公文

摘 要：機械設(shè)計制造正朝著智能化、數(shù)字化、精密化、定制化和國際化的方向發(fā)展，智能化制造、數(shù)字化設(shè)計和精密化制造已成為主流，定制化制造和國際化競爭也成為機械設(shè)計制造的重要趨勢。從多元化分析視角分析機械設(shè)計制造及自動化應(yīng)用能夠從不同的角度綜合評估機械系統(tǒng)的性能并進行優(yōu)化設(shè)計?；诖?，探討多元化分析在機械設(shè)計制造及自動化應(yīng)用研究中的應(yīng)用情況和方法，包括結(jié)構(gòu)優(yōu)化、多學(xué)科優(yōu)化、多目標(biāo)優(yōu)化和靈敏度分析，分析多元化分析方法在該領(lǐng)域的優(yōu)缺點，并提出了未來的研究方向，如結(jié)合機器學(xué)習(xí)和人工智能技術(shù)，引入環(huán)境因素和人類因素等方面。這些研究方向有望推動機械工程領(lǐng)域的創(chuàng)新和發(fā)展，對于機械工程領(lǐng)域的研究人員和實踐者具有指導(dǎo)意義，有助于提高機械系統(tǒng)的設(shè)計、制造和應(yīng)用水平。

關(guān)鍵詞：多元化；分析視角；機械設(shè)計制造；自動化應(yīng)用

中圖分類號：TH122? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：2096-6903（2023）07-0045-03

0 引言

機械設(shè)計制造及自動化應(yīng)用研究是帶動機械工程領(lǐng)域發(fā)展的關(guān)鍵因素，研究人員和實踐者需要通過更多手段尋求高效的方法來推動機械系統(tǒng)的創(chuàng)新。多元化分析作為一種集成多種分析方法的綜合性分析方法，在機械設(shè)計制造及自動化應(yīng)用研究中發(fā)揮著越來越重要的作用，它能夠從不同的角度綜合評估機械系統(tǒng)的性能，并進行優(yōu)化設(shè)計，還可以有效地提高機械系統(tǒng)的可靠性、安全性和效率等方面的性能。

1 機械制造技術(shù)和自動化應(yīng)用的研究概述

機械制造技術(shù)和自動化應(yīng)用包括了機器人技術(shù)、加工技術(shù)、生產(chǎn)流程控制和優(yōu)化等方面的研究，其中機器人技術(shù)是機械制造技術(shù)和自動化應(yīng)用的研究的重點方向。研究人員致力于開發(fā)更先進的機器人和控制系統(tǒng)，以便能夠?qū)崿F(xiàn)更高效、更精確和更安全的生產(chǎn)流程。加工技術(shù)作為機械制造技術(shù)的核心，可以利用高速銑削、電火花加工、激光切割實現(xiàn)機械類產(chǎn)品的快速生產(chǎn)。

先進的生產(chǎn)流程控制和優(yōu)化方法，已經(jīng)越來越普及，可以夠更好地協(xié)調(diào)機器人、加工設(shè)備和人員之間的工作，并提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量[1]。3D 打印技術(shù)是一種新興的制造技術(shù)，可以用于生產(chǎn)各種復(fù)雜的零部件和產(chǎn)品。目前很多機械生產(chǎn)企業(yè)正在機械制造和自動化領(lǐng)域探索該技術(shù)的實際應(yīng)用方式。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以用于實時監(jiān)測和控制生產(chǎn)流程中的各種設(shè)備和系統(tǒng)，可以更好地實現(xiàn)生產(chǎn)流程的智能化和自動化。當(dāng)前，機械制造技術(shù)和自動化應(yīng)用的研究方向非常廣泛的涉及了多個方面，隨著技術(shù)的不斷進步，這些研究方向還將不斷發(fā)展和深化。

2 多元化分析視角的重要性的分析

多元化分析視角是一種綜合性的方法，通過將不同學(xué)科的知識和方法整合在一起，可以更全面、更深入地理解機械設(shè)計制造及自動化應(yīng)用領(lǐng)域的問題。多元化分析視角對于該領(lǐng)域研究的重要性表現(xiàn)在以下4個方面：①綜合分析。機械設(shè)計制造及自動化應(yīng)用領(lǐng)域涉及到多個學(xué)科和領(lǐng)域，包括機械工程、電氣工程、計算機科學(xué)、控制理論等。多元化分析視角可以將這些學(xué)科和領(lǐng)域的知識和方法整合在一起，進行綜合分析，從而更全面地理解問題。②跨學(xué)科交叉。機械設(shè)計制造及自動化應(yīng)用領(lǐng)域是一個跨學(xué)科的領(lǐng)域，需要不同學(xué)科之間的交叉和融合。多元化分析視角可以促進不同學(xué)科之間的交叉和融合，提高研究的質(zhì)量和深度[2]。③解決實際問題。多元化分析視角可以將理論和實踐相結(jié)合，從而更好地解決機械設(shè)計制造及自動化應(yīng)用領(lǐng)域?qū)嶋H問題。例如，通過對多個因素進行分析和優(yōu)化，可以提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本等。④推動創(chuàng)新。多元化分析視角可以促進創(chuàng)新，通過將不同學(xué)科的知識和方法整合在一起，可以產(chǎn)生新的思路和方法，推動機械設(shè)計制造及自動化應(yīng)用領(lǐng)域的創(chuàng)新和發(fā)展。

3 機械設(shè)計制造及自動化應(yīng)用研究在應(yīng)用中的問題

3.1 技術(shù)層面

在機械設(shè)計制造和自動化應(yīng)用研究中，技術(shù)的更新?lián)Q代速度較快，不同技術(shù)之間的適用性和優(yōu)劣性也存在差異。企業(yè)需要根據(jù)自身的需求和特點，選擇合適的技術(shù)和工具，綜合考慮技術(shù)門檻和成本等方面的問題。比如人工智能、大數(shù)據(jù)和云計算等新興技術(shù)的應(yīng)用需要具備較高的技術(shù)素養(yǎng)和投入成本，這對中小企業(yè)來說是一種挑戰(zhàn)。

3.2 數(shù)據(jù)層面

機械設(shè)計制造和自動化應(yīng)用研究需要大量的數(shù)據(jù)支撐，數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可靠性對于分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和效果至關(guān)重要。如果存在數(shù)據(jù)來源不可靠、數(shù)據(jù)量不足、數(shù)據(jù)缺失和數(shù)據(jù)質(zhì)量差等問題，會對分析結(jié)果產(chǎn)生不利影響。因此企業(yè)需要加強數(shù)據(jù)管理和清洗，提高數(shù)據(jù)的質(zhì)量和可靠性。

3.3 人力資源層面

機械設(shè)計制造和自動化應(yīng)用研究需要具備跨學(xué)科的知識和技能，可能會同時涉及機械、電子、計算機等多個領(lǐng)域。目前，大部分機械類員工的技術(shù)水平存在差異，缺乏跨領(lǐng)域的知識和技能，這就導(dǎo)致了多元化分析視角的應(yīng)用效果不盡如人意。這就需要加強員工的培訓(xùn)和技能提升，提高員工的跨學(xué)科素質(zhì)。

3.4 組織層面

機械設(shè)計制造和自動化應(yīng)用研究需要協(xié)調(diào)多個部門和團隊的工作，要求生產(chǎn)企業(yè)高效的組織管理能力。當(dāng)組織內(nèi)部存在的信息孤島、溝通不暢、利益沖突等問題，都會影響研究的進展。因此企業(yè)需要加強內(nèi)部的溝通協(xié)作和信息共享，建立高效的組織架構(gòu)和管理機制。

4 多元化分析視角下機械制造及自動化應(yīng)用研究的主要方式

4.1 應(yīng)用途徑多樣化分析

機械設(shè)計制造及自動化應(yīng)用是一個復(fù)雜的領(lǐng)域，需要采用多樣化的途徑進行分析。

具體分析方法有以下5種：①產(chǎn)業(yè)鏈分析。通過分析機械制造和自動化應(yīng)用的產(chǎn)業(yè)鏈，了解各個環(huán)節(jié)的關(guān)系和作用，從而制定相關(guān)政策和規(guī)劃，這樣分析可以幫助企業(yè)更好地了解市場需求和競爭情況，從而優(yōu)化生產(chǎn)流程和產(chǎn)品設(shè)計。②SWOT分析。通過分析機械制造和自動化應(yīng)用的優(yōu)勢、劣勢、機會和威脅，了解企業(yè)的內(nèi)部和外部環(huán)境，為企業(yè)的戰(zhàn)略制定提供參考，從而幫助企業(yè)制定適當(dāng)?shù)膽?zhàn)略和計劃，從而在市場競爭中占據(jù)優(yōu)勢。③成本分析。通過分析機械制造和自動化應(yīng)用的生產(chǎn)成本，了解生產(chǎn)過程中的成本構(gòu)成和控制點，為企業(yè)的成本控制和優(yōu)化提供參考，除了降低企業(yè)生產(chǎn)成本，還能達到提高產(chǎn)品競爭力的目的。④需求分析。通過分析市場需求和消費者行為，了解產(chǎn)品的需求特點和趨勢，為企業(yè)的產(chǎn)品設(shè)計和營銷策略提供參考?？梢钥焖俅蜷_當(dāng)前銷售市場，從而提高產(chǎn)品的銷售額和市場份額。⑤技術(shù)評估。通過分析機械制造和自動化應(yīng)用的技術(shù)狀況和發(fā)展趨勢，了解技術(shù)創(chuàng)新的方向和重點，為企業(yè)的技術(shù)研發(fā)提供參考，幫助企業(yè)把握市場機遇，加強技術(shù)創(chuàng)新，提高產(chǎn)品品質(zhì)和競爭力。

4.2 技術(shù)應(yīng)用可靠性研究

機械設(shè)計制造及自動化技術(shù)應(yīng)用的可靠性研究是為了保障機械設(shè)備和自動化系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和生產(chǎn)效率，提高設(shè)備的安全性和經(jīng)濟性。

該研究主要包括故障模式及影響分析、可靠性測試及評估、故障診斷與維修、可靠性設(shè)計與優(yōu)化等方面：①通過對機械設(shè)備和自動化系統(tǒng)的故障模式及影響進行分析，可以了解故障發(fā)生的原因及其對設(shè)備和系統(tǒng)的影響。這有助于制定相關(guān)維修和保養(yǎng)策略，確保設(shè)備和系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，還可以提前預(yù)知故障發(fā)生的可能性，以便采取相應(yīng)措施防范。②可靠性測試及評估是研究機械設(shè)備和自動化系統(tǒng)可靠性的重要手段，通過合理的測試和評估可以了解設(shè)備和系統(tǒng)的運行狀態(tài)和性能表現(xiàn)，為制定相應(yīng)的維修和保養(yǎng)計劃提供數(shù)據(jù)支持，而且還可以評估設(shè)備和系統(tǒng)的壽命及其可靠性水平，為制定更加科學(xué)的維修和保養(yǎng)計劃提供依據(jù)[3]。③故障診斷與維修是保障機械設(shè)備和自動化系統(tǒng)可靠性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過對設(shè)備和系統(tǒng)的故障進行診斷和維修，可以及時排除故障，保障設(shè)備和系統(tǒng)的正常運行。這項操作需要有專業(yè)的技術(shù)人員、完備的故障診斷和維修設(shè)備。④可靠性設(shè)計與優(yōu)化是提高設(shè)備和系統(tǒng)可靠性的有效手段，它能夠降低設(shè)備和系統(tǒng)故障的發(fā)生率，提高設(shè)備和系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，從而減少維修和保養(yǎng)成本。

4.3 機械制造與自動化多元主體趨勢

4.3.1 產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)多元化

機械制造和自動化技術(shù)涵蓋了很多不同領(lǐng)域的應(yīng)用，如航空、汽車、電子、能源等。隨著不同領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展和融合，機械制造和自動化產(chǎn)業(yè)也在不斷演變，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)變得越來越多元化。不同領(lǐng)域的企業(yè)、機構(gòu)和團體之間開始形成緊密的合作關(guān)系，共同推動機械制造和自動化技術(shù)的發(fā)展。

4.3.2 技術(shù)應(yīng)用多元化

隨著機械制造和自動化技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，其應(yīng)用范圍也越來越廣泛。不僅應(yīng)用于傳統(tǒng)的制造業(yè)，如汽車、機床、航空航天等領(lǐng)域，也涉及了新興的領(lǐng)域，如智能家居、人工智能、機器人等。在未來機械制造和自動化技術(shù)的應(yīng)用范圍還會越來越廣泛，不斷涌現(xiàn)出新的應(yīng)用場景。

4.3.3 合作方式多元化

機械制造和自動化技術(shù)的研究和應(yīng)用需要各種不同類型的機構(gòu)和團體之間的合作。這些機構(gòu)和團體可能來自不同的國家、不同的領(lǐng)域、不同的產(chǎn)業(yè)。隨著合作方式的多元化，機械制造和自動化技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用也變得越來越靈活和多樣化。合作方式多元化也推動了技術(shù)的跨界融合和交流，促進了機械制造和自動化技術(shù)的發(fā)展。

4.3.4 應(yīng)用場景多元化

從傳統(tǒng)的工業(yè)制造到智能家居、智慧城市等領(lǐng)域，機械制造和自動化技術(shù)的應(yīng)用場景在不斷擴大。這些應(yīng)用場景也在不斷涌現(xiàn)新的需求和挑戰(zhàn)，促進了機械制造和自動化技術(shù)的不斷創(chuàng)新和進步。

5 多元化分析視角下機械制造及自動化應(yīng)用研究的發(fā)展策略

5.1 技術(shù)創(chuàng)新

在現(xiàn)代機械制造技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域中，機器人技術(shù)和智能制造是兩個備受關(guān)注的方面。隨著人工智能、互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)等先進技術(shù)的不斷發(fā)展，機器人技術(shù)和智能制造正經(jīng)歷著深刻的變革和轉(zhuǎn)型。在智能制造方面，通過工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)，實現(xiàn)生產(chǎn)、研發(fā)、管理等全方位的智能化升級，可以更好地提高制造業(yè)的效率、質(zhì)量和靈活性。這些創(chuàng)新技術(shù)的發(fā)展，為制造業(yè)提供了更多的機遇，也將促進機械制造和自動化應(yīng)用技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。

在機械制造和自動化應(yīng)用技術(shù)不斷創(chuàng)新的過程中，也面臨著一些困難和挑戰(zhàn)，例如技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、產(chǎn)業(yè)鏈不完整、知識產(chǎn)權(quán)保護難等問題，這些都制約著技術(shù)的進一步發(fā)展。所以當(dāng)前需要加強產(chǎn)、學(xué)、研、用的合作，建立產(chǎn)學(xué)研用聯(lián)盟，加快技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用的有機結(jié)合速度，共同推動機械制造和自動化應(yīng)用技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。在加強合作的同時，還需要保證技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，促進產(chǎn)業(yè)鏈的完善和協(xié)調(diào)，完善知識產(chǎn)權(quán)保護制度，為機械制造和自動化應(yīng)用技術(shù)的創(chuàng)新提供更好的環(huán)境和條件。

5.2 數(shù)據(jù)管理

隨著機械制造和自動化應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)據(jù)的規(guī)模和復(fù)雜度也不斷增加，讓數(shù)據(jù)管理成為機械制造和自動化應(yīng)用技術(shù)的一個重要挑戰(zhàn)。在機械制造和自動化應(yīng)用技術(shù)中，數(shù)據(jù)管理主要包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)分析4個方面。數(shù)據(jù)采集是指從機械制造和自動化應(yīng)用中獲取數(shù)據(jù)的過程。這些數(shù)據(jù)可以來自傳感器、控制系統(tǒng)、計算機視覺等多種設(shè)備，然后將采集的數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫或文件系統(tǒng)中，以便后續(xù)的數(shù)據(jù)處理和分析。數(shù)據(jù)分析工作可以幫助企業(yè)更好地了解和掌握機械制造和自動化應(yīng)用技術(shù)的運行情況，及時發(fā)現(xiàn)問題并采取措施解決，能為企業(yè)提供更多的商業(yè)機會，例如通過數(shù)據(jù)分析來發(fā)現(xiàn)市場需求、改進產(chǎn)品設(shè)計等。目前，機械制造和自動化應(yīng)用技術(shù)所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)規(guī)模很大，數(shù)據(jù)來源也很復(fù)雜，沒辦法高效地處理和存儲這些數(shù)據(jù)。

5.3 人才培養(yǎng)

人才培養(yǎng)是保證行業(yè)健康發(fā)展的基礎(chǔ)，也是未來科技進步和創(chuàng)新的關(guān)鍵，因此高校和企業(yè)對機械制造和自動化應(yīng)用技術(shù)人才培養(yǎng)的重視程度也越來越高。針對機械制造和自動化應(yīng)用技術(shù)人才培養(yǎng)，國內(nèi)高校和企業(yè)采取了多種措施，比如高校在課程設(shè)置、實驗室建設(shè)、師資隊伍等方面進行不斷改革和優(yōu)化，力爭培養(yǎng)出適應(yīng)市場需求的復(fù)合型和應(yīng)用型人才。數(shù)據(jù)顯示，目前國內(nèi)高校機械工程專業(yè)的畢業(yè)生就業(yè)率已經(jīng)達到95%以上，其中不少畢業(yè)生進入了機械制造和自動化應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。企業(yè)也積極參與人才培養(yǎng)，通過提供實踐實習(xí)機會和產(chǎn)學(xué)研合作項目，為高校培養(yǎng)機械制造和自動化應(yīng)用技術(shù)人才提供了重要的支持和機會。機械制造和自動化應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域的人才培養(yǎng)面臨的主要問題是人才短缺和人才結(jié)構(gòu)不合理。雖然國內(nèi)高校畢業(yè)生數(shù)量不斷增加，但是高素質(zhì)的應(yīng)用型和復(fù)合型人才仍然相對不足，現(xiàn)階段機械制造和自動化應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域需要的人才結(jié)構(gòu)也在不斷發(fā)生變化，要求人才具備更加專業(yè)化和綜合化的能力。

6 結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和工業(yè)化的不斷深入，機械設(shè)計制造和自動化應(yīng)用的需求也在不斷增加。為了滿足工業(yè)發(fā)展的需要，機械設(shè)計制造和自動化應(yīng)用技術(shù)不斷進行創(chuàng)新和改進，實現(xiàn)了諸多突破和進展，取得了令人矚目的成果。在機械設(shè)計制造領(lǐng)域，新材料、新工藝、智能化技術(shù)等方面的創(chuàng)新和應(yīng)用，大大提高了機械制造的效率和質(zhì)量，為工業(yè)發(fā)展注入了新的動力。在自動化應(yīng)用領(lǐng)域，智能控制、人機交互、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的不斷發(fā)展，使自動化應(yīng)用不斷推進，為現(xiàn)代工業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型提供了強有力的支撐。

參考文獻

[1] 唐義玲.人工智能在機械設(shè)計制造及自動化中的應(yīng)用[J].中國設(shè)備工程，2022（24）：31-33.

[2] 張兵.多元化分析視角下機械設(shè)計制造及自動化應(yīng)用[J].農(nóng)業(yè)工程與裝備，2022，49（4）：34-36.

[3] 黃日進.多元化分析視角下機械設(shè)計制造及自動化應(yīng)用研究[J].科技視界，2020（19）：82-83.