探討機(jī)械制造及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

1、探討機(jī)械制造及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì) 引言：近年來(lái)，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展起來(lái)。一系列自動(dòng)化的機(jī)械設(shè)備代替了傳統(tǒng)的手工制造，一批批勞動(dòng)的工人變成了操作電腦的技術(shù)工種。機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動(dòng)化模式大大提升設(shè)備生產(chǎn)效率的同時(shí)，也保證了其質(zhì)量要求，因此自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)在未來(lái)的時(shí)間里有著無(wú)限發(fā)展的可能。一、我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)和自動(dòng)化的概述1、經(jīng)濟(jì)全球化背景下的機(jī)械制造業(yè)機(jī)械制造業(yè)指從事各種動(dòng)力機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī)械、農(nóng)業(yè)機(jī)械、冶金礦山機(jī)械、化工機(jī)械、紡織機(jī)械、機(jī)床、工具、儀器、儀表及其他機(jī)械設(shè)備等生產(chǎn)的行業(yè)。在21 世紀(jì)初，現(xiàn)代化高新技術(shù)運(yùn)用到了機(jī)械制造業(yè)中，這樣機(jī)械制造業(yè)發(fā)展就趨于四化，即

2、柔性化、迅捷化、智能化、 信息化。 從 20 世紀(jì)末到21 世紀(jì)初， 在機(jī)械制造業(yè)這個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)生了前所未有的變化。信息技術(shù)和高新技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)中。在傳統(tǒng)的機(jī)械制造業(yè)中有了很大的技術(shù)突破。2、我國(guó)機(jī)械制造業(yè)和自動(dòng)化的現(xiàn)狀20 世紀(jì) 90 年代初，由于cims 技術(shù)的廣泛應(yīng)用，擁有cims 實(shí)驗(yàn)中心及7 個(gè)開放的實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)建成。不僅如此，在全國(guó)還建立了cims 的幾個(gè)研究項(xiàng)目。比如 cims 總體與集成技術(shù)、cims 軟件工程與標(biāo)準(zhǔn)化等等一些項(xiàng)目，這些項(xiàng)目都取得了非常喜人的成績(jī)。但由于大部分的機(jī)械制造企業(yè)底子非常薄弱，并沒有完全的發(fā)揮作用。所以，在機(jī)械制造上，我國(guó)與發(fā)達(dá)的工業(yè)國(guó)家還

3、是存在不小的差距。從20 世紀(jì) 20 年代以來(lái)，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)得到發(fā)展應(yīng)用，在這幾十年中，自動(dòng)化已經(jīng)得到了迅猛的發(fā)展。由于近年計(jì)算機(jī)的高度集成化，機(jī)械自動(dòng)化采用了計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，這讓機(jī)械自動(dòng)化得到了很好的發(fā)展。目前只有少數(shù)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的某些生產(chǎn)部門達(dá)到非常成熟的自動(dòng)化，但大多數(shù)的國(guó)家都還處于初級(jí)階段的自動(dòng)化，我國(guó)也是其中的一員。我國(guó)的自動(dòng)化技術(shù)還不成熟，要想跟上社會(huì)的快速發(fā)展進(jìn)度就必須努力提長(zhǎng)升自動(dòng)化技術(shù)。二、傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造存在的缺陷1、生產(chǎn)效率低傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造，使用了大量的人工勞動(dòng)力。根據(jù)不同的產(chǎn)品部件，安排不同的技術(shù)工種對(duì)其進(jìn)行操作，并由指定的工人進(jìn)行產(chǎn)品的焊接操作。環(huán)節(jié)越多越容

4、易發(fā)生錯(cuò)誤。而且人的勞動(dòng)力是有限的，精力更是有限的，隨著勞動(dòng)時(shí)間的不斷增加，他們的勞動(dòng)效率也在不斷下降。因此傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造耗費(fèi)了大量的勞動(dòng)力，卻不能有效提高生產(chǎn)效率。2、產(chǎn)品質(zhì)量不高傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造消耗了大量的勞動(dòng)力，人們不斷地重復(fù)著相同的工作。隨著工作時(shí)間的增加，工人們會(huì)感覺到疲憊，此時(shí)生產(chǎn)流程上最容易發(fā)生錯(cuò)誤。產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量會(huì)隨著時(shí)間的增加變得越來(lái)越差。如果是精細(xì)的產(chǎn)品，其生產(chǎn)過程中，需要大量精密的操作，這些操作如果是人工進(jìn)行的，本身就存在著技術(shù)失誤的可能性。再加上工人們勞累程度等多方面因素，工人出現(xiàn)操作失誤的可能性就會(huì)變大，因此傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品，一定有著不同的不合格

5、率。但如果換成機(jī)器自動(dòng)化生產(chǎn)，那么產(chǎn)品的質(zhì)量就會(huì)大幅度提高。3、工作強(qiáng)度大安全性低由于傳統(tǒng)的工業(yè)設(shè)計(jì)制造需要大量工人，而生產(chǎn)廠家往往為了節(jié)省成本，會(huì)壓縮自己的生產(chǎn)場(chǎng)地，往往幾百個(gè)工人會(huì)擠在一個(gè)生產(chǎn)車間中。這樣雖然能夠節(jié)約成品，但是稍微一點(diǎn)的管理失誤就會(huì)產(chǎn)生巨大的安全隱患問題。擁擠的生產(chǎn)車間里，需要配備相當(dāng)多的消防設(shè)施，但盡管如此只要稍微有一點(diǎn)操作失誤，就是引起整個(gè)生產(chǎn)車間的混亂。更重要的是一旦發(fā)生了安全問題，幾百個(gè)人在一個(gè)車間里也會(huì)發(fā)生踩踏事件。因此傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造存在著安全隱患問題，設(shè)備的安全性能也是較低的。三、機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化的發(fā)展方向1、環(huán)?；m然機(jī)械自動(dòng)化帶來(lái)了生產(chǎn)力的革新，但是大

6、量機(jī)器的引進(jìn)，也造成了廢棄物的污染問題。在今后的發(fā)展中，我們應(yīng)該把機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)和環(huán)保技術(shù)相結(jié)合，機(jī)器產(chǎn)生的廢料和污染物應(yīng)該自動(dòng)循環(huán)到環(huán)保機(jī)器中，從而實(shí)現(xiàn)再生產(chǎn)。2、機(jī)電一體化、微型化機(jī)電一體化是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的延伸，同時(shí)也是后者的重要發(fā)展方向。目前，很多產(chǎn)業(yè)都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化堯自動(dòng)化的發(fā)展，而提供能量的重要來(lái)源就是電力，因此將電力與機(jī)械工程緊密的結(jié)合在一起，有利于我國(guó)工業(yè)自動(dòng)化堯全面化、科技化的發(fā)展。微型化是當(dāng)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的重要發(fā)展方向，由于目前消費(fèi)者對(duì)使用設(shè)備如手機(jī)堯數(shù)碼相機(jī)等的要求是小巧堯輕便，因此笨重的3、模塊化發(fā)展針對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品研發(fā)，自動(dòng)化屬于系統(tǒng)性、復(fù)雜性的工程

7、，所涉及產(chǎn)品規(guī)格、種類繁雜。現(xiàn)階段，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化研發(fā)，若想實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品接口生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化，還存在一定難度。所以，通過模塊化處理技術(shù)，目的就是為簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)流程。系統(tǒng)模塊化，就是復(fù)雜、龐大的設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行分解，建立良好管理模塊。利用標(biāo)準(zhǔn)單元模式，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的快速研發(fā)，使產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模日益擴(kuò)大，進(jìn)而分解模塊，簡(jiǎn)化處理機(jī)械產(chǎn)品。4、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展近些年來(lái)，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)興起和日益發(fā)展，使人民生產(chǎn)、生活發(fā)生巨大改變。隨著互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展，加速了全球經(jīng)濟(jì)一體化。對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)而言，其產(chǎn)品換代、理論更新，均離不開互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。提高機(jī)械設(shè)計(jì)、自動(dòng)化發(fā)展，必須緊密聯(lián)系互聯(lián)網(wǎng)，利用互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控技術(shù)、遠(yuǎn)程控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)操作、動(dòng)態(tài)化控

8、制，利用計(jì)算機(jī)安全、云計(jì)算數(shù)據(jù)、局域網(wǎng)等互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，為機(jī)械設(shè)計(jì)、自動(dòng)化發(fā)展創(chuàng)造良好網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行環(huán)境?？傊?，隨著互聯(lián)網(wǎng)不斷發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品和互聯(lián)網(wǎng)聯(lián)系日益緊密，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)、自動(dòng)化發(fā)展而言，網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展是其重要、關(guān)鍵的發(fā)展方向。5、數(shù)字化數(shù)字化的出現(xiàn)不僅僅是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果，更是多種學(xué)科技術(shù)相交叉融合的結(jié)果，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)而言，這種數(shù)字化技術(shù)不僅僅可以利用圖片、數(shù)據(jù)等形式將信息資源進(jìn)行有效的整合以及分析重組，更能清晰的對(duì)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行仿真模擬試驗(yàn)，以便更好的將產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及功能準(zhǔn)確的反饋給消費(fèi)者，讓他們清楚的了解到產(chǎn)品性能及其質(zhì)量。對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造的操作人員而言，更能準(zhǔn)確的使用產(chǎn)品，從而進(jìn)行產(chǎn)

9、品生產(chǎn)設(shè)計(jì)的加工與使用。更大范圍的來(lái)講，可以利用數(shù)字化的發(fā)展模式，有效的聚集世界各地的先進(jìn)生產(chǎn)力及其發(fā)展水平，利用網(wǎng)絡(luò)信息動(dòng)態(tài)，將同類產(chǎn)品進(jìn)行分析對(duì)此，不斷改革加以創(chuàng)新，這也是未來(lái)社會(huì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。6、虛擬化隨著信息化的不斷變化與發(fā)展，科學(xué)技術(shù)的大量涌現(xiàn)，大大推動(dòng)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)的發(fā)展。就傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造而言，從某種程度上不僅僅浪費(fèi)了大量的人力、物力、財(cái)力，而且在一定程度上也影響了機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)的發(fā)展。尤其是在設(shè)計(jì)的過程中往往都是由設(shè)計(jì)人員憑借其以往的經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，通過實(shí)驗(yàn)在完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)的整個(gè)過程。一定意義上存在著與實(shí)際生產(chǎn)操作不相符的情況，利用計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)，不僅僅可以減少這種誤差，更加能精準(zhǔn)的進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，大大減少了人力、物力等浪費(fèi)的現(xiàn)象，因此，虛擬技術(shù)的使用將是機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)未來(lái)發(fā)展的主要技術(shù)之一。7、智能化發(fā)展對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)而言，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制技術(shù)，就是為提高生產(chǎn)作業(yè)、機(jī)械制造的智能化。 立足機(jī)械設(shè)計(jì)角度，智能化是立足動(dòng)力學(xué)、社會(huì)學(xué)與心理學(xué)理論角度，結(jié)合人工智能技術(shù)與 計(jì)算機(jī)技術(shù)學(xué)科等，將其納入機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)科。通過交叉學(xué)科建設(shè)，有效吸取機(jī)械設(shè)計(jì)智能化 發(fā)展新方法與新思維。利用人工智能模擬技術(shù)，就是使機(jī)器行為與人腦推理、邏輯、決策等 思維能力類似，在未來(lái)發(fā)展中，智能化機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械制造領(lǐng)域的重要發(fā)展方向。四、結(jié)束語(yǔ)綜上所述，不難看出我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其