摘要:伴随着科学技术的快速发展,自动化技术在许多领域和行业当中均有着重要的应用空间,同时应用重要性和应用广度越发明显,在机械设计与制造行业当中,不仅是提升机械设计和制造的效率与质量,更是提升整个机械设计制造社会效益的有效措施。对此,探讨机械设计制造及其自动化的发展方向具备显著意义。
关键词:自动化技术;机械设计制造;发展方向
1机械设计制造及其自动化的特点
现代机械自动化是一种新型的的设计理念,和传统机械的设计方式有着极大的区别。它们之间存在着自动化和智能化的本质差别,二者之间最大也是最明显的区别就是后者是技术和经验的叠加,而前者对于设计者的知识、创新思维等有着更为严格的要求。所以当我们着手对某一机械进行设计和制造时,就必须本着实际需求,参照现代化设计思维对所涉及内容进行自动化设计,并在最后达到智能化这一终极目标;机械设计这一学科所研究的内容对于机械功能有着内在需求,其产品都在有着它内在的基本特质。在我们对某一机械进行制造已经对其进行自动化的同时,也需要机械能在实际使用中具备自动化的目的。故而机械设计和研究者在对机械进行自动化的时候必须把机械的功能进行最细致的设计,本着实际需求来完成自动化这一目的。现代科学的不断发展,机械制造理念也不断更新,所以我们也必须要更新思想,立足设计目的这一根本,对机械的自动化进行系统设计,再通过机电一体化,对设计内容加以改进,最终完成设计。
2机械自动化进步的优越性
(1)降低工时,提升产品品质。机械自动化的有着其不可替代的优越性,因为它在设计时就考虑了对信息处理的能力和控制的自动化。在现代机械设计理念的影响下,机械的设计会完成绝大多数功能的自动化并向着机械智能化的方向發展,这种自动化生产可以从源头上节省人力成本,对产品的生产速度也有提升,并且机械的智能化也可以让产品质量更加过硬,在这样的前提下,机械设计就能够对机械的生产力有所助益,举个例子来讲,工厂会使用数控机床进行一定程度上的自动化生产,它就能够减轻人力劳动,提升工作效能,机床操作人员和机床数量的设置也会更加合理。
(2)机械不断提升的稳定性和保险性。在自动化的生产中有时会出现纷繁的机械问题,但机械自动化的特性会使事故得到自动处理,也能对设备够采取更及时的保护举措,从而提升了机械的稳定性和保险性。机械自动化的出现是自工业革命出现以来最能解放人类双手的理念,它同时体现了智能化这种新型概念,在拥有这两点特性的机械进行生产时,我们可以尽量避免不必要的人为操作环节,让机械实现自动检查、判断、处理、保护等动作,减少发生机械问题的可能性,增加生产效能,机械自动化也在一定程度上有着极强的灵敏特性,基于以上,机械设计者在设计制造新型机械时必须考虑到机械的稳定性和保险性。
(3)机械自动化的操作简化。在进行机械化控制时,应该依照控制系统的功能,对工作方式进行创新,无需对产品的部件进行更改,只需要对它的程序进行控制,输入不同控制程序,就可以执行完全不同产品的生产,故而从业者在在使用机械进行高度自动化的生产时会比传统机械更加省时省力,出现问题时机械也会对自身问题进行判断处理,并对机械本身加以保护,以免出现更大的损失。程序控制有一点好处就是它可以简化机械的操作规程,使用者也能对机械进行调节,使之在更符合实际需求的情况下进行自动化生产。
(4)用途更多、适应性更强。机械设计者在实现某种机械的自动化时,一定要有跨知识领域范畴的设计意识,这样所完成的设计就会有更加强的泛用性,当我们使用这些本着新型思维理念所设计出的机械时,其功能也会更加贴合实际生产需求,在自动化生产中也会有着更好的适应性。
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3机械设计制造及其自动化的发展方向
(1)机械制造设计及其自动化未来发展的智能化:二十一世纪机械自动化技术发展的关键方向就是智能化,智能化是指基于机器行为的智能描述,也是在基础控制理论前提下,吸收混沌动力学、生理学、模糊数学、计算机科学、运筹学以及人工智能等的新方法与思想,模拟人工智能技术,赋予其自主决策、逻辑思维、判断推理等能力,以便实现更高的机械制造设计及其自动化控制目标。
(2)机械制造设计及其自动化未来发展的机电一体化:所谓机电一体化就是实现机械制造設计及其自动化的延伸与发展,以往较为传统的机械产品只有不断改进并朝着一体化机电方向发展才能够促进机械工业的持续与健康发展。
(3)机械制造设计及其自动化未来发展的网络化:我国信息网络技术的飞速发展与兴起给人们日常生活、教育、军事、政治、工业生产以科学技术等方面都带来了较大的变革,各种网络技术将全球生产与经济连接在一起,而机械制造设计及其自动化产品也需要朝着网络化方向发展,以便提高产品质量的可靠性,实现在全球范围内的生产与畅销。普及网络技术之后,基于网络的监测技术以及远程控制技术不断发展起来,而机械制造设计及其自动化产品就是远程控制的终端设备。家用电器的网络化主要是通过局域网技术与现场总线技术发展起来的,与计算机为中心利用家庭网络技术将各类家用电器连接起来可以形成集成化的家电网络系统,以便带给人们网络科技化的快乐与便利。
(4)机械制造设计及其自动化未来发展的模块化:目前我国机械制造设计及其自动化生产厂家与种类较为繁多,而开发并研制具有标准环境接口、动力接口、电气接口以及机械接口的机械自动化产品是一项重要并复杂的工作。比如研究集电动机、智能减速为一体的动力单元,需要有可以完成典型操作的机械装置以及具备测距、识别、图像处理、视觉等功能控制单元,以便结合这些标准单元展开新产品的研发,扩大机械自动化产品的生产规模。模块化是未来机械制造设计及其自动化发展的重要方向之一。
(5)机械制造设计及其自动化未来发展的绿色环保化:如今我国机械行业的发展虽然给人类提供了舒适的生活,并丰富了物质,但是也提高了资源与能源的消耗,严重污染到了生态环境,所以未来机械制造设计及其自动化也要朝着绿色与环保方向发展,以便顺应时代的发展趋势,来达到人类健康要求与环境特定保护要求,降低对生态环境的破坏与污染。机械自动化产品的绿色设计具有可持续的发展前景。
(6)机械制造设计及其自动化未来发展的微型化:所谓微型化的机械自动化系统就是指尺寸低于一立方米的机械制造设计及其自动化产品,并逐渐朝着纳米级与微米级方向发展。机械自动化的微机产品运动灵活、耗能少并且体积小,在信息、军事以及医疗、生物等方面的应用具有较高优势,因此未来还要结合蚀刻技术、光刻技术等的超精密生产加工技术,以便促进微机机械自动化的健康发展。
4结束语
综上所述,机械设计与制造当中的现代化自动化技术的应用具备许多特点,在安全性、可靠性、高质量、多功能、低能耗等方面均有突出的优化效果。对此,机械设计与制造未来的发展方向必然是向着自动化技术所开展的。与此同时,伴随着物联网技术、智能化技术的不断发展,今后机械设计制造当中必然会参与更多的多元化技术,例如通过网络直接开展设计和制造行为,从而更好的提高机械设计制造社会效益和经济效益。
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论文作者:郭宪雨
论文发表刊物:《基层建设》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/13
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