行設(shè)計(jì)和加工。輔助工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)是利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、制造、加工等功能對工藝產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，提高產(chǎn)品質(zhì)量。輔助加工是利用計(jì)算機(jī)智能系統(tǒng)對機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行加工制造。信息數(shù)據(jù)庫是機(jī)器設(shè)備在工作中傳遞的系統(tǒng)信息，經(jīng)過整理和處理，形成一個供人們調(diào)查和了解的系統(tǒng)信息管理空間。

（二）應(yīng)用于柔性自動化里

如今，在經(jīng)濟(jì)全球化的影響下，市場的快速變化要求國內(nèi)和外國企業(yè)和個人有很強(qiáng)的適應(yīng)能力和快速和靈敏的反應(yīng)能力，并根據(jù)具體情況調(diào)整和改變策略的市場方向的企業(yè)和產(chǎn)品的生產(chǎn)和銷售。機(jī)械自動化生產(chǎn)技術(shù)正在逐步向高度柔性生產(chǎn)轉(zhuǎn)變。多品種中批量生產(chǎn)模式對保證交貨期、產(chǎn)品質(zhì)量和提高生產(chǎn)效率具有重要意義。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和實(shí)踐活動的深入，我們在20 世紀(jì)和21 世紀(jì)引以為傲的技術(shù)得到了重新認(rèn)識，人類的作用開始受到越來越多的重視。機(jī)械自動化在機(jī)械自動化技術(shù)中的作用越來越明顯，機(jī)械自動化正逐漸向多元化、小型化方向發(fā)展。

（三）集成化應(yīng)用

機(jī)械制造集成化指的是集成技術(shù)的功能與經(jīng)營。制造集成化在信息技術(shù)的作用下，能有效發(fā)揮并優(yōu)化企業(yè)在參與制造過程的整體性作用。因?yàn)槠髽I(yè)在實(shí)際經(jīng)營管理工作中，所面臨的有關(guān)動態(tài)的集成舉措，能夠?qū)⑵髽I(yè)動態(tài)集成成一個整體，從而有效保持了自動化技術(shù)應(yīng)用的合理性，進(jìn)而將企業(yè)的數(shù)控加工技術(shù)、信息管理系統(tǒng)等計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)引入機(jī)械制造系統(tǒng)中，如今，很多工程應(yīng)用措施已大面積覆蓋了制造行業(yè)，其有效的生產(chǎn)模式將在未來的制造行業(yè)中獨(dú)樹一幟，成為行業(yè)發(fā)展的主流趨勢。

（四）生產(chǎn)的自動化

生產(chǎn)的自動化主要是指在材料、設(shè)備等各個環(huán)節(jié)上的自動化，對傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)方式進(jìn)行優(yōu)化，通過自動化的機(jī)械設(shè)施來進(jìn)行生產(chǎn)，這不僅提高了工作效率與質(zhì)量，也降低了人員的勞動強(qiáng)度同時，機(jī)械自動化也在一定程度上加強(qiáng)了工作的精準(zhǔn)度，避免出現(xiàn)錯誤，這是目前制造業(yè)的主要方式，值得大范圍的推廣。

（五）設(shè)備的自動化

設(shè)備的自動化主要是指設(shè)備零件以及相關(guān)程序的自動化，通過對零件進(jìn)行運(yùn)輸、調(diào)試等等方而的設(shè)定，來實(shí)現(xiàn)自動化，以此來對生產(chǎn)工作進(jìn)行完善。同時，在對較為大型的設(shè)備進(jìn)行維護(hù)的過程當(dāng)中，可以通過自動化的機(jī)械設(shè)備來進(jìn)行，不僅可以對人力、物力以及財力資源進(jìn)行節(jié)省，也可以加強(qiáng)維護(hù)的精準(zhǔn)度，并在一定程度上保障工作人員的安全。

（六）虛擬化的應(yīng)用

虛擬化的技術(shù)包括當(dāng)人工智能、計(jì)算機(jī)的圖形學(xué)、信息與多媒體技術(shù)等方面，以計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)建模及仿真技術(shù)為根本。虛擬制造通過運(yùn)用計(jì)算機(jī)仿真與信息技術(shù)，以全面仿真實(shí)際活動中的制造過程、信息以及人事物等，便于發(fā)現(xiàn)問題以及選取相應(yīng)的預(yù)防對策，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的一次成功制造，縮短生產(chǎn)周期，降低生產(chǎn)成本，提高市場競爭力的目標(biāo)。

（七）敏捷化

敏捷制造是以競爭力和信譽(yù)度為基礎(chǔ)，選擇合作者組成虛擬公司，分工合作，為同一目標(biāo)共同努力來增強(qiáng)整體競爭能力，對用戶需求做出快速反應(yīng)，以滿足用戶的需要。為了達(dá)到快速應(yīng)變能力，虛擬企業(yè)的建立是關(guān)鍵技術(shù)，其核心是虛擬制造技術(shù)，即敏捷制造是以虛擬制造技術(shù)為基礎(chǔ)的。敏捷制造是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)從信息集成發(fā)展到企業(yè)集成的必由之路，它的發(fā)展水平代表了現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展水平，是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的發(fā)展方向。

四、自動化設(shè)備的具體機(jī)械設(shè)計(jì)方法

（一）設(shè)計(jì)人員需要站在全局角度開展機(jī)械設(shè)計(jì)工作

在自動化設(shè)備機(jī)械設(shè)計(jì)工作開展過程中，設(shè)計(jì)人員需要對自動化設(shè)備機(jī)械設(shè)計(jì)方法的總體理論體系加以深入了解與分析，并注重于在準(zhǔn)備設(shè)計(jì)階段中規(guī)避各類常見設(shè)計(jì)問題。例如，設(shè)計(jì)人員在自動化設(shè)備機(jī)械設(shè)計(jì)準(zhǔn)備階段中，對相關(guān)的技術(shù)理論知識、設(shè)計(jì)論文與書籍進(jìn)行翻閱。在細(xì)節(jié)上不應(yīng)照搬各項(xiàng)自動化設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)方法，但在整體層面上，需要對相關(guān)自動化設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)方法、設(shè)計(jì)要點(diǎn)以及設(shè)計(jì)風(fēng)格加以適當(dāng)參考。此外，在自動化設(shè)備機(jī)械設(shè)計(jì)工作開展過程中，設(shè)計(jì)人員也需要持續(xù)將所設(shè)計(jì)自動化設(shè)備的具體設(shè)計(jì)方案與相關(guān)成品自動化設(shè)備的性能參數(shù)、功能模塊以及實(shí)際應(yīng)用情況加以對照分析，并以此為途徑做到對自動化設(shè)備機(jī)械設(shè)計(jì)方案的不斷優(yōu)化完善。

（二）設(shè)計(jì)人員需要遵循TRIZ 理論

在自動化設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)工作開展過程中，設(shè)計(jì)人員雖然要根據(jù)自動化設(shè)備的實(shí)際性能需求、主要設(shè)計(jì)方向開展機(jī)械設(shè)計(jì)工作，但是也需要遵循TRIZ 理論，實(shí)現(xiàn)對自動化設(shè)備機(jī)械設(shè)計(jì)方案合理性與科學(xué)性的提升。例如TRIZ 理論中的核心思想為以下三方面：第一，無論一個產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案是簡單還是復(fù)雜，其技術(shù)發(fā)展模式都需要遵循客觀發(fā)展規(guī)律；第二，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作中各項(xiàng)出現(xiàn)的問題與面臨的設(shè)計(jì)難點(diǎn)，都是推動產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案合理性的動力；第三，在技術(shù)理論體系發(fā)展過程中，主要的發(fā)展核心為，降低所使用的資源，并實(shí)現(xiàn)更多的功能。因此在自動化設(shè)備機(jī)械設(shè)計(jì)工作開展過程中，設(shè)計(jì)人員需要遵循TRIZ 理論，深入了解自動化設(shè)備機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)在發(fā)展規(guī)律與技術(shù)原理，加速發(fā)現(xiàn)問題本質(zhì)或是矛盾、準(zhǔn)確確定問題探索方向，打破思維定式，從而在整體層面上提高自動化設(shè)備機(jī)械設(shè)計(jì)工作的工作水平與效率。總而言之，自動化設(shè)備機(jī)械設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用重點(diǎn)在于，設(shè)計(jì)人員需要提高創(chuàng)新思維能力，在自動化設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)方向?qū)用嫔闲枰按竽懠僭O(shè)”，而在具體設(shè)計(jì)工作開展過程中也要結(jié)合實(shí)際，做到“小心求證”。

（三）設(shè)計(jì)人員需要靈活運(yùn)用信息化電子技術(shù)

隨著信息化電子技術(shù)的不斷發(fā)展，在自動化設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)人員對以計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)繪圖軟件技術(shù)為代表的信息化電子技術(shù)的靈活應(yīng)用，不但可以極大提高自動化設(shè)備機(jī)械設(shè)計(jì)工作的效率，還實(shí)現(xiàn)了對自動化設(shè)備機(jī)械設(shè)計(jì)方案合理性的提升。例如在設(shè)計(jì)工作中，設(shè)計(jì)人員借助于CAD、Solidworks、UG 等繪圖軟件技術(shù)對設(shè)計(jì)方案構(gòu)建三維立體信息模型，并在三維立體模型基礎(chǔ)上開展后續(xù)的修改完善設(shè)計(jì)作業(yè)。其次借助于計(jì)算機(jī)3D 繪圖軟件技術(shù)，設(shè)計(jì)人員也可以對所設(shè)計(jì)自動化設(shè)備機(jī)械設(shè)計(jì)方案進(jìn)行仿真模擬制造與設(shè)備運(yùn)行作業(yè)，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案中所存在的問題與不足。

近年來我國自動化設(shè)備設(shè)計(jì)與制造行業(yè)得到了長足發(fā)展，所設(shè)計(jì)、制造自動化設(shè)備的性能質(zhì)量正處于高速發(fā)展階段。但與此同時，在舊有的自動化設(shè)備機(jī)械設(shè)計(jì)方案下，自動化設(shè)備的運(yùn)行能耗、制造成本、適用范圍都無法出現(xiàn)大幅提升，其根源主要在于舊有的自動化設(shè)備機(jī)械設(shè)計(jì)使用方法與技術(shù)已經(jīng)不符合當(dāng)下我國手機(jī)行業(yè)自動化設(shè)備的整體發(fā)展與性能要求。例如在手機(jī)自動化生產(chǎn)的SMT 表面組裝生產(chǎn)階段中，需要將焊料溫度提高并控制在一定范圍內(nèi)，從而形成合格的焊點(diǎn)。而在舊有自動化設(shè)備的運(yùn)行過程中，卻存在著焊料需要臨時加熱升溫，隨著升溫時間的不斷延長，焊料中也會產(chǎn)生適量的浮渣。而在手機(jī)整機(jī)自動化生產(chǎn)過程焊接環(huán)節(jié)中，需要將所產(chǎn)生的浮渣進(jìn)行去除，從而保障焊點(diǎn)質(zhì)量，因此在舊有自動化設(shè)備運(yùn)行過程中，由于需要去除所產(chǎn)生浮渣，因此自動化設(shè)備運(yùn)行與手機(jī)整機(jī)生產(chǎn)的成本與物料損耗程度較高。而近年來在手機(jī)整體生產(chǎn)自動化設(shè)備中，通過增設(shè)了焊接預(yù)熱器，實(shí)現(xiàn)了提前對焊料進(jìn)行溫度控制與預(yù)熱，降低了浮渣的產(chǎn)生總量，極大緩解了筆者上述問題。

因此在自動化設(shè)備機(jī)械設(shè)計(jì)階段中，設(shè)計(jì)人員需要遵循持續(xù)發(fā)展性設(shè)計(jì)原則，提高對各項(xiàng)新型自動化設(shè)備機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)、制造材料的應(yīng)用力度與了解程度，從而實(shí)現(xiàn)對所設(shè)計(jì)自動化設(shè)備運(yùn)行效率的提高、適用范圍的擴(kuò)大以及運(yùn)行成本的降低。