淺析機械設(shè)計制造及其自動化的特點與優(yōu)勢及發(fā)展趨勢

金坤祥

【摘 要】機械設(shè)計制造及其自動化在解決現(xiàn)代工程中的復雜性問題方面有著重要的作用，它交叉性的融入自動控制技術(shù)、信息技術(shù)、計算機科學技術(shù)等，為機械設(shè)計制造及其自動化提供了技術(shù)基礎(chǔ)。自動化機械設(shè)備的應用不僅提高了生產(chǎn)線生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，還分擔了人力資源的勞動強度，降低了綜合成本。本文主要分析了機械設(shè)計制造及其自動化的特點，應用優(yōu)勢，探討了機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展現(xiàn)狀及未來的發(fā)展趨勢。旨在為機械設(shè)計制造及其自動化應用提供一些參考建議。

【關(guān)鍵詞】機械設(shè)計制造及其自動化;優(yōu)勢;特點;發(fā)展趨勢

引言

隨著我國科學技術(shù)的不斷發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)發(fā)生了極大的改變。傳統(tǒng)的機械制造工業(yè)隨著計算機技術(shù)、遠程控制技術(shù)、智能設(shè)備等應用，自動化生產(chǎn)水平不斷提高，具有機械設(shè)計制造及其自動化優(yōu)勢的設(shè)備及其生產(chǎn)系統(tǒng)應用而生，促進了工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量和效率的提高，為我國工業(yè)自動化發(fā)展開拓出更大的發(fā)展空間。研究機械設(shè)計制造及其自動化的特點和優(yōu)勢，對于我們進一步的了解和認識機械設(shè)計制造及其自動化應用有著重要的意義。

一、機械設(shè)計制造及其自動化的特點

（一）自動化程度高

機械設(shè)計制造及其自動化采用集成技術(shù)，將計算機輔助設(shè)計、計算機輔助工程、成組技術(shù)、計算機輔助工藝過程設(shè)計、計算機輔助制造、計算機仿真技術(shù)、工程數(shù)據(jù)庫等技術(shù)集成為計算機集成制造系統(tǒng)。計算機集成制造系統(tǒng)由計算機網(wǎng)絡(luò)工程設(shè)計系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)、質(zhì)量保證系統(tǒng)、制造自動化系統(tǒng)、通訊技術(shù)、數(shù)據(jù)庫等構(gòu)成^[1]。計算機集成制造系統(tǒng)具有設(shè)計、分析、生產(chǎn)、管理等多種功能，其系統(tǒng)能夠兼容軟件、硬件和多種編程語言，其中制造自動化系統(tǒng)具有較高的柔性，加工適應性較好，可實現(xiàn)多產(chǎn)品的自動化生產(chǎn)，具有自動化生產(chǎn)程度高的特點。

（二）生產(chǎn)效率快

機械設(shè)計制造及其自動化生產(chǎn)過程中，一般有數(shù)臺交工設(shè)備、不同規(guī)模的設(shè)備及其制造系統(tǒng)同時生產(chǎn)加工，技術(shù)人員只需要通過總計算機數(shù)控設(shè)備進行管理和操作，全程依靠信息傳輸實現(xiàn)管理和遠程工程。相比傳統(tǒng)的機械生產(chǎn)，不僅減少了生產(chǎn)加工線的勞動人員，并且具有生產(chǎn)快而精的特點，避免了不合格生產(chǎn)產(chǎn)品的浪費，整體的提升了生產(chǎn)加工的效率。

（三）生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)

機械設(shè)計制造及其自動化的關(guān)鍵技術(shù)由通信系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、道具傳送和管理系統(tǒng)、物流系統(tǒng)、監(jiān)測監(jiān)控系統(tǒng)、管理控制系統(tǒng)等參與，在產(chǎn)品設(shè)計制造及其自動化生產(chǎn)加工的過程中，可在線自動采集和處理數(shù)據(jù)，自動加工和控制對象，并且可根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)、生產(chǎn)環(huán)境的變化自動的調(diào)整生產(chǎn)狀態(tài)，因此對于產(chǎn)品加工狀態(tài)可控制性較好，加工的產(chǎn)品精度高、質(zhì)量優(yōu)，并且還可以滿足多種產(chǎn)品的批量生產(chǎn)^[2]。

（四）安全性高

機械加工具有較高的危險性，機械設(shè)計制造及其自動化生產(chǎn)在生產(chǎn)管理中采用自動化或半自動化管理方式，大部分的操作、管理都幾乎通過遠程管理即可控制設(shè)備和生產(chǎn)狀態(tài)，通過計算機編程進行生產(chǎn)工藝參數(shù)的調(diào)整。借助機械設(shè)計制造及其自動化生產(chǎn)直接的減少了人員與機械生產(chǎn)設(shè)備的接觸，自動化的管理狀態(tài)在解放勞動力的同事確保了生產(chǎn)的安全性，極大的減少了生產(chǎn)過程中安全事故的發(fā)生。

二、機械設(shè)計制造及其自動化的優(yōu)勢

（一）集成化優(yōu)勢

機械設(shè)計制造及其自動化應用計算機集成制造系統(tǒng)，系統(tǒng)具有高度集成化的優(yōu)勢，這一優(yōu)勢是自動化生產(chǎn)加工具有更多功能。相對于傳統(tǒng)的機械加工，該系統(tǒng)及管理與制造技術(shù)、自動化技術(shù)、信息技術(shù)等于一體，將分散的機械加工工藝集成與一體，使其具有高度自動化功能。系統(tǒng)集成的同事也將系統(tǒng)功能集成為一體，集成化的功能在機械設(shè)計制造及其自動化生產(chǎn)中集中反映為設(shè)計、加工、檢驗、市場、銷售、服務(wù)等方面，使系統(tǒng)服務(wù)范圍不斷的擴大，自動化程度不斷的加深，自動化廣度不斷的向外延伸。

（二）智能化優(yōu)勢

基于高度集成化的優(yōu)勢，再加上自動化技術(shù)、自動化設(shè)備的應用，機械設(shè)計制造及其自動化具備了部分人工智能。人工智能反映再生產(chǎn)管理中，具體表現(xiàn)為對于生產(chǎn)信息的自動化采集、自動化關(guān)聯(lián)、自動化分析、自動化處理、自動化產(chǎn)品涉及等方面。實際上，機械設(shè)計制造及其自動化在集成化基礎(chǔ)上，將生產(chǎn)原料、生產(chǎn)過程、生產(chǎn)管理、財務(wù)管理等活動進行關(guān)聯(lián)，使其連接為一個整體，因此生產(chǎn)過程中可通過數(shù)據(jù)庫集中訪問所有的相關(guān)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)企業(yè)的計算機化與自動化。在設(shè)計方面，企業(yè)內(nèi)部則可以通過自動化獲取資源并整合利用資源，從而來縮短設(shè)計周期，提高生產(chǎn)效率。這是機械設(shè)計制造及其自動化在智能化方面得到優(yōu)勢^[3]。機械制造及其自動化的核心思想應用高度計算機化的綜合人際系統(tǒng)來實現(xiàn)對生產(chǎn)經(jīng)營、技術(shù)、人力資源的管理，而基于硬件、軟件高度集成化的基礎(chǔ)生，在提高人工智能在設(shè)計、生產(chǎn)、銷售等各個環(huán)節(jié)的應用，就成為其智能化最大的優(yōu)勢。

三、機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢

機械設(shè)計制造及其自動化最早應用于20世紀20年代。在設(shè)計方面，機械設(shè)計與制造技術(shù)的設(shè)計思路為自動化的發(fā)展提供了基礎(chǔ)。在管理方面，先進的數(shù)字化管理理念應用于企業(yè)的運營管理中，提高了機械設(shè)計制造與自動化的管理的專業(yè)性。在自動化技術(shù)方面，越來越多的企業(yè)應用機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)，其技術(shù)含量也在不斷的提高。相對于傳統(tǒng)的機械設(shè)計與制造，機械設(shè)計制造與自動化功能更多，可適應更加復雜的環(huán)境，因此應用范圍相對較廣。目前，機械設(shè)計與制造及其自動化主要朝著智能化的方向發(fā)展。隨著人工智能的引入，機械設(shè)計制造及其自動化中程度不斷提高。系統(tǒng)集成與智能設(shè)備共同構(gòu)建起智能體系，進一步提高了機械設(shè)計及其自動化的智能化。人工智能的引入使得機械設(shè)計制造及其自動化具有了深入挖掘數(shù)據(jù)、分析和處理更復雜的問題功能，這就使部分設(shè)備具有了簡單的人腦能力。設(shè)備智能化程度提高后，人員的操作壓力相應降低。此外，智能化的發(fā)展趨勢還體現(xiàn)在企業(yè)綜合化運營管理方面，通過對原材料、設(shè)計、生產(chǎn)、銷售、市場等關(guān)聯(lián)性管理，提高了資源的綜合利用率，減少了資源的損耗，降低了生產(chǎn)的綜合成本。人工智能在生產(chǎn)線中的應用，替代人工完成部分繁瑣、復雜、危險的操作，確保了人員的安全^[4]。

結(jié)語

綜上所述，機械設(shè)計制造及其自動化將傳統(tǒng)制造工藝與自動化技術(shù)相結(jié)合，具有自動化程度高、生產(chǎn)效率快、生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)的特點。機械設(shè)計制造及其自動化采用計算機集成制造系統(tǒng)，它的主要特征是智能化和集成化。其中集成化機械設(shè)計、加工、檢驗、銷售的工程集成為一體，使系統(tǒng)具備一體化的功能，增加了機械設(shè)計制造及其自動化的廣度，而智能化則使機械化具備了自動化的功能，提高了自動化的程度。機械設(shè)計制造及其自動化的繼承與智能化優(yōu)勢，恰好滿足市場的應用需求，為生產(chǎn)者和管理者提供了更好的生產(chǎn)管理平臺，使生產(chǎn)者能夠更加敏銳的感知市場的變化，從而迅速的應對市場變化，在整體觀念下調(diào)整生產(chǎn)戰(zhàn)略和管理計劃，提高市場競爭力。以上優(yōu)勢都決定機械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展在未來工業(yè)發(fā)展中有著廣闊的發(fā)展空間和更好的發(fā)展前景。

參考文獻：

[1]梁喜佳，張洪偉.淺析機械設(shè)計制造及其自動化的特點與優(yōu)勢及發(fā)展趨勢[J].科技創(chuàng)新與應用，2016（06）：126.

[2]徐媛媛，羅霽.淺析機械設(shè)計制造及其自動化的特點與優(yōu)勢及發(fā)展趨勢[J].農(nóng)家參謀，2018（11）：85.

[3]王迎，張金山.淺談機械設(shè)計制造及其自動化的特點與優(yōu)勢及發(fā)展趨勢[J].世界有色金屬，2018（18）：42-43.

[4]王衛(wèi)東.淺析機械設(shè)計制造及其自動化的特點與優(yōu)勢及發(fā)展趨勢[J].內(nèi)燃機與配件，2017（16）：112.

（作者單位：安徽雙樺熱交換系統(tǒng)有限公司）