淺析機械設(shè)計制造及其自動化應(yīng)用

劉海霞

摘 要：21世紀科學技術(shù)高速發(fā)展，各行業(yè)要順應(yīng)時代潮流，實現(xiàn)跨越式發(fā)展，必須加強行業(yè)科學技術(shù)研發(fā)應(yīng)用。機械制造行業(yè)起步較早，機械設(shè)計制造及其自動化是信息技術(shù)時代發(fā)展起來的融合多種機械技術(shù)的綜合學科，自動化技術(shù)的有效普及能夠增加機械設(shè)計制造的穩(wěn)定性，提升行業(yè)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。本文首先介紹了機械設(shè)計制造行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，然后著重分析了自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造行業(yè)的應(yīng)用優(yōu)勢，最后合理預測了機械設(shè)計制造及其自動化應(yīng)用的發(fā)展前景，旨在促進我國機械設(shè)計制造行業(yè)適應(yīng)時代潮流，健康可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計制造；自動化技術(shù)；應(yīng)用

1 機械設(shè)計制造行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

改革開放以來，我國經(jīng)濟快速發(fā)展，國民生活質(zhì)量逐步改善，生活需求不斷提高，機械設(shè)計制造行業(yè)標準也逐級升高。機械設(shè)計制造是工業(yè)發(fā)展基礎(chǔ)行業(yè)，其發(fā)展質(zhì)量與各行業(yè)發(fā)展關(guān)系密切。自動化技術(shù)在20世紀末期興起，伴隨科學技術(shù)發(fā)展逐漸向智能化方向轉(zhuǎn)變。

我國目前積極發(fā)展機械設(shè)計制造及其自動化產(chǎn)業(yè)，但由于我國工業(yè)發(fā)展起步較晚，工業(yè)技術(shù)水準不成熟，因此當前的機械設(shè)計制造水平與發(fā)達國家相比還存在一定差距，具體表現(xiàn)為：1）機械設(shè)計制造行業(yè)起步晚。機械設(shè)計制造行業(yè)是惠及生產(chǎn)、生活的重要行業(yè)，要在保障產(chǎn)品質(zhì)量的前提條件下，提高產(chǎn)品制造效率。我國機械設(shè)計制造行業(yè)起步較晚，技術(shù)水平低于發(fā)達國家，產(chǎn)品質(zhì)量性能有待提升。2）專業(yè)技術(shù)人才匱乏，我國機械設(shè)計制造行業(yè)正在向自動化方向積極轉(zhuǎn)變，但存在嚴重的技術(shù)人才儲備不足問題。目前機械設(shè)計制造行業(yè)技術(shù)人員包含兩部分，一部分是年老一輩，技術(shù)熟練程度高，但缺乏系統(tǒng)的專業(yè)知識技能培訓，難以進行技術(shù)創(chuàng)新；另一部分是年輕一代，他們具備專業(yè)學歷背景，但是工作經(jīng)驗不足，缺乏實戰(zhàn)經(jīng)驗，技術(shù)水平創(chuàng)新發(fā)展停留在理論階段。3）網(wǎng)絡(luò)安全問題。目前我國機械制造行業(yè)積極開展技術(shù)創(chuàng)新，引進國外先進設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，但由于網(wǎng)絡(luò)發(fā)展不健全，存在諸多網(wǎng)絡(luò)安全隱患。

2 機械設(shè)計制造及其自動化應(yīng)用

2.1 柔性制造技術(shù)

柔性制造技術(shù)即柔性自動化生產(chǎn)技術(shù)，是指能同時自動完成不同產(chǎn)品的制造、加工、裝配、監(jiān)控等過程的先進生產(chǎn)制造技術(shù)，其核心是數(shù)字控制技術(shù)，其先導是工藝設(shè)計，其發(fā)展依賴于計算機技術(shù)發(fā)展。柔性制造技術(shù)在機械設(shè)計制造行業(yè)中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在技術(shù)性操作環(huán)節(jié)，縮短投產(chǎn)準備時間，提高機械生產(chǎn)制造效率，降低成本。此外柔性自動化生產(chǎn)技術(shù)具備高效性和靈活性，以計算機系統(tǒng)為基礎(chǔ)，可以減輕工作人員工作壓力，還能避免人工操作失誤。此外計算機系統(tǒng)具備實時監(jiān)功能，能夠及時反饋設(shè)備和產(chǎn)品的運行狀況，科學動態(tài)調(diào)整生產(chǎn)計劃。

2.2 機械制造過程機電自動化技術(shù)融合

自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造行業(yè)的運用，主要體現(xiàn)在機械制造過程和機電自動化技術(shù)之中，具體包括機械設(shè)備檢修、維護、識別等。機械設(shè)備安全穩(wěn)定運行是生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的必要保障，在實際生產(chǎn)過程中技術(shù)人員可以應(yīng)用技術(shù)識別等手段加強設(shè)備信息分析監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，并有效保存設(shè)備故障信息數(shù)據(jù)為后期設(shè)備保養(yǎng)維護提供數(shù)據(jù)支持。目前機械設(shè)計制造應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，醫(yī)療、軍事等行業(yè)都對機械制造產(chǎn)品提出了微型化需求，因此要加強自動化技術(shù)和微型化制造技術(shù)有機融合。此外自動檢測技術(shù)中的基礎(chǔ)設(shè)備儀器和傳感器有機結(jié)合，能夠有效減少人力資本消耗，保障產(chǎn)品質(zhì)量，目前應(yīng)用普及面逐漸擴大。

2.3 計算機綜合制造系統(tǒng)

機械設(shè)計制造包含多種技術(shù)，計算機綜合制造系統(tǒng)能夠?qū)⒏鲉雾椩O(shè)計制造技術(shù)有機融合，并構(gòu)建標準數(shù)據(jù)模型和信息共享平臺，實現(xiàn)制造過程全局監(jiān)控，提高生產(chǎn)效率。計算機集成制造系統(tǒng)通常體現(xiàn)在并行工程之中，根據(jù)生產(chǎn)市場需求合理調(diào)整產(chǎn)品生命周期、縮短研發(fā)制造周期，減少設(shè)計維護投入。

3 機械設(shè)計制造及其自動化的行業(yè)發(fā)展前景

目前科學技術(shù)發(fā)展日新月異，自動化技術(shù)正在從簡單自動操作向智能化方向發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域日益擴大，增加了人類生產(chǎn)生活的便捷性。信息化、綜合性是未來機械設(shè)計制造及其自動化行業(yè)發(fā)展的主要方向。

3.1 數(shù)字信息化

數(shù)字技術(shù)在機械制設(shè)計造行業(yè)的應(yīng)用，是指將機械設(shè)計和機械制造生產(chǎn)的信息轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息，通過計算機系統(tǒng)進行數(shù)字化分析處理，一方面能夠進行在線虛擬產(chǎn)品設(shè)計，提高產(chǎn)品設(shè)計的精確性，并縮短產(chǎn)品設(shè)計周期；另一方面能夠提高產(chǎn)品生產(chǎn)計劃的準確性，保障產(chǎn)品生產(chǎn)效率和企業(yè)經(jīng)濟效益。

3.2 集成化

目前我國機械設(shè)計制造行業(yè)中采用的自動化技術(shù)只是局部生產(chǎn)自動化，還不能將整個生產(chǎn)過程有機融合實現(xiàn)設(shè)計、生產(chǎn)、管理、運營一體化。因此集成一體化是未來機械設(shè)計制造行業(yè)的研究重點之一。

3.3 智能化

自動化技術(shù)最初只能代替人類進行簡單的重復操作，自動化程度低。智能化能夠利用計算機系統(tǒng)加強機械生產(chǎn)全程監(jiān)控，智能分析生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)信息，預警生產(chǎn)故障，減少生產(chǎn)失誤、保障生產(chǎn)過程安全高效。還可以在機械設(shè)計制造自動化技術(shù)之中增加心理學技術(shù)成份，加強機械自動化生產(chǎn)過程的人性特征。

3.4 多元化

機械設(shè)計制造及其自動化是融合了設(shè)計、生產(chǎn)制造、自動化等高科技技術(shù)在內(nèi)的綜合性學科，具有綜合性和多元性。因此在未來發(fā)展過程中必須加強多學科融合發(fā)展，才能有效提高機械制造效率，促進機械設(shè)計制造及其自動化學科持續(xù)發(fā)展。

3.5 綠色節(jié)能化

人類生存離不開資源，但目前人口較多，資源消耗較快，因此我們不僅僅要考慮機械制造行業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，還要著重考慮生產(chǎn)過程的綠色性和節(jié)能性，盡量選用節(jié)能原材料開展生產(chǎn)，高效利用生產(chǎn)原材料，增加原料利用率和循環(huán)使用率，減少廢棄物排放。

綠色是持續(xù)健康發(fā)展的必要條件，將綠色思想融入機械設(shè)計制造行業(yè)，能夠降低械制造行業(yè)的環(huán)境污染，確保行業(yè)健康可持續(xù)運行。

3.6 科技專業(yè)化

機械設(shè)計制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平受技術(shù)人員專業(yè)水平制約。我國目前機械制造專業(yè)人才儲備嚴重不足。因此國家應(yīng)該加強機械設(shè)計制造專業(yè)人才培養(yǎng)，可以通過與國外大學、企業(yè)等合作，學習發(fā)達國家的技術(shù)和創(chuàng)新思維；可以創(chuàng)建專業(yè)技術(shù)培訓機構(gòu)，對相關(guān)技術(shù)工作人員進行專業(yè)技能培訓；還可加強企業(yè)高校合作經(jīng)營，根據(jù)企業(yè)發(fā)展需求設(shè)置相關(guān)專業(yè)，并采取優(yōu)惠政策吸引優(yōu)秀學生報考。專業(yè)技術(shù)人才儲備充足，能夠加強機械制造行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，還能夠增強先進技術(shù)普及范圍。

4 結(jié)語

綜上所述，機械設(shè)計制造行業(yè)是我國現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的重要部分。信息技術(shù)時代，機械設(shè)計制造行業(yè)應(yīng)該積極引進自動化等前沿技術(shù)，循序漸進的實現(xiàn)行業(yè)良性轉(zhuǎn)型。目前機械設(shè)計制造行業(yè)發(fā)展趨勢良好，但還存許多可以優(yōu)化處理的細節(jié)，可以通過加強產(chǎn)業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)，促進機械設(shè)計制造和自動化技術(shù)無縫銜接等辦法，促進我國機械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域可持續(xù)高效發(fā)展。

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