機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化應(yīng)用研究

王立昊

（陜西服裝工程學(xué)院，西安 712046）

隨著我國(guó)現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平不斷提升，不但加快了新技術(shù)的產(chǎn)生與應(yīng)用，也對(duì)傳統(tǒng)工藝進(jìn)行了創(chuàng)新與完善。機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)作為我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)化領(lǐng)域中重要的組成部分，其機(jī)械設(shè)計(jì)制造水平關(guān)系著我國(guó)綜合實(shí)力的提高。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化技術(shù)的概念分析

1.1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造的概念

機(jī)械設(shè)計(jì)制造主要包括化工機(jī)械、機(jī)床、儀器、紡織機(jī)械、工具以及起重運(yùn)輸機(jī)械等。機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作可以為相關(guān)部門提供重要的技術(shù)裝備，促進(jìn)我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。站在理論角度分析，機(jī)械設(shè)計(jì)與制造屬于一門學(xué)科，是院校中非常重要的學(xué)科。機(jī)械設(shè)計(jì)制造專業(yè)教學(xué)內(nèi)容主要包括電工、金工、電子實(shí)習(xí)以及生產(chǎn)實(shí)習(xí)等多個(gè)部分，主要學(xué)習(xí)相關(guān)的力學(xué)與機(jī)械工程知識(shí)內(nèi)容。

1.2 自動(dòng)化技術(shù)的概念

自動(dòng)化技術(shù)涉及到的內(nèi)容較多，本身屬于一項(xiàng)綜合性技術(shù)。在具體的應(yīng)用過程中，它與系統(tǒng)工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)、液壓氣壓技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)以及控制論之間都有密切聯(lián)系。應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)時(shí)，計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制論屬于兩項(xiàng)重要的影響因素。另外，自動(dòng)化技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中呈現(xiàn)出一定的多樣性，主要是因?yàn)樯婕暗臋C(jī)械功能較多。控制技術(shù)體現(xiàn)出了一定的智能化特點(diǎn)。工業(yè)自動(dòng)化是自動(dòng)化技術(shù)主要的發(fā)展方向。自動(dòng)化技術(shù)水平的不斷提升，大大促進(jìn)了我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展，廣泛應(yīng)用于化工行業(yè)和石油等行業(yè)。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用不僅可以在一定程度上提升生產(chǎn)質(zhì)量，還能有效提升勞動(dòng)生產(chǎn)效率[1]。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)

應(yīng)用以往的機(jī)械設(shè)計(jì)制造模式通常需要投入較多的人力與物力，所以很難有效提升生產(chǎn)效率。在自動(dòng)化機(jī)械設(shè)計(jì)和制造過程中，合理應(yīng)用了科學(xué)技術(shù)，能夠以自動(dòng)化的形式完成信息處理和系統(tǒng)控制工作。與以往的機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)相比，以智能化技術(shù)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工操作模式能夠發(fā)揮明顯的優(yōu)勢(shì)。第一，有利于提升生產(chǎn)安全性。生產(chǎn)過程中遇到一些緊急事件時(shí)，通過合理應(yīng)用自動(dòng)化設(shè)備可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)斷電、報(bào)警以及診斷，從而在一定程度上提升整個(gè)生產(chǎn)過程的安全性，保障工作人員的人身安全。第二，有利于提升生產(chǎn)效率。合理應(yīng)用自動(dòng)化設(shè)備可以解決傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中存在的工作效率低的問題，以智能化代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工操作方式，充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)技術(shù)的控制作用，保證系統(tǒng)能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成各項(xiàng)工作，從而提升生產(chǎn)效率[2]。第三，有利于減少生產(chǎn)成本投入。通過自動(dòng)化機(jī)械設(shè)計(jì)制造可以有效減少人力與物力投入，也能實(shí)現(xiàn)原材料的充分利用，減少原材料消耗，從而降低生產(chǎn)成本。第四，有利于提升生產(chǎn)過程穩(wěn)定性。與傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)方式相比，自動(dòng)化生產(chǎn)過程可以滿足一定的穩(wěn)定性要求，提高商品的合格率。在電子系統(tǒng)應(yīng)用的基礎(chǔ)上，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以全面檢測(cè)整個(gè)生產(chǎn)過程，從而提升生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性。

3 提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化水平的相關(guān)策略

3.1 提升機(jī)械設(shè)計(jì)與自動(dòng)化的技術(shù)水平

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，相關(guān)部門逐漸加強(qiáng)了對(duì)現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的支持力度。為了合理解決機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用存在的問題，相關(guān)企業(yè)應(yīng)該加大資金方面的投入，提升機(jī)械設(shè)計(jì)與自動(dòng)化技術(shù)水平。首先，應(yīng)該調(diào)整現(xiàn)有的設(shè)計(jì)技術(shù)準(zhǔn)則。在現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展背景下，相關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新，深入研究機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化技術(shù)。其次，加強(qiáng)技術(shù)人員的培訓(xùn)工作。通過學(xué)習(xí)使技術(shù)人員全面掌握相關(guān)的專業(yè)知識(shí)與技能，從而進(jìn)一步提升機(jī)械設(shè)備制造及自動(dòng)化技術(shù)水平。最后，不斷創(chuàng)新開發(fā)更加先進(jìn)的技術(shù)，逐漸引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)提升我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)水平，并以此為基礎(chǔ)不斷創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的發(fā)展[3]。

3.2 生產(chǎn)過程自動(dòng)化

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的發(fā)展提升了機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)效率和質(zhì)量，有效減少了生產(chǎn)時(shí)間，節(jié)省了人力資源，降低了產(chǎn)品的損失概率，最大程度發(fā)揮了產(chǎn)品的應(yīng)用價(jià)值。生產(chǎn)過程自動(dòng)化不僅能夠提升企業(yè)生產(chǎn)安全性與穩(wěn)定性，還能合理解決生產(chǎn)過程中存在的安全隱患問題，保障了工作人員的人身安全。如圖1所示，為某工廠的自動(dòng)化裝配生產(chǎn)線，不僅節(jié)省了人力、物力以及財(cái)力，而且還有效的提升了生產(chǎn)效率。

圖1 某工廠自動(dòng)化的裝配生產(chǎn)線

但是，在現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展的背景下，技術(shù)人員需要進(jìn)一步提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化水平，采取措施進(jìn)一步優(yōu)化與完善智能化控制，深入分析目前機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化技術(shù)中存在的缺陷問題，從而充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的價(jià)值，提升企業(yè)自動(dòng)化發(fā)展水平和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益，從而促進(jìn)企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)穩(wěn)定發(fā)展[4]。

3.3 提高對(duì)配套發(fā)展的重視程度

要提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化水平，配套發(fā)展是關(guān)鍵。具體來講，機(jī)械、微電子以及計(jì)算機(jī)等技術(shù)進(jìn)一步的研發(fā)和應(yīng)用，以及自動(dòng)控制理論的研究，都能促進(jìn)機(jī)械制造及自動(dòng)化技術(shù)的創(chuàng)新。因此，為實(shí)現(xiàn)配套設(shè)備及技術(shù)的發(fā)展，不僅要研究電子學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、零件檢測(cè)技術(shù)及機(jī)床裝料自動(dòng)化等，也要重視實(shí)際生產(chǎn)過程中程序數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用，如下圖所示為某數(shù)控加工室，盡可能在高效、可靠自動(dòng)化生產(chǎn)線的輔助下，研發(fā)出可用于管理生產(chǎn)的信息系統(tǒng)和自動(dòng)化控制系統(tǒng)等，并將其落實(shí)于實(shí)踐。

圖2 數(shù)控加工室

4 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化未來發(fā)展方向

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化未來發(fā)展方向主要包括以下方面。第一，網(wǎng)絡(luò)化。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，計(jì)算機(jī)技術(shù)廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化方面，不但減少了人員工作總量，還降低了工作難度。在網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程技術(shù)不斷發(fā)展的背景下，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化也會(huì)面向網(wǎng)絡(luò)化的方向不斷發(fā)展。第二，模塊化。因?yàn)闄C(jī)械化自動(dòng)化產(chǎn)品涉及的種類較多，所以應(yīng)該以產(chǎn)品接口為依據(jù)，加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品單元設(shè)計(jì)工作。產(chǎn)品單元主要涉及環(huán)境接口、電氣接口、機(jī)械接口以及動(dòng)力接口等，需要充分考慮接口的通用性，以保證機(jī)械產(chǎn)品的系列化發(fā)展。新研究的機(jī)械設(shè)備要具備控制單元、動(dòng)力單元以及保準(zhǔn)單元。控制單元的主要功能是測(cè)距、圖形處理以及圖像識(shí)別等。動(dòng)力單元的主要功能是智能減速和電力機(jī)減速。保準(zhǔn)單元的主要功能是開展各項(xiàng)典型操作與促進(jìn)各單元工作的順利實(shí)施，充分體現(xiàn)模塊化產(chǎn)品的個(gè)性化優(yōu)勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械化技術(shù)的創(chuàng)新。第三，綠色化。如今環(huán)境保護(hù)問題已逐漸引起了人們的高度重視，因此機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化在未來發(fā)展中應(yīng)該合理應(yīng)用環(huán)境節(jié)能技術(shù)，從而滿足現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展要求[5]。

5 結(jié)語

隨著現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量提出了更高的要求。因此，相關(guān)工作人員要加強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的研究工作，合理解決機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化應(yīng)用過程中存在的問題，有效提升生產(chǎn)效率與質(zhì)量，保證整個(gè)生產(chǎn)過程的安全性與穩(wěn)定性，使機(jī)械設(shè)備向智能化的方向不斷發(fā)展，從而更好地滿足社會(huì)發(fā)展要求。