楊世濤，何 飛，盧新祖

（杭州中測科技有限公司，浙江 杭州 310000）

引言

在國民經(jīng)濟體系中，制造業(yè)屬于支柱性產(chǎn)業(yè)。輕工機械制造技術(shù)，主要是產(chǎn)品設(shè)計、制造、銷售、維護(hù)及報廢為一體的綜合過程，也是一個系統(tǒng)學(xué)科。通過運用信息化管理，可有效提升產(chǎn)品質(zhì)量，并建立能量流、信息流以及物質(zhì)流。

1 輕工機械設(shè)計制造技術(shù)的優(yōu)勢

1）輕工機械設(shè)計與制造，是一項系統(tǒng)工程，更強調(diào)“先進(jìn)性”。傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝與信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、檢測技術(shù)、控制技術(shù)等并沒有密切的關(guān)系，而先進(jìn)設(shè)計制造技術(shù)與這些尖端技術(shù)有著密切的關(guān)系，采用先進(jìn)設(shè)計制造技術(shù)，機械制造企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和綜合性能都會得到提高，并且在產(chǎn)品的制造、銷售、售后服務(wù)等各個環(huán)節(jié)采用現(xiàn)代化的管理技術(shù)，使得產(chǎn)品的使用壽命更長。機械制造技術(shù)，就是要將這些技術(shù)融合在一起，讓制造業(yè)掌握材料、能量、信息，從而掌握整個產(chǎn)品的生產(chǎn)過程。

2）輕工機械設(shè)計制造工藝是一門綜合工藝的先進(jìn)制造技術(shù)，包括產(chǎn)品的設(shè)計、開發(fā)、生產(chǎn)，從銷售、售后到回收利用，形成一個有機整體，有利于提升國家整體實力、推動經(jīng)濟發(fā)展、增強國際競爭力。

3）輕工機械設(shè)計制造工藝是一個綜合的市場競爭因素。上個世紀(jì)末期，世界經(jīng)濟一體化的概念被提出，生產(chǎn)力的增長已轉(zhuǎn)化為時間、成本和質(zhì)量的綜合，各制造廠商都在努力平衡這三方面的因素，而先進(jìn)制造業(yè)則將這三者進(jìn)行有機結(jié)合。

4）輕工機械設(shè)計制造工藝是當(dāng)今世界上最先進(jìn)的工藝。只有不斷提升生產(chǎn)技術(shù)，才能在競爭中站穩(wěn)腳跟，保持領(lǐng)先優(yōu)勢。

2 信息化管理在輕工機械設(shè)計與制造中的重要性

輕工機械設(shè)計與制造是一門綜合技術(shù)含量高的綜合性專業(yè)，涵蓋的學(xué)科范圍很廣，涉及的知識面也很多。尤其是在現(xiàn)代信息技術(shù)的驅(qū)動下，機械設(shè)計生產(chǎn)逐漸走向了智能化、自動化以及精密化，不但提升機械設(shè)計和生產(chǎn)效率，而且改善了制造質(zhì)量。此外，在今天的信息化環(huán)境中，機械設(shè)計與制造在人力、物力、財力和時間等方面也得到有效節(jié)約，極大地促進(jìn)了機械設(shè)計生產(chǎn)企業(yè)的正常運營與發(fā)展。

1）促進(jìn)能力的有效提升。在輕工機械設(shè)計制造中運用信息技術(shù)，可以有效地提高生產(chǎn)效率，并在一定程度上提高生產(chǎn)能力。隨著信息化的發(fā)展，傳統(tǒng)工作方式發(fā)生了很大的變化，企業(yè)的生產(chǎn)成本有效減少，增加了企業(yè)的經(jīng)濟效益，增強了企業(yè)的市場競爭力。

2）保證安全作業(yè)。將信息技術(shù)運用于機械設(shè)計與生產(chǎn)，能提高生產(chǎn)作業(yè)的安全性，降低人工投入與消耗，保障員工的生命健康。同時，信息化技術(shù)可以有效處理各類緊急情況，降低操作中的安全風(fēng)險。與傳統(tǒng)作業(yè)方式相比，信息化技術(shù)在機械設(shè)計生產(chǎn)中的應(yīng)用更加高效，能夠保證各環(huán)節(jié)的安全穩(wěn)定。

3）有利于提升生產(chǎn)效率。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，機械設(shè)計與制造全流程都采用了自動化技術(shù)，大大提高了機械設(shè)計制造的效率，擴大了規(guī)模，減少了生產(chǎn)費用。隨著自動化技術(shù)的廣泛使用，為了提高生產(chǎn)和運營的效果，通過模擬技術(shù)來完成一些傳統(tǒng)的技術(shù)，如進(jìn)行一些設(shè)備的試驗，可以減少研發(fā)的錯誤率，縮短設(shè)計的周期，確保設(shè)計的精確性和質(zhì)量，實現(xiàn)機械的設(shè)計和制造的自動化。在產(chǎn)品的設(shè)計與生產(chǎn)中，必須做到持續(xù)地研發(fā)與創(chuàng)新，符合時代與社會的要求。

4）不斷提升安全生產(chǎn)水平，有效消除各類安全隱患。通過信息化管理，可以減少人員數(shù)量，最大限度地優(yōu)化人力資源。通過減少人工操作，降低人工錯誤率，提高機械設(shè)計制造的自動化程度。隨著技術(shù)的進(jìn)步，安全問題會越來越少。通過信息化管理，可以有效地避免傳統(tǒng)的機械制造和使用中的電氣故障，避免在制造過程中出現(xiàn)的各種問題，在第一時間進(jìn)行故障檢測，及時斷電，防止事故的發(fā)生。

3 信息化管理背景下輕工機械設(shè)計制造研究

1）智能化應(yīng)用。隨著信息化的迅猛發(fā)展，促進(jìn)機械設(shè)計制造業(yè)向智能化方向發(fā)展。未來，隨著對信息技術(shù)的深入研究，將會推動機械行業(yè)的變革，打破目前的生產(chǎn)模式，改變資源分配方式。例如，智能化繪圖全方位取代以前的手工制圖方法，可以讓設(shè)計更加方便、快捷，大大提高了工作效率，而且產(chǎn)品設(shè)計更加科學(xué)。目前，CAD繪圖技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到了各行各業(yè)，并且得到不斷完善。例如，利用人工智能取代手工繪制圖紙，通過科學(xué)合理的算法，人工智就能根據(jù)現(xiàn)實需要，進(jìn)行自動繪制。在機械設(shè)計與制造業(yè)的發(fā)展過程中，信息技術(shù)的運用將會給制造業(yè)帶來巨大的變化，不斷地展現(xiàn)出智能化的特性。因此，在智能化產(chǎn)業(yè)不斷加大資金投入，可有效提升企業(yè)發(fā)展效率和市場競爭力。

2）生態(tài)化應(yīng)用。“綠色”與“生態(tài)”是近幾年各行業(yè)、各領(lǐng)域的發(fā)展標(biāo)準(zhǔn)。生態(tài)發(fā)展既是各個產(chǎn)業(yè)必須遵循的準(zhǔn)則，也與我們倡導(dǎo)的可持續(xù)發(fā)展思想相一致。對機械設(shè)計制造企業(yè)而言，過去的粗放作業(yè)方式必然會使產(chǎn)量降低，成本增加，造成環(huán)境污染。在今后的機械設(shè)計生產(chǎn)中，生態(tài)化也將是一個重要的發(fā)展方向。利用信息化技術(shù)，可以促進(jìn)機械設(shè)計與生產(chǎn)的轉(zhuǎn)型，建立更加科學(xué)、綠色、生態(tài)的生產(chǎn)系統(tǒng)。

3）機電一體化應(yīng)用。在傳統(tǒng)的工作模式中，工作效率低下，產(chǎn)品質(zhì)量不能滿足預(yù)期的效果，不能適應(yīng)現(xiàn)代化的要求。當(dāng)前，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，機械設(shè)計制造與信息技術(shù)緊密結(jié)合，實現(xiàn)了機電一體化發(fā)展，傳統(tǒng)的手工、低效率的生產(chǎn)工藝逐漸被取代，通過自動化設(shè)計制造，有效提升了產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。在此過程中，必須認(rèn)識到機電一體化進(jìn)程是一個漫長的過程。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，企業(yè)必須適時地進(jìn)行更新?lián)Q代，并根據(jù)公司發(fā)展的根本目的，尋求最適合自己的技術(shù)，讓技術(shù)的運用更具彈性，避免過分追求技術(shù)創(chuàng)新，導(dǎo)致資源的浪費。

4）模塊化應(yīng)用。模塊化是現(xiàn)代信息化時代機械設(shè)計制造企業(yè)健康發(fā)展的一個重要手段。隨著技術(shù)的發(fā)展，機械設(shè)計制造可以實現(xiàn)多個模塊的協(xié)作，既可以減少企業(yè)成本，又可以降低企業(yè)的運營風(fēng)險。尤其是在當(dāng)今世界，銷售與維修已成為生產(chǎn)中的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，關(guān)系到市場競爭和企業(yè)聲譽。因此，必須注重模塊化應(yīng)用，切實提高技術(shù)實力。

4 信息化管理模式下輕工機械設(shè)計制造技術(shù)的發(fā)展趨勢

現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展主要有兩個方面：一是精密加工技術(shù)，如微型化、納米技術(shù)。二是機械自動化技術(shù)。通過計算機集成技術(shù)，可促進(jìn)輕工機械設(shè)計制造的自動化，可有效節(jié)約時間，提升設(shè)計制造效率。

1）精密加工工藝。精密制造技術(shù)包括精細(xì)加工、超精細(xì)加工和微型機械等，都是高精度制造技術(shù)。精細(xì)和超精細(xì)加工，雖然不是最精確的，但也能達(dá)到納米級。精細(xì)和超精細(xì)加工是一種較高精度的工藝，其工藝方法與光刻、擴散、離子注入等相似。微型機械的發(fā)展速度很快，納米管、微型機器人等都已經(jīng)被開發(fā)出來，納米技術(shù)是目前最先進(jìn)的技術(shù)之一，它的發(fā)展?jié)摿艽?，而微型機械則是納米技術(shù)中的一種，它將會是21世紀(jì)的熱點。

2）智能化和自動化集成系統(tǒng)?，F(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展趨向于高效率、高品質(zhì)，從CNC系統(tǒng)，到FMS，再到計算機集成、智能制造。信息綜合生產(chǎn)系統(tǒng)是利用信息化管理技術(shù)，對某一產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計、制作、銷售、再循環(huán)、再利用等環(huán)節(jié)的管理，可以實現(xiàn)產(chǎn)品高質(zhì)量、高效率生產(chǎn)。我國計算機集成技術(shù)的發(fā)展相對較晚，但正在逐步普及，目前，國內(nèi)普遍采用的是CNC和FMS。

3）特種加工工藝。特種加工工藝是一項與機器加工工藝不同的工藝，該工藝無切削力，主要在一般的機械制造無法處理的領(lǐng)域中應(yīng)用，例如復(fù)雜的表面加工、高精加工、非金屬硬質(zhì)材料的加工、超聲加工以及快速成型等。

4）實際應(yīng)用工藝。機械設(shè)計制造的信息化管理，有著極為苛刻的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)和要求。這就要求機械設(shè)計和生產(chǎn)的信息化系統(tǒng)不斷地進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新。同時，要確保相關(guān)設(shè)備的安全、穩(wěn)定，避免在機械設(shè)計和制造過程中出現(xiàn)問題。

5 結(jié)語

隨著經(jīng)濟社會快速發(fā)展，制造業(yè)成為國民經(jīng)濟的支柱性產(chǎn)業(yè)，但輕工設(shè)計制造技術(shù)較為薄弱，與發(fā)達(dá)國家相比，仍存在較大差距。為此，在輕工機械設(shè)計與制造中，必須加強信息化管理技術(shù)的運用，改變傳統(tǒng)工藝流程，不斷提升制造標(biāo)準(zhǔn)和工藝，通過信息化管理促進(jìn)機械設(shè)計制造智能化、自動化、信息化。