摘要：機(jī)械制造自動(dòng)化不但包含了機(jī)械制造技術(shù)以及電子計(jì)算機(jī)技術(shù)，還包含了很多種科學(xué)門類的相互協(xié)調(diào)操作，是對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械制造設(shè)計(jì)技術(shù)的顛覆性變革，是工業(yè)轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄茏詣?dòng)化的主要標(biāo)志。本文對(duì)機(jī)械自動(dòng)化的設(shè)計(jì)原則以及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析探討。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造；自動(dòng)化技術(shù)；發(fā)展趨勢(shì)

分類號(hào)：TH122

0 引言

機(jī)械設(shè)計(jì)制造以及其自動(dòng)化被我國(guó)引進(jìn)于20世紀(jì)80年代，通過(guò)幾十年來(lái)不斷地在實(shí)踐中研究、完善、總結(jié)，使我國(guó)對(duì)其理論以及實(shí)踐等方面均有了較大程度地發(fā)展，發(fā)展前景較為樂(lè)觀，總而言之，機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)有著很大的發(fā)展前景。

1 機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 機(jī)械設(shè)計(jì)方法

發(fā)達(dá)國(guó)家特別重視機(jī)械設(shè)計(jì)方面的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，不斷更新行業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)，尤其是新型設(shè)計(jì)方法的采用。CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）作為圖形設(shè)計(jì)和圖形編輯應(yīng)用最廣的技術(shù)，在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域應(yīng)用十分普遍，一些發(fā)達(dá)國(guó)家推進(jìn)無(wú)紙化設(shè)計(jì)工作，很多大中型工業(yè)企業(yè)基本實(shí)現(xiàn)了無(wú)紙化設(shè)計(jì)生產(chǎn)。而國(guó)內(nèi)CAD技術(shù)的應(yīng)用還處于起步階段，很多企業(yè)仍堅(jiān)信人力生產(chǎn)才是機(jī)械設(shè)計(jì)的主要手段，這與發(fā)達(dá)國(guó)家存在較大的應(yīng)用差距。

1.2 機(jī)械制造工藝

機(jī)械設(shè)備制造工藝一定程度決定了產(chǎn)品的質(zhì)量，不斷改善原有機(jī)械制造工藝、推進(jìn)新型加工方法的應(yīng)用是提升機(jī)械自動(dòng)化水平的重要途徑。發(fā)達(dá)國(guó)家投入大量科研人員和資金用于新型加工方法的研發(fā)和應(yīng)用推廣，開(kāi)創(chuàng)了復(fù)合加工技術(shù)、激光加工技術(shù)和電磁加工技術(shù)等高科技水平含量的生產(chǎn)技術(shù)。然而，我國(guó)對(duì)于新型制造工藝與技術(shù)的關(guān)注度不夠，高科技制造工藝的普及覆蓋率極低，嚴(yán)重制約了我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，不利于提升機(jī)械自動(dòng)化水平。

1.3 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)

發(fā)達(dá)國(guó)家的工業(yè)機(jī)械經(jīng)過(guò)多年的積累，機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)制造集成化水平和智能化水平已經(jīng)很高，很多工業(yè)企業(yè)利用數(shù)控機(jī)床技術(shù)和FMS（柔性制造系統(tǒng)）技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造自動(dòng)化的柔性技術(shù)。而我國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化水平還處于單機(jī)自動(dòng)化和剛性自動(dòng)化的發(fā)展階段，少數(shù)大型企業(yè)逐漸引進(jìn)柔性制造系統(tǒng)和制造單元，大力推進(jìn)機(jī)械自動(dòng)化的柔性技術(shù)應(yīng)用，但同發(fā)達(dá)國(guó)家的差距也不容忽視。

2 關(guān)于機(jī)械自動(dòng)化的設(shè)計(jì)原則

2.1 要滿足設(shè)備需求

任何機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)初衷都是為了滿足人們的需求，不同產(chǎn)品會(huì)因不同需求而有其核心性能，如吊車的中心性能就是起重和緊急救援。人們?cè)跈C(jī)械制造業(yè)應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)時(shí)，一定充分考慮用戶的核心需求，將產(chǎn)品信息和功能體現(xiàn)出來(lái)，以滿足人們的不同需求。

2.2 要操作方便

傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備往往存在可操作性不強(qiáng)的缺陷，缺乏人性化設(shè)計(jì)的考慮，如設(shè)備體型龐大、操作步驟復(fù)雜等。自動(dòng)化技術(shù)不僅僅是將各項(xiàng)功能整合在同一設(shè)備，還要將其有機(jī)融合起來(lái)，成為一個(gè)功能完整、操作簡(jiǎn)單的機(jī)械設(shè)備。

2.3 提升產(chǎn)品品質(zhì)

人工操作往往存在精度不高、品質(zhì)難以控制的缺點(diǎn)，這于生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量是很不利的。機(jī)械自動(dòng)化必須提高設(shè)備的精準(zhǔn)度，能夠穩(wěn)定、連續(xù)的運(yùn)行，可將操作工人從繁雜的流水線工作中解放出來(lái)，大大節(jié)省人力和物力。同時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)全流程的控制，提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)精度和生產(chǎn)效率，整體提升產(chǎn)品品質(zhì)。

2.4 利用先進(jìn)技術(shù)

充分利用優(yōu)異措施可大大提高機(jī)械生產(chǎn)和自動(dòng)化的水平，提高產(chǎn)品及系統(tǒng)的性能，充分體現(xiàn)現(xiàn)代設(shè)備的智能化和人性化。（1）各式生產(chǎn)設(shè)施。利用機(jī)床和各式生產(chǎn)設(shè)施，改革機(jī)器之前的形狀和結(jié)構(gòu)，以增加輸出物質(zhì)和提升商品的性能。（2）信息處置機(jī)器。利用常見(jiàn)的資料處置機(jī)器如電腦和傳真設(shè)備等辦公設(shè)備，將輸入的各種資料進(jìn)行匯總處置得到想要的資料。這些信息設(shè)備具有強(qiáng)大的信息處置功能，能夠?qū)D片、文字等較直觀的資料呈現(xiàn)給人們。（3）能量交換機(jī)器。能量交換是動(dòng)力設(shè)備運(yùn)行的基礎(chǔ)，如內(nèi)燃設(shè)備、水輪設(shè)備和電動(dòng)設(shè)備等。

3 機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 向微型化發(fā)展

機(jī)械制造微型化是未來(lái)發(fā)展的主流方向之一，通過(guò)微米技術(shù)和納米技術(shù)縮減產(chǎn)品體積，將物料成本和生產(chǎn)成本降低，提高設(shè)備的裝配、使用靈活度。將納米技術(shù)這一先進(jìn)手段應(yīng)用于產(chǎn)品制造過(guò)程，能夠顯著提高產(chǎn)品的精度和性能。此外，模塊化也是機(jī)械自動(dòng)化的一大發(fā)展趨勢(shì)，主要用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、安裝難度高的生產(chǎn)工程中。各生產(chǎn)廠家所出廠的產(chǎn)品種類繁多，機(jī)械設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)難以統(tǒng)一，進(jìn)行接口單元設(shè)計(jì)就顯得十分重要。模塊化發(fā)展能為機(jī)械設(shè)計(jì)制造提供便利，促進(jìn)整個(gè)行業(yè)的發(fā)展，同時(shí)也提升了自己的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

3.2 向網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展

計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展至今，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在各行各業(yè)都廣泛應(yīng)用，加強(qiáng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合，是未來(lái)機(jī)電設(shè)備一體化發(fā)展的必然要求。在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)條件的支持下，利用遠(yuǎn)程控制技術(shù)和監(jiān)視技術(shù)對(duì)機(jī)械制造業(yè)進(jìn)行全過(guò)程的控制和管理。遠(yuǎn)程控制技術(shù)可以控制機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程，同時(shí)利用監(jiān)視技術(shù)管理生產(chǎn)過(guò)程，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械生產(chǎn)制造全過(guò)程的監(jiān)管與控制?？梢?jiàn)，機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合，能從根本上改變?nèi)藗兊纳a(chǎn)方式，將工人從生產(chǎn)線上解放出來(lái)，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)來(lái)全過(guò)程監(jiān)管生產(chǎn)線的生產(chǎn)情況，大大降低了人力、物力的投入。

3.3 向智能化發(fā)展

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的核心是實(shí)際應(yīng)用性，自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展要從企業(yè)的實(shí)際需求和客觀條件出發(fā)，最終目的是利用自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益最大化。因此，基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)要大力發(fā)展設(shè)備智能化，對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)進(jìn)行改革創(chuàng)新與發(fā)展?，F(xiàn)代技術(shù)發(fā)展具體體現(xiàn)在機(jī)械制造控制系統(tǒng)與控制中心，運(yùn)用生理學(xué)、心理學(xué)和運(yùn)籌學(xué)進(jìn)行人工智能模擬，使系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)編程和人機(jī)對(duì)話功能，用智能技術(shù)取代人腦判斷，以提高決策的速度和精準(zhǔn)性。

4 結(jié)束語(yǔ)

我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展現(xiàn)狀不容樂(lè)觀，機(jī)械設(shè)計(jì)方法還處于人力生產(chǎn)階段，CAD技術(shù)等無(wú)紙化設(shè)計(jì)工作應(yīng)用面很窄，新型機(jī)械制造工藝和新型加工方法方面的投入遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，機(jī)械自動(dòng)化水平還處于單機(jī)自動(dòng)化和剛性自動(dòng)化的發(fā)展階段。而機(jī)械自動(dòng)化的主要發(fā)展方向是微型化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、綠色化和光機(jī)電一體化，在原有機(jī)械自動(dòng)化的基礎(chǔ)上進(jìn)行改革和發(fā)展，為提升我國(guó)機(jī)械制造水平做貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：

曹英龍（1996-），遼東學(xué)院機(jī)械電子工程學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化B1303班學(xué)生.