機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)探討獲獎(jiǎng)科研報(bào)告

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)探討獲獎(jiǎng)科研報(bào)告【摘要】近年來(lái)，機(jī)械制造水平也在飛速提升，各種設(shè)計(jì)理念也在機(jī)械制造與自動(dòng)化設(shè)計(jì)中得到了尤為廣泛的應(yīng)用。機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動(dòng)化屬于衡量地區(qū)、國(guó)家工業(yè)實(shí)際發(fā)展水平的重要參考指標(biāo)，當(dāng)前傳統(tǒng)模式下的機(jī)械設(shè)計(jì)制造難以符合社會(huì)實(shí)際發(fā)展需要，這主要是由于社會(huì)逐漸在向智能化、技術(shù)化以及綠色化方向發(fā)展。因此機(jī)械設(shè)計(jì)制造應(yīng)緊跟時(shí)代發(fā)展腳步，不斷向智能化、自動(dòng)化方向發(fā)展。自動(dòng)化模式的運(yùn)用，能夠使工作時(shí)間得到極大程度節(jié)約，將工作效率提高，并減小工作誤差，保證設(shè)備在使用時(shí)的精準(zhǔn)性。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計(jì)制造;自動(dòng)化;發(fā)展趨勢(shì)

引言

產(chǎn)品設(shè)計(jì)對(duì)于機(jī)械制造企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)是十分關(guān)鍵的。只有在生產(chǎn)加工的前期階段，設(shè)計(jì)人員需要對(duì)產(chǎn)品的功能以及外觀等進(jìn)行全方面的規(guī)劃設(shè)計(jì)，才能生產(chǎn)出同時(shí)具備質(zhì)量與性能的使用產(chǎn)品。隨著現(xiàn)代數(shù)字化技術(shù)與智能化科技的應(yīng)用普及，設(shè)計(jì)人員需要與時(shí)俱進(jìn)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中充分利用現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)，有效提升產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效果，促使機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量與實(shí)用性能可以達(dá)到更高的標(biāo)準(zhǔn)。

1機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展的優(yōu)勢(shì)

首先是工作質(zhì)量和效率高。在進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，產(chǎn)品質(zhì)量與工作效率的保證十分重要，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化在運(yùn)用過(guò)程中，能夠發(fā)揮對(duì)生產(chǎn)的推動(dòng)作用。在自動(dòng)化設(shè)備當(dāng)中有信息相關(guān)處理系統(tǒng)。工作人員在工作中可以將生產(chǎn)信息與生產(chǎn)數(shù)據(jù)在系統(tǒng)當(dāng)中輸入，然后運(yùn)用自動(dòng)化方式進(jìn)行處理與分析，進(jìn)而使不同任務(wù)被分配在不同部門(mén)當(dāng)中，這種方式與傳統(tǒng)人工模式相比成效更加明顯。工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中無(wú)論是機(jī)械設(shè)計(jì)制造，還是自動(dòng)化設(shè)備，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的滲透能夠獲得較為顯著的效果，不僅能夠促進(jìn)生產(chǎn)水平的提升，也能在質(zhì)量得到保證的前提下提高生產(chǎn)效率。其次是維修與調(diào)整較為便利。在對(duì)機(jī)械自動(dòng)化相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行安裝與調(diào)試時(shí)，可以運(yùn)用將控制程序改變的方式改變工作方式，借此滿足不同對(duì)象的需求和現(xiàn)場(chǎng)當(dāng)中參數(shù)變化的實(shí)際需要，在對(duì)程序進(jìn)行控制時(shí)可以運(yùn)用多種方式進(jìn)行輸入，在此過(guò)程中可以將數(shù)據(jù)在控制系統(tǒng)當(dāng)中輸入，但是不需對(duì)產(chǎn)品中的任何零件與部件進(jìn)行改變。就具備存功能的相關(guān)產(chǎn)品來(lái)講，可以事先進(jìn)行的執(zhí)行程序的存入，然后將工作對(duì)象的不同作為依據(jù)，以給定代碼的形式輸入。在此情況下，可以根據(jù)預(yù)定程序開(kāi)展自動(dòng)工作，自動(dòng)監(jiān)視與自動(dòng)檢驗(yàn)方面的功能能夠?qū)崿F(xiàn)針對(duì)出現(xiàn)的故障以自動(dòng)形式采取對(duì)應(yīng)措施，推動(dòng)工作逐漸恢復(fù)到正常狀態(tài)，對(duì)于機(jī)械自動(dòng)化相關(guān)產(chǎn)品來(lái)講，普遍運(yùn)用數(shù)字顯示與程序控制，在此情況下，手柄數(shù)量與操作按鈕會(huì)明顯減少，進(jìn)而整體操作更為簡(jiǎn)化，達(dá)到簡(jiǎn)單、方便的效果，同時(shí)通過(guò)對(duì)控制系統(tǒng)的運(yùn)用，能夠保證操作的重復(fù)性。

2機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的應(yīng)用

2.1優(yōu)化制作工藝流程

在設(shè)計(jì)階段，材料與結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)至關(guān)重要。為了能夠在設(shè)計(jì)的全過(guò)程中融入節(jié)能理念，就需要從工藝產(chǎn)品設(shè)計(jì)制作等多個(gè)方面進(jìn)行合理的改進(jìn)，這樣才可以減少制造過(guò)程中產(chǎn)品帶來(lái)的能源消耗。作為技術(shù)人員，首先就需要針對(duì)當(dāng)前的技術(shù)進(jìn)行合理的調(diào)整優(yōu)化，因?yàn)椴煌募庸すに噹?lái)的能源消耗是不同的，還需要針對(duì)加工工藝的順序進(jìn)行針對(duì)性的優(yōu)化處理。另外，盡可能降低加工的荷載，因?yàn)樵谳d荷運(yùn)行下機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備的使用效率更好，并且不會(huì)產(chǎn)生能源方面的浪費(fèi)。因此，從設(shè)計(jì)階段開(kāi)始設(shè)計(jì)人員就需要對(duì)制造的生產(chǎn)效率和質(zhì)量有充分的考慮，并且明確資源節(jié)約要求。就如針對(duì)加工方式而言，熱鍛和冷鍛相對(duì)于溫鍛的熱能消耗更多，浪費(fèi)的熱能較多。雖然在技術(shù)上也進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，能夠讓很多熱能都得到回收利用，但是在實(shí)際的利用效率方面依舊無(wú)法與溫鍛相比。因此，通過(guò)冷卻工藝的合理使用，能夠?qū)崿F(xiàn)熱能的最大限度回收。為了降低實(shí)際生產(chǎn)制造過(guò)程中出現(xiàn)的能源消耗，可以考慮到縮小零件體積、優(yōu)化零件結(jié)構(gòu)等方式的運(yùn)用。

2.2優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)

在進(jìn)行機(jī)械制造的過(guò)程中，往往要考慮到機(jī)械效率和節(jié)能兩個(gè)方面的提升，并且優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)，同樣也是節(jié)能設(shè)計(jì)理念的最好呈現(xiàn)。對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)的選擇方面，應(yīng)該考慮到低公害性。對(duì)于工程機(jī)械而言，發(fā)動(dòng)機(jī)就是其心臟所在，其本身也是工程機(jī)械的動(dòng)力輸出，對(duì)于環(huán)境也有著較高的要求。因此，在設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)要考慮到擁有良好環(huán)保性能的發(fā)動(dòng)機(jī)的使用，在減少噪音污染的同時(shí)降低能源方面的實(shí)際消耗，并且實(shí)現(xiàn)機(jī)械系統(tǒng)程序運(yùn)轉(zhuǎn)之中加工效率的提升，最終減少在實(shí)際運(yùn)行環(huán)節(jié)對(duì)于環(huán)境本身帶來(lái)的污染與破壞。針對(duì)液壓系統(tǒng)的部分也要積極改進(jìn)，這主要是為了確保液壓系統(tǒng)始終保持在清潔的狀態(tài)。在具體操作中，設(shè)計(jì)人員需要按照具體情況來(lái)做好油料的選擇，并且徹底清除油液之中包含的微塵雜質(zhì)，從根本上保證液壓系統(tǒng)的清潔性。同時(shí)對(duì)于換油的時(shí)間，在允許的條件下可以適當(dāng)延長(zhǎng)，以降低液壓系統(tǒng)故障發(fā)生率，有效控制液壓系統(tǒng)污染的產(chǎn)生。另外，在改進(jìn)液壓管的時(shí)候，要考慮到預(yù)防處理，針對(duì)出現(xiàn)腐蝕老化的管路進(jìn)行改進(jìn)，嘗試使用硬管路，降低軟管中廢氣的實(shí)際排量，杜絕管道破裂下引發(fā)的污染問(wèn)題。針對(duì)駕駛室的設(shè)計(jì)要兼顧到駕駛室的安全性和環(huán)保性。在具體的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，可以適當(dāng)選擇有效遮擋紫外線和輻射的密封式玻璃，對(duì)于冷暖空調(diào)要求是無(wú)氟的，基于人體設(shè)計(jì)的基本原理盡可能添加一些多元化的色彩，以保障司機(jī)的安全性，提升工作效率。

3新型發(fā)展環(huán)境下機(jī)械設(shè)計(jì)制造的發(fā)展路徑

首先是虛擬化。長(zhǎng)期以來(lái)，機(jī)械設(shè)計(jì)以手動(dòng)繪圖設(shè)計(jì)為主，將設(shè)計(jì)方法以繪圖的方式標(biāo)識(shí)出來(lái)，設(shè)計(jì)過(guò)程復(fù)雜，且繪圖設(shè)計(jì)科學(xué)性和精確性較低，設(shè)計(jì)質(zhì)量難以提高，設(shè)計(jì)技術(shù)難突破。隨著虛擬技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)虛擬化是未來(lái)機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。借助先進(jìn)的虛擬技術(shù)來(lái)整合處理海量的設(shè)計(jì)圖樣及數(shù)據(jù)，整個(gè)操作過(guò)程呈現(xiàn)虛擬化狀態(tài)，能夠有效簡(jiǎn)化機(jī)械設(shè)計(jì)的步驟與流程，提高設(shè)計(jì)的科學(xué)性和精確性，且通過(guò)虛擬技術(shù)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的問(wèn)題與漏洞，實(shí)現(xiàn)及時(shí)更正，減少設(shè)計(jì)誤差，同時(shí)降低人力資源的投入，降低生產(chǎn)成本。虛擬化是未來(lái)機(jī)械設(shè)計(jì)的主要發(fā)展方向之一，虛擬技術(shù)將會(huì)帶來(lái)機(jī)械設(shè)計(jì)的變革性發(fā)展，顛覆傳統(tǒng)的以人工繪圖為基礎(chǔ)的機(jī)械設(shè)計(jì)模式。其次是網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)化和信息化是新型發(fā)展環(huán)境下各個(gè)行業(yè)發(fā)展的典型特點(diǎn)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造也不例外?；ヂ?lián)網(wǎng)可以將機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造緊緊連結(jié)在一起，對(duì)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)全過(guò)程實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理，一旦發(fā)現(xiàn)某個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯(cuò)，就能及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)全過(guò)程的網(wǎng)絡(luò)化管控。通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可提高設(shè)計(jì)的科學(xué)性和精確性，同時(shí)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)之間的無(wú)縫對(duì)接，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，保障生產(chǎn)線高精尖生產(chǎn)，進(jìn)而有效降低所造成的損失，保障整個(gè)生產(chǎn)操作流程的高效進(jìn)行。網(wǎng)絡(luò)化為機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)發(fā)展提供了重要?jiǎng)恿突盍?，同時(shí)也是機(jī)械設(shè)計(jì)制造發(fā)展的重要發(fā)展方向。

結(jié)語(yǔ)

總之，機(jī)械制造業(yè)在發(fā)展過(guò)程中應(yīng)緊跟時(shí)代腳步，注重信息化的實(shí)現(xiàn)，加強(qiáng)信息技術(shù)與機(jī)械制造業(yè)之間的結(jié)合