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關(guān)鍵詞 節(jié)能設(shè)計理念 機械制造 自動化
中圖分類號:TE08 文獻標(biāo)識碼:A
機械制造和其自動化的有效結(jié)合雖然使各行各業(yè)得到了迅速的發(fā)展,但也造成了許多資源的浪費。隨著相關(guān)資源、能源不斷的衰竭,對機械制造及其自動化的發(fā)展造成了一定的限制。因此,制造企業(yè)應(yīng)該進行節(jié)能設(shè)計,將綠色的節(jié)能技術(shù)用于機械制造和自動化中,這樣可以讓企業(yè)的資源、能源得到最大限度的節(jié)約,從而使其生產(chǎn)成本得到減小,促進其經(jīng)濟效益和社會效益的提升。
1目前機械制造和自動化的發(fā)展?fàn)顩r
國內(nèi)自發(fā)展機械制造業(yè)以來,其發(fā)展的速度是十分迅速的,這促進了國內(nèi)工業(yè)的不斷發(fā)展。因為近些年計算機技術(shù)的發(fā)展,促使機械的制造和自動化有機的結(jié)合,使制造業(yè)更加安全、快速地進行作業(yè),讓高率高成為了機械制造和自動化中的代名詞。自從機械制造和自動化發(fā)展以來,其在各行各業(yè)中起到了帶動的作用,但國內(nèi)機械制造和自動化的起步相對較晚,很多的技術(shù)還不夠成熟、完善,和發(fā)達國家比較還有很大的差距存在。需在其技術(shù)方面去追趕,但同樣因技術(shù)落后使產(chǎn)品的質(zhì)量比較差,產(chǎn)品的質(zhì)量也需要進一步的改進。這是國內(nèi)目前機械制造和自動化的發(fā)展?fàn)顩r,相關(guān)企業(yè)應(yīng)該對其進行有效的改進,這樣才能使機械制造和自動化發(fā)展的前景更加廣闊。
2機械制造和自動化中節(jié)能設(shè)計優(yōu)勢
在機械制造業(yè)中進行節(jié)能設(shè)計可以使其資源得到節(jié)約,節(jié)能設(shè)計可以理解為環(huán)境意識的設(shè)計、生態(tài)設(shè)計、自然環(huán)境的設(shè)計等。內(nèi)涵主要在于對機械產(chǎn)品進行制造時所需的各種資源循環(huán)的利用,使其對環(huán)境造成的影響可以得到減少。對機械產(chǎn)品進行設(shè)計的時候應(yīng)該滿足可拆裝、可回收的相關(guān)要求,這是進行節(jié)能設(shè)計的新條件。傳統(tǒng)的產(chǎn)品是從其功能、壽命等基本的屬性來進行考慮,在對產(chǎn)品進行設(shè)計、開發(fā)時,先對市場情況進行分析,再進行圖紙設(shè)計和制定方案,除此之外還應(yīng)該對其設(shè)計理念及方案進行不斷的修改、審定,之后才可以真正進行生產(chǎn)。傳統(tǒng)的機械制造設(shè)計理念使其設(shè)計、制造的周期都顯得較長,產(chǎn)品生產(chǎn)之后的拆卸工作比較困難,且回收難度也十分大,有的產(chǎn)品報廢后無法進行回收利用,這就對能源、資源造成了較大的浪費,更有甚者還會對環(huán)境造成嚴(yán)重的污染。因此,相關(guān)企業(yè)應(yīng)該不斷推廣節(jié)能減排的設(shè)計理念,節(jié)能設(shè)計可以根據(jù)對原料、自然環(huán)境等進行合理的選擇來進行,這不但可以讓傳統(tǒng)設(shè)計優(yōu)勢得到較好的發(fā)揮,還能達到節(jié)能降耗的目的,使資源得以有效、合理、科學(xué)的利用,還有利于對廢棄物進行回收利用,從而達到持續(xù)發(fā)展要求。
3機械設(shè)計中節(jié)能理念的應(yīng)用
機械設(shè)計最關(guān)鍵的是前期設(shè)計方案的制定,節(jié)能機械的設(shè)計內(nèi)容包含其產(chǎn)品設(shè)計的相關(guān)理念,應(yīng)以先進的理念、技術(shù)作為主要的依托,且需與自然環(huán)境相適應(yīng),做到節(jié)約資源及可持續(xù)的發(fā)展。目的是從綜合角度對其經(jīng)濟性、實用性、環(huán)境性等進行考慮。要想讓以上的節(jié)能設(shè)計要求得到滿足,節(jié)能機械設(shè)計應(yīng)從下面幾方面來進行。
3.1對節(jié)能機械的產(chǎn)品成本的需求進行分析
對機械產(chǎn)品進行制造的時候,必須做好前期科學(xué)、合理的設(shè)計工作,特別是在產(chǎn)品初期,必須將其回收再利用考慮到設(shè)計中,這樣才可能達到節(jié)約資源的目的。因此,對節(jié)能設(shè)計理念下機械產(chǎn)品的成本進行分析時,必須將污染處理、產(chǎn)品回收再利用、代替等因素全部考慮到設(shè)計中,才能設(shè)計出節(jié)能的機械產(chǎn)品。
3.2對機械產(chǎn)品可拆裝及再利用的設(shè)計進行分析
要設(shè)計出比較節(jié)能的機械就必須對其可拆裝性進行改善,要想節(jié)約成本和降低對資源的浪費,應(yīng)該將其可拆裝性、可回收性充分考慮到設(shè)計中,在進行設(shè)計時將這兩個特點也設(shè)計進去,從而讓機械制造實現(xiàn)對資源進行充分利用及實現(xiàn)節(jié)能設(shè)計。
3.3對節(jié)能機械的設(shè)計數(shù)據(jù)庫進行完善
數(shù)據(jù)庫是對設(shè)計數(shù)據(jù)進行充分掌握的一種有效方式,設(shè)計人員可以在數(shù)據(jù)庫里將其制造時所需的全部數(shù)據(jù)做好相應(yīng)的備份,對設(shè)計數(shù)據(jù)進行分析和存儲,這樣就可以把機械設(shè)計的開支、資源選用等以數(shù)據(jù)化的方式呈現(xiàn)出來,并將此當(dāng)作節(jié)能設(shè)計的基礎(chǔ)。
4對節(jié)能加工的工藝進行優(yōu)化
4.1優(yōu)化現(xiàn)有的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)
機器的結(jié)構(gòu)簡單,所需的設(shè)計零件也就會越少,其制造的過程中耗能也就會越少。機械設(shè)計過程中的零件形狀對其制造過程中的耗能也有重要的影響,因此,在進行設(shè)計的時候不僅要讓產(chǎn)品的基本性能得到保證,而且還要對其零件盡可能地進行簡化,對其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化,減少零件的數(shù)量。
4.2因地制宜并根據(jù)外部環(huán)境對加工工藝進行選擇
對單個零件進行加工的時候,應(yīng)該充分考慮其現(xiàn)場設(shè)施的匹配,如零件鍛壓工藝的鍛壓方式有熱鍛壓、溫鍛壓、冷鍛壓。其中,熱鍛壓的能源利用的效率比溫鍛壓、冷鍛壓的都要低,但采用冷鍛壓對環(huán)境帶來的危害卻比溫鍛壓、熱鍛壓的危害高出許多,因此應(yīng)該多使用溫鍛壓工藝。
4.3合理安排工藝工序
在進行節(jié)能設(shè)計時,應(yīng)該合理的調(diào)整其加工工序,對其工藝方法進行有效的優(yōu)化,才能讓節(jié)能設(shè)計目標(biāo)得以實現(xiàn)。如對冷軋薄板進行生產(chǎn)時,因為冷軋時鋼板需經(jīng)受塑性的變形,所以必須要通過退火處理之后才可以進行繁雜成行的加工。在加工的環(huán)節(jié)中必須對所有工序的環(huán)保功能進行優(yōu)化,讓能源的利用率盡可能增強。
5選用環(huán)保的材料來達到節(jié)能
5.1選用可回收和可再生的資源
在對機械制造和自動化材料進行選擇時應(yīng)該遵循可回收、可再生、易分解的原則,這類材料、資源的使用可以讓其所排放出的有害物質(zhì)大大的減少,且對環(huán)境造成的危害較小。此外,還必須杜絕使用一些有毒的材料,應(yīng)該努力讓環(huán)保材料、資源的循環(huán)利用效率得以增強。
5.2對零件報廢后污染處理的成本進行考慮
在對機械制造和自動化進行設(shè)計時還要對其零件報廢后污染處理的成本進行考慮,可以采用綜合成本較小、環(huán)保的材料,應(yīng)盡量避免對含有石棉、氟利昂、樹脂、氯橡膠等的材料。
6機械制造和自動化未來的發(fā)展趨勢
機械制造和自動化的技術(shù)發(fā)展主要受到計算機技術(shù)水平發(fā)展的限制,現(xiàn)在,機械制造和自動化技術(shù)的應(yīng)用在不斷的大規(guī)?;?、國際化,這要求和自動化相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機集成技術(shù)必須全面的發(fā)展,必須跟上世界的步伐及和國際接軌。必須將節(jié)能環(huán)保的設(shè)計理念引入到機械制造和自動化中,這樣機械制造和自動化相關(guān)技術(shù)的運用才會更加的全面,產(chǎn)品的質(zhì)量才會得到不斷的增強,進而做到節(jié)能減排及促進其經(jīng)濟效益的提升。
綜上所述,當(dāng)前國內(nèi)機械制造中的能源浪費情況較為嚴(yán)重,只有將節(jié)能設(shè)計的理念運用到機械制造的設(shè)計中,使用環(huán)保型、節(jié)能型的材料對其工藝進行科學(xué)合理的制造。這樣才能讓機械制造的高效性、穩(wěn)定性得到提高,從而提高材料的環(huán)保性能及降低設(shè)備的耗能,使機械制造和自動化的整個過程更加節(jié)能。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:機械設(shè)計制造;自動化;途徑;措施
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展與進步,傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)模式已越來越不能滿足社會發(fā)展需求。對此,需要有關(guān)企業(yè)切實加強對機械設(shè)計制造及其自動化的研究實踐,采取有效措施來改善傳統(tǒng)機械制造中的不足,以此來確保機械生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品品質(zhì)。
1實現(xiàn)機械設(shè)計制造自動化的優(yōu)勢及發(fā)展現(xiàn)狀
目前,為了進一步提高機械設(shè)計制造的效率以及質(zhì)量,很多企業(yè)紛紛開始嘗試將自動化技術(shù)與機械設(shè)計制造相融合,并衍生出一種全新的、高效的生產(chǎn)制造模式。相較于傳統(tǒng)模式,機械設(shè)計制造及其自動化可以借助先進的自動化技術(shù),實現(xiàn)對機械自動化的合理把控,保證機械設(shè)備的精準(zhǔn)度,有效減少工作時間以及工作強度。另外,實現(xiàn)機械設(shè)計制造的自動化,還能大大減少設(shè)備發(fā)生故障后的維修以及檢查時間,降低由此帶來的損失。值得注意的是,機械設(shè)計制造及其自動化具備自我檢查的功能,可以幫助人們在第一時間發(fā)現(xiàn)并解決問題,以提高設(shè)備安全性以及可靠性。盡管機械設(shè)計制造及其自動化具有上述種種優(yōu)勢,但是在實踐中依然存在許多問題:第一,與其他發(fā)達國家相比,我國的機械設(shè)計制造自動化仍處于初級階段,雖然也研發(fā)推廣了一些新方法與新技術(shù),但是大體還是以模仿、借鑒西方發(fā)達國家技術(shù)為主;第二,除了照搬、模仿西方技術(shù),我國的機械設(shè)計制造及其自動化還面臨著人才稀缺等問題。這些問題的重重疊加,使得我國機械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展十分緩慢,甚至于有些企業(yè)生產(chǎn)制造的產(chǎn)品會因設(shè)計不合理等原因而滯銷,讓設(shè)計者以及制造者都蒙受巨大損失。所以,急需我們采取有效措施來緩解上述現(xiàn)象。
2新形勢下提高機械設(shè)計制造及其自動化的有效途徑
2.1加強與計算機科技的有效融合
事實上,機械設(shè)計制造及其自動化的逐步完善,離不開計算機技術(shù)水平的提高與推動。但是從系統(tǒng)的智能化功能來看,在此之中最主要的技術(shù)就是要實現(xiàn)生產(chǎn)信息以及生產(chǎn)制造資源的共享,并在資源共享以及信息技術(shù)的作用下,實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。當(dāng)前,計算機技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展與進步,使得越來越多的計算機技術(shù)被運用于機械制造領(lǐng)域,比如說繪圖軟件、設(shè)計軟件等,這不僅縮短了設(shè)計人員所消耗的時間,同時還能消除人工繪圖帶來的不利影響。打個比方來說,我們可以借助計算機技術(shù),來生成虛擬產(chǎn)品,并將其投放到市場中,再檢驗虛擬產(chǎn)品所帶來的效益空間,通過這種方式來縮短產(chǎn)品試驗時間,既節(jié)約了生產(chǎn)資源,同時又為企業(yè)創(chuàng)造了巨大效益。
2.2加強與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的有效融合
近年來,計算機技術(shù)的普及也讓網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了迅猛發(fā)展,很多行業(yè)通過與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的有效融合,進一步擴寬了本行業(yè)的發(fā)展前景。而從機械設(shè)計制造領(lǐng)域來看,盡管在機械生產(chǎn)過程中有部分環(huán)節(jié)加入了網(wǎng)絡(luò)技術(shù),但是其應(yīng)用范圍相對較窄,并沒有實現(xiàn)全面的網(wǎng)絡(luò)化。這就導(dǎo)致企業(yè)很難有效解決實現(xiàn)自動化過程中遇到的各類問題,既影響到生產(chǎn)效率,又浪費了時間以及資源。所以,為了減少不必要的損失與浪費,提升生產(chǎn)效率,相關(guān)企業(yè)需要盡可能的促進和落實機械設(shè)計制造及其自動化的全面網(wǎng)絡(luò)化,及時穩(wěn)妥的解決生產(chǎn)中存在的各種問題,從而真正意義上的提高企業(yè)的經(jīng)濟效益以及社會效益。
2.3堅持可持續(xù)發(fā)展原則,落實環(huán)保要求
隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展,由工業(yè)生產(chǎn)帶來的環(huán)境污染問題已成為全社會乃至全人類關(guān)注的話題??梢哉f,“保護環(huán)境”、“可持續(xù)發(fā)展”已成為各行各業(yè)發(fā)展必須要遵循的原則?;诖?,在機械設(shè)計制造過程中,要深化落實環(huán)境保護要求。具體來說,在生產(chǎn)設(shè)計環(huán)節(jié),相關(guān)設(shè)計師以及制造者應(yīng)該優(yōu)先選用那些節(jié)能環(huán)保技術(shù),并不斷改進以及升級技術(shù),從而大大提升生產(chǎn)設(shè)計工藝技能,在避免或者減少環(huán)境污染的前提下,減少社會資源的浪費。另外,在選擇制造材料時,也要盡量選用對自然環(huán)境污染較小的材料,并配套使用相應(yīng)的環(huán)保工藝,從源頭就把好環(huán)保關(guān)。
2.4重視和推動配套發(fā)展
現(xiàn)如今,我國的機械制造自動化正逐漸向著數(shù)字化、智能化以及綠色化等方向發(fā)展,因此,要重視生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)中人與物流作用,并對其進行綜合分析。在實際發(fā)展過程中,企業(yè)不僅要重視對基礎(chǔ)項目與實際推動使用,同時還要積極推動機械制造領(lǐng)域的配套式發(fā)展。這里的配套發(fā)展主要就是指在機械自動化快速發(fā)展的基礎(chǔ)上,與其相關(guān)的零件監(jiān)測、電子學(xué)、計算機技術(shù)等也應(yīng)獲得相應(yīng)發(fā)展,以實現(xiàn)全面發(fā)展。對此,要求從事機械制造業(yè)的技術(shù)人員、管理人員以及操作人員等,既要掌握傳統(tǒng)制造技藝,還要主動學(xué)習(xí)和了解最新、最尖端的技術(shù),在豐富自身知識儲備的同時,為機械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展提供人才支持。
3結(jié)語
總之,機械設(shè)計制造及其自動化水平的不斷提高,不僅有助于我國機械設(shè)計制造行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展,同時還在經(jīng)濟建設(shè)進程中起著積極促進作用。所以,相關(guān)企業(yè)需要提高對機械設(shè)計制造及其自動化的重視,加強與計算機科技、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的有效融合,堅持可持續(xù)發(fā)展原則,落實環(huán)保要求,重視和推動配套發(fā)展,從而確保機械設(shè)計制造及其自動化的科學(xué)性以及可靠性。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:機械設(shè)計;制造;自動化;發(fā)展方向
1 機械設(shè)計制造及其自動化概述
機械設(shè)計制造及自動化是現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)下的產(chǎn)物,它由多種現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)組合而成,所以與傳統(tǒng)的機械制造業(yè)相比具有明顯的優(yōu)勢,機械設(shè)計制造及自動化是一種新型的生產(chǎn)工藝,它具有更加自動化、智能化、高效率的特點。機械制造與自動化在提高生產(chǎn)效率的同時,還能進一步的保證產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。機械設(shè)計制造及自動化與科學(xué)技術(shù)密不可分,隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進步,機械設(shè)計制造及自動化將迸發(fā)出更大的力量,從而為企業(yè)的生產(chǎn)活動提供更多的便利,促進企業(yè)的迅速發(fā)展。機械設(shè)計制造及自動化的主要特點有:
(1)安全。與傳統(tǒng)的機械制造業(yè)相比較,現(xiàn)代科技引領(lǐng)下的機械設(shè)計制造及自動化在很大程度上實現(xiàn)了接寫的自動化以及智能化,比如:在生產(chǎn)的過程中出現(xiàn)問題的時候,設(shè)備首先會自動停機,病毒當(dāng)前發(fā)生問題的區(qū)域發(fā)出警報,進一步對事故區(qū)域進行分析,及時采取合理有效的方法解決問題,從而使設(shè)備在生產(chǎn)的過程中減少事故發(fā)生的機率。
(2)應(yīng)用范圍廣。我國傳統(tǒng)的機械制造產(chǎn)品大多用于工業(yè)企業(yè),而現(xiàn)代機械設(shè)計制造及自動化技術(shù)不僅僅是在生產(chǎn)技術(shù)方面有很大的創(chuàng)新,同時也將機械制造業(yè)帶進了各個生產(chǎn)領(lǐng)域,帶動了其所在領(lǐng)域的技術(shù)革新,如醫(yī)療器械的生產(chǎn)等。
(3)微型化。微型化是機械設(shè)計制造及自動化技術(shù)的又一大特點,與傳統(tǒng)機械制造業(yè)的大型設(shè)備相比,機械設(shè)計制造及自動化技術(shù)在其基礎(chǔ)上不斷完善設(shè)備的性能,使其是它的造型更加簡潔,方便日常工作人員的使用和移動。
(4)節(jié)能。機械設(shè)備的微型化在一定程度上減少了能源的消耗,減少了對周圍生產(chǎn)環(huán)境的影響。在長期的使用過程中,能節(jié)省大點的資源,從而進一步與“節(jié)能環(huán)?!毕噍x映。
2 機械設(shè)計制造及自動化的設(shè)計特征
2.1 符合機器功能的要求
機械設(shè)計制造及自動化的設(shè)計應(yīng)該滿足人們的生產(chǎn)需求,但是要想達到此項要求就要求機械設(shè)計制造及自動化有自身的核心功能,利用這項科學(xué)技術(shù)可以將相關(guān)的數(shù)據(jù)與電功能進行轉(zhuǎn)換,從而達到人們的生活所需,所以機械設(shè)計制造及自動化能夠形成從設(shè)計到生產(chǎn)制造的完整體系。
2.2 采用高科技設(shè)計
機械設(shè)計制造及自動化的發(fā)展離不開現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的支持,首先,就機械設(shè)計制造及自動化本身來說,它需要很多加工設(shè)備的支持,加工設(shè)備可以對原有的東西進行打磨等多種步驟,改變這件東西原有的形態(tài)。其次,機械設(shè)計制造及自動化技術(shù)需要能量轉(zhuǎn)換機械的支持,比如內(nèi)燃機、電動機等。這些能量轉(zhuǎn)換機械設(shè)施可以將大設(shè)備的能量進行轉(zhuǎn)換,以滿足不同領(lǐng)域的生產(chǎn)需求。再次,機械設(shè)計制造及自動化技術(shù),在設(shè)備之間需要建立數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),所以需要各個設(shè)備之間信息處理機械的支持。最后,機械設(shè)計制造及自動化的發(fā)展需要其他功能機械的配合。不同機械的用途以及它們所處的領(lǐng)域都各不相同,未來機械設(shè)計制造及自動化技術(shù)還需要科研人員的不斷創(chuàng)新,設(shè)計出更多不同用途的機械,不斷豐富機械自動化的理論與實踐內(nèi)容,為人們的生產(chǎn)生活提供更大的便利。
3 發(fā)展趨勢的分析
3.1 機電一體化趨勢
機電一體化趨勢是相對于傳統(tǒng)機械設(shè)計制造的一大技術(shù)革新。隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展,機械技術(shù)也不斷創(chuàng)新,充分利用現(xiàn)有的數(shù)控設(shè)備,將電子計算機技術(shù)與機械生產(chǎn)制造有機結(jié)合,從而實現(xiàn)半機械半自動化的生產(chǎn)米歐式。目前,這項技術(shù)還需設(shè)計人員再精簡精化,如果實現(xiàn)了機電一體化,機械制造的生產(chǎn)效率就可以得到顯著的提高,與此同時還能進一步減輕一級車間工作人員的工作量。機電一體化為機械產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量提供了保障,能夠更近一步的滿足社會生產(chǎn)的整體需求。
3.2 虛擬化趨勢
就目前而言,我國大部分企業(yè)在機械設(shè)計相關(guān)的產(chǎn)品時,都是以圖紙的形態(tài)去詮釋整個產(chǎn)品的功能以及設(shè)計細節(jié),再根據(jù)圖紙生產(chǎn)出設(shè)計的樣品,對樣品進行反復(fù)的試驗以及反復(fù)的功能測試后,在對其測試過程中出現(xiàn)的不足進行修改調(diào)試,直到最后確定生產(chǎn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤再進一步投入生產(chǎn)。這一系列從“設(shè)計-生產(chǎn)樣品-性能測試-查漏補缺-確定數(shù)據(jù)-投入生產(chǎn)”的過程,環(huán)環(huán)相扣,中減少了任何一個步驟,下一步就無法進行,不僅周期性較長,在一定程度上對人力物力財力造成了一定的浪費,并且此項工作需要的精準(zhǔn)數(shù)據(jù)都是由設(shè)計人員人工進行計算,出現(xiàn)錯誤的可能性極大,從而導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低。
虛擬化的趨勢是設(shè)計師可以利用電子計算機信息技術(shù)對產(chǎn)品進行數(shù)據(jù)監(jiān)測,并且可以直接對產(chǎn)品數(shù)據(jù)進行修改直至數(shù)據(jù)達標(biāo)。實現(xiàn)這項技術(shù),能夠大大的減少產(chǎn)品從設(shè)計到投入生產(chǎn)的時間,減少對人力物力財力的消耗,降低企業(yè)生產(chǎn)成本。
3.3 生態(tài)化趨勢
現(xiàn)階段社會倡導(dǎo)綠色發(fā)展、節(jié)能環(huán)保,所以機械設(shè)計制造及其自動化也不例外,設(shè)計保護環(huán)境、綠色無污染的機械產(chǎn)品是企業(yè)一直努力的方向。
4 結(jié)束語
在激烈的競爭市場中,企業(yè)應(yīng)通過擴大生產(chǎn)來不斷提高其市場競爭能力,現(xiàn)如今機械設(shè)計制造及自動化技術(shù)在日常生活中得到廣泛的應(yīng)用,但是企業(yè)應(yīng)不斷完善現(xiàn)有的生產(chǎn)體系,進一步推動我國工業(yè)企業(yè)的發(fā)展進程,提高國民經(jīng)濟水平,為社會經(jīng)濟的繁榮發(fā)展做出貢獻。
參考文獻
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一、機械設(shè)計制造的主要原則
(一)有效滿足機器的功能需求
機械設(shè)計制造首先需要滿足機器的功能需求,因為任何一件機械,都需要有自身的功能,能夠在某些領(lǐng)域中得到應(yīng)用。從工業(yè)生產(chǎn)上面來看,機械設(shè)計制造需要滿足三大要素,分別是物質(zhì)、能量與信息,機械自動化系統(tǒng)要能夠?qū)斎氲奈镔|(zhì)、能量與信息進行處理,進而可以輸出具有某種所需特性的物質(zhì)、能量與信息[2]。機械設(shè)計制造在滿足機器功能需求的前提下,通??梢苑殖蓹C電一體化產(chǎn)品與機電一體化技術(shù)兩個方面,機械自動化系統(tǒng)作為一個綜合性概念,一般會包括設(shè)計、制造以及滿足某種特定功能。滿足某種特定功能是機械設(shè)計制造的關(guān)鍵,這種功能主要是由內(nèi)部有機聯(lián)系結(jié)構(gòu)所決定的。
(二)采取先進技術(shù)來創(chuàng)新設(shè)計
我們在對系統(tǒng)或者是產(chǎn)品進行分類時,通常是按照系統(tǒng)或產(chǎn)品主功能的不同來進行。以物料加工為主,加工機是通過對輸入的物質(zhì)、能量與信息進行加工處理,可以將改變了形態(tài)跟位置的物質(zhì)系統(tǒng)或產(chǎn)品輸出,像印刷機械、紡織機械、食品加工機械等。以能量轉(zhuǎn)換為主,動力機可以將輸入的能量與信息轉(zhuǎn)換輸出擁有不同能量的系統(tǒng)或產(chǎn)品,像內(nèi)燃機與電動機[3]。以信息處理為主,信息機可以將輸入的信息與能量進行處理,進而輸出某種信息,像文字、圖像、聲音等,信息機通常包括了傳真機、計算機等。機械設(shè)計制造自動化需要采取先進的技術(shù)來進行創(chuàng)新設(shè)計,這才能更好滿足工業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)實需求。
二、機械設(shè)計制造的自動化發(fā)展方向
(一)數(shù)字化發(fā)展
機械設(shè)計制造自動化發(fā)展的重點便在于實現(xiàn)數(shù)字化,對于機械制造行業(yè)來說,圖形、數(shù)據(jù)、知識以及技能等,都屬于數(shù)字的形式。機械制造企業(yè)利用數(shù)字化技術(shù)來收集信息資料,進而采取虛擬現(xiàn)實、數(shù)據(jù)庫、多媒體等數(shù)字化技術(shù)來對信息進行分析、重組與規(guī)劃。隨著網(wǎng)絡(luò)信息科技的不斷發(fā)展,當(dāng)前機械制造企業(yè)已經(jīng)逐步開始采取網(wǎng)絡(luò)化的經(jīng)營銷售形式,客戶只需要將所需的機械產(chǎn)品以信息的形式,企業(yè)便可以基于網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上,結(jié)合自身的實際情況,進而在第一時間將機械產(chǎn)品研制出來,從而滿足了客戶的現(xiàn)實需求。因此,數(shù)字化便是今后我國機械設(shè)計制造自動化發(fā)展的主要方向。
(二)綠色化發(fā)展
隨著經(jīng)濟社會的不斷發(fā)展,我國環(huán)境問題越來越突出,資源形勢也越來越嚴(yán)峻。基于低碳經(jīng)濟理念的指導(dǎo)下,人們的環(huán)保意識正在逐漸增強,這就使得綠色產(chǎn)品設(shè)計制造開始興起。為了減少環(huán)境污染,更好實現(xiàn)節(jié)能減排的經(jīng)濟發(fā)展目標(biāo),機械制造行業(yè)需要將機械設(shè)計制造的自動化與綠色化相融合,滿足經(jīng)濟社會發(fā)展中節(jié)能降耗的基本目標(biāo),更好達到節(jié)約資源與保護環(huán)境的目的。機械設(shè)計制造向綠色化方向發(fā)展,可以將生產(chǎn)制造過程中產(chǎn)生的一些報廢產(chǎn)品實施回收利用,逐步減少了資源的浪費,在一定程度上減輕了環(huán)境污染,從而貫徹了科學(xué)可持續(xù)發(fā)展的理念。
(三)智能化發(fā)展
隨著網(wǎng)絡(luò)信息科技的不斷發(fā)展,今后我國的機械設(shè)計制造需要向自動化與智能化相融合的方向發(fā)展。智能化主要是指描述機器的行為,基于控制理論的指導(dǎo)下,能夠?qū)⑷斯ぶ悄?、計算機科學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)等有機融合在一起,從而實施智能模擬試驗,使得機械產(chǎn)品能夠擁有思維判斷、邏輯推理以及獨立決策的能力,進而更好實現(xiàn)對機械產(chǎn)品的智能化操作控制。目前來講,有些機械產(chǎn)品已經(jīng)開始具備一部分智能化的特點,我國機械設(shè)計制造今后的發(fā)展方向便是將自動化與智能化有機融合在一起,從而逐步提高我國機械制造產(chǎn)品的實際應(yīng)用水平。
【關(guān)鍵詞】機械自動化技術(shù)智能化網(wǎng)絡(luò)化
作為各行各業(yè)所需技術(shù)裝備的主要來源,機械設(shè)計制造及自動化具有非常強的專業(yè)性和知識性,更是非常重要的工業(yè)制造組成部分,對于國家工業(yè)體系的完善有著巨大的作用。雖然我國在工業(yè)設(shè)計制造及自動化領(lǐng)域不斷進行發(fā)展和創(chuàng)新,但在這方面同發(fā)達國家相比仍存在很大差距,因而我們要對其今后的發(fā)展趨勢和方向進行相應(yīng)的分析,以便更好促進我國機械設(shè)計制造自動化的發(fā)展。
1 國內(nèi)機械設(shè)計制造及自動化的發(fā)展現(xiàn)狀
我國最早興起機械自動化技術(shù)至今已有近百年的時間,而且在這段時間內(nèi)各行各業(yè)的機械自動化技術(shù)都得到了廣泛應(yīng)用和快速發(fā)展,不過當(dāng)前我國依舊處于機械自動化的初級操作階段。我國的機械設(shè)計制造及自動化與發(fā)達國家主要有以下幾方面的差距:
1.1 對于機械設(shè)計制造的管理
在一些工業(yè)化水平較高的發(fā)達國家,其對于機械設(shè)計制造的管理大都是通過計算機進行的,重視對于機械制造企業(yè)的生產(chǎn)模式、管理體制以及組織形式等的發(fā)展和創(chuàng)新。而且其在管理過程中還提出了許多諸如美國的CE(并行工程)技術(shù)以及日本的JIT(準(zhǔn)時生產(chǎn))技術(shù)等的全新管理技術(shù)和思想??墒窃谖覈嬎銠C輔助管理技術(shù)只有少部分規(guī)模較大的公司才加以使用,經(jīng)驗管理仍是大部分小企業(yè)的主要管理方式。
1.2 機械設(shè)計方法
設(shè)計準(zhǔn)則和數(shù)據(jù)的不斷更新是發(fā)達國家在機械設(shè)計方法方面所重點關(guān)注的,其往往注重對新型設(shè)計方法的采用,對于CAD(計算機輔助)技術(shù)等的應(yīng)用也十分普遍,一些發(fā)達國家的大型工業(yè)企業(yè)已經(jīng)逐步進行無紙化的設(shè)計生產(chǎn)工作。而我們國內(nèi)對于CAD技術(shù)的采用比例還是非常低的,而且大多數(shù)國內(nèi)企業(yè)仍將人力生產(chǎn)作為主要的設(shè)計手段,同發(fā)達國家存在不小的距離。
1.3 機械制造工藝
在機械設(shè)備的制造工藝方面,發(fā)達國家對于新型加工方法的重視程度是非常高的,因而其在機械制造工藝方面創(chuàng)造了很多科技水平和含量較高的生產(chǎn)技術(shù),比如復(fù)合加工技術(shù)、超塑加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)、激光加工技術(shù)、納米技術(shù)以及微細加工、高精密加工等技術(shù)??墒牵@些技術(shù)和工藝手段在我們國家的普及覆蓋率基本為零,我國機械制造工藝中的高科技技術(shù)仍然處于初步的開發(fā)和掌握過中。
1.4 機械自動化技術(shù)
在對機械設(shè)備的設(shè)計和制造方面,發(fā)達國家具有很高的集成化、智能化程度,其大都已經(jīng)通過FMS(柔性制造系統(tǒng))、數(shù)控機床等技術(shù)實現(xiàn)了機械制造的柔性自動化技術(shù)。可是當(dāng)前我們國家的機械自動化依舊在剛性自動化、單機自動化的發(fā)展階段,只有少數(shù)大型企業(yè)才能夠見到柔性制造系統(tǒng)和單元的身影,可見在機械自動化技術(shù)方面,我們國家同發(fā)達國家的差距也是非常大的。
2 機械設(shè)計及自動化的未來發(fā)展趨勢
伴隨著計算機技術(shù)在機械設(shè)計制造及自動化領(lǐng)域的逐步應(yīng)用以及電子集成技術(shù)的快速發(fā)展,我國的機械設(shè)計制造機自動化領(lǐng)域的未來發(fā)展趨勢主要呈現(xiàn)以下幾個特征:
2.1 智能化
近年來,機械設(shè)計制造技術(shù)發(fā)展所呈現(xiàn)出的主要趨勢之一就是智能化程度的提高,我們通常所說的智能化主要針對的是機械設(shè)備自身行為而言的,將計算機技術(shù)、生理學(xué)、心理學(xué)、運籌學(xué)和人工智能的多學(xué)科知識在傳統(tǒng)機械控制理論基礎(chǔ)上進行綜合運用,就能夠賦予機械設(shè)備一定得邏輯思維能力和判斷能力,人們就可以經(jīng)由很簡單的控制得到更好的操作體驗和效果。
2.2 模塊化
在傳統(tǒng)機械設(shè)計制造領(lǐng)域,由于其具有非常多的自動化產(chǎn)品廠家和種類,因而實現(xiàn)其模塊化是非常復(fù)雜和困難的。雖然說在機械設(shè)計制造領(lǐng)域開發(fā)研制具有標(biāo)準(zhǔn)接口(比如環(huán)境接口、電氣接口、機械接口等)的產(chǎn)片單元也是非常復(fù)雜的,但是這也是非常重要、非常有價值的。比如我們可以研制一個動力單元使電動機、只能減速、減速等功能集成于一體,研制具有測距識別、圖像處理等功能的控制單元等等,新的產(chǎn)品可以通過這些標(biāo)準(zhǔn)的單元進行比較快速的開發(fā),也有利于新產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)模的擴大。由此可見,機械設(shè)計制造的模塊化發(fā)展將給自動化技術(shù)的發(fā)展帶來很大的便利。
2.3 網(wǎng)絡(luò)化
當(dāng)前伴隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展和普及,機械自動化產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)化也日益成為其發(fā)展的必然趨勢之一,網(wǎng)絡(luò)遠程檢測和監(jiān)控技術(shù)仍在機械自動化應(yīng)用程度逐步提高,機械自動化產(chǎn)品作為利用網(wǎng)絡(luò)遠程技術(shù)控制的終端設(shè)備獲得了很大程度的發(fā)展和創(chuàng)新。此外,家庭用電器通過家庭網(wǎng)絡(luò)而組成的集成系統(tǒng)使得人們能夠在家中即可享受高科技技術(shù)所帶來的優(yōu)越性?;诰W(wǎng)絡(luò)化所具有的優(yōu)點和便利條件,其將會是機械設(shè)計制作及自動化發(fā)展的一個重要方向。
2.4 微型化
自上世紀(jì)80年代以來,伴隨著電子集成技術(shù)的發(fā)展,機械設(shè)計自動化也正在朝著微型化的方向邁進,微電子機械系統(tǒng),主要指的是尺寸在一平方厘米之內(nèi)的機械產(chǎn)品,是國外對于微型化的機械自動化產(chǎn)品的稱謂。靈活易攜、能量耗費少、體積占用小是微機械自動化產(chǎn)品所具有的主要特效,所以其在一些高精尖企業(yè)的應(yīng)用是非常普遍的,比如軍事信息、生物醫(yī)療等領(lǐng)域。相信在未來的發(fā)展過程中,機械設(shè)計制造將會朝著更加微型化的方向發(fā)展。
2.5 綠色化
在未來的發(fā)展過程中,綠色化發(fā)展是機械設(shè)計制造及自動化領(lǐng)域發(fā)展所不能忽視的問題,對于機械設(shè)計制造企業(yè)來說,若其仍然采取將老舊機械設(shè)備直接扔掉的方式,就會造成企業(yè)成本的增加和生產(chǎn)環(huán)境的破壞。機械制造企業(yè)應(yīng)該加大再回收的力度,注重對于綠色化產(chǎn)品的追求,以便減輕重金屬以及重型機械設(shè)備所帶來的環(huán)境問題。
3 結(jié)語
機械設(shè)計制造的自動化發(fā)展是工業(yè)發(fā)展的主流方向,在當(dāng)前國際間日益激烈的競爭面前,我們國家只有不斷對機械設(shè)計制造進行創(chuàng)新,盡早實現(xiàn)其智能化、模塊化、網(wǎng)絡(luò)化、微型化、綠色化等的發(fā)展,這樣才能夠有效提高我國的工業(yè)整體實力和國際競爭力。此外,我們要不斷在實踐中進行研究和探索,實現(xiàn)機械制造企業(yè)利益和創(chuàng)新能力的雙豐收。
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關(guān)鍵詞:機械設(shè)計制造及其自動化; 就業(yè)前景;學(xué)科特點;具體優(yōu)勢;要求
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.020
0 引言
國家的綜合實力決定了其在國際社會中的地位,影響著其在國際市場中的競爭力,而經(jīng)濟實力、政治實力、文化實力、自然資源以及軍事實力等是國家綜合實力中的重要組成部分,其中尤以經(jīng)濟實力最為重要,因此,在知識經(jīng)濟快速發(fā)展的時代,大力發(fā)展教育事業(yè),培養(yǎng)高素質(zhì)、高技能的人才,提高人才的知識水平和創(chuàng)新能力,是推動我國經(jīng)濟發(fā)展的強大動力。機械設(shè)計制造及其自動化這門學(xué)科,是隨著社會的不斷發(fā)展進步而產(chǎn)生和發(fā)展的,因此,重視機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè),培養(yǎng)專業(yè)的高技能、高素質(zhì)人才,滿足社會對此專業(yè)人才的需求,促進我國經(jīng)濟的快速健康發(fā)展,是當(dāng)前機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)開設(shè)的目的和發(fā)展的前提。
1 機械設(shè)計制造及其自動化的學(xué)科特點和具體優(yōu)勢
1.1 機械設(shè)計制造及其自動化的特點
作為一門融合計算機科學(xué)、自動控制技術(shù)、信息技術(shù)的交叉學(xué)科,機械設(shè)計制造及其自動化是以機械設(shè)計與制造為基礎(chǔ),研究各種工業(yè)機械裝備以及機電產(chǎn)品從設(shè)計、制造、運行控制到生產(chǎn)過程的企業(yè)管理的綜合技術(shù)學(xué)科,其主要任務(wù)是運用先進的設(shè)計制造技術(shù)理論與方法,解決現(xiàn)代工程領(lǐng)域中的復(fù)雜技術(shù)問題,以實現(xiàn)產(chǎn)品智能化的設(shè)計與制造,而培養(yǎng)具備機械設(shè)計制造基礎(chǔ)知識,能在工業(yè)生產(chǎn)第一線從事機械制造領(lǐng)域內(nèi)的設(shè)計制造、應(yīng)用研究、科技開發(fā)、經(jīng)營銷售和運行管理等方面工作的高級工程技術(shù)人才,是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的教學(xué)任務(wù)。機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)設(shè)有汽車服務(wù)、設(shè)備工程和計算機輔助設(shè)計與制造三個專業(yè)方向,剛?cè)雽W(xué)時,不分專業(yè)方向,學(xué)生在前兩年以學(xué)習(xí)本專業(yè)的平臺課程為主,到三年級時,學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣愛好和學(xué)習(xí)成績,自主選擇三個專業(yè)的方向之一[1]。
1.2 機械設(shè)計制造及其自動化的具體優(yōu)勢
在科學(xué)技術(shù)日新月異的今天,許多自動化產(chǎn)品基本上都是通過控制電子信息技術(shù),實現(xiàn)對自身信息的處理和控制,提高產(chǎn)品的整體質(zhì)量和精度,增強和改進產(chǎn)品的功能,此外,隨著微控技術(shù)的發(fā)展與進步,自動化產(chǎn)品的控制獲得了更好的技術(shù)支持,使得產(chǎn)品的控制更加的簡單和便捷。特別值得注意的是,當(dāng)自動化產(chǎn)品在正常操作的情況下,產(chǎn)品可以再既定的方式下進行運轉(zhuǎn),不會受到操作者的影響,也就是說,產(chǎn)品在正常運行的條件下,具有安全性和效率性,因此,在技術(shù)工業(yè)中采用自動化技術(shù),可以大大地提升產(chǎn)品的合格率,提高工作效率。另外,自動化產(chǎn)品能夠及時的反映出運行中出現(xiàn)的問題,減少損失,甚至,有些高端的自動化產(chǎn)品,可以自動處理運行過程中的一些細微的問題,保證產(chǎn)品的正常生產(chǎn)。例如,當(dāng)線路短路或者荷載過大時,自動化會出現(xiàn)跳閘的情況,以避免線路遭到損害,這樣既可以提前預(yù)防發(fā)生故障或者及時處理運行中出現(xiàn)的故障,以減少安全事故的發(fā)生,又可以確保在線路故障時,減少損失,維護機械設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。因此,在使用自動化產(chǎn)品時,采用科學(xué)合理的管理方式,不僅可以避免安全隱患,還能夠保障產(chǎn)品的持續(xù)穩(wěn)定運行。
2 機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)所從事的行業(yè)和要求
2.1 成為機械設(shè)計制造工程師
機械設(shè)計制造工程師行業(yè)需要具有電子學(xué)、機械工程學(xué)、計算機技術(shù)和控制工程學(xué)的基本理論知識和技能,熟練地掌握機電一體化的專業(yè)技術(shù)知識和現(xiàn)代制造業(yè)的基礎(chǔ)知識,任用機電一體化基本訓(xùn)練的應(yīng)用型高級專業(yè)人才。所以,從事機械設(shè)計制造工程師行業(yè)的人才,需要掌握機械原理、機械制造基礎(chǔ)、微機原理及應(yīng)用以及機械設(shè)計等課程。另外,從事機械設(shè)計制造工程師行業(yè)的人,還可以在國防部門、設(shè)計研發(fā)機構(gòu)或者各大中小型企事業(yè)單位等相關(guān)機構(gòu)從事設(shè)備的設(shè)計、制造、技術(shù)管理等工作。
2.2 設(shè)計與制造模具
機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的人才還可以從事型腔模、冷沖模以及其工裝的設(shè)計與制造,例如模具制造、鉗工操作、機械維修崗位等,同時,機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的人才需要掌握工程力學(xué)、電工技術(shù)、模具制造工藝、模具設(shè)計與制造專業(yè)英語、機械制圖和塑料成型工藝與模具設(shè)計等課程[2]。
2.3 自動化技術(shù)
自動控制的原理和方法、自動化單元技術(shù)和集成技術(shù)及其在各類控制系統(tǒng)中的應(yīng)用是自動化主要研究的對象。自動化專業(yè)具有“萬金油”的稱號,從業(yè)人員需要掌握運籌學(xué)、自動控制理論、計算機軟件技術(shù)應(yīng)用、信號與系統(tǒng)分析、電路原理等方面的知識,甚至,有時還需要學(xué)習(xí)流體力學(xué),而且自動化專業(yè)與電子工程、化學(xué)工程、計算機等都有一定的聯(lián)系,因此,從業(yè)人員必須具有較強的理工科基礎(chǔ),不能出現(xiàn)偏科的情況。同時,自動化專業(yè)具有良好的就業(yè)前景,因為幾乎所有的行業(yè)都可以與自動化掛鉤,而且比較容易轉(zhuǎn)行,例如可以轉(zhuǎn)為通信,“硬”可以轉(zhuǎn)電子工程,而“軟”可以轉(zhuǎn)計算機,并且,如果學(xué)生準(zhǔn)備考研的話,可以選擇中國科學(xué)院等一些相關(guān)院所,但是,由于國外大學(xué)基本上沒有與此相對應(yīng)的專業(yè),所以自動化專業(yè)的畢業(yè)生不容易出國就業(yè)[3]。
3 機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)人才的要求
3.1 需要具有很高的英語技能
在目前許多本科院校里,英語四級是大學(xué)生必過的一項考試,而且很多企業(yè)把英語四級作為招聘的硬性門檻,對于許多職位而言,英語不僅是一項專業(yè)技能而且是必備的職業(yè)素質(zhì),因此,英語四級可能成為畢業(yè)生應(yīng)聘時的敲門磚,再加上學(xué)習(xí)機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的人所從事的工作,需要使用英語,甚至可能會與外國人打交道,因此,為了以后的發(fā)展,畢業(yè)生需要具有很高的英語技能[4]。
3.2 需要具有較強的實踐能力
機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)是一門技術(shù)性很強的專業(yè),因此,學(xué)生不僅需要熟練的掌握理論知識還應(yīng)該具有較強的實踐能力。許多用人單位在招聘時,會設(shè)置“工作經(jīng)驗”的門檻,這對于剛畢業(yè)、即將邁入社會的應(yīng)屆畢業(yè)生來說是一道硬傷,嚴(yán)重制約了畢業(yè)生的擇業(yè)選擇,甚至有些用人單位雖然會招聘本科生,但是當(dāng)發(fā)現(xiàn)這些本科生缺乏實踐能力后,會改招研究生,因而,培養(yǎng)學(xué)生的實際操作能力,應(yīng)該是機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的主要任務(wù)[5]。
3.3 證書、獎狀以及專利
畢業(yè)生不僅需要擁有英語四級證書,還需要擁有計算機二級證書,而且對于機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)而言,計算機能力還是相當(dāng)重要的,另外,如果想要從事工程師行業(yè),還需要考取工程師證;另外就發(fā)明專利而言,擁有專利的人和缺乏專利的人會遇到不同的待遇,因為機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)需要有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力,所以擁有專利或者在相應(yīng)的比賽中獲得榮譽,可以給畢業(yè)生增添不少的亮點。
4 總結(jié)
總而言之,在知識經(jīng)濟的背景下,機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)具有廣闊的發(fā)展前途和就業(yè)前景,因此,作為一門技術(shù)性很強的交叉學(xué)科,學(xué)生不僅需要熟練的掌握各種理論知識,擁有各種必須的證書,還應(yīng)該具有較強的實踐能力,從而為自己的就業(yè)和發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)[6]。
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關(guān)鍵詞:機械設(shè)計;制造自動化;探討思考
現(xiàn)代機械相比于傳統(tǒng)機械最大的區(qū)別就在于其自動化程度較高,在生產(chǎn)制造方面有著傳統(tǒng)機械所不能企及的精度和速度。隨著我國工業(yè)化程度的不斷提高,機械設(shè)計制造與自動化取得了前所未有的發(fā)展,但是隨著我國經(jīng)濟的轉(zhuǎn)型,我國的制造業(yè)發(fā)展面臨著巨大的挑戰(zhàn),而作為對于制造業(yè)發(fā)展有著決定性意義的機械制造及其自動化發(fā)展成為萬眾矚目的焦點。
一、機械設(shè)計制造及其自動化設(shè)計原則分析
機械設(shè)計制造的最終目的是為了生產(chǎn)出滿足用戶需求的產(chǎn)品,而在產(chǎn)品的制造過程中為了追求成本的最低化和利益的最大化,實現(xiàn)生產(chǎn)的規(guī)模化,生產(chǎn)企業(yè)往往選擇高智能化的制造機械,這就決定了機械設(shè)計制造與自動化密不可分的關(guān)系。
二、我國機械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展方向探析
我國工業(yè)化進程相比于世界發(fā)達國家而言起步較晚,機械設(shè)計制造及其自動化的研究也相對落后,但是在短短的幾十年的發(fā)展之中,我國的機械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域仍舊取得了令人欣慰的成就,在面臨經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的歷史契機時,我國的機械設(shè)計制造及其自動化應(yīng)該從以下幾個方面重點發(fā)展。
1.機電一體化方向
機電一體化是機械工業(yè)發(fā)展的重要方向,在未來的工業(yè)化發(fā)展之中我國要實現(xiàn)機電一體化全面代替?zhèn)鹘y(tǒng)機械產(chǎn)品。
2.高智能化方向
自動化的設(shè)計就是為了實現(xiàn)機械制造的智能化,在設(shè)計的過程中要運用控制理論對機械的行為進行智能化的描述,對于心理學(xué)、生理學(xué)以及混沌力學(xué)等高精尖端學(xué)科的理論加以融合,讓機械的自動化程度更高,能夠自主決策,實現(xiàn)邏輯思維和邏輯判斷。
3.網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展方向
網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展方向是我國機械制造及其自動化發(fā)展的另一個重要方向,要充分運用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)理論,實現(xiàn)遠程控制,以計算機為中心,形成一個集成的制造系統(tǒng)。
自動化是機械設(shè)計和制造領(lǐng)域的核心,自動化程度較高的機械具有傳統(tǒng)機械所不具備的低能耗和高質(zhì)量等優(yōu)勢,而在未來的機械發(fā)展方向上,高智能化和人性化的自動化系統(tǒng)將會是每一臺機械所應(yīng)該具備的基本特征。作為從業(yè)者要在不斷的實踐之中正確把握發(fā)展的方向,使我國機械設(shè)計制造及其自動化水平能夠達到一個全新的高度。
1.1、環(huán)保性。由于傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造業(yè)對于工作人員的要求和依賴性都是高于現(xiàn)在的機械設(shè)計制造業(yè)對專業(yè)人員的要求。在傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造中,比較容易發(fā)生因為人為因素造成的制造產(chǎn)品需要進行重新加工或者生產(chǎn)。由此可得,傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造生產(chǎn)方式容易產(chǎn)生資源浪費和施工時間和成本低額浪費,與我國的可持續(xù)發(fā)展理念存在一定的差異性。對于機械設(shè)計制造及其自動化而言,現(xiàn)代的技術(shù)對于人員的依賴性有了一定的弱化,因為現(xiàn)代的機械制造業(yè)主要依賴電腦程序進行系統(tǒng)的設(shè)計,從而建立了設(shè)計出錯的發(fā)生,大大的提升了設(shè)計操作的準(zhǔn)確性,保證了生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,實現(xiàn)了成本的節(jié)約。除此之外,現(xiàn)代的機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)還引進了空氣凈化技術(shù),增加生產(chǎn)產(chǎn)品的環(huán)保性,降低了對環(huán)境的破環(huán)與污染,促進了我國的可持續(xù)發(fā)展。1.2、安全性。傳統(tǒng)機械制造生產(chǎn)主要是由機械手工進行的,因為容易發(fā)生人工操作失誤,出現(xiàn)安全事故,安全隱患大大存在?,F(xiàn)代的機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)結(jié)合了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),其工作人員只需要通過電腦程序進行機械的遠程控制,大大的改善了工作人員效率和保證工作人員的安全性。盡管機械自動化也存在一定的意外,但是一般在進行既定的程序中能夠檢測到機械設(shè)計制造及其自動化的存在的安全隱患,能夠及時的進行補救措施的應(yīng)用。另一方面,現(xiàn)當(dāng)代的機械設(shè)計制造及其自動化的工作人員與生產(chǎn)設(shè)備的接觸大大減小,因此很大程度上對員工的工作安全提供了一定的保證。1.3、效率性?,F(xiàn)代的機械設(shè)計制造及其自動化與傳統(tǒng)機械制造業(yè)進行比較,發(fā)現(xiàn)現(xiàn)當(dāng)代的工作人員數(shù)量小于傳統(tǒng)的,但是生產(chǎn)流程的科學(xué)性高于傳統(tǒng)制造業(yè),同時提升了機械生產(chǎn)的產(chǎn)品的治療和生產(chǎn)效率。傳統(tǒng)機械制造業(yè)的工作人員一般需要進行生產(chǎn)操作的熟悉,嚴(yán)格遵守規(guī)則規(guī)范,因此影響生產(chǎn)進度和浪費生產(chǎn)時間。但是現(xiàn)代的機械生產(chǎn)中只需要依靠機械自動化生產(chǎn),在預(yù)設(shè)的程序操作進行產(chǎn)品的生產(chǎn),提高生產(chǎn)操作的規(guī)范性,降低了人工成本,節(jié)省了生產(chǎn)時間。提升了整個機械自動化生產(chǎn)效率。
2、機械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展趨勢
2.1、智能化趨勢。現(xiàn)階段,我國的科技技術(shù)發(fā)展迅速,我國的機械設(shè)計制造及其自動化逐漸向智能化方向發(fā)展。提升機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)的智能化能夠在其應(yīng)用中,對人的行為及思維特征實現(xiàn)虛擬,對人的具體思維進行程序的書寫,從而提高整個機械設(shè)計制造及其自動化生產(chǎn)的智能化。因此,大大的提高了機械生產(chǎn)制造的自動化過程的安全性,同時提高了生產(chǎn)效率,降低了生產(chǎn)過程中的錯誤發(fā)生,促進了我國機械制造業(yè)的發(fā)展。2.2、可持續(xù)發(fā)展趨勢?,F(xiàn)階段,我國的發(fā)展策略主要是以科學(xué)發(fā)展觀為主,同時進行可持續(xù)發(fā)展。由于我國社會的可持續(xù)發(fā)展涉及的范圍十分廣泛。例如,政治的可持續(xù)發(fā)展、文化的可持續(xù)發(fā)展、行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展、機械制造業(yè)等。機械制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展中,需要提升其生產(chǎn)效率,降低生產(chǎn)材料的消耗和降低對環(huán)境的破環(huán),實現(xiàn)機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)水平的提升和創(chuàng)新,進行綠色可持續(xù)發(fā)展觀念的樹立,高效的進行存在問題的解決。2.3、機電一體化趨勢。對于我國制造業(yè)而言,機電一體化技術(shù)是其重要技術(shù)之一,其代表我國的制造業(yè)水平有了一定的創(chuàng)新。機電一體化技術(shù)即是價昂機械技術(shù)與信息技術(shù)進行有機融合,隨后將融合的技術(shù)進行生產(chǎn)制造的應(yīng)用的技術(shù)。在產(chǎn)品的設(shè)計和生產(chǎn)環(huán)節(jié),其機電一體化的精準(zhǔn)性特點比較突出,同時能夠迅速的進行各種工作環(huán)境的高效反應(yīng)。所以,在制造業(yè)發(fā)展中,機電一體化能夠提升整個制造業(yè)的生產(chǎn)效率。因此,機械設(shè)計制造及其自動化的機電一體化能夠促進我國的有效發(fā)展,對于機械制造業(yè)的長期發(fā)展有一定的推動作用。2.4、虛擬化趨勢。傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)流程主要是進行機械圖紙的設(shè)計,隨后進行設(shè)計圖紙的評估,對其合理性與可行性進行考察,隨后進行驗證與調(diào)試試產(chǎn),而這一過程需要的時間和成本都造成機械制造生產(chǎn)的滯后。因此,很有必要對其進行優(yōu)化和創(chuàng)新。當(dāng)前,我國的科技技術(shù)發(fā)展迅速,其機械制造業(yè)能夠通過利用軟件對生產(chǎn)產(chǎn)品進行虛擬設(shè)計和調(diào)試,也就是仿真技術(shù),完成模擬后,,工作人員能夠?qū)Υ笾碌纳a(chǎn)情況進行了解和掌握,因此,降低了因為實際生產(chǎn)調(diào)試造成的費用。站在前期的評估階段進行分析,該環(huán)節(jié)能提高設(shè)計的合理性,增加其直觀性和針對性。所以,未來機械的發(fā)展必然也會更加趨于虛擬化。
總之,當(dāng)前我國的機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)由于起步發(fā)展較晚,造成我國在這領(lǐng)域與西方國家相的差距比較大。因此,我國在進行機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)的發(fā)展過程中,需要適度的進行西方國家先進的技術(shù)的借鑒,再結(jié)合我國社會發(fā)展的基本情況以及機械制造本行業(yè)的市場需求,總結(jié)擬定適應(yīng)我國的機械制造技術(shù),更大程度地降低生產(chǎn)中的各類危害,提升生態(tài)經(jīng)濟效益。未來機械設(shè)計制造以及自動化技術(shù)會更加重視產(chǎn)品與人類社會發(fā)展的協(xié)調(diào)統(tǒng)一,更加凸顯出產(chǎn)品的人性化和智能化的特點。
作者:徐凡 單位:天津中天高科防務(wù)技術(shù)有限公司
參考文獻:
關(guān)鍵詞 機械設(shè)計制造及其自動化 特點優(yōu)勢 發(fā)展趨勢
中圖分類號:TH122 文獻標(biāo)識碼:A
現(xiàn)如今全球經(jīng)濟已經(jīng)走上了多元化發(fā)展的全新世代,機械的設(shè)計及自動化制造生產(chǎn)已逐漸發(fā)展成為我國經(jīng)濟發(fā)展所需的重要行業(yè),其中機械的自動化運用全面提升了機械的生產(chǎn)效率。機械自動化制造技術(shù)是當(dāng)下機械制造行業(yè)的重要經(jīng)濟來源,這項技術(shù)主旨在于機械設(shè)計理念和科學(xué)技術(shù)理念的完美融合,理念的運用過程重點表現(xiàn)在二者互相之間的相輔相成,以提升機械制造的工作效率。
1機械設(shè)計制造及其自動化特點以及優(yōu)勢分析
1.1全新理念下的機械設(shè)計制造
不同于過去的機械制造技術(shù),全新的機械制造技術(shù)主要利用其自身獨有的自動化特質(zhì),這種具有科學(xué)智能性的特質(zhì),帶動我國機械制造行業(yè)發(fā)展向著全新的高度始發(fā)。這是一項具有高智能全新技術(shù),合理的將科技中信息化的主要設(shè)計理念與多種設(shè)計方案進行調(diào)和,最后充分提取每一種方案下的優(yōu)勢,并將此作為提高機械生產(chǎn)效率的中重要保障。
通過將制造技術(shù)充分的發(fā)揮并將其引入機械自動化制造的過程當(dāng)中,這個重要過程便是機械自動化的主要依據(jù)。因此,在制造生產(chǎn)過程中機械要根據(jù)合理的自動化系統(tǒng)設(shè)定,并通過運用自動化系統(tǒng)來提升機械在生產(chǎn)過程中的生產(chǎn)效率。
1.2機械設(shè)計制造的自動化高于人工處理的優(yōu)勢
自動化機械制造技術(shù)在多年前曾被我國相關(guān)專家所試驗,試驗結(jié)果表明自動化生產(chǎn)的優(yōu)勢明顯要高于人工制造。我國目前的機械自動化制造技術(shù)在機械行業(yè)中已經(jīng)得到妥善的推廣應(yīng)用,主要是因為這項技術(shù)具備先進的自動化性能,并且可利用網(wǎng)絡(luò)對其相關(guān)內(nèi)容進行合理的處理,相較人工處理的陳舊方式相比,全新的自動化技術(shù)減少了生產(chǎn)過程中容易出現(xiàn)的錯誤。
在技術(shù)人員進行機械制造的自動化過程中,自動化生產(chǎn)分別加入了多元化的信息和技術(shù),提升了機械的自動化水準(zhǔn),并在此基礎(chǔ)之上高效率保障機械制造產(chǎn)品在生產(chǎn)質(zhì)量,以及生產(chǎn)效率上的優(yōu)勢,令產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中更加精細化,為自動化機械制造生產(chǎn)的未來發(fā)展提供了有利保障。
1.3簡化機械操作程序
在自動化機械制造的優(yōu)點中,最為明顯的優(yōu)點是對傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的簡化,也就是提升機械制造的生產(chǎn)效率,全面降低了人為操作時頻繁出現(xiàn)的危險性。由于機械制造中自動化需要通過計算機網(wǎng)絡(luò)進行運算才得以完成自動化的指令操作步驟,機械在自動化運行的過程中,主要是依靠計算機智能化的指令輸入來降低在制造生產(chǎn)過程中的錯誤概率。
1.4監(jiān)督控制系統(tǒng)
機械自動化制造可以完善人工制造時所存在不足問題,人工制造過程中無法對產(chǎn)品制造后的質(zhì)量進行監(jiān)督控制,老舊的生產(chǎn)機器缺少相關(guān)的報警提示系統(tǒng),假如生產(chǎn)進程中出現(xiàn)機器故障,不但不會引起工作人員的注意,通常還會導(dǎo)致生產(chǎn)系統(tǒng)出現(xiàn)諸多麻煩問題,嚴(yán)重妨礙生產(chǎn)的質(zhì)量以及效率,偶爾嚴(yán)重的情況下還會造成危害工作人員的生命受到威脅。對此,企業(yè)應(yīng)加大對自動化生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)以及運用。
1.5控制系統(tǒng)的檢查工作
不同于傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造,機械設(shè)計制造及其自動化可以隨時進行內(nèi)部控制系統(tǒng)的檢查,利用最短的時間查出故障位置以及發(fā)生故障的原因,并自動采取有效措施對故障部位進行保護,自動解決問題,防治故障擴大化,使機械制造更加穩(wěn)定和安全。
2機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展趨勢探析
2.1自動化生產(chǎn)技術(shù)融入進網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)應(yīng)用
為了合理的將機械設(shè)計制造的自動化發(fā)展帶入當(dāng)代社會的發(fā)展當(dāng)中,自動化機械制造技術(shù)的研究專家講自動化生產(chǎn)技術(shù)融入進了現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)應(yīng)用當(dāng)中,有關(guān)專家執(zhí)意將自動化生產(chǎn)的優(yōu)勢通過網(wǎng)絡(luò)信息的方式進行傳遞,并將這種方式作為提升產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量的重要保障。
通常情況下,機械設(shè)備在進行產(chǎn)品的制造生產(chǎn)前要制定產(chǎn)品的具體設(shè)計方案,然后將此方案遞交審批部門進行審核之后才可進行產(chǎn)品的加工生產(chǎn)工作。一般情況下還要根據(jù)產(chǎn)品生產(chǎn)過程的具體情況,在設(shè)計圖紙進行設(shè)計的過程中運用計算機網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)節(jié)省產(chǎn)品的設(shè)計時間,并有效降低產(chǎn)品成本的不必要浪費。
2.2促進生態(tài)環(huán)境健康發(fā)展
由于我國近些年的能源使用的消耗程度日益加深的原因,我國國民開始逐漸對資源使用情況開始重視。為此,機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)的應(yīng)用,應(yīng)注意在機械制造生產(chǎn)的過程中保證資源的高效利用,節(jié)省能源的消耗程度,并高度重視能源環(huán)保。在未來的機械制造業(yè)的發(fā)展中,應(yīng)充分考慮環(huán)保節(jié)能的每一個優(yōu)勢因素,向著能源使用率提升的方向全面發(fā)展,保證產(chǎn)品的綠色生產(chǎn)和循環(huán)再運用,并且最大限度推動我國生態(tài)文明建設(shè)工作。
3結(jié)論
運用自動化的方式進行產(chǎn)品的機械制造優(yōu)勢明顯,在我國制造產(chǎn)業(yè)未來的發(fā)展中,傳統(tǒng)的制造理念將會被全新的理念所取代,老舊的生產(chǎn)機器將會被全自動化機械所代替,而全自動化制造生產(chǎn)將會在接下來的發(fā)展中完美融合計算機高新的信息化技術(shù),這項技術(shù)將會引領(lǐng)我國制造產(chǎn)業(yè)邁向全新的發(fā)展方向,網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)會逐漸完善,在提高機械設(shè)備運行功效的同時,也帶動機械設(shè)計制造及其自動化全范圍應(yīng)用到我國各行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展建設(shè)當(dāng)中。
作者簡介:劉海英(1973―),女,商丘市人,本科,講師。研究方向:機械制造與自動化;曹環(huán)軍(1975-),男,商丘市人,本科,副教授。研究方向:機械制造與自動化。
參考文獻