吳志宏
(本溪廣播電視大學,遼寧 本溪 117000)
淺議機械設計制造和自動化的未來發展趨勢
吳志宏
(本溪廣播電視大學,遼寧 本溪 117000)
伴隨科學技術的不斷發展進步,機械設計制造和自動化技術領域也逐漸形成自身的特點,其朝著智能化、數字化、模塊化、虛擬化、網絡化、機電一體化、綠色化等方向發展的特征日益明顯,領域不斷擴大,可以有效提升生產效能、工作效率,促進工業發展。本文重點就機械設計制造及自動化的發展方向進行了研究。
機械設計;制造應用;自動化;發展方向
在機械設計和制造的發展初期,人們對于環境保護不夠重視,而是過度地盲目地追求利潤和效率,沒有協調處理好環保與發展的關鍵,從而出現大量的資源浪費現象。每一個機器產品,其設計和制造過程都要經歷最初的設計、加工生產等完整的加工制節程序和環節,最終才讓一個合格的產品呈現在世人眼前。相比傳統的機械生產模式,當前機械設計更加具有了智能化、自動化的特征,對于減輕操作人員的工作負擔,提高制造的精確性,提升生產效率,增強產業能力等具有重要的作用。在科學技術不斷發展過程中,逐漸產生了機械設計制造及其自動化,充分結合電子技術、傳感技術、自動控制技術、網絡技術、信息技術、計算機技術、機械技術、軟件編程技術等,利用其自動化控制系統整體控制生產環節。應用此技術可以提高機械生產質量,使用生產力增長的要求,促進工業發展。
自建國以來,我國便致力于高新科學技術的探索和開發,科學技術水平也一直在以極其迅速的速度發展,通過幾代人的努力,我們在科技領域也的確取得了很多可喜的成績。然而縱觀全球,相較于其他發達國家,我國的機械設計制造及其自動化技術水平還相對比較落后。由于我國的建國時間較短,發展高新科技的起步較晚,現階段仍舊還處于學習模仿其他先進國家技術的階段。在很多工業發展領先的國家,已經可以將數控技術,納米技術,激光整合技術等先進的科技手段融入機械的設計制造中,而我國在這一點上,仍舊有待提高。
3.1 人格化。隨著社會的發展進步,在機械設計的理念上也產生變化,機械設計制造將從自動化朝著人格化的方向發展,在產品設計制造中,更加充分考慮人的因素,重視產品和人的關系。如,在機械產品的設計中,就要考慮到經濟和對環境的影響等因素。我們知道,一個完整的機械產品是由多個部分組成,在設計過程中要注重體現機械產品的可拆卸性,一旦拆卸時,能夠使產品的各個零件從產品上順利拆卸下來,但卻絲毫無保存原貌,這樣,能夠可以最大限度地實現材料的回收再利用,防止出現浪費資源問題,此外,還可以大大節省成本,提高經濟效益,因此,設計者在進行設計時要充分考慮到這一點。
3.2 綠色化。伴隨著我國經濟社會的不斷發展進步,在經濟成果有目共睹的同時,環境污染破壞的問題日趨嚴重,倍受世人的普遍關注和擔憂,一些關系到子孫后代福祉的資源也在不破受到不合理開采和破壞,總量在銳減,人們對環境的保護意識越來越強,也在渴望著能夠實現產品的綠色化。在綠色化的機械加工中,主要是在少無切屑加工技術、干式加工技術、新型特種加工技術等三方面進行運用,從而實現節約能源具體內容。對于實行綠色化的生產方式,就應該要綜合考慮對周邊環境所帶來的影響,努力將在生產過程中對可能環境的造成的破壞和影響降低到最低的限度,切實防止對生態環境的影響和破壞,將對資源的綜合利用率提高到新的水平,從而生產出綠色的機械化制造產品,努力推動社會的發展進步。
3.3 網絡化。當前的機械制造已經逐漸走向了全球化發展的道路,實際發展過程中全球化的主要工作能夠有效推動制造業的發展。當前,全球化網絡技術的迅速日新月異,我國在網絡化建設技術方面也是得到長足發展、技術手段推陳出新。機械化制造產品這一領域也同樣具有這種特征,在網絡技術迅猛發展的今天,機械自動化的產品開始走出國門、走向世界,推廣到全世界。與此同時,多媒體技術的全面應用,讓計算機圖形作為一門集多學科知識于一身的領域,也逐漸形成了一套科學完整的體系,當前,基于網絡的各種遠程控制和檢測技術迅速發展,機械自動化產品在其中便扮演著重要角色。
3.4 智能化。在經濟社會快速發展的背景下,機械市場對機械制造技術提出的要求越來越高,與此同時,消費者的個性化要求也日益凸顯出來。消費者對機械制造的要求逐漸多樣化,在實際設計過程中要求機械制造能夠具有良好性能。這樣的時代背景下,智能化系統便應運而生,這類系統強調人與機器實現一體化。智能化體現在以下兩方面,即在具體的生產過程中,想法、分析、判斷等思維活動都會隨之而來,與此同時,系統是否具有適應性和友好性也是智能化的主要表現。充分調動調配社會資源和能源,有效防止環境污染,以增進合理的競爭以及合作,也是智能制造的任務所在。智能化為何能達到這樣的效果,主要是模擬運用了人腦的思維方式,并立足于按制理論基礎,對各種學科的知識和思維方式進行利用吸收,使機器的自主決策能力、邏輯推理判斷能力大大增強,因此,順利全面地實現了機器智能化。
3.5 模塊化。采用模塊化的設計方法,可以有效適應時代發展。由于機械化自動化產品種類繁多,其產品單元接口的設計,必須以各產品接口為依據,滿足設計要求。尤其是新產品的研究,生產規模不斷增加的過程中,還要進行標準化設計產品單元。產品單元主要有環境接口、電氣接口、機械接口、動力接口等,必須將其通用性考慮在內,保證機械產品的系列化發展,新研發的機械設備要具備控制單元,動力單元,保準單元。模塊化使得產品的個性優勢顯現,推動了技術的創新。
機械設計制造及其自動化的應用能夠很大程度地提高生產效率,降低生產成本,從而使企業更加具有競爭優勢,努力改變我國當前機械設計制造及其自動化技術水平跟不上形勢發展要求的現狀,進一步加強機械設計制造及其自動化的學科建設,對我國的工業產業發展,乃至全國的經濟迅速發展都存在著重要意義。
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