紀金來

摘 要：機械設(shè)計制造及其自動化涉及到計算機、網(wǎng)絡(luò)通信、數(shù)控、電氣等多項技術(shù)，是一門新興的綜合技術(shù)學科。通過運用先進的設(shè)計制造技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品智能化、自動化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)質(zhì)量和效率，為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟效益。如今，機械設(shè)計制造及其自動化正不斷地改進生產(chǎn)方式，不斷地創(chuàng)新進步，向著智能化、數(shù)字化、虛擬化、模塊化、微型化和綠色化方向發(fā)展。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計制造；自動化；球團生產(chǎn)；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.035

0 引言

機械設(shè)計制造的自動化技術(shù)應(yīng)用開始于上個世紀六十年代，是依托于計算機技術(shù)的發(fā)展，將計算機技術(shù)應(yīng)用于機械設(shè)計制作領(lǐng)域，實現(xiàn)了計算機控制技術(shù)和機械設(shè)計制造的成功結(jié)合。自動化是采用智能控制系統(tǒng)代替人手，完成一些可以重復(fù)操作的勞動或者任務(wù)。隨著科技的快速發(fā)展，機械設(shè)計制造的自動化水平也在不斷提升，從而剛開始的單一重復(fù)的機械動作發(fā)到融入了計算機以及網(wǎng)絡(luò)通訊等新技術(shù)后，能夠通過程序的設(shè)定，迅速地進行自我診斷、維護、生產(chǎn)和運行，產(chǎn)品生產(chǎn)正朝著智能化方向邁進。可以說，機械設(shè)計制造及其自動化是一個從無到有、從局部到整體、從簡單到復(fù)雜的持續(xù)的發(fā)展過程，伴隨著科技的進步以及社會生產(chǎn)生活的需要而不斷改進。

1 機械設(shè)計制造及其自動化的意義

機械設(shè)計制造及其自動化的出現(xiàn)和發(fā)展，對社會生產(chǎn)生活起到了巨大的推進作用，具體表現(xiàn)在：首先，將自動化技術(shù)和機械設(shè)計制造結(jié)合在一起，加強了機械設(shè)備本身的控制水平，可以促使機械設(shè)備完成精準高效的自動化操作，避免了人力的輸出，節(jié)省了資源，提高了生產(chǎn)效率。并且機械自動化控制更加精確科學，能夠自動進行及時的診斷和維護，保證了生產(chǎn)質(zhì)量，降低了安全隱患的發(fā)生概率。其次，傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造一旦發(fā)生故障，就需要工作人員進行必要的檢修，而機械設(shè)計制造的自動化能夠必須反復(fù)檢修，自動化控制系統(tǒng)的建立，能夠進行自我檢查發(fā)現(xiàn)問題，使得機械設(shè)備具有了更高的穩(wěn)定性和可靠性，有利于實現(xiàn)全過程的精細化管理。再者，機械設(shè)計制造的自動化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但是操作流程相對簡單、有效，通常只要輸入指令即可，機械會自動進行生產(chǎn)操作，減輕了工作人員的負擔；最后，機械設(shè)計制造自動化是一門綜合性的科學技術(shù)，能夠滿足人們生產(chǎn)生活的不同需求，在多個領(lǐng)域受到了廣泛應(yīng)用，促進了社會整體生產(chǎn)力的不斷提升。

2 機械設(shè)計制造及其自動化的特點

機械設(shè)計制造及其自動化與傳統(tǒng)機械設(shè)計制造的本質(zhì)區(qū)別在于突出智能化和自動化，實現(xiàn)了多種資源與技術(shù)的整合。一方面，機械設(shè)計制造及其自動化需要滿足對機器的功能需求，必須具有處理輸入物質(zhì)、能量和信息以及輸出所需物質(zhì)、能量和信息的主功能。另一方面， 機械設(shè)計制造及其自動化必須利用先進的科學技術(shù)來實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展。包括加工機、動力機，以及信息機在內(nèi)的機械自動化系統(tǒng)的構(gòu)建都需要建立在先進的科學技術(shù)的基礎(chǔ)上并隨著科技的發(fā)展而不斷改進。

3 機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展趨勢

（1）智能化。未來的機械設(shè)計制造及其自動化必然會朝著智能化的趨勢不斷前進。智能化是人類對機器人的改進和創(chuàng)新，通過提高機器的邏輯思維和判斷決策能力，來幫助人們進行生產(chǎn)控制。智能控制能夠?qū)崿F(xiàn)機械制造全過程的管理活動，優(yōu)化機械制造過程，提高生產(chǎn)效率； （2）數(shù)字化。隨著計算機信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，機械設(shè)計制造技術(shù)也融入了數(shù)字技術(shù)，呈現(xiàn)出數(shù)字化發(fā)展態(tài)勢。從目前機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)發(fā)展情形來看，數(shù)字化成為其核心要素。數(shù)字化技術(shù)實現(xiàn)了對各種數(shù)據(jù)進行數(shù)字化處理，可以快速收集、分析、整理、重組信息，通過與其他技術(shù)的結(jié)合，完成產(chǎn)品設(shè)計、功能開發(fā)及生產(chǎn)加工過程等過程信息的處理； （3）虛擬化。傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造主要靠圖紙設(shè)計來完成，耗時長、消耗大且效率低下。隨著科技的進步，人們開始使用計算機以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)進行機械設(shè)計制造的模擬操作，并對產(chǎn)品設(shè)計制造的相關(guān)工作方進行及時溝通交流，反復(fù)進行試驗，設(shè)計制造進程的越來越快，成本也越來越低； （4）模塊化。機械設(shè)計制造及其自動化需要滿足不同類別產(chǎn)品生產(chǎn)的需求，所以必須實現(xiàn)模塊化，以此來實現(xiàn)標準的產(chǎn)品設(shè)計單元，從而進行產(chǎn)品的大規(guī)模生產(chǎn)。所以，機械自動化產(chǎn)品的單元接口設(shè)計要充分考慮通用性，要加快機械產(chǎn)品系列發(fā)展，凸顯產(chǎn)品優(yōu)勢，適應(yīng)市場發(fā)展需要，同時也便于機械自動化產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新； （5）微型化。現(xiàn)階段，通過選用精密的零部件，改進機械的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，縮小機械產(chǎn)品的體積，追求簡化操作，機械設(shè)計制造及其自動化生產(chǎn)工具由大到小，產(chǎn)品越來越精致并且功能強大。未來，微型化機械產(chǎn)品必然成為現(xiàn)實； （6）綠色化。保護環(huán)境和節(jié)約資源已成為全社會的共識，不管是哪個生產(chǎn)領(lǐng)域，都不能以犧牲環(huán)境為代價，機械設(shè)計制造同樣如此。當前，機械產(chǎn)品的設(shè)計制造到要充分考慮環(huán)境因素，在減少對環(huán)境影響的同時，提高資源利用率，促進經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展。

4 機械自動化在球團生產(chǎn)制造領(lǐng)域的應(yīng)用

目前，我國機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)已經(jīng)取得了很大進步，本文主要針對球團生產(chǎn)制造領(lǐng)域的機械自動化進行簡單舉例。球團生產(chǎn)是將精礦制成能夠滿足高爐冶煉要求原料的一個加工過程，其工序復(fù)雜，操作性要求嚴格，需要專門的設(shè)備進行連鎖控制。在球團生產(chǎn)制造領(lǐng)域應(yīng)用機械自動化技術(shù)，主要通過網(wǎng)絡(luò)、PC服務(wù)器、操作站、工程師站、控制站等將各項生產(chǎn)流程環(huán)節(jié)串聯(lián)起來，實現(xiàn)整個球團生產(chǎn)制造的自動化全過程控制，能大大提升從原料入口到成品輸出等生產(chǎn)全過程的球團生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，實現(xiàn)球團生產(chǎn)制造領(lǐng)域的現(xiàn)代化發(fā)展。

5 結(jié)語

當前，我國的機械設(shè)計制造及其自動化水平還比較落后，許多技術(shù)都是來源于國外，還沒有走出學習模仿的階段。發(fā)達國家的機械設(shè)計制造自動化方面，已經(jīng)將數(shù)控技術(shù)、納米技術(shù)以及激光整合技術(shù)有效地結(jié)合在一起，自動化水平非常高。我們利用好每一次機械設(shè)計制造及其自動化研究產(chǎn)生的科學成果，為我國機械設(shè)計制造及其自動化的創(chuàng)新發(fā)展贏得更多的機會。

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