杜立紅

摘 要：在工業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化占據(jù)很重要的位置，其是進(jìn)行現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)研究的基礎(chǔ)。基于此，本文從傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造、機(jī)械自動(dòng)化理論概述入手，對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化進(jìn)行了比較分析，并對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì) 制造 自動(dòng)化 比較

Analysis on the research of traditional mechanical design and manufacture compared with mechanical automation

Du Lihong

Abstract：In industrial production activities， traditional mechanical design， manufacturing and automation occupy a very important position， which is the basis for modern mechanical design technology research. Based on this， this paper starts with an overview of traditional mechanical design and manufacturing and mechanical automation theories， compares and analyzes traditional mechanical design and manufacturing and automation， and analyzes the development trend of mechanical design and manufacturing and its automation for reference.

Key words：traditional mechanical design， manufacturing， automation， comparison

1 引言

所謂的機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化，就是從設(shè)計(jì)、制造等各個(gè)層面對(duì)工業(yè)機(jī)產(chǎn)品加以研究、論證的學(xué)科。這一學(xué)科主要被應(yīng)用與設(shè)計(jì)制造、運(yùn)行管控等方面，旨在提升工業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造能力和水平。目前機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)的規(guī)劃已廣泛運(yùn)用于多種學(xué)科，如，計(jì)算機(jī)技術(shù)等，為現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械化的發(fā)展創(chuàng)造了條件。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及機(jī)械自動(dòng)化理論及其技術(shù)要點(diǎn)

2.1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及機(jī)械自動(dòng)化理論

機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)指的是進(jìn)行各類動(dòng)力機(jī)械等各類機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)的行業(yè)。從機(jī)械設(shè)計(jì)制造、機(jī)械自動(dòng)化角度看，不管是學(xué)習(xí)理論知識(shí)，或者是進(jìn)行實(shí)踐生產(chǎn)都是同步出現(xiàn)的，究其原因是因?yàn)閮烧呤蔷o密相連的兩部分，離開了機(jī)械設(shè)計(jì)制造，就不能推動(dòng)機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展，同理，離開了機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)也就不能實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造。企業(yè)要想為社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展貢獻(xiàn)處一份力量，就要把握傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造、機(jī)械自動(dòng)化間的關(guān)系，做好技術(shù)的升級(jí)、改造[1]。

2.2 機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化技術(shù)要點(diǎn)

第一，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在現(xiàn)在的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化技術(shù)中網(wǎng)絡(luò)技術(shù)占據(jù)重要位置，其可以運(yùn)用在機(jī)械設(shè)計(jì)制造的多個(gè)環(huán)節(jié)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系中涉及到計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)控技術(shù)等各項(xiàng)技術(shù)，構(gòu)成了基于計(jì)算機(jī)技術(shù)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造新模式。企業(yè)使用該項(xiàng)技術(shù)，能夠?qū)崟r(shí)掌控各方面生產(chǎn)狀況，緊跟行業(yè)趨勢(shì)，制定更加完善有效的機(jī)械生產(chǎn)目標(biāo)、計(jì)劃，以生產(chǎn)出更多滿足市場(chǎng)需求的產(chǎn)品[2]。

第二，智能技術(shù)。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化技術(shù)中，智能技術(shù)是融合了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、定位技術(shù)等的一項(xiàng)技術(shù)。在企業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中，應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)，能夠降低生產(chǎn)難度，優(yōu)化生產(chǎn)環(huán)境，提高生產(chǎn)質(zhì)量和水平。但需要注意的是，智能技術(shù)的運(yùn)用，要結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)的具體情況，綜合自動(dòng)化技術(shù)來應(yīng)用。

第三，數(shù)控技術(shù)。現(xiàn)如今，人們對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量要求越來越高，將數(shù)控技術(shù)運(yùn)用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造中很重要，尤其是在研發(fā)產(chǎn)品等一些環(huán)節(jié)的運(yùn)用，可有效提高機(jī)械制造產(chǎn)品的集成化水平。數(shù)控技術(shù)的運(yùn)用原理是：利用電腦程序動(dòng)態(tài)監(jiān)控機(jī)器設(shè)備的運(yùn)行狀況，并根據(jù)預(yù)先設(shè)置的程序，完成產(chǎn)品生產(chǎn)加工。該項(xiàng)技術(shù)源自美國(guó)，之后在各國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中普及。高效運(yùn)用數(shù)控技術(shù)，可以對(duì)生產(chǎn)整個(gè)過程及阿姨監(jiān)控、管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題，并采用針對(duì)性措施來解決[3]。

3 傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造與機(jī)械自動(dòng)化比較

3.1 兩者在理論上既有差異，也有共通性

機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)所涉及到的內(nèi)容很廣，包含動(dòng)力機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械等各個(gè)方面的內(nèi)容。通常行業(yè)人員會(huì)將機(jī)械設(shè)計(jì)制造、機(jī)械自動(dòng)化放在一起去探究，這不只是源于兩者的發(fā)展歷程，更主要的是兩者在理論層面的共通性與差異性。其共通性體現(xiàn)在兩者都是機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造加工，是將原材料加工成成品的過程，而差異性主要體現(xiàn)在運(yùn)行模式、技術(shù)功能一些層面，機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化依賴于先進(jìn)技術(shù)設(shè)備。所以，在進(jìn)行機(jī)械自動(dòng)化研究中，相關(guān)技術(shù)人員要對(duì)兩者理論上的差異及關(guān)聯(lián)性進(jìn)行分析[4]。

3.2 可以全面提高機(jī)械功能性

傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械自動(dòng)化間最大的不同在于機(jī)械性能層面。同傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造相比，機(jī)械自動(dòng)化的功能性更強(qiáng)。具體體現(xiàn)在：第一，機(jī)械自動(dòng)化能夠?qū)斎敫黝愋畔?shù)據(jù)加以集中處理，并輸出特征鮮明的一些相關(guān)信息。第二，機(jī)械自動(dòng)化的綜合性更強(qiáng)。它包含機(jī)電一體化等多項(xiàng)技術(shù)。從產(chǎn)品角度來看，機(jī)械自動(dòng)化要有更為完善的設(shè)計(jì)及對(duì)應(yīng)的功能性，適應(yīng)性更強(qiáng)[5]。

3.3 環(huán)保性更強(qiáng)，安全性更高，效率更高，能夠更有效地適應(yīng)現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)需求

機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)是推動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要產(chǎn)業(yè)之一，其為各行業(yè)的發(fā)展提供了技術(shù)保障。機(jī)械自動(dòng)化的安全性、環(huán)保性等要強(qiáng)于傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造，能夠更有效地適應(yīng)現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)需求。具體如下：第一，環(huán)保性能。在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)中，受到各方面因素的影響，可能會(huì)有一些殘次品要返工，甚至是有許多產(chǎn)品因質(zhì)量問題不能投入應(yīng)用，要重新去加工，既浪費(fèi)了很多的原料，又影響了工業(yè)生產(chǎn)進(jìn)度。而機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化，是基于計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過計(jì)算機(jī)程序完成機(jī)械操作，可以控制出錯(cuò)率，節(jié)省資源。且在機(jī)械生產(chǎn)制造中，必然會(huì)出現(xiàn)各種廢物、廢氣，使環(huán)境遭受污染，違背生態(tài)環(huán)保理念。而機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)可以利用空氣凈化技術(shù)等各項(xiàng)技術(shù)減少污染，保護(hù)環(huán)境。第二，安全性能更高。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造主要是以人工操作形式進(jìn)行，在具體操作時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一些安全問題，如，機(jī)械操作失誤而威脅人員的安全。而科技的進(jìn)步，機(jī)械自動(dòng)化代替人工操作，工作人員可遠(yuǎn)程操作對(duì)機(jī)械生產(chǎn)進(jìn)行控制[6]。雖然，現(xiàn)在我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化程度并沒有特別高，操作人員也未能實(shí)現(xiàn)不在現(xiàn)場(chǎng)，但是相較于傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)而言，已取得了很大的進(jìn)步，可利用程序設(shè)置對(duì)安全問題加以檢測(cè)，并在事故出現(xiàn)前自動(dòng)關(guān)閉有關(guān)程序，安全事故發(fā)生的幾率逐漸降低。第三，效率更高。傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造要花費(fèi)很多的時(shí)間、精力，操作過程也比較復(fù)雜，不易被控制。因此，工作人員在機(jī)械生產(chǎn)中需要嚴(yán)格依據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范來操作，壓力打。而機(jī)械制造自動(dòng)化可以用計(jì)算機(jī)程度來控制，將復(fù)雜的程序變得簡(jiǎn)單化，減少了勞動(dòng)成本。

3.4 機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動(dòng)化、智能化水平更高

傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)較為滯后，不能很好地適應(yīng)現(xiàn)實(shí)需求。而機(jī)械自動(dòng)化融合了機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)等一些先進(jìn)技術(shù)，且隨著現(xiàn)代技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，人工智能等技術(shù)的應(yīng)用，機(jī)械自動(dòng)化的技術(shù)結(jié)果變得更加完善，無論是機(jī)械生產(chǎn)還是管理水平等各個(gè)方面都朝著更高水平發(fā)展。

4 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

4.1 朝著智能化發(fā)展

科技的發(fā)展讓機(jī)械制造的智能化水平得到了逐步提升，這為機(jī)械設(shè)計(jì)生產(chǎn)自動(dòng)化的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化是多項(xiàng)技術(shù)融合，是運(yùn)用電子技術(shù)自動(dòng)化功能構(gòu)建的完整的制造程序，保證生產(chǎn)流程的規(guī)范化。智能化是社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)之一，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)設(shè)置程序，并和機(jī)械生產(chǎn)綜合起來，可以全面提高生產(chǎn)效率。隨著智能技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，在未來我國(guó)密集型產(chǎn)業(yè)將會(huì)向無人化生產(chǎn)邁進(jìn)[7]。

4.2 朝著網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展

計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用推動(dòng)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化的發(fā)展。機(jī)械制造行業(yè)能夠利用網(wǎng)絡(luò)將生產(chǎn)流程有效銜接起來，以達(dá)到動(dòng)態(tài)管理要求。在生產(chǎn)階段的各負(fù)責(zé)人只要利用網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就能夠?qū)ψ陨硭軈^(qū)域加以監(jiān)控、管理，使生產(chǎn)能夠持續(xù)推進(jìn)。在傳統(tǒng)的機(jī)械制造生產(chǎn)過程中，往往會(huì)因技術(shù)工作者不在場(chǎng)或操作失誤而面臨停工的問題，耽誤了生產(chǎn)周期。網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)可以使這類問題得到一定程度的改善。在有關(guān)責(zé)任人不在場(chǎng)的狀況下，其他責(zé)任人也能夠依據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中關(guān)于這一環(huán)節(jié)的內(nèi)容，去查找問題，分析問題，并按照有關(guān)提示來操作，以使問題得到解決[8]。

4.3 朝著虛擬化發(fā)展

傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造土通常使手工繪制，再依據(jù)手繪土制造樣品，在保證樣品合格后投入生產(chǎn)。整個(gè)過程要投入很多的資源、時(shí)間，且一旦其中某個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生問題，設(shè)計(jì)師要重新去繪制，從而影響了生產(chǎn)進(jìn)度，增加了資金投入。虛擬化設(shè)計(jì)可以借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及有關(guān)數(shù)據(jù)將樣品虛擬化呈現(xiàn)出來，讓有關(guān)技術(shù)人員可以直觀看到生產(chǎn)全過程，當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題后，設(shè)計(jì)師也只需通過網(wǎng)絡(luò)做簡(jiǎn)單修改，節(jié)省了資源。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造與機(jī)械自動(dòng)化有共通處，也有差異點(diǎn)。機(jī)械自動(dòng)化相較于傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造，其可以全面提高機(jī)械功能性，環(huán)保性更強(qiáng)，安全性更高，效率更高，自動(dòng)化、智能化水平更高，在實(shí)際機(jī)械設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)中，行業(yè)人員要準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)著兩者的概念，把控好技術(shù)要點(diǎn)，從實(shí)際情況入手對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)加以分析，以提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造的現(xiàn)代化水平，創(chuàng)造處更多的經(jīng)濟(jì)效益。

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