摘 要:機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化是結(jié)合多種技術(shù)開展起來的一門新興學(xué)科,這種技術(shù)使機(jī)械自動(dòng)化特征更為明顯,增強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性,使現(xiàn)代機(jī)械具備智能化和人性化。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展并不僅限于此,由于其潛力巨大,發(fā)展空間廣泛,因此還會(huì)不斷的完善。
關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計(jì)制造;自動(dòng)化;發(fā)展方向;產(chǎn)品
機(jī)械自動(dòng)化,是指在機(jī)械制造業(yè)企業(yè)中充分運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù),實(shí)現(xiàn)加工對(duì)象進(jìn)行連續(xù)化的自動(dòng)生產(chǎn),改進(jìn)和優(yōu)化自動(dòng)化的生產(chǎn)過程,機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)之應(yīng)用和發(fā)展,不僅機(jī)械制造業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造與實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)步的重要手段,而且還是技術(shù)發(fā)展的一個(gè)主要方向"現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,極大地推動(dòng)了不同學(xué)科的交叉與滲透,使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。功能與構(gòu)成。生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,所以,深入發(fā)展我國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù),不僅符合中國(guó)特色社會(huì)主義基本原則,而且符合我國(guó)現(xiàn)代化生產(chǎn)之發(fā)展趨勢(shì)"
1.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的符合設(shè)計(jì)原則
1.1 滿足對(duì)機(jī)器的功能要求
機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造必須要滿足人們的需要,至少要具備一個(gè)核心功能,將信息和能量進(jìn)行必要的轉(zhuǎn)換之后變成人們所需要的信息和能量。機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)將產(chǎn)品和技術(shù)融為一體,從設(shè)計(jì)、制造到功能,形成完整的機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)。
1.2 利用先進(jìn)技術(shù)
各種先進(jìn)技術(shù)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的基礎(chǔ)和重要保證,無論是產(chǎn)品還是系統(tǒng),其所具備的功能依然要以技術(shù)為主,這樣才能充分展現(xiàn)現(xiàn)代機(jī)械的智能化和人性化。
1.2.1各種加工設(shè)備
通過加工和處理過程改變有的形態(tài),增加輸出物質(zhì)或產(chǎn)品的功能,如機(jī)床、各種加工設(shè)備等現(xiàn)代機(jī)械。
1.2.2能量轉(zhuǎn)換機(jī)械
動(dòng)力機(jī)主要是以能量的轉(zhuǎn)換為主,如電動(dòng)機(jī)、水輪機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等各種能量轉(zhuǎn)換機(jī)械。
1.2.3信息處理機(jī)械
將輸入信息經(jīng)過處理后輸出所需信息,常見的信息處理機(jī)械主要有計(jì)算機(jī)、傳真機(jī)等各種辦公用設(shè)備。以信息處理為主的機(jī)械稱為信息機(jī),用來傳遞人們所需的直觀信息,如圖像、文字等。
1.2.4其他功能的機(jī)械
只有充分了解機(jī)械自動(dòng)化的主要功能,才能設(shè)計(jì)出不同的產(chǎn)品,培養(yǎng)創(chuàng)新思維。不同用途的機(jī)械具備不同的運(yùn)動(dòng)方式,這充分說明了機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展空間很大,根據(jù)人們的創(chuàng)新和設(shè)計(jì),未來的機(jī)械自動(dòng)化內(nèi)容會(huì)更加豐滿完善。而這一切依然需要強(qiáng)大的技術(shù)做支撐,并做出合理的設(shè)計(jì)和科學(xué)的規(guī)劃。
2.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)
2.1 虛擬化
以前,世界各國(guó)機(jī)械制造企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)之中,主要是依靠事先進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì),然后依據(jù)圖紙開展成品試驗(yàn),這樣才能最終完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)"這樣做的弊端在于將會(huì)浪費(fèi)許多寶貴的時(shí)間,同時(shí),進(jìn)行產(chǎn)品試驗(yàn)的過程,會(huì)出現(xiàn)人力。物力。財(cái)力等各種消耗,尤其是耗費(fèi)了大量的經(jīng)濟(jì)支出"鑒于當(dāng)代科學(xué)技術(shù)手段的日新月異,電子計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)已不斷地成熟了起來,利用先進(jìn)的電子計(jì)算機(jī)設(shè)備,人們能夠模擬操作大量的工作,借助于網(wǎng)絡(luò),能夠在第一時(shí)間就對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行即時(shí)傳輸,從而讓分割于不同空間的雙方能夠毫無障礙地進(jìn)行溝通。交流。合作"因此,機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)將朝著虛擬化方向不斷發(fā)展已是普遍的共識(shí)",
2.2 數(shù)字化
這是先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的核心"數(shù)字化制造是制造技術(shù)。計(jì)算機(jī)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與管理科學(xué)的交叉。融合。發(fā)展和應(yīng)用的結(jié)果"對(duì)制造企業(yè)而言,各種信息$如圖形。數(shù)據(jù)。知識(shí)。技能等%均以數(shù)字形式,通過網(wǎng)絡(luò)在企業(yè)內(nèi)傳遞,應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)迅速收集資料信息,在虛擬現(xiàn)實(shí)。數(shù)據(jù)庫。多媒體等多種數(shù)字化技術(shù)的支持下,對(duì)產(chǎn)品信息進(jìn)行分析。規(guī)劃與重組,實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和產(chǎn)品功能的仿真。加工過程和生產(chǎn)組織過程的仿真,或完成原型制造,從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的快速重組與對(duì)市場(chǎng)的快速響應(yīng),以滿足客戶化要求"對(duì)全球制造業(yè)而言,用戶借助網(wǎng)絡(luò)發(fā)布信息,各類企業(yè)通過網(wǎng)絡(luò),根據(jù)需求,應(yīng)用電子商務(wù),實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),形成動(dòng)態(tài)聯(lián)盟,迅速協(xié)同設(shè)計(jì)并制造出相應(yīng)的產(chǎn)品,因此機(jī)械制造的數(shù)字化發(fā)展也是必然趨勢(shì)之一"
2.3 綠色化
綠色,是從環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中引用來的,人類社會(huì)的發(fā)展必將走向人類社會(huì)與自然界的和諧"人與人類社會(huì)本質(zhì)上也是自然世界的一個(gè)部分,部分不能脫離整體,更不能對(duì)抗與破壞整體"人類必須從各方面促使人與人類社會(huì)同自然界和諧一致,制造技術(shù)的自動(dòng)化也不能例外"制造業(yè)的產(chǎn)品從構(gòu)思開始,到設(shè)計(jì)階段。制造階段。銷售階段。使用與維修階段,直至回收階段。再制造各階段,都必須充分計(jì)及環(huán)境保護(hù)"作為$綠色%制造,產(chǎn)品必須在一定程度上是藝術(shù)品,以與用戶的生產(chǎn)。工作。生活環(huán)境相適應(yīng),給人以高尚的精神享受,體現(xiàn)出物質(zhì)文明。精神文明與環(huán)境文明的高度交融"每發(fā)展與采用一項(xiàng)新技術(shù)時(shí),應(yīng)站在哲學(xué)高度,反思“塞翁失馬,安知非?!?,即必須充分考慮可持續(xù)發(fā)展,保持環(huán)境文明"制造自動(dòng)化必然要走向綠色自動(dòng)化"
2.4 智能化
這是未來制造自動(dòng)化發(fā)展的重要方向,所謂智能制造系統(tǒng)是一種由智能機(jī)器和人類專家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng),它在制造過程中能進(jìn)行智能活動(dòng),諸如分析。推理。判斷。構(gòu)思和決策等"智能制造技術(shù)的宗旨在于通過人與智能機(jī)器的合作共事,去擴(kuò)大,延伸和部分地取代人類專家在制造過程中的腦力勞動(dòng),以實(shí)現(xiàn)制造過程的優(yōu)化"機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化具有深刻的內(nèi)涵和美好的發(fā)展前景"把握其發(fā)展趨勢(shì)可以更清楚的認(rèn)識(shí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的未來出路,開辟更廣闊的發(fā)展空間
參考文獻(xiàn)
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作者簡(jiǎn)介
段淑君(1994-),鄭州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院機(jī)械工程專業(yè)。