機械設計制造及其自動化的發(fā)展趨勢

1、    機械設計制造及其自動化的發(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。當下，我國機械設計制造生產(chǎn)逐漸在現(xiàn)有科技水平基礎上向自動化轉(zhuǎn)型與發(fā)展。本文分析在機械制造領域中，關于自動化機械設備的設計研發(fā)與機械制造兩方面內(nèi)容。希望通過本文的論述，能夠為相關領域的科研人員提供有價值的參考。關鍵詞：機械設備;自動化;機械制造;發(fā)展趨勢引言：伴隨著信息技術的廣泛應用，加快了社會發(fā)展與進步的步伐，也使機械設計與制造的研發(fā)水平在不斷地提升，投用使用率不斷擴大。當前，在機械制造領域中，技術人員

2、必須要運用各種先進的技術完成自動化機械設備的研發(fā)與制造。同時，技術人員在應用技術上大膽的創(chuàng)新與突破，科學地嘗試新的研發(fā)路徑。本文結合實際，對機械設計制造及其自動化的發(fā)展趨勢展開了論述。1 機械制造及其自動化的定義1971年機械自動化產(chǎn)生并在機械領域得到了廣泛的應用。1984年機械工程師協(xié)會對其定義為：“計算機信息網(wǎng)絡的協(xié)調(diào)和控制，完成包括機械力、運動和機械能力流動力或機電組件互聯(lián)”。機械設計制造是一門新興的邊緣學科，機械制造及其自動化是機械技術和電子技術為主體，多門學科互相滲透、結合的產(chǎn)物，是正在發(fā)展和逐漸完善的學科。工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”向“機械自動化”轉(zhuǎn)變的發(fā)展階段，機械自動化使工業(yè)技術

3、結構、產(chǎn)品結構、功能與構成、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科，隨著生產(chǎn)和科學技術的發(fā)展，還將不斷地增加新的技術。其最基本的特征可以概括為：機械自動化的設計制造是從系統(tǒng)的觀點出發(fā)，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感檢測技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術，根據(jù)系統(tǒng)功能目標和優(yōu)化組織結構目標，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實現(xiàn)特定功能價值并使整個系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術。需要強調(diào)的是，機械自動化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合性技術，而不是機械技術，以及其他新技術

4、的簡單組合，這就是現(xiàn)代機械與機械電氣化在概念上的根本區(qū)別。現(xiàn)代機械設計制造出的產(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)代化機械自動化和傳統(tǒng)機械在功能上的本質(zhì)區(qū)別。2 機械設計制造自動化發(fā)展趨勢我國從20世紀80年代初才開始機械設計制造及自動化方面工作的研究和應用，一些大中型企業(yè)對這一技術的發(fā)展及應用投入了大量的心血，并取得一定的成功。但與一些發(fā)動國家相比，仍存在一定的差距。任何一門科學都是由基礎理論、技術和工程系統(tǒng)組成的，并且加以完善。機械自動化在技術和工程系統(tǒng)方面已有很多大的發(fā)展，但基礎理論方面還在完善中，所以今后的發(fā)展趨勢是：2.1 自動化與智能化

5、的融合我國的機械設計制造自動化發(fā)展的智能化技術應用總體水平還不盡人意，雖然電子控制技術及數(shù)字控制技術已經(jīng)被廣泛應用普及，但智能化普及應用速度與范圍比較緩慢，僅在經(jīng)濟發(fā)達的部分城市有所推廣。分析其原因在于智能化技術投入成本比較高，所以機械設計制造必須要考慮技術優(yōu)先發(fā)展，所以，要將智能化與自動化的有效融合并且廣泛推廣，可以從技術及材料配置等相關角度對智能化技術的普及做到進一步優(yōu)化，使其更為廣泛的運用于機械設計制造的自動化發(fā)展中。2.2 模塊化管理設計發(fā)展現(xiàn)代電子設備模塊化設計發(fā)展愈加凸顯，比如計算機設備的模塊組裝，可根據(jù)自身需求組裝相關設備配置。機械設計制造可參考電子設備模塊化，設計制造同樣適用于

6、模塊化設計結構，分析其優(yōu)勢為：第一，節(jié)省自動化生產(chǎn)能源，提高材料資源及能源可用性，以按需生產(chǎn)方式建立自動化生產(chǎn)體系;第二，避免設備配件更替規(guī)格不匹配的問題。不同生產(chǎn)商所提供的機械設置制造自動化生產(chǎn)方案略有出入，其自動化設備的內(nèi)部構成也有所差異。在技術快速發(fā)展的現(xiàn)狀下，部分自動化生產(chǎn)設備因長時間使用出現(xiàn)構建老化問題，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，從而增加自動化生產(chǎn)管理風險。而模塊化的機械設計制造自動化發(fā)展則可有效地解決以上問題，持續(xù)為后續(xù)階段自動化設備管理維護提供技術支持。2.3 虛擬化遠程網(wǎng)絡控制眾所周知，傳統(tǒng)機械設計制造網(wǎng)絡遠程控制僅限于單一環(huán)境下局域網(wǎng)管理，在多元化網(wǎng)絡管

7、理體系運用方面有所局限。而未來階段的機械制造自動化對人力成本的需求將從基礎生產(chǎn)轉(zhuǎn)向技術生產(chǎn)，所以，生產(chǎn)控制也將從物理網(wǎng)絡管理層面向信息化虛擬網(wǎng)絡體系構建轉(zhuǎn)變，其基本處理內(nèi)容也將不再局限于局域網(wǎng)絡的機械化設備生產(chǎn)，其管理內(nèi)容更為豐富多樣，信息化管理網(wǎng)絡建設也將更為完善。2.4 高效化與環(huán)保化生產(chǎn)系統(tǒng)建設機械設計制造自動化的發(fā)展趨勢必然是高效化生產(chǎn)，伴隨技術的不斷發(fā)展其生產(chǎn)效率也會成倍增加。傳統(tǒng)工藝下的機械生產(chǎn)的弊端是對技術人員技術水平有依賴性，通常受不可控因素影響，機械生產(chǎn)技術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。而未來階段的自動化生產(chǎn)，結合多項高科技技術手段，無需大量的人工干

8、預生產(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，機械生產(chǎn)環(huán)境管理也得到了提升，也是機械設計制造自動化發(fā)展的必然發(fā)展趨勢。智能化技術發(fā)展環(huán)境下，自動化設備生產(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加入自動化生產(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，自動化設備的高效化與環(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80年代末，微電子機械系統(tǒng)在國外被定義：“微機械自動化系統(tǒng)，指的是幾何尺寸不超過1立方厘米的機械自動化一體的產(chǎn)品”。證明發(fā)展方向也在向微納米尺度發(fā)展。微機械自動化產(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、軍事、信息等方面具有舉足輕重的優(yōu)勢。3 結語機械設計制造的自動化發(fā)展涵蓋機械化生產(chǎn)的各個方面，不同的生產(chǎn)需求及生產(chǎn)環(huán)境對自動化設備設計要求各有差異，綜合性生產(chǎn)管理內(nèi)容，科學制定機械設計制造自動化發(fā)展方案，將智能化技術與自動化技術有效的結合?；跈C械設計制造及其自動化自身特點和其在工業(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用。因此企業(yè)應加強對機械設計制造及其自動化的深入研究，提高機械生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量。不斷與其它科學技術融合，提高自動化水平與制造能力，推動機械生產(chǎn)水平發(fā)展。參考文獻：1 艾和金.探討機械設計制造與自動化的發(fā)展j.中小企業(yè)管理與科技（中旬刊）