提升機械設計的自動化程度

陳星寧

摘要：在經(jīng)濟高速發(fā)展的今天，越來越多的行業(yè)出現(xiàn)了機械代替人工的情況，那么機械設計及其自動化也有了很大程度的發(fā)展，但是機械設計自動化程度依舊有很大的提升空間。

關鍵詞：機械設計;提升空間;自動化

1 ?中國目前的機械設計自動化的狀況

和很多的發(fā)達國家相比，中國的機械設計自動化差距較大，由于中國在此方面的起步相對比較晚，經(jīng)過較長時間的發(fā)展之后雖然取得了較為可喜的成就，但是對于很多的機械設計自動化的研究依舊只是停留在表面，針對機械自動化的設計中已有的客觀規(guī)律沒有很好的把握，而且此行業(yè)的人才不斷流失，很多的年輕人愿意將精力投入到電腦、互聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)之中，目前從事此行業(yè)的設計人員其沒有很強的設計能力而且其具備的經(jīng)驗較少，這就在很大程度上限制了機械設計自動化技術的發(fā)展，對于很多的企業(yè)以及很多當前的設計院而言，其很希望能夠提升機械設計自動化的效率，使得機械產(chǎn)品具有較好的質(zhì)量。現(xiàn)在，由于與國外的差距較大，那么很多人就沒有選擇性的去抄襲接受國外的一些生產(chǎn)技術以及設計理念，其最后無功而返，其根本原因還是脫離了中國的實際，我們從事此行業(yè)要結合實際情況以及結合中國當前的國情，才能夠?qū)C械設計自動化的效果發(fā)揮到最佳。

2 ?機械設計自動化的目標

對于機械生產(chǎn)來說，機械設計自動化技術在實際中是較為重要的，能夠帶動實際的發(fā)展，優(yōu)化實際的生產(chǎn)，使得實際的生產(chǎn)效率有很大程度的提升。

目前中國在進行機械自動化設計中，很大一部分企業(yè)以及科研院所已經(jīng)在二維設計的基礎上進行了三維設計，頂層設計，其充分利用了計算機技術，采用軟件的建模能夠力，對產(chǎn)品設計更加的精準，但是這對設計人員要求相對之前要高很多，首先對計算機技術、數(shù)字控制技術要掌握，除此之外還要有具體的設計經(jīng)驗以及實際的制造經(jīng)驗，綜合具備這樣的技術以及素質(zhì)之后，才可以從事這方面的設計。

總體來說，機械設計自動化技術并不是一項單一的技能，而是體現(xiàn)在整個系統(tǒng)之中的技術，采用計算機技術實現(xiàn)設備的控制，對于機械設計自動化技術來說，其使用的范圍是非常大的，尤其是對于從事制造業(yè)的行業(yè)還有很多設計院，其都在盡量的利用機械設計自動化技術，在整個生產(chǎn)過程中能夠達到整體的完善、使得最終的機械成品具備較高的質(zhì)量，使得機械產(chǎn)品設計的效率更高。

3 ?使得機械設計自動化程度更進一步的方法

3.1 機械設計自動化技術要結合實際

對于中國而言，我們的機械設計自動化技術在很晚的時候才開始起步，相比發(fā)達國家差距較大，這就使得很多人去追求國外的先進技術，盲目的加入到自己的公司或者團隊中，但是沒有結合當前的實際情況，這些引進的技術是虛的，不夠?qū)嵱谩?/p>

對于中國來說，需要時刻認清自己是發(fā)展中國家這一事實，當然需要保持較強的開放性，對于國外的先進技術要吸收，但是需要注意在吸收的同時注重自身的情況，切不可盲目跟風，造成不必要的成本浪費而且使得技術與實際脫節(jié)。相關的設計人員需要對當前的中國機械行業(yè)現(xiàn)狀進一步的了解充分，結合實際在技術方面進行引進或者研發(fā)，以此為基礎建立中國機械工業(yè)發(fā)展的信息系統(tǒng)，而且在此基礎上重視人機界面技術的使用，不斷的進行優(yōu)化，對于國外的先進技術不是單一的復制，要能夠很好的消化吸收。要結合自身的產(chǎn)品以及對應的市場需求做出技術方面的改進，注重自身素質(zhì)的發(fā)展，對于引進的技術能夠具備消化吸收的能夠力而且能夠?qū)⒓夹g應用于實際之中。切實的讓機械設計自動化技術能夠在實際中得到使用，以此為基礎使得中國的工業(yè)能夠得到較大的發(fā)展而且使得中國的經(jīng)濟效益得到進一步的改善。

3.2 節(jié)能環(huán)保、提升效率

當前全球都面臨著能源壓力，對于機械設計自動化技術而言，我們要在完成一定的任務獲取一定的收益比之前，綜合考慮到能源的消耗，避免使得能源耗費嚴重的情況出現(xiàn)，在實際的生產(chǎn)過程中，注重廢水廢氣的排放情況，要進行安全的處理之后才可進行對應的排放。除了注重效率，還要注重整個過程中對環(huán)境造成的影響。

3.3 注重配套設計

對于很多機械設備來說，配套設計是非常重要的，配套設計能夠高速的發(fā)展能夠有效的使得機械設計自動化的規(guī)劃程度得到較大的提升。在整個機械設計過程中，要兼顧的方面非常之多，諸如：計算機技術、零件檢測技術、數(shù)控技術以及自動化技術等全方位的技術要有很大程度的掌握。從事設計的人員要具備較強的專業(yè)性，自身的設計理念以及對應需要的知識水平要有較大程度的提升，在設計過程中需要不斷的學習，綜合機械設計自動化技術以及人力兩方面因素，使其有機結合，在人員的帶動下，注重配套設計的重要性，將機械設計自動化技術不斷推行智能化、數(shù)字化以及綠色化。最終使得機械設計自動化程度得到較大程度的提升。

3.4 加強機械設計自動化技術的發(fā)展

對于機械設計以及機械生產(chǎn)來說，其是一個國家的支柱，能夠有效地促進經(jīng)濟社會的發(fā)展。所以對于機械設計自動化技術而言，國家層面、社會層面、教育層面等的各個層面要能夠給予足夠的重視。

對于中國而言，我們是工業(yè)的大國，還稱不上工業(yè)強國，工業(yè)會顯著的影響中國經(jīng)濟的發(fā)展，所以在機械設備、計算機自動化技術等多方位的結合機械設計自動化的發(fā)展，以此為基礎不斷的發(fā)展成為信息自動化生產(chǎn)以及管理的系統(tǒng)，最終能夠形成以人為主、信息自動化為中心，以單元生產(chǎn)為基礎的生產(chǎn)模式。以教育為根源進行機械設計自動化的發(fā)展，在各大高校要鼓勵開展機械設計自動化相關專業(yè)的學習，大力的促進課程的發(fā)展，注入資金進行必要的教學設備的購買，使得學生在學習過程中能夠及時的接觸實際，在高校教育過程中，要鼓勵學生進一步的創(chuàng)新，能夠綜合各個專業(yè)的知識，抓住機會，能夠在第一時間進行創(chuàng)新，以此為基礎使得越來越多的機械方面高端人才得以培養(yǎng)出來，最終走向社會，在各個方面促進機械設計自動化技術的發(fā)展和進步。

4 ?機械設計自動化的優(yōu)勢

對于現(xiàn)在已有的先進的制造技術、計算機技術、信息技術、接口技術等作為機械設計自動化的很大助力，使得機械設計自動化技術能夠有諸多的可能性。

4.1 機械設計實現(xiàn)較強的網(wǎng)絡化

對于市場來說，存在著很多的變化，那么對于設計角度而言，能夠成立內(nèi)部的數(shù)據(jù)庫，以市場為基礎進行產(chǎn)品的信息的綜合以及客戶的需求的結合，采用網(wǎng)絡的方式把對應的產(chǎn)品資料上傳至設計部門，對設計部門的設計人員對應的產(chǎn)品功能進行技術方面的分析，可以在當前的內(nèi)部庫中相似的產(chǎn)品進行參閱，以此使得設計的整個流程得到很大程度的簡化，使得設計的整個過程達到較大程度的簡化，使得設計效率較大程度的提升。在設計結束之后，針對產(chǎn)品做出對應的仿真以及模擬，在此基礎上能夠?qū)a(chǎn)品的性能得到完善，使其能夠較好的滿足設計以及使用的實際需求，最后能夠?qū)a(chǎn)品的信息返回到對應的數(shù)據(jù)庫內(nèi)，最終生產(chǎn)車間能夠按照相應的信息進行加工得到所需求的產(chǎn)品。

4.2 設計整體要具備一定的數(shù)字化

在機械設計初期，往往采用的是人工進行力的計算、彎曲強度的計算、屈服強度的計算、質(zhì)量的計算等，全方位的計算來確定整個結構的強度以及整個機構的重量還有使用時間等綜合性設計的需要參數(shù)，因此需要設計的時間較長而且計算的難度較大，稍有差錯就會使得整個設計出現(xiàn)非常大的失誤。當前的針對機械自動化設計而言，主要采用計算機技術進行，利用“UG”、“SolidWorks”等等的三維仿真軟件，以此能夠?qū)φ麄€設計的系統(tǒng)做出三維化的模型，而且能夠進行對應的計算，取代人工進行實際的試驗，使得設計更加的直觀化。而且很多軟件針對各個方面專門的推出對應的模塊，諸如汽車設計模塊、礦用液壓支架設計模塊等等，能夠便于設計者進行對應的設計，使得設計的精度以及設計的效率有了非常大的提升。在設計中能夠最大程度的模擬實際使用過程中的情況，對設計的強度、設計成本、制造成本、使用壽命等的各個角度實現(xiàn)了設計最初的考慮，讓設計的全過程體現(xiàn)出數(shù)字化。而且利用軟件的各大模塊實現(xiàn)了自頂向下的設計，讓設計不再繁瑣，實現(xiàn)整體與部分的聯(lián)動，使得設計趨向于智能化，從整體的角度考慮，能夠確保設計最終的整個系統(tǒng)達到使用的要求和最初設計的使用效果。

5 ?車輛設計中機械設計自動化理念的應用

在當前的車輛設計制造中，已經(jīng)較好的使用了計算機技術進行車輛的設計，在實際的制造組裝流水線上更是機械設計自動化的前沿，尤其是汽車內(nèi)部發(fā)動機內(nèi)燃氣的設計，其對于設計的要求非常之高。CAD/CAM技術的成熟應用使得汽車在設計制造整個過程中能夠自頂向下，依照外形、性能、空間、軸距、扭矩、風阻系數(shù)等等各項因素綜合起來進行，可以以計算機為基礎建模從而模擬的進行碰撞試驗、爬坡試驗、通過性試驗等，這就讓機械設計自動化的優(yōu)勢發(fā)揮到極致。在整個設計制造過程中，自動化比例不斷攀升，使得汽車成本不斷下降，其中，較好的達到了生產(chǎn)自動化、檢測自動化、信息自動化，完美的將CAM以及CAPP技術的優(yōu)勢發(fā)揮出來。使得汽車在制造階段能夠達到較好的集成化、智能化以及敏捷化，這就是機械設計自動化的階段性目標。

6 ?結語

當前隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展，人們對于生產(chǎn)生活的要求不斷的提升，那么就需要較大程度的自動化去滿足，在人們衣食住行等全方位的提升人們的生活品質(zhì)，機械設計自動化技術能夠較好的提升一個國家的綜合實力，能夠全方位增強各個行業(yè)的機械化程度，讓人們從繁重的勞動中解脫出來?？梢娞嵘龣C械設計自動化程度是有很大必要的。

參考文獻：

[1]劉武發(fā)，劉德平.機電一體化設計基礎[M].北京化學工業(yè)出版社，2007，5.

[2]楊世明，騰獻銀，趙鎮(zhèn)宏，段巍.機械設計[M].電子工業(yè)出版社出版，2007，3.

[3]張建民，等.機電一體化系統(tǒng)設計[M].北京：高等教育出版社，2001.

[4]趙松年，張奇鵬.機電一體化機械系統(tǒng)設計[M].北京：機械工業(yè)出版社，1996.

[5]齊衛(wèi)紅，林春麗，王永紅.過程控制系統(tǒng)[M].北京：電子工業(yè)出版社出版，2007，5.

[6]劉巨良.過程控制儀表[M].北京：化學工業(yè)出版社，1998.

[7]溫希東.自動控制原理及其應用[M].西安：西安電子科技大學出版社，2014.