韓亮亮

新興際華(北京)應急救援科技有限公司

機械設計制造及其自動化控制能有效地運用很多高科技技術，從而使產(chǎn)品的品質(zhì)得到改善，提高生產(chǎn)效率。因此，在機械設計制造自動化方面，應持續(xù)改善技術水平，加強質(zhì)量控制，推動有關行業(yè)的發(fā)展。機械設計制造是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的保障，不僅能夠提高機械運行的安全性，而且還可以克服以往人工操作的缺陷，從而加快生產(chǎn)效率。在這些工作中，最突出的特點就是能夠充分地運用自動化技術，將產(chǎn)品質(zhì)量檢驗與信息化管理相結合，嚴把質(zhì)量關。同時，將安全生產(chǎn)管理落實，減少安全隱患。所以，在深刻認識到自動化技術的本質(zhì)特征與優(yōu)勢的同時，還應該從不同方面對機械自動化的特點進行深刻的剖析，從而使其在技術上的應用起到積極的促進作用，使傳統(tǒng)的機械產(chǎn)業(yè)得到改造，促進經(jīng)濟效益提升。

一、機械設計制造及其自動化概述

以前的機械制造，全靠人工完成操作，許多人員緊密合作，而且為了防止出現(xiàn)機械故障造成的損失，需要工人對機械的狀態(tài)進行實時監(jiān)控。由于生產(chǎn)周期長、技術水平低、能源消耗高，不僅造成生產(chǎn)成本增加，還容易發(fā)生安全事故和質(zhì)量問題。所以，在這個過程中，機械制造業(yè)也在不斷的發(fā)展，從傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)模式中脫離出來，逐漸的向著自動化的方向發(fā)展，代替了人工的生產(chǎn)，大大提高了生產(chǎn)質(zhì)量。

二、機械設計制造及自動化特點

現(xiàn)階段，在機械設計制造領域，對自動化技術的需求越來越大，技術進步在所難免。機械設計制造技術的發(fā)展，使機械設計制造工作的質(zhì)量效益得到了極大的提升，具體特點如下：

(一)綜合性

機械設計制造及其自動化技術具有明顯的綜合化特點，其主要表現(xiàn)為綜合價值較高。機械制造業(yè)發(fā)展中的產(chǎn)品種類繁多，在產(chǎn)品的設計、生產(chǎn)、效益等各個方面都表現(xiàn)出了明顯的優(yōu)勢。如在大型機械制造的自動化項目中，通過比較，選擇適當?shù)母偁幫緩?，可以促進企業(yè)整體實力的提升。

(二)系統(tǒng)性

系統(tǒng)性主要是融合了大量的信息系統(tǒng)，在自動化技術的支持下，對工程系統(tǒng)進行了合理化的改造和創(chuàng)新，滿足了機械設計制造的實際需求。比如，將信息技術、大數(shù)據(jù)技術、遙感技術與機械設計制造結合在一起，可以最大限度地提高系統(tǒng)的性能，以保證系統(tǒng)的整體運作。

(三)安全性

安全是機械設計制造中的一個重要基礎，實現(xiàn)安全生產(chǎn)尤為關鍵。在過去的機械設計制造中，經(jīng)常會出現(xiàn)人為的錯誤，從而導致一連串的問題。同時，也更易發(fā)生安全事故，對工人的生命構成威脅。目前，機械設計制造主要是利用自動化技術進行遠程控制，可以使生產(chǎn)系統(tǒng)安全運行。在機械設計制造領域，安全生產(chǎn)是一個非常關鍵的環(huán)節(jié)。在傳統(tǒng)的生產(chǎn)管理方式下，由于人為因素的影響，造成了一系列的問題，甚至會導致生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的各種安全事故，對生產(chǎn)人員的人身、財產(chǎn)、生命造成威脅。在現(xiàn)代化發(fā)展背景下，機械設計制造的整體自動化水平得到了進一步的提升，并且計算機編程實現(xiàn)了對機械的遠程控制，提高了機械的精度和安全，也有利于提高機械的生產(chǎn)效率。同時，根據(jù)程序?qū)y試過程中出現(xiàn)的安全隱患進行徹底檢查，并對問題進行科學、有效的處理，從而提高生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性。另外，在合理運用各類高科技機械設備時，可以使技術人員與機械的接觸次數(shù)進一步減少，從而更好地優(yōu)化生產(chǎn)環(huán)境。

(四)環(huán)保性

機械設計制造與相關產(chǎn)品的自動化發(fā)展，將使機械的運行精度得到進一步提高，使其運行性能得到優(yōu)化。由于傳統(tǒng)的機械設計制造運作方式具有一定的復雜性，使得對技術人員的技術能力要求越來越高，從而導致了人力資源壓力和成本越來越大。在生產(chǎn)過程中，由于各種原因造成的誤差，容易影響產(chǎn)品品質(zhì)，甚至會造成產(chǎn)品的報廢，資源浪費率低下，不能達到企業(yè)的生產(chǎn)目標。與傳統(tǒng)的機械設計和生產(chǎn)工藝相比，自動化技術的應用，可以有效地減少操作錯誤，有效地節(jié)省了各種生產(chǎn)費用，從而極大地提高了各種資源利用的效率。此外，推進機械設計制造的自動化，也能有效地減少物料損耗，減少對環(huán)境的負面影響，從而達到綠色生產(chǎn)效果。

(五)科學性

科學性是在機械設計制造過程中嚴格遵循科學規(guī)律，以科學的應用開發(fā)為基礎，就能使這種技術取得新的發(fā)展。而人類的知識也在不斷的進步，傳統(tǒng)的機械設計制造仍有一定的不足，有些問題可以通過新科技來避免，有些問題還在不斷的科學發(fā)展中得到了解決，但有些問題還在不斷地探索。雖然技術發(fā)展的過程中還在不斷地進行著創(chuàng)新，但是需要嚴格遵循科學性的特點。

(六)效率性

機械生產(chǎn)的傳統(tǒng)模式，需要相應的技術人員、操作人員、管理人員等全面地了解機械的運行特點和運行規(guī)范。在實際的生產(chǎn)過程中，嚴格按照特定的要求和標準進行生產(chǎn)，加快生產(chǎn)的時間，優(yōu)化和提高整個的生產(chǎn)進度。與此同時，由于現(xiàn)代技術的發(fā)展，機械設計制造及其自動化的發(fā)展可以進一步減少外界的不利因素，從而使整個生產(chǎn)流程更加科學化，確?？傮w的生產(chǎn)效率得到優(yōu)化，提高設計制造的規(guī)范性，也可以提升綜合效益。

三、機械設計制造及其自動化的優(yōu)勢

(一)降低安全風險

各行業(yè)的生產(chǎn)過程中，存在著一定的安全隱患。在以人力生產(chǎn)為主導的社會，安全問題對人員安全構成了極大的威脅。在機械制造行業(yè)中，許多生產(chǎn)環(huán)節(jié)都是要用機械設備，而在傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝中，這些設備的運行都要求操作人員時刻保持著密切的聯(lián)系。在機械設計制造及其自動化化技術的幫助下，可以節(jié)省大量的人力，許多以前無法完成的工作，現(xiàn)在都能快速完成。比如，儀表是實現(xiàn)機械制造自動化控制的裝置，可以根據(jù)特定的工藝過程，在自動控制技術的支持下，對產(chǎn)品的加工、進度、質(zhì)量等進行實時控制，從而保證生產(chǎn)的有序進行。特別是系統(tǒng)化的機械設計制造技術，可以將整個生產(chǎn)過程轉化為一個完整的生產(chǎn)體系，提高生產(chǎn)效率，還可以實時細節(jié)優(yōu)化，并對安全問題進行預警，將安全風險降到最低。

(二)節(jié)能環(huán)保效益較大

機械設計制造本身就是一種最大限度地開發(fā)和利用資源的過程，它對自然生態(tài)資源的使用需要較多，但同時也會對環(huán)境造成破壞。廢水、材料垃圾等對生態(tài)環(huán)境造成嚴重的損害，如廢水進入河流，對水體造成污染；廢棄物很難被生物降解，給生態(tài)環(huán)境帶來了巨大的壓力。傳統(tǒng)的機械設計制造方法最大的缺點是造價高昂，設備體積龐大，需要大量的能源作為支撐，而采用自動化技術可以有效地克服這一缺點，不僅結構簡單，還可以最大限度的優(yōu)化資源的分配和使用，減少能耗。將環(huán)境因素與機械設計制造及其自動化技術的研發(fā)相結合，如采用內(nèi)燃機的自動控制方式，可以準確地計算出需要加入的液量，降低物料的浪費，對各種工藝參數(shù)進行科學的分析，并采用科學的方法，降低生產(chǎn)過程中的有毒物質(zhì)處理。此外，還有一些生產(chǎn)裝置在排污前添加了過濾裝置，這樣排放出來的廢氣就會更加安全，避免環(huán)境污染。

(三)提高經(jīng)濟效益

隨著機械設計制造企業(yè)間的競爭日益加劇，企業(yè)要在市場上生存下去，傳統(tǒng)的機械設計和生產(chǎn)方法要改變。經(jīng)濟是生產(chǎn)活動的終極目標，而機械設計制造與自動化技術則可以為相關企業(yè)創(chuàng)造更多的效益。自動化技術替代了人工，大大降低了企業(yè)的人力成本。同時，技術裝備的使用，可以避免人為主觀因素的影響，降低工作的錯誤，從而間接地提升了生產(chǎn)效益。技術人員可以通過網(wǎng)絡對機械設計制造環(huán)節(jié)進行遠程控制，使之與PLC 相結合，從而達到對設計制造的集中控制，節(jié)省人力成本。另外，技術的精確性可以提高企業(yè)的整體實力，使其在競爭中具有明顯的優(yōu)勢，從而幫助設計制造企業(yè)贏得更大的市場份額，使企業(yè)的利潤有更大的發(fā)展空間。

(四)設計制造過程更加簡單

傳統(tǒng)的機械設計制造方式存在一定的局限性，會存在較多隱患，并且會對產(chǎn)品的穩(wěn)定產(chǎn)生一定的影響。而機械設計制造自動化的發(fā)展，可以推動各種先進科技的深入融合應用，成功地達到自動生產(chǎn)目的。同時，也可以批量生產(chǎn)產(chǎn)品，與客戶的實際需求相結合，為其提供定制服務。通過對相關生產(chǎn)工藝的進一步簡化，使整個生產(chǎn)工作更加人性化，從而為生產(chǎn)環(huán)境的優(yōu)化打下了堅實基礎。

(五)對改善生產(chǎn)的穩(wěn)定性有幫助

在實際生產(chǎn)中，采用常規(guī)的機械設計制造方式，需要專業(yè)人士根據(jù)理論、經(jīng)驗，對機械進行維修，從而準確地判斷出問題所在，但由于維修的時間存在一定不確定性，從而影響到生產(chǎn)的穩(wěn)定性和可靠性，如果不能徹底解決，將無法實現(xiàn)持續(xù)生產(chǎn)。而機械設計制造自動化的發(fā)展，則是通過信號探測等技術，定期對機械進行掃描和測試，發(fā)現(xiàn)故障和隱患及時進行維修，從而進一步改善了機械的質(zhì)量，降低了零件的磨損，延長了機械的使用壽命。

四、機械設計制造及其自動化的發(fā)展趨勢

(一)控制設計經(jīng)濟

在制造機械產(chǎn)品的過程中，首先要根據(jù)設計圖進行規(guī)劃，執(zhí)行設計審核，最后再進行生產(chǎn)。然而，在進行產(chǎn)品圖紙設計時，往往會造成大量的圖紙資源損失，從而增加生產(chǎn)成本。因此，要根據(jù)實際的生產(chǎn)狀況，適時地將最新的科技手段應用到設計中，以達到節(jié)省設計時間、降低成本的目的。當出現(xiàn)設計問題時，可以通過網(wǎng)上查找有關的信息來進行解答，也能夠?qū)⒁延械膱D紙數(shù)據(jù)直接輸入到軟件中，進行對比分析。在此基礎上，根據(jù)軟件的分析結果，對設計圖紙進行完善。這樣，產(chǎn)品的設計方案就會更加完善、可行，為企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量檢驗提供充分的依據(jù)，從而極大地改善了產(chǎn)品設計的經(jīng)濟性。

(二)推進綠色節(jié)能

近年來，人們一直在重視能源消費，并通過各種手段降低能耗，但其實際能耗并未明顯改善。在機械設計制造和生產(chǎn)的過程中，應該大力倡導節(jié)約和環(huán)保的設計制造思想。在機械設計制造的各個環(huán)節(jié)，都要落實綠色節(jié)能理念，使可再生資源得到最大限度的利用，實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟，達到綠色節(jié)能的目的，從而提高企業(yè)的環(huán)保效益。現(xiàn)代化進程的推進，對綠色生產(chǎn)的需求越來越大，制造企業(yè)對綠色生產(chǎn)的關注也越來越多，不斷追求先進技術。在新的發(fā)展階段，綠色設計是機械設計制造的一個新發(fā)展需求，因此在設計、生產(chǎn)、運輸?shù)阮I域，要樹立綠色生產(chǎn)的觀念，針對產(chǎn)品屬性，科學優(yōu)化生產(chǎn)工作。機械設計制造及其自動化的發(fā)展要堅持走綠色、生態(tài)的道路，為環(huán)境建設做出貢獻。工業(yè)化生產(chǎn)需要對資源進行利用，雖然對自然生態(tài)資源的利用率比較高，但是由于總的能源消耗量太大，對整個生態(tài)系統(tǒng)的影響也是巨大的。在機械設計制造生產(chǎn)中，還產(chǎn)生了許多廢料，其中包括工業(yè)廢水、廢氣等，這些都給當?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境帶來了很大的損害。傳統(tǒng)的機械設計制造的最大缺點就是體積大、成本高，在實際生產(chǎn)中會耗費大量的人力、物力。針對真正情況，在今后的機械設計制造中，應該引入各種環(huán)保技術，從而達到精確的產(chǎn)品質(zhì)量控制，減少不必要的能源損耗。

(三)發(fā)展智能生產(chǎn)

到目前為止，我國機械設計和自動化的發(fā)展已經(jīng)有了較大的進步，在提高總體的生產(chǎn)品質(zhì)和效率的同時，也需要提高產(chǎn)品的安全性能，為企業(yè)的綜合效益提供了良好的保障。在當今的發(fā)展潮流中，機械設計制造的智能化已經(jīng)成為一個重要的發(fā)展方向。隨著科技的進步，各個領域?qū)θ斯ぶ悄艿难芯恳苍絹碓蕉啵悄芗夹g的廣泛運用，能夠促進整個機械行業(yè)的發(fā)展。有了技術支持，機械設計制造可以根據(jù)大數(shù)據(jù)，對設計制造過程進行科學分析，以達到最佳的生產(chǎn)流程，推動各個環(huán)節(jié)的無縫銜接。提高機械設計制造的智能化控制水平，這對提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量具有重要的意義，促進機械設計制造企業(yè)逐步實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

(四)虛擬產(chǎn)品設計

在機械設計制造及其自動化方面，設計者可以利用計算機進行整體的虛擬設計制造生產(chǎn)，并利用模型進行集中分析，對產(chǎn)品的設計進行有效的調(diào)整。具體實施過程中，先要確定設計方案，通過軟件對整個生產(chǎn)流程進行仿真，并將虛擬產(chǎn)品以3D的形式呈現(xiàn)出來。通過對產(chǎn)品優(yōu)勢特性的直觀感知，使各項決策更加科學，從而制定最優(yōu)的生產(chǎn)方案。

(五)優(yōu)化網(wǎng)絡環(huán)境

如今，互聯(lián)網(wǎng)技術已被廣泛地運用于各行各業(yè)，在機械設計制造及其自動化領域，則要求推動設計制造技術與網(wǎng)絡技術的全面整合，使各生產(chǎn)環(huán)節(jié)緊密相連，從而達到對產(chǎn)品質(zhì)量的全過程控制。同時，還要利用網(wǎng)絡技術對機械設備進行系統(tǒng)的管理、維護，從而使機械設備的使用更加可靠。另外，網(wǎng)絡技術的可視性，確保生產(chǎn)環(huán)節(jié)在發(fā)現(xiàn)問題后，能快速進行處理，并且及時處理和記錄相關數(shù)據(jù)，從而提高生產(chǎn)工藝的安全性。在實際操作中，工作人員可以將問題的處理方式通過網(wǎng)絡系統(tǒng)上傳，以便以后遇到類似的問題時，可以作為技術人員的參考。

五、結束語

綜上所述，隨著科技的進步，市場經(jīng)濟日益成熟，傳統(tǒng)的機械設計制造與生產(chǎn)已逐步走向了歷史的盡頭，機械設計制造自動化已成為當今世界的發(fā)展趨勢，需要在對機械設計制造自動化特點與優(yōu)勢進行分析的基礎上，明確未來發(fā)展趨勢，促進技術水平的進一步提升。所以，有關企業(yè)要加強對機械設計制造自動化的研究，強化先進技術的合理應用，加快改革發(fā)展，提高市場競爭力。