江苏科技大学
在机械制造业领域中,将机械设计制造充分结合运用现有的自动化技术,并对还未充分研发使用的自动化机械加以实验研制,我们称其为机械自动化设计制造,机械自动化设计制造的过程,是机械科技化水平不断得到提高、机械实用性能、智能化性能不断改进的研制过程,而机械自动化设计制造成果不仅象征着机械制造业的科技进步,同时也引导和激励着下一代机械设计制造的高端化研究发展趋势。第三次科技革命以来,各类自动化科学技术不断被广泛引用到机械制造业领域内加以利用,这极大地推动了机械制造业的高端化发展,引导着机械制造业的技术革命,使得自动化设计制造成为了机械制造业未来的发展主旋律。
1 机械设计制造及自动化的设计原则
1.1 实用性设计原则
任何一种机械设备的设计制造都是在有特定的应用目标规范的,想要使机械设备有基础的设计应用价值,首先就需要确定机械设备的应用设计方向和机械设计制造所能够达到的机械性能表现效果,任何一种机械性能的设计应用,都离不开机械本身的基础应用价值设计制造价值。所以机械设计自动化的设计原则的第一项原则必定义为实用性设计原则,在机械设计制造及自动化设计的基础要求上,必须凸显出机械设计制造的基础价值,使得机械制造及自动化设计的积极意义满足于人们的现实需求,并且其设计的中心性能能够有一个完整的设计概念,以便使用者能够通过了解其作用原理的情况下,享受其基础功能上的自动化系统服务。机械设计制造及自动化设计的基本要求为自动化性能设计应用的完整性,无论从机械的设计,还是生产,还是应用表现,甚至具体到机械作用的具体环节,自动化设计的应用表现都应以体系化的自动化应用效果表现出来。
1.2 应用技术先进性原则
将较为先进的科学技术和设计理念应用引进入机械设计制造及自动化研究中,不仅是机械设备的性能改进的关键因素,更是机械自动化、智能化性能稳定表现的基础保障,同时,机械设计制造及自动化研究中所用的应用技术先进性原则,是加强机械设计制造及自动化设计发展与高端科技技术应用之间联系的重要联系纽带。所以,在机械设计制造及自动化设计中,我们可以将应用技术先进性原则作为主要的设计原则加以应用遵从。而就目前来看,机械设计制造及自动化设计中的应用技术先进性原则的主要作用方面为:(1)各类生产制造设备,批量化的流水线生产作业是当今工业生产作业的主要完成形式,利用更为方便简洁有序的流水线式生产方式进行机械生产作业,可以优化机械制造生产流程,提高制造效率;(2)能量变换机器,通过采用具有丰富能量储量的原料素材,机械设备能够将动力设备的应用表现进一步得到提高,考虑到机械性能的多样性和使用便捷性,机械设计制造可以考虑将动力设备的配置结合到机械设计制造中来,以更好的动力能量转化服务于机械动力工作,从而减少使用者的操作步骤,提高机械自动化水平;(3)计算机技术,计算机技术不仅仅可以应用于各大信息产业生产领域中,在机械设计制造及自动化设计中,机械制造设计者可以通过对计算机技术的合理应用,实验将计算机技术充分作用于机械的控制系统和其他系统中,使计算机技术充分发挥自身的控制处理作用优势,合理分配机械作用资源,从而更加有效地使使用者能够便捷掌握机械作用动能;(4)其他类的性能技术,机械设计制造及自动化设计具有无限的发展可能,近年来,我们发现机械的自动化设计制造的终点可以不再局限于机械的控制系统设计,而是智能化系统创建,以目前人们的智能化科技研发成果来看,在未来的时间内,人类依靠智能化系统的创建实现机械设计制造及自动化设计是极为可能的。
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2 机械自动化设计的应用价值
2.1 机械自动化设计可以提高机械作业效率及水平
在当今的社会发展过程中,我们可以发现越来越多人类生活的必需品或者消费品的生产都不再是复杂的手工制作或是落后的小规模制造业生产,在当今的先进机械工业生产作业中,机械设计制造及自动化设计的优秀性能的应用表现主要就在于工业生产作业的流畅性,通过全覆盖的自动化机械作业,机械设备能够长期处于稳定的生产工作状态下进行流水线生产,除去机械耗损率和折损率外,机械自动化作业的流畅性还表现在无须通过人为连接,通过连续的机械作业,工业产品的流水线生产能够达到完全的0缝隙衔接水平,大大减少了人为交接的时间浪费和员工上手慢的浪费工作时间问题,能够使得生产流水线的生产效率大大得到提高,此外,机械自动化设计的另一优秀表现性能在于精确的机械生产控制,不仅可以从变量上严格把控机械生产制造的每个环节,还可以以严的生产保证机械制造质量的最终成果,降低机械生产流水线作业出现不合格产品的概率,提高了产品的最终生产品质,减少了人工制造的成本耗损。
2.2 操作简单,适用性广
自动化设计研发出的机械设备的优秀性能表现就在于简单易上手的实际操作性和通用性广的产品适用范围上。自动化设计的机械设备的机械本体上,会有许多简单易懂的操作信息标识,使用者想要实现机械的某种操作功能,往往不需要通过许多连续的人为操控,省去了期间的种种操作步骤,减少了人为操作出现是否的变量因素,只需要通过模式转换或是功能按键的使用就能转化不同的作业模式,实现多种系统功能,在机械设备出现故障时,通过自动化系统的控制作用,机械设备能够自动识别故障出现原因,自动给出最佳的解决措施,实现开关自控,维护检修,优化操纵。此外,在适用范围中,由于机械设备的开发应用可用范围广,且机械自动化的应用价值可以体现在各类产品制造中,减去人力资源成本和管理成本,机械本身投资估算成本较低,所以自动化机械未来的适用范围上是十分广阔的。
3 机械设计制造及自动化设计发展趋势
3.1 机电设计一体化
微电子技术近年来在机械设计制造过程中有十分好的应用表现,微电子技术运用于机械设计制造中可以减少电子元件组装于机械设备内部结构中的占地面积,为更多相关电子元件的投入组装腾出更大的组装空间,基于此,机电设计一体化的自动化设计发展在近年来不断呈扩大式的演变趋势,机械技术和电工技术及微电子技术等多种工业技术的融合,为自动化机械设计制造提供了极为广阔的发展空间。
3.2 网络化
许多机械自动化设计成果在实际应用中表现极佳,但由于机械本身体积过大,不便于携带,或者必须防止在特殊地点加以使用,人们不得不对自动化机械价加以网络化控制功能研发,通过在机械本身设置联网设备,是机械长期处于互联网控制下运行,人们往往可以实现更远距离的远程机械控制。所以,在未来的机械自动化设计方向中,机械网络化设计改进也是潜力巨大的设计因素。
机械设计制造及自动化设计是服务于人类生产生活和历史前进的,为了抢占科技发展先机,提高国家工业生产自动化水准,我国的机械设计制造者须以不懈的努力致力于机械自动化研究设计工作中,使我国的经济发展获得新的发展机遇。
参考文献:
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[3]刘武发,刘德平. 机电一体化设计基础[M].北京:化学工业出版社,2007.
论文作者:王国策
论文发表刊物:《科技尚品》2018年第12期
论文发表时间:2019/7/18
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