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

1、    機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢    孫志浩摘 要：伴隨著我國工業(yè)發(fā)展水平不斷提升與科技水平的不斷發(fā)展，我國居民對工業(yè)生產(chǎn)水平要求也在不斷提升。當(dāng)下，我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)逐漸在現(xiàn)有科技水平基礎(chǔ)上向自動(dòng)化轉(zhuǎn)型與發(fā)展。本文分析在機(jī)械制造領(lǐng)域中，關(guān)于自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)研發(fā)與機(jī)械制造兩方面內(nèi)容。希望通過本文的論述，能夠?yàn)橄嚓P(guān)領(lǐng)域的科研人員提供有價(jià)值的參考。關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)備;自動(dòng)化;機(jī)械制造;發(fā)展趨勢引言：伴隨著信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，加快了社會(huì)發(fā)展與進(jìn)步的步伐，也使機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的研發(fā)水平在不斷地提升，投用使用率不斷擴(kuò)大。當(dāng)前，在機(jī)械制造領(lǐng)域中，技術(shù)人員

2、必須要運(yùn)用各種先進(jìn)的技術(shù)完成自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的研發(fā)與制造。同時(shí)，技術(shù)人員在應(yīng)用技術(shù)上大膽的創(chuàng)新與突破，科學(xué)地嘗試新的研發(fā)路徑。本文結(jié)合實(shí)際，對機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢展開了論述。1 機(jī)械制造及其自動(dòng)化的定義1971年機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)生并在機(jī)械領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。1984年機(jī)械工程師協(xié)會(huì)對其定義為：“計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)和控制，完成包括機(jī)械力、運(yùn)動(dòng)和機(jī)械能力流動(dòng)力或機(jī)電組件互聯(lián)”。機(jī)械設(shè)計(jì)制造是一門新興的邊緣學(xué)科，機(jī)械制造及其自動(dòng)化是機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)為主體，多門學(xué)科互相滲透、結(jié)合的產(chǎn)物，是正在發(fā)展和逐漸完善的學(xué)科。工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電氣化”向“機(jī)械自動(dòng)化”轉(zhuǎn)變的發(fā)展階段，機(jī)械自動(dòng)化使工業(yè)技術(shù)

3、結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系都產(chǎn)生了巨大變化。它發(fā)展至今已經(jīng)成為一門有著自身體系的新型學(xué)科，隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，還將不斷地增加新的技術(shù)。其最基本的特征可以概括為：機(jī)械自動(dòng)化的設(shè)計(jì)制造是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標(biāo)，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。需要強(qiáng)調(diào)的是，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)是基于上述群體技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合性技術(shù)，而不是機(jī)械技術(shù)，以及其他新技術(shù)

4、的簡單組合，這就是現(xiàn)代機(jī)械與機(jī)械電氣化在概念上的根本區(qū)別?，F(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造出的產(chǎn)品，不僅是人和手與肢體的延伸，更是人的感官與頭腦的延伸，具有智能化的特征，也是現(xiàn)代化機(jī)械自動(dòng)化和傳統(tǒng)機(jī)械在功能上的本質(zhì)區(qū)別。2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化發(fā)展趨勢我國從20世紀(jì)80年代初才開始機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化方面工作的研究和應(yīng)用，一些大中型企業(yè)對這一技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用投入了大量的心血，并取得一定的成功。但與一些發(fā)動(dòng)國家相比，仍存在一定的差距。任何一門科學(xué)都是由基礎(chǔ)理論、技術(shù)和工程系統(tǒng)組成的，并且加以完善。機(jī)械自動(dòng)化在技術(shù)和工程系統(tǒng)方面已有很多大的發(fā)展，但基礎(chǔ)理論方面還在完善中，所以今后的發(fā)展趨勢是：2.1 自動(dòng)化與智能化

5、的融合我國的機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化發(fā)展的智能化技術(shù)應(yīng)用總體水平還不盡人意，雖然電子控制技術(shù)及數(shù)字控制技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用普及，但智能化普及應(yīng)用速度與范圍比較緩慢，僅在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的部分城市有所推廣。分析其原因在于智能化技術(shù)投入成本比較高，所以機(jī)械設(shè)計(jì)制造必須要考慮技術(shù)優(yōu)先發(fā)展，所以，要將智能化與自動(dòng)化的有效融合并且廣泛推廣，可以從技術(shù)及材料配置等相關(guān)角度對智能化技術(shù)的普及做到進(jìn)一步優(yōu)化，使其更為廣泛的運(yùn)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動(dòng)化發(fā)展中。2.2 模塊化管理設(shè)計(jì)發(fā)展現(xiàn)代電子設(shè)備模塊化設(shè)計(jì)發(fā)展愈加凸顯，比如計(jì)算機(jī)設(shè)備的模塊組裝，可根據(jù)自身需求組裝相關(guān)設(shè)備配置。機(jī)械設(shè)計(jì)制造可參考電子設(shè)備模塊化，設(shè)計(jì)制造同樣適用于

6、模塊化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，分析其優(yōu)勢為：第一，節(jié)省自動(dòng)化生產(chǎn)能源，提高材料資源及能源可用性，以按需生產(chǎn)方式建立自動(dòng)化生產(chǎn)體系;第二，避免設(shè)備配件更替規(guī)格不匹配的問題。不同生產(chǎn)商所提供的機(jī)械設(shè)置制造自動(dòng)化生產(chǎn)方案略有出入，其自動(dòng)化設(shè)備的內(nèi)部構(gòu)成也有所差異。在技術(shù)快速發(fā)展的現(xiàn)狀下，部分自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備因長時(shí)間使用出現(xiàn)構(gòu)建老化問題，所需更換的部件規(guī)格通常難以與原廠商規(guī)格保持一致，從而增加自動(dòng)化生產(chǎn)管理風(fēng)險(xiǎn)。而模塊化的機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化發(fā)展則可有效地解決以上問題，持續(xù)為后續(xù)階段自動(dòng)化設(shè)備管理維護(hù)提供技術(shù)支持。2.3 虛擬化遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)控制眾所周知，傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程控制僅限于單一環(huán)境下局域網(wǎng)管理，在多元化網(wǎng)絡(luò)管

7、理體系運(yùn)用方面有所局限。而未來階段的機(jī)械制造自動(dòng)化對人力成本的需求將從基礎(chǔ)生產(chǎn)轉(zhuǎn)向技術(shù)生產(chǎn)，所以，生產(chǎn)控制也將從物理網(wǎng)絡(luò)管理層面向信息化虛擬網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)建轉(zhuǎn)變，其基本處理內(nèi)容也將不再局限于局域網(wǎng)絡(luò)的機(jī)械化設(shè)備生產(chǎn)，其管理內(nèi)容更為豐富多樣，信息化管理網(wǎng)絡(luò)建設(shè)也將更為完善。2.4 高效化與環(huán)?；a(chǎn)系統(tǒng)建設(shè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化的發(fā)展趨勢必然是高效化生產(chǎn)，伴隨技術(shù)的不斷發(fā)展其生產(chǎn)效率也會(huì)成倍增加。傳統(tǒng)工藝下的機(jī)械生產(chǎn)的弊端是對技術(shù)人員技術(shù)水平有依賴性，通常受不可控因素影響，機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)人員綜合水平難以得到有效的統(tǒng)一，所以對生產(chǎn)效率很難保障。而未來階段的自動(dòng)化生產(chǎn)，結(jié)合多項(xiàng)高科技技術(shù)手段，無需大量的人工干

8、預(yù)生產(chǎn)，其綜合生產(chǎn)效率得到了有效的提升。伴隨高效化生產(chǎn)管理的發(fā)展，機(jī)械生產(chǎn)環(huán)境管理也得到了提升，也是機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化發(fā)展的必然發(fā)展趨勢。智能化技術(shù)發(fā)展環(huán)境下，自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)所產(chǎn)生的人工能源消耗有效的得到了降低，能源回收再利用技術(shù)加入自動(dòng)化生產(chǎn)體系中，使能源消耗及環(huán)境管理成本都得到了控制，因而，自動(dòng)化設(shè)備的高效化與環(huán)?；l(fā)展體系建立，是未來階段解決工業(yè)生產(chǎn)污染及加工成本消耗過高等問題的有效途徑。2.5 產(chǎn)品體積縮小化20世紀(jì)80年代末，微電子機(jī)械系統(tǒng)在國外被定義：“微機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)，指的是幾何尺寸不超過1立方厘米的機(jī)械自動(dòng)化一體的產(chǎn)品”。證明發(fā)展方向也在向微納米尺度發(fā)展。微機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品體積小

9、，能源消耗少，并且具備足夠的靈活性，在生物醫(yī)學(xué)、軍事、信息等方面具有舉足輕重的優(yōu)勢。3 結(jié)語機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動(dòng)化發(fā)展涵蓋機(jī)械化生產(chǎn)的各個(gè)方面，不同的生產(chǎn)需求及生產(chǎn)環(huán)境對自動(dòng)化設(shè)備設(shè)計(jì)要求各有差異，綜合性生產(chǎn)管理內(nèi)容，科學(xué)制定機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化發(fā)展方案，將智能化技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)有效的結(jié)合?；跈C(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化自身特點(diǎn)和其在工業(yè)生產(chǎn)過程中的優(yōu)勢，在我國工業(yè)生產(chǎn)過程及制造過程中被廣泛應(yīng)用。因此企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的深入研究，提高機(jī)械生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量。不斷與其它科學(xué)技術(shù)融合，提高自動(dòng)化水平與制造能力，推動(dòng)機(jī)械生產(chǎn)水平發(fā)展。參考文獻(xiàn)：1 艾和金.探討機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化的發(fā)展j.中小企業(yè)管理與科技（中旬刊）