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[摘 要]机械设计制造作为制造业不可缺少的一部分,是我国国民经济各个技术部门的基础装备,对调整与完善我国工业体系具有重要意义。在现今技术创新的时代,工业企业要想提升自身竞争力,在竞争激烈市场中站稳脚跟,必须引进机械设计制造及其自动化技术,不断扩展应用领域,提升机械设计制造及其自动化的应用价值。但与工业发展国家相比,我国在机械设计制造及其自动化研究相对比较薄弱。因此研究机械设计制造及其自动化设计的发展方向,已经成为科学研究人员研究的重点课题。
[关键词]机械设计制造;自动化;特点;发展趋势
中图分类号:TH706 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)10-0142-01
1 机械设计制造及其自动化设计的基本原则
1.1 对产品设备功能性的满足
机械设计制造自动化是为了迎合人类工农产业发展而开发的,它对输入的物质、能量与信息进行处理,并输出人类所需要特性的物质、能量与信息,这也是工业发展的三大重要转化要素。对于机械设计制造自动化系统而言,它所展现的完全是一个综合性的概念,这其中就涵盖了机电一体化技术及机电一体化产品两大层面。正是基于对产品设备的功能要求满足,它的设计制造技术才会不断更迭创新,使得产品内部功能结构被有机联系。
1.2 基于先进智能技术的创新
按照产品及系统设计的功能性不同,机械设计制造及其自动化设计的方向也不同。例如在能量转换机械技术应用过程中,就主要以输入、输出能量及信息的不同来设计产品,比如电动机、水轮机、内燃机等等。而在信息处理方面,则主要以信息的输出与输入为主,实现数据、图像、影音以及文字的传输过程,所以它也强化了对机械仪表、计算机、包括各种办公机械的智能化设计过程。再者,机械设计制造及自动化在不同功能的加工机构中也拥有着不同的设计理念。比如在金属切削机床的自动化设计过程中,它就主要根据工件及刀具的相对运动切削作用力原理来展开产品设计。其中所设计的工件及刀具拥有不同的功能及运动方式,这也促成了它们在不同机床生产线上的丰富用途,拥有了更广阔的技术发挥空间。从人的角度来看,机械设计制造及自动化的设计与发展就是在不断延展人的想象空间,人们在借助科学原理来满足创新要求的同时,也设计出了更多超一流的自动化智能化产品。
2 机械设计制造及其自动化的优
势特征现代机械自动化制造技术已经逐渐取代传统机电技术,因为它相比于传统机电产品在功能水平与附加值方面都有明显提升,这也为企业及用户带来诸多利好。
2.1 生产能效与质量有所提升
机械设计制造系统在信息自动处理、自动控制、灵敏度检测等方面都有极大程度提升,它保证了对机械执行机构设计要求及预定动作的有效实施,去除了来自于机械操控者在主观因素方面的不利影响,从而实现最佳操作流程,保证了生产产品的合格率。举例来说,在数控机床的机械设计自动化方面,其工件的加工稳定性就有大幅度提升,生产效率相比普通机电机床也能提高5倍以上。特别是某些柔性制造系统生产设备利用率更是能提高10倍以上,由此高效率所带来的结果就是机床数量的大幅度减少(减少50%)、操作人员减少(减少45%)、生产周期也随之缩短40%,为企业节省了大量成本。
2.2 复合功能强大且适用范围广泛
现如今机械设计制造及自动化行业已经跳出了传统的机电单品生产加工技术范畴,同时它也突破了单功能限制,已经步入复合功能技术时代,其优势就体现在对产品功能水平及自动化生产程度的大幅度提升。例如在机械自动化产品中,它们的自动化控制、补偿、校验、调节、保护以及其它诸多智能化功能都得到有效提升,就目前来看已经完全适用于各个领域场合,满足不同用户的不同需求,这对自动化设计及生产发展也是十分有利的。
3 机械设计制造及自动化设计的未来发展方向
从长远的角度看,机械设计制造及其自动化,会向着网络化、智能化、虚拟化的方向发展:
3.1 网络化
网络化是机械设计制造及其自动化的主要发展方向之一:(1)在互联网影响力逐渐提升的今天,机械设计制造领域应深入认识到互联网的优势,将其与自动化技术联合,共同用于生产的控制过程中,使远程监控得以实现,降低工作人员的工作难度,提高机械设计与制造的控制难度,确保生产效率可得到进一步的提高。(2)可将物联网应用到机械设计与制造过程中,通过建立产业链的形式,将机械的设计、生产、销售、维修等连成一个体系,全面提高机械设计制造领域的现代化水平。
3.2 智能化
智能化是社会未来的主要发展趋势,同时也是机械设计制造领域需努力的主要方向。从自动化控制的目标来看,目的主要在于将机械生产过程中的人、财、物资源进行优化配置,以提高其利用效率。智能化的实现,能够使上述目的更好的達成。未来,可通过建立人机一体化智能系统的方法,加强人机交互,缩短人与机器间的距离,使数据的分析以及整理的智能化水平得到提升,使机器能够逐渐代替人脑进行简单的构思以及设计活动,以使机械设计与制造水平得到进一步提升。
3.3 虚拟化
传统机械设计过程,图纸设计、样品制造、样品试验等过程,均需要通过人工来完成,上述过程对时间的要求较高,产品设计效率低。在未来,应提高机械设计与制造的虚拟化水平,通过对相应软件的影响,实现对图纸的设计,同时通过对仿真技术的应用,完成样品三维模型的建立以及功能仿真过程,在输入各项参数的基础上,以仿真试验的方法得出具体结果,使有关人员能够通过对仿真结果的分析,判断机械样品的质量与性能是否符合要求。
3.4 绿色化
现代社会的能源资源与环境问题越来越严重,这使得绿色环保成为了当今世界各国的发展主题,人们不再片面追求经济效益,而是坚持在保护环境的前提下尽量创造最大化的经济效益,实现人与大自然的友好相处。因此,对于机械设计制造及其自动化来说,也要遵循时代发展的主流,将绿色环保的理念引入到其发展过程中,在设计、制造等每一个环节中都要考虑到是否能够进行可利用回收,实现资源利用率的最大化。同时还要大力发展绿色环保的自动化技术,让机械设计制造及其自动化技术实现可持续发展。
4 结束语
综上所述可知,机械设计制造及其自动化技能具有的功能十分广泛,使得其在社会经济建设中体现出了重要作用。今后,必需要结合机械设计制造及其自动化的详细特征,不断进步设计人员的综合素质与专业能力,将机械设计制造及其自动化的优点充分表现出来,加大改善其不足之处,让其在今后朝着网络化、绿色化、数字化与虚拟化的方向开展,实现机械设计制造及其自动化技术水平的进步。
参考文献
[1] 宋久苓,张振洪.我国机械设计制造及其自动化发展方向研究[J].黑龙江科技信息,2015(35):39.
[2] 张宝坤,王淑霞,王艳等.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].化工装备技术,2015,32(4):48~54,57.
[关键词]机械设计制造;自动化;特点;发展趋势
中图分类号:TH706 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)10-0142-01
1 机械设计制造及其自动化设计的基本原则
1.1 对产品设备功能性的满足
机械设计制造自动化是为了迎合人类工农产业发展而开发的,它对输入的物质、能量与信息进行处理,并输出人类所需要特性的物质、能量与信息,这也是工业发展的三大重要转化要素。对于机械设计制造自动化系统而言,它所展现的完全是一个综合性的概念,这其中就涵盖了机电一体化技术及机电一体化产品两大层面。正是基于对产品设备的功能要求满足,它的设计制造技术才会不断更迭创新,使得产品内部功能结构被有机联系。
1.2 基于先进智能技术的创新
按照产品及系统设计的功能性不同,机械设计制造及其自动化设计的方向也不同。例如在能量转换机械技术应用过程中,就主要以输入、输出能量及信息的不同来设计产品,比如电动机、水轮机、内燃机等等。而在信息处理方面,则主要以信息的输出与输入为主,实现数据、图像、影音以及文字的传输过程,所以它也强化了对机械仪表、计算机、包括各种办公机械的智能化设计过程。再者,机械设计制造及自动化在不同功能的加工机构中也拥有着不同的设计理念。比如在金属切削机床的自动化设计过程中,它就主要根据工件及刀具的相对运动切削作用力原理来展开产品设计。其中所设计的工件及刀具拥有不同的功能及运动方式,这也促成了它们在不同机床生产线上的丰富用途,拥有了更广阔的技术发挥空间。从人的角度来看,机械设计制造及自动化的设计与发展就是在不断延展人的想象空间,人们在借助科学原理来满足创新要求的同时,也设计出了更多超一流的自动化智能化产品。
2 机械设计制造及其自动化的优
势特征现代机械自动化制造技术已经逐渐取代传统机电技术,因为它相比于传统机电产品在功能水平与附加值方面都有明显提升,这也为企业及用户带来诸多利好。
2.1 生产能效与质量有所提升
机械设计制造系统在信息自动处理、自动控制、灵敏度检测等方面都有极大程度提升,它保证了对机械执行机构设计要求及预定动作的有效实施,去除了来自于机械操控者在主观因素方面的不利影响,从而实现最佳操作流程,保证了生产产品的合格率。举例来说,在数控机床的机械设计自动化方面,其工件的加工稳定性就有大幅度提升,生产效率相比普通机电机床也能提高5倍以上。特别是某些柔性制造系统生产设备利用率更是能提高10倍以上,由此高效率所带来的结果就是机床数量的大幅度减少(减少50%)、操作人员减少(减少45%)、生产周期也随之缩短40%,为企业节省了大量成本。
2.2 复合功能强大且适用范围广泛
现如今机械设计制造及自动化行业已经跳出了传统的机电单品生产加工技术范畴,同时它也突破了单功能限制,已经步入复合功能技术时代,其优势就体现在对产品功能水平及自动化生产程度的大幅度提升。例如在机械自动化产品中,它们的自动化控制、补偿、校验、调节、保护以及其它诸多智能化功能都得到有效提升,就目前来看已经完全适用于各个领域场合,满足不同用户的不同需求,这对自动化设计及生产发展也是十分有利的。
3 机械设计制造及自动化设计的未来发展方向
从长远的角度看,机械设计制造及其自动化,会向着网络化、智能化、虚拟化的方向发展:
3.1 网络化
网络化是机械设计制造及其自动化的主要发展方向之一:(1)在互联网影响力逐渐提升的今天,机械设计制造领域应深入认识到互联网的优势,将其与自动化技术联合,共同用于生产的控制过程中,使远程监控得以实现,降低工作人员的工作难度,提高机械设计与制造的控制难度,确保生产效率可得到进一步的提高。(2)可将物联网应用到机械设计与制造过程中,通过建立产业链的形式,将机械的设计、生产、销售、维修等连成一个体系,全面提高机械设计制造领域的现代化水平。
3.2 智能化
智能化是社会未来的主要发展趋势,同时也是机械设计制造领域需努力的主要方向。从自动化控制的目标来看,目的主要在于将机械生产过程中的人、财、物资源进行优化配置,以提高其利用效率。智能化的实现,能够使上述目的更好的達成。未来,可通过建立人机一体化智能系统的方法,加强人机交互,缩短人与机器间的距离,使数据的分析以及整理的智能化水平得到提升,使机器能够逐渐代替人脑进行简单的构思以及设计活动,以使机械设计与制造水平得到进一步提升。
3.3 虚拟化
传统机械设计过程,图纸设计、样品制造、样品试验等过程,均需要通过人工来完成,上述过程对时间的要求较高,产品设计效率低。在未来,应提高机械设计与制造的虚拟化水平,通过对相应软件的影响,实现对图纸的设计,同时通过对仿真技术的应用,完成样品三维模型的建立以及功能仿真过程,在输入各项参数的基础上,以仿真试验的方法得出具体结果,使有关人员能够通过对仿真结果的分析,判断机械样品的质量与性能是否符合要求。
3.4 绿色化
现代社会的能源资源与环境问题越来越严重,这使得绿色环保成为了当今世界各国的发展主题,人们不再片面追求经济效益,而是坚持在保护环境的前提下尽量创造最大化的经济效益,实现人与大自然的友好相处。因此,对于机械设计制造及其自动化来说,也要遵循时代发展的主流,将绿色环保的理念引入到其发展过程中,在设计、制造等每一个环节中都要考虑到是否能够进行可利用回收,实现资源利用率的最大化。同时还要大力发展绿色环保的自动化技术,让机械设计制造及其自动化技术实现可持续发展。
4 结束语
综上所述可知,机械设计制造及其自动化技能具有的功能十分广泛,使得其在社会经济建设中体现出了重要作用。今后,必需要结合机械设计制造及其自动化的详细特征,不断进步设计人员的综合素质与专业能力,将机械设计制造及其自动化的优点充分表现出来,加大改善其不足之处,让其在今后朝着网络化、绿色化、数字化与虚拟化的方向开展,实现机械设计制造及其自动化技术水平的进步。
参考文献
[1] 宋久苓,张振洪.我国机械设计制造及其自动化发展方向研究[J].黑龙江科技信息,2015(35):39.
[2] 张宝坤,王淑霞,王艳等.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].化工装备技术,2015,32(4):48~54,57.