【機(jī)械制造論文】機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化特點(diǎn)與優(yōu)勢(共6029字)

【機(jī)械制造論文】機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化特點(diǎn)與優(yōu)勢(共6029字)摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，國家生產(chǎn)和制造的所有部門的持續(xù)機(jī)械化已成為現(xiàn)階段的主要生產(chǎn);，機(jī)械制造和設(shè)計(jì)行業(yè)是機(jī)械工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)，直接關(guān)系到機(jī)械工業(yè)的將來發(fā)展方向，現(xiàn)階段的機(jī)械制造和設(shè)計(jì)已不再符合社會發(fā)展的要求，文章著重強(qiáng)調(diào)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的特點(diǎn)與優(yōu)勢，進(jìn)而提出相關(guān)建議。關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化；特點(diǎn)；優(yōu)勢將自動(dòng)化納入機(jī)械設(shè)計(jì)經(jīng)過對整個(gè)機(jī)械行業(yè)具有跨時(shí)代意義，并從瞻望和發(fā)展角度分析近年來開發(fā)和使用的一些新技術(shù)設(shè)備，如3D打印技術(shù)和電子商務(wù)。自動(dòng)化是機(jī)械設(shè)計(jì)將來發(fā)展的主要途徑，需要進(jìn)行多層次、多角度的分析，以預(yù)測機(jī)械設(shè)計(jì)和自動(dòng)化的將來發(fā)展，進(jìn)而對機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)產(chǎn)生積極影響。1機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的特點(diǎn)〔1〕與機(jī)械生產(chǎn)的協(xié)調(diào)，確保功能和適當(dāng)性。隨著科技的發(fā)展，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)已不再能知足社會和市場的需要，而機(jī)械制造及其自動(dòng)化則建立在傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)的基礎(chǔ)上，該行業(yè)將新的當(dāng)代技術(shù)與機(jī)械制造的自動(dòng)化和智能相結(jié)合，進(jìn)而提高生產(chǎn)效率和控制能力，整合多層次和多因素分析機(jī)器所需的功能，并結(jié)合各種技術(shù)以知足功能需求，確保機(jī)械制造及其自動(dòng)化設(shè)計(jì)的完好性和獨(dú)立性，確保機(jī)器的完好性和準(zhǔn)確性?！?〕機(jī)械設(shè)計(jì)和模型的制作及其自動(dòng)化涉及廣泛的技術(shù)領(lǐng)域。由于機(jī)械制造及其自動(dòng)化需要更高的設(shè)計(jì)技術(shù)和更廣泛的設(shè)計(jì)技術(shù)，需要各種設(shè)備和設(shè)備技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，而且機(jī)械制造及其自動(dòng)化需要一定的能量來維持運(yùn)作，因而通常需要電動(dòng)馬達(dá)或內(nèi)燃機(jī)。例如需要電動(dòng)馬達(dá)和螺旋槳來將電力轉(zhuǎn)換成機(jī)械能源進(jìn)而產(chǎn)生動(dòng)力或推進(jìn)機(jī)械操作的農(nóng)業(yè)無人駕駛飛機(jī)。最后，機(jī)械制造及其自動(dòng)化需要根據(jù)設(shè)計(jì)的程序或輸入的參數(shù)自動(dòng)存儲信息，輸入數(shù)據(jù)參數(shù)，然后進(jìn)行機(jī)械操作。2機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的優(yōu)勢〔1〕效率高。機(jī)械設(shè)計(jì)效率的提高和關(guān)鍵特性的自動(dòng)化也是優(yōu)點(diǎn)之一。與傳統(tǒng)制造業(yè)相比，機(jī)械設(shè)計(jì)和自動(dòng)化所需人員編制大大減少，但生產(chǎn)經(jīng)過愈加有序，沒有人為因素造成的延誤，進(jìn)而大大提高了機(jī)械生產(chǎn)力基于機(jī)器自動(dòng)生產(chǎn)的機(jī)械模型制造和自動(dòng)化能夠改善這種情況。啟用機(jī)器后，能夠通過預(yù)定義的程序快速高效地進(jìn)行生產(chǎn)，這將使生產(chǎn)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化，減少人工成本和生產(chǎn)時(shí)間，并有效提高機(jī)械自動(dòng)化的生產(chǎn)率。〔2〕安全性。機(jī)械和手動(dòng)工藝是傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)中使用的主要手段。在實(shí)踐中，假如出現(xiàn)人為錯(cuò)誤，企業(yè)面臨嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失和更大的風(fēng)險(xiǎn)。機(jī)械設(shè)計(jì)和自動(dòng)化結(jié)合當(dāng)代和科學(xué)的生產(chǎn)技術(shù)能夠改善這種情況。工作人員不需要手動(dòng)或機(jī)械操作，而是需要使用計(jì)算機(jī)程序遠(yuǎn)程控制機(jī)器，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化機(jī)械生產(chǎn)。工作人員的工作條件得到改善，安全狀況得到改善。盡管在機(jī)械設(shè)計(jì)和開發(fā)經(jīng)過中可能會發(fā)生事故，但查明安全風(fēng)險(xiǎn)，并在發(fā)生事故時(shí)及時(shí)采取適當(dāng)行動(dòng)予以糾正，工作人員直接接觸生產(chǎn)設(shè)備的時(shí)機(jī)大大減少，進(jìn)而有效地確保了安全?！?〕機(jī)械設(shè)計(jì)的安全系數(shù)。傳統(tǒng)的機(jī)械制造形式有很多缺點(diǎn)，其中最重要的是安全問題，由于傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)主要側(cè)重于人力資源開發(fā)，安全風(fēng)險(xiǎn)是不可避免的。使用自動(dòng)化技術(shù)提供一定程度的安全性，其主要成果是：智能自檢自動(dòng)化技術(shù)。在機(jī)械制造經(jīng)過中，從控制系統(tǒng)到機(jī)械設(shè)備測試功能的自動(dòng)化技術(shù)得到了更新，人類必須依靠自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行自我測試和故障修復(fù)，利用當(dāng)代技術(shù)最有效地解決機(jī)械制造經(jīng)過中的問題?！?〕提高機(jī)械制造的操作效率。即便在傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)中有大量工人，工作量和生產(chǎn)效率也與效率不成比例。自動(dòng)化技術(shù)的目的是優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，減少勞動(dòng)力，提高機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品的質(zhì)量?！?〕機(jī)械設(shè)計(jì)機(jī)械維修。合理利用機(jī)動(dòng)技術(shù)在監(jiān)測機(jī)械設(shè)計(jì)和制造用于維修測試機(jī)器的方面發(fā)揮著重要作用。自動(dòng)化定期測試設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，掃描分析能夠確保設(shè)備處于最佳運(yùn)行狀態(tài)。只要機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量保證才能保證機(jī)械設(shè)計(jì)經(jīng)過中的安全指數(shù)和產(chǎn)品質(zhì)量。〔6〕提高產(chǎn)品生產(chǎn)力。機(jī)械設(shè)計(jì)的機(jī)械制造及其自動(dòng)化使機(jī)械制造自動(dòng)化，并提高了傳統(tǒng)機(jī)械制造的生產(chǎn)水安然平靜缺陷。機(jī)械制造及其自動(dòng)化能夠減少工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和工作量，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模機(jī)械生產(chǎn)，縮短機(jī)械制造時(shí)間，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)率。機(jī)械設(shè)計(jì)和自動(dòng)化制造產(chǎn)品使用機(jī)械設(shè)備，提高機(jī)械生產(chǎn)精度，防止出現(xiàn)不合格產(chǎn)品?！?〕降低機(jī)械生產(chǎn)成本。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，已經(jīng)開發(fā)了節(jié)能構(gòu)造，并將其應(yīng)用于自動(dòng)化機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備，進(jìn)而大大減少了機(jī)械制造的能耗和各種材料的使用，進(jìn)而降低了機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。機(jī)器制造經(jīng)過中能源和資源的減少能夠提高機(jī)器制造商的經(jīng)濟(jì)效益?！?〕提高機(jī)械制造中的安全性。在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中使用電子技術(shù)及其自動(dòng)化可大大提高機(jī)械設(shè)備的靈敏度。產(chǎn)品制造失敗時(shí)，機(jī)械設(shè)備會自動(dòng)發(fā)出報(bào)警，并采取自我保護(hù)措施。一旦工人聽到警報(bào)，就會及時(shí)采取適當(dāng)措施糾正故障，進(jìn)而避免事故發(fā)生，這保證了工人的生命安全和機(jī)器制造經(jīng)過的安全。所有機(jī)械制造廠都必須遵守以人為本的安全生產(chǎn)原則?！?〕對提高機(jī)器運(yùn)作效率的奉獻(xiàn)。機(jī)械設(shè)計(jì)和自動(dòng)化有助于在操作經(jīng)過中避免很多外部因素，并確保外部環(huán)境基本保持最佳狀態(tài)，進(jìn)而大大提高操作效率。例如，農(nóng)業(yè)無人駕駛飛機(jī)使用自動(dòng)化技術(shù)，通過傳感器系統(tǒng)分析環(huán)境和分析可能影響活動(dòng)的因素，并及時(shí)提供信息，以確?；顒?dòng)的安全?！?0〕確保機(jī)器繼續(xù)承當(dāng)最科學(xué)的責(zé)任。負(fù)載和負(fù)載的調(diào)整主要是在傳統(tǒng)機(jī)器上手動(dòng)進(jìn)行的，但過度負(fù)載通常會降低工作效率并損壞機(jī)器本身，而且容易導(dǎo)致機(jī)械故障，并且過度負(fù)載會導(dǎo)致能源浪費(fèi)。固然機(jī)械制造及其自動(dòng)化能夠根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要進(jìn)行調(diào)整，以知足各種生產(chǎn)作業(yè)的需要，但通過計(jì)算機(jī)程序?qū)Σ煌愋偷淖鳂I(yè)進(jìn)行分析而進(jìn)口有針對性的程序，自動(dòng)化技術(shù)則可使機(jī)器發(fā)揮復(fù)制功能，能夠通過自動(dòng)化提供一定的內(nèi)存和智能，并通過傳感器或數(shù)據(jù)分析來適應(yīng)最佳負(fù)載，進(jìn)而確保能效和生產(chǎn)效率，同時(shí)避免因過載而導(dǎo)致的機(jī)械故障?！?1〕應(yīng)用廣泛。隨著時(shí)代的發(fā)展和工業(yè)化的進(jìn)步，產(chǎn)品生產(chǎn)效率越來越高，這也意味著傳統(tǒng)的工業(yè)生產(chǎn)形式不再知足現(xiàn)代的生產(chǎn)需要。這預(yù)示著機(jī)械制造自動(dòng)化的趨勢越來越明顯。與傳統(tǒng)生產(chǎn)相比，目前的機(jī)械制造逐步擴(kuò)大了其范圍?！?2〕設(shè)計(jì)人性化。傳統(tǒng)的生產(chǎn)方法主要是勞動(dòng)力，因而，對于一線工人來講，加班是最常見的。但是，機(jī)械設(shè)計(jì)的自動(dòng)化取代了舊的手工形式，不僅降低了工作人員效率低下和工傷事故，而且在一定程度上保護(hù)了工作人員，減少了工作時(shí)間。固然機(jī)械設(shè)計(jì)的自動(dòng)化還不能完全避免錯(cuò)誤，但通過建立事故預(yù)警系統(tǒng)和采取適當(dāng)?shù)膹浹a(bǔ)措施，能夠大大降低事故風(fēng)險(xiǎn)和錯(cuò)誤率。對機(jī)械自動(dòng)化的使用及其運(yùn)作情況的分析表明，機(jī)械制造的自動(dòng)化在某種程度上符合人類設(shè)計(jì)，以機(jī)械取代人類，并強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)人類特征?！?3〕環(huán)境保護(hù)。機(jī)械制造自動(dòng)化是自然環(huán)境和自然資源管理程序設(shè)計(jì)經(jīng)過的一部分。這些管制程序旨在管制所有制造活動(dòng)，并有效減少資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。同時(shí)，生產(chǎn)經(jīng)過中的資源浪費(fèi)是一種非環(huán)境現(xiàn)象，可能導(dǎo)致資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。機(jī)械制造自動(dòng)化能夠降低生產(chǎn)經(jīng)過中產(chǎn)生殘留物的可能性，節(jié)省生產(chǎn)資源和時(shí)間符合科學(xué)發(fā)展。因而，機(jī)械制造自動(dòng)化具有一定的環(huán)境保護(hù)。〔14〕便利設(shè)備維修。機(jī)械制造自動(dòng)化通常不需要在制造經(jīng)過中定期更換特定部件，而只需要在機(jī)械制造經(jīng)過中選擇新的自動(dòng)化程序。也就是講在生產(chǎn)時(shí)設(shè)備維護(hù)通過調(diào)整設(shè)備和采用自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)，能夠提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量?！?5〕監(jiān)測能力強(qiáng)。機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化使用網(wǎng)絡(luò)計(jì)算來控制操作，而傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)則不同。在這一階段，網(wǎng)絡(luò)的宏大數(shù)據(jù)分析和計(jì)算能力確保了對機(jī)器狀況的實(shí)時(shí)分析，并確保了科學(xué)可行的業(yè)務(wù)反應(yīng)，而這種反應(yīng)與傳統(tǒng)機(jī)器完全不同?！?6〕有效減少行動(dòng)期間的安全風(fēng)險(xiǎn)。固然機(jī)械設(shè)備一般會因機(jī)械本身等外部因素和人為環(huán)境因素而造成操作風(fēng)險(xiǎn)，但確實(shí)能夠減少與機(jī)械設(shè)備操作有關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)，避免因存在大量機(jī)械設(shè)備而造成的安全風(fēng)險(xiǎn)。〔17〕比傳統(tǒng)機(jī)器更智能的自動(dòng)化。智力處于前沿——目前科學(xué)技術(shù)的守護(hù)者，從發(fā)展的角度分析將來的發(fā)展趨勢，并進(jìn)行前瞻性考慮。智能和自動(dòng)化是將來發(fā)展的兩個(gè)必然結(jié)果和主要方向。智能自動(dòng)化與機(jī)械設(shè)計(jì)和制造相結(jié)合，提高了多級機(jī)械設(shè)備的功能，大大減少了人力資源投入，并在一定程度上節(jié)約了能源和保護(hù)了環(huán)境。〔18〕機(jī)械故障的預(yù)防和處理。機(jī)械生產(chǎn)經(jīng)過中的故障是不可避免的，通常會影響生產(chǎn)經(jīng)過。自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備能夠避免一些故障，通過計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)控和分析參數(shù)和機(jī)器運(yùn)行狀況，以及在數(shù)據(jù)參數(shù)發(fā)生波動(dòng)或異常時(shí)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析和報(bào)警，并制定切合實(shí)際的維修和保養(yǎng)方案，大大延長了機(jī)器的使用壽命。3機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化的將來發(fā)展分析機(jī)械制造和自動(dòng)化的將來方向圍繞四個(gè)方面：發(fā)展情報(bào)、使用數(shù)字技術(shù)、開發(fā)產(chǎn)品設(shè)計(jì)經(jīng)過和環(huán)境方向。在現(xiàn)階段將情報(bào)納入機(jī)械制造需要不斷整合情報(bào)的社會和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，逐步構(gòu)成固定的機(jī)械意識形態(tài)，構(gòu)成反應(yīng)。數(shù)字化能夠從整合海量數(shù)據(jù)和云計(jì)算開場，進(jìn)而分析整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)經(jīng)過，例如在農(nóng)業(yè)無人駕駛飛機(jī)投入使用后通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)端口進(jìn)行環(huán)境水文和干濕度分析，并通過下面方式提高機(jī)械功能。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中使用BIM技術(shù)能夠整合每個(gè)網(wǎng)面中的資料，并透過模擬實(shí)驗(yàn)分析產(chǎn)品效能和缺點(diǎn)，進(jìn)而提供最佳化產(chǎn)品創(chuàng)新和最佳化的建設(shè)性建議。積極利用可再生和清潔能源作為環(huán)境保護(hù)的一部分，對產(chǎn)品創(chuàng)新和優(yōu)化產(chǎn)生了積極影響。例如，“農(nóng)業(yè)替代農(nóng)業(yè)〞〔agriculturalalternativeagriculture〕可用于分析照明以實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)換，使用太陽電磁板進(jìn)行能量凝結(jié)和再生，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)能源節(jié)約?！?〕機(jī)電一體化。機(jī)械設(shè)計(jì)和制造及其自動(dòng)化的將來趨勢之一也是對其進(jìn)行電氣化，主要是機(jī)械設(shè)計(jì)系統(tǒng)的升級和自動(dòng)化以及技術(shù)的改良。目前，電子技術(shù)已在某些行業(yè)開場應(yīng)用，并獲得了很好的成果。機(jī)械理論是以機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化為基礎(chǔ)的，能夠有效地將電子設(shè)備與機(jī)械設(shè)備相結(jié)合，進(jìn)而使機(jī)械設(shè)備處于電子控制之下，構(gòu)成了一個(gè)智能化、自動(dòng)化的電子機(jī)械制造系統(tǒng)。在某種程度上，機(jī)電技術(shù)是機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化的延伸，為其將來發(fā)展提供了不可避免的動(dòng)力?！?〕數(shù)字化。機(jī)械制造和數(shù)字化自動(dòng)化能夠大大提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)能力。數(shù)字化應(yīng)用在工業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用，由于它統(tǒng)一了聲音、數(shù)據(jù)、技能、圖像等復(fù)雜信息在數(shù)字信息中，因而，能夠利用數(shù)字技術(shù)分析和處理這些信息，然后使用數(shù)字化模型模擬產(chǎn)品的所有設(shè)計(jì)、制造和生產(chǎn)經(jīng)過，這有助于提早發(fā)現(xiàn)問題，避免因設(shè)計(jì)和制造錯(cuò)誤而造成的重大業(yè)務(wù)損失，同時(shí)提高整體生產(chǎn)力和生產(chǎn)能力?！?〕虛擬化。在當(dāng)前的機(jī)械設(shè)計(jì)經(jīng)過中，通常需要使用圖形來完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)。在制造產(chǎn)品之前，設(shè)計(jì)師必須通過圖形展示產(chǎn)品的特性和功能，然后從圖形中生成樣例，并在檢查后開場批量生產(chǎn)。機(jī)械設(shè)計(jì)完成并自動(dòng)化后，必須在圖面上執(zhí)行設(shè)計(jì)，然后使用CAD軟件完成設(shè)計(jì)。當(dāng)核查沒有問題時(shí)，生產(chǎn)要求被引入自動(dòng)控制系統(tǒng)，生產(chǎn)開場。這種做法造成大量人力和物力資源的消耗，并不能充分保證產(chǎn)品的質(zhì)量。因而，機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化必須隨著虛擬化的發(fā)展而發(fā)展。假如發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)有缺陷，能夠直接對計(jì)算機(jī)進(jìn)行改良，假如沒有問題，則將其引入自動(dòng)控制系統(tǒng)?！?〕機(jī)械設(shè)備總體優(yōu)化。鑒于我國目前機(jī)器制造的發(fā)展環(huán)境，國家的鼓勵(lì)和支持使機(jī)器和設(shè)備制造部門獲得了進(jìn)步。因而，優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)設(shè)備是將來發(fā)展的主要手段之一，由于目前機(jī)械制造的自動(dòng)化和市場要求，大多數(shù)機(jī)械設(shè)備主要是大型機(jī)械，使得機(jī)械設(shè)備難以在運(yùn)行經(jīng)過中進(jìn)行更換、改良和維護(hù)，毀壞了機(jī)械設(shè)計(jì)公司的成本構(gòu)成部分，充分應(yīng)用當(dāng)代信息技術(shù)有助于優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)設(shè)備上的機(jī)器尺寸，并減少今后操作中不必要的困難，十分是維修方面的困難?！?〕機(jī)械設(shè)計(jì)的健康發(fā)展。在我國的工業(yè)發(fā)展中，機(jī)械材料的生產(chǎn)在提高我國經(jīng)濟(jì)水安然平靜社會影響方面發(fā)揮著重要作用。機(jī)械設(shè)計(jì)目前被以為是社會發(fā)展的主要任務(wù)，同時(shí)加劇了目前生活環(huán)境的惡化，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染和接連不斷的災(zāi)禍。鑒于目前的環(huán)境狀況，必須對機(jī)械制造工藝進(jìn)行適當(dāng)?shù)母牧?，無論是由于設(shè)備操作造成的空氣污染還是主要資源的污染，以確保采用無害環(huán)境的工藝并減少相關(guān)的污染?！?〕實(shí)現(xiàn)信息化。信息時(shí)代，計(jì)算機(jī)化正在普及，使企業(yè)能夠接觸更多的分銷渠道，在網(wǎng)絡(luò)上傳播產(chǎn)品信息，進(jìn)而使世界各地的客戶能夠足不出戶把握產(chǎn)品的優(yōu)勢和特點(diǎn)，并使企業(yè)能夠提高知名度。此外，信息技術(shù)允許對整個(gè)產(chǎn)品生產(chǎn)經(jīng)過進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)測，假如出現(xiàn)影響生產(chǎn)速度的情況，有關(guān)人員能夠通過遠(yuǎn)程方式處理問題，查明問題的根本原因，并采取有效措施減少經(jīng)濟(jì)損失。4總結(jié)機(jī)械設(shè)備現(xiàn)階段在操作效率、安全、控制、操作和故障預(yù)警處理方面具有明顯的優(yōu)勢。所以需要不斷擴(kuò)大機(jī)械自動(dòng)化的智能利用空間，深化智能自動(dòng)化