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1、 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展方向 王璽 仇志龍 滿蓉摘 要:現(xiàn)代化的生產(chǎn)規(guī)模讓傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計捉襟見肘,機(jī)電一體化、智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色化、人性化的新的機(jī)械設(shè)計才是當(dāng)代機(jī)械制造行業(yè)的需要。機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展方向必須要遵循機(jī)械制造行業(yè)對機(jī)械設(shè)計的高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求、多樣化,把握好自己的發(fā)展方向,進(jìn)一步推動機(jī)械制造行業(yè)的機(jī)械設(shè)計的進(jìn)步。本文結(jié)合機(jī)械制造的概念和當(dāng)前的機(jī)械制造業(yè)發(fā)展水平,對機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展方向進(jìn)行分析。關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計;自動化;發(fā)展方向引言機(jī)械設(shè)計制造機(jī)械自動化技術(shù)有很多比較關(guān)鍵的技術(shù)門類,這些技術(shù)之間的聯(lián)
2、系也非常的密切,而且有些技術(shù)是基于其他技術(shù)而存在的,多種技術(shù)互相滲透,尋找一個符合機(jī)械制造行業(yè)要求的新的發(fā)展方向迫在眉睫。一、設(shè)計原則1.1機(jī)械功能滿足需求功能實用性強(qiáng)、滿足人們生產(chǎn)生活需求是機(jī)械的設(shè)計制造及其自動化系統(tǒng)的主要目標(biāo)。即對輸入的信息、數(shù)據(jù)進(jìn)行定性化以及定量化處理,在加工運(yùn)算程序的作用下,輸出滿足人們需求的信息與物質(zhì)。機(jī)械自動化系統(tǒng)不僅使產(chǎn)品性能與系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合,實現(xiàn)生產(chǎn)操作的無人操作動,更重要的是減輕了企業(yè)員工的勞動量,提高了產(chǎn)品的科技含金量,使企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益大幅度增加。1.2使用先進(jìn)技術(shù),促進(jìn)創(chuàng)新發(fā)展機(jī)械制造已經(jīng)覆蓋到現(xiàn)實生活中的每一個領(lǐng)域,有的是將一種動能通過設(shè)備的作用轉(zhuǎn)化為另
3、一種能量,進(jìn)行能量之間的相互轉(zhuǎn)化。如內(nèi)燃機(jī)、發(fā)電機(jī)等;有的以物資加工、運(yùn)輸為主。如交換機(jī)床設(shè)備、印刷設(shè)備等;還有的輸入一些信息數(shù)據(jù)后,通過設(shè)備的運(yùn)算模擬實現(xiàn)另一種信息的輸出,進(jìn)行一些信息的處理,如聲音的傳導(dǎo)、傳真機(jī)等。除此而外,機(jī)械制造還有很多特殊機(jī)械的使用,如軍事戰(zhàn)斗裝備、航天飛行器等?,F(xiàn)代先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用,大幅度提高了現(xiàn)代設(shè)備的精確程度及實用性,使得社會生產(chǎn)效率提高。二、機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的優(yōu)勢2.1有效縮減工作實踐,提高效率傳統(tǒng)的機(jī)械制造以人工操作為主,生產(chǎn)一件產(chǎn)品需要花費(fèi)大量的時間和精力,且在生產(chǎn)過程中難以達(dá)到精準(zhǔn)的程度,產(chǎn)品質(zhì)量無法受到保障。機(jī)械設(shè)計制造及其自動化利用先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)
4、,實現(xiàn)技術(shù)和設(shè)備的統(tǒng)一、技術(shù)和產(chǎn)品的統(tǒng)一,用機(jī)械自動化取代人工操作,既能有效減少產(chǎn)品生產(chǎn)的時間,還能夠提高產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量,提高工作效率。2.2有效提高生產(chǎn)的安全性機(jī)械生產(chǎn)必須要注意安全問題,包括產(chǎn)品的質(zhì)量安全和人工的操作安全。在我國,因機(jī)械故障而產(chǎn)生安全問題的事例非常多,主要的原因在于機(jī)械生產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)較多的意外情況,而工廠及工人未能及時采取有效的防治措施。機(jī)械設(shè)計制造實現(xiàn)自動化及智能化生產(chǎn),且能夠形成較為完整的生產(chǎn)體系。通過機(jī)械設(shè)計制造及其自動化系統(tǒng)的設(shè)定,機(jī)械產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中能夠?qū)崿F(xiàn)自我監(jiān)控和自我探測,能夠及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)和操作過程中所出現(xiàn)的意外問題并采取適當(dāng)?shù)拇胧?。智能化和自動化的操作?/p>
5、僅可以免去人工操作的必要,還能有效減少安全事故問題的發(fā)生,進(jìn)一步保證工作的安全性和有效性。2.3操作更加簡單傳統(tǒng)的機(jī)械制造的操作工序相當(dāng)復(fù)雜,工廠工人的操作出錯率較高,嚴(yán)重影響工廠的生產(chǎn)及工人的人身安全。機(jī)械設(shè)計制造及其自動化可以通過控制機(jī)械自動化系統(tǒng)來進(jìn)行任意操作,操作手續(xù)更加簡單,不易出錯且更加安全有效。一般來說,機(jī)械設(shè)計制造及其自動化系統(tǒng)皆具有較為完整的功能,工作人員只需要通過輸入控制程序即可控制多種機(jī)械設(shè)備生產(chǎn),改變生產(chǎn)方式。通過機(jī)械系統(tǒng)的控制,輸入不同的機(jī)械控制程序即可自動實行不同的生產(chǎn)方式,不需要大量的人力物力,能夠有效提高生產(chǎn)的工作效率。其次,機(jī)械設(shè)計制造及其自動化具有自動化和智
6、能化等特征,機(jī)械產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中能夠自動檢測出故障,并自行采取有效措施予以解決。操作更加簡單有效,是機(jī)械設(shè)計制造及其自動化最明顯的特征之一。2.4使用范圍更加廣泛機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的使用范圍十分廣泛,從機(jī)械設(shè)計制造及其自動化學(xué)科來說,其主要涉及的領(lǐng)域就包括工程設(shè)計、機(jī)械裝備、軋鋼、機(jī)電、機(jī)設(shè)等方面。多種技術(shù)的結(jié)合使得機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的功能更加強(qiáng)大,適用范圍也更加廣泛。機(jī)械設(shè)計制造及其自動化能夠滿足不同客戶的不同需求,且隨著機(jī)械自動化的繼續(xù)發(fā)展,且適用范圍還將繼續(xù)發(fā)展擴(kuò)大。2.5能夠減少能耗,有利于環(huán)?,F(xiàn)代科技的發(fā)展使得能源的利用率加大,也給全球帶來更加嚴(yán)重的能源問題,節(jié)約和保護(hù)能源成
7、為了時代發(fā)展的主題。傳統(tǒng)的機(jī)械制造業(yè)需要消耗的能源量較大,且生產(chǎn)過程中容易對生態(tài)環(huán)境造成一定的污染,不利于生態(tài)平衡。機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展使低能耗、高產(chǎn)出成為可能。機(jī)械自動化生產(chǎn)出的產(chǎn)品有著較為明顯的“輕便”和“小巧”的優(yōu)勢,相對傳統(tǒng)機(jī)械制造的產(chǎn)品,機(jī)械自動化產(chǎn)品所需的能耗和原材料較少,在能耗方面具有明顯的優(yōu)勢,且高質(zhì)量的產(chǎn)品容易為企業(yè)帶來更加豐富的經(jīng)濟(jì)收益,促進(jìn)企業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。三、機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展方向3.1實現(xiàn)機(jī)電一體化機(jī)電一體化是指將各種機(jī)械技術(shù)和信息技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合的復(fù)合技術(shù)。目前市場上較為完整的機(jī)電一體化系統(tǒng)為camelview系統(tǒng),camelview系統(tǒng)實現(xiàn)了產(chǎn)品
8、設(shè)計與驗證的一體化,驗證數(shù)據(jù)十分精確,能夠支持較為復(fù)雜的工作環(huán)境,對于提高生產(chǎn)效率具有重要意義。我國機(jī)械自動化的發(fā)展也將朝著機(jī)電一體化繼續(xù)發(fā)展。3.2智能化再發(fā)展機(jī)械設(shè)計制造及其自動化目前已具有智能化的特征。智能化是機(jī)械自動化的標(biāo)志之一,隨著信息技術(shù)的不斷更新發(fā)展還將繼續(xù)深化。實現(xiàn)機(jī)械自動化的高度智能化將能夠進(jìn)一步提高生產(chǎn)的質(zhì)量和效率,減少生產(chǎn)過程中的失誤,進(jìn)一步保障生產(chǎn)的安全性。未來機(jī)械自動化的智能化發(fā)展可以將現(xiàn)代心理學(xué)等知識包含其中,充分模擬人的思維和行為習(xí)慣,使生產(chǎn)更加擬人化和智能化。3.3數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用指的是將生產(chǎn)所需的圖像、聲音等信息通過轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信息,系統(tǒng)通過對數(shù)
9、字進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理實現(xiàn)對產(chǎn)品的模擬,從而完成產(chǎn)品制造。數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用將信息數(shù)據(jù)化,能夠使產(chǎn)品的設(shè)計更加精準(zhǔn),同時能夠簡化產(chǎn)品生產(chǎn)過程,提高生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。3.4產(chǎn)品設(shè)計虛擬化傳統(tǒng)的產(chǎn)品設(shè)計需要設(shè)計人員利用圖紙進(jìn)行,設(shè)計人員完成圖紙設(shè)計后反復(fù)確認(rèn),之后再利用cad進(jìn)行輔助設(shè)計,最后進(jìn)行生產(chǎn)操作。機(jī)械自動化未來的發(fā)展可以考慮將產(chǎn)品設(shè)計虛擬化。產(chǎn)品設(shè)計虛擬化的優(yōu)勢在于可以利用信息技術(shù)在短時間內(nèi)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計,提高設(shè)計的效率,同時能夠進(jìn)一步保證產(chǎn)品設(shè)計的精準(zhǔn)性。3.5科技化發(fā)展機(jī)械自動化的發(fā)展還需要進(jìn)一步完善科技化發(fā)展。雖然現(xiàn)代機(jī)械自動化的發(fā)展已經(jīng)對生產(chǎn)過程實現(xiàn)了系統(tǒng)化操控,但是在遙控等方面還有改進(jìn)。如機(jī)械自動化能夠?qū)崿F(xiàn)技術(shù)監(jiān)控和遙感則能夠使工作人員對生產(chǎn)進(jìn)行遙控,及時解決生產(chǎn)中出現(xiàn)的系列問題。3.6綠色化發(fā)展綠色化發(fā)展史是指機(jī)械制造業(yè)的未來發(fā)展要注重對環(huán)境的保護(hù),機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)要盡量降低對空氣、水源等環(huán)境資源的污染,樹立正確的發(fā)展觀念,促進(jìn)生產(chǎn)和環(huán)境的共同發(fā)展。四、結(jié)束語現(xiàn)代機(jī)械自動化在設(shè)計和制造商的要求比以前更加復(fù)雜,現(xiàn)在人們已經(jīng)認(rèn)識到了保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要性,環(huán)保也變成了機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的要求。機(jī)械的設(shè)計和制造必須要努力滿足這些生產(chǎn)要求,只有
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