機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)論文
摘要：我國是一個(gè)機(jī)械大國，近年來，我國的機(jī)械行業(yè)在發(fā)展的過程中也取得了令人矚目的成績(jī)，但我們國家并不是一個(gè)機(jī)械強(qiáng)國。世界范圍內(nèi)的機(jī)械行業(yè)的高精尖的技術(shù)都在發(fā)達(dá)國家。因此，我們要加快我國機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化的發(fā)展步伐，力爭(zhēng)在有限的時(shí)間內(nèi)趕超先進(jìn)的國家。文中從機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)談起，重點(diǎn)介紹了機(jī)械自動(dòng)化在提高企業(yè)的生產(chǎn)率，增加企業(yè)利潤(rùn)方面所起的不可替代的作用，并指明了機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展要從智能化、綠色化、模塊化和微型化方面進(jìn)行，使機(jī)械自動(dòng)化更能為社會(huì)服務(wù)，為人們帶來更大的便利。
關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；自動(dòng)化；發(fā)展趨勢(shì)
自古以來，人們都在嘗試?yán)脵C(jī)械設(shè)備來替代人的工作，把人們從繁重的勞動(dòng)中解放出來。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)械自動(dòng)化在機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化領(lǐng)域有了長(zhǎng)足的發(fā)展，它作為一種尖端技術(shù)一直倍受人們的關(guān)注，而能代表機(jī)械自動(dòng)化程度的機(jī)器人的發(fā)展也到了一個(gè)嶄新的階段，在機(jī)器人的研制方面領(lǐng)先的國家是日本和德國，尤其是日本已經(jīng)研制出家庭用機(jī)器人，機(jī)器人能夠替代人做一些家務(wù)勞動(dòng)，極大地方便人們的生活。近期我在《百科知識(shí)》上看到了一篇文章說：機(jī)器人將與我們共享未來，從中我們也可以看出作為自動(dòng)化發(fā)展方向的機(jī)器人將在未來發(fā)揮出更大的作用。借此也了解了機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)，現(xiàn)介紹給大家。
１機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)的特點(diǎn)
１．１提高了生產(chǎn)效率：自動(dòng)化控制系統(tǒng)一經(jīng)出現(xiàn)，就發(fā)揮出了它巨大的優(yōu)勢(shì)，在企業(yè)的生產(chǎn)中采用流水線生產(chǎn)，不僅降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且節(jié)約了成本；采用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行自動(dòng)控制和信息的采集，減少了操作中人為的失誤，用機(jī)器取代了人，大大提高了生產(chǎn)效率，為企業(yè)創(chuàng)造了更大的利潤(rùn)；隨著自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)步，模擬仿真技術(shù)的出現(xiàn)，大大豐富和改善了生產(chǎn)環(huán)節(jié)，在生產(chǎn)過程中以計(jì)算機(jī)控制精度，不僅完成了生產(chǎn)操作的自動(dòng)化，而且提高了產(chǎn)品質(zhì)量。
１．２便于維修和控制：工業(yè)生產(chǎn)中的自動(dòng)化是將現(xiàn)有的程序存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)，在使用時(shí)調(diào)出生產(chǎn)程序即可，即使在生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)品的參數(shù)有變化，可以通過調(diào)整控制程序來改變，這些變化都是軟件的變化，根本不用對(duì)硬件進(jìn)行改變。因此，自動(dòng)化設(shè)備的控制就相對(duì)簡(jiǎn)單的多，而當(dāng)在生產(chǎn)中出現(xiàn)故障時(shí)，可通過程序的自動(dòng)檢測(cè)來檢測(cè)故障出現(xiàn)的原因及故障發(fā)生的部位，一目了然，便于維修人員進(jìn)行故障修理；而智能化的自動(dòng)系統(tǒng)還可進(jìn)行不解體的檢測(cè)，帶有自動(dòng)修復(fù)的功能，這些都為保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行提供了可能，也為提高企業(yè)的生產(chǎn)效率創(chuàng)造了條件。
１．３生產(chǎn)過程更加安全：在自動(dòng)化生產(chǎn)的車間參觀時(shí)我們發(fā)現(xiàn)，若大的生產(chǎn)線上操作工人很少，而只在一些機(jī)器設(shè)備前才有一、兩個(gè)看機(jī)器設(shè)備的人員，出現(xiàn)這種情況是因?yàn)樽詣?dòng)化生產(chǎn)的每一環(huán)節(jié)都有監(jiān)控設(shè)施，自動(dòng)化的生產(chǎn)已經(jīng)將生產(chǎn)過程中的危險(xiǎn)狀況做到提前控制。如果在生產(chǎn)的過程中出現(xiàn)了安全故障，自動(dòng)化設(shè)備就會(huì)自動(dòng)報(bào)警，并且計(jì)算機(jī)也會(huì)做出相應(yīng)的處理，切斷電源或是自動(dòng)到安全模式工作，所以在自動(dòng)化的生產(chǎn)過程中安全隱患降低了，生產(chǎn)的過程更加安全可靠了。
２機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化的發(fā)展方向
２．１智能化：機(jī)械設(shè)計(jì)的智能化是一個(gè)綜合運(yùn)用多學(xué)科的思想，而且也是機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)方向。人們?cè)O(shè)想機(jī)械設(shè)備的智能化是設(shè)備本身能夠達(dá)到具有模擬人類智能的能力，那么它必須就具備推理能力、邏輯思維能力和判斷能力等，這是對(duì)智能機(jī)器人的要求，要有類似人的情緒活動(dòng)、情感思維等，但機(jī)器人永遠(yuǎn)也代替不了人。雖然在國際象棋比賽中人類輸給了機(jī)器人，但機(jī)器人中的程序還是由人類設(shè)計(jì)的。而對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)來說，將計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)ＣＡＤ與人工智能相結(jié)合，可以通過系統(tǒng)模擬圖形的工作狀況，用計(jì)算機(jī)技術(shù)建構(gòu)工作模型，從而就可以為機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)最佳的加工方案。
２．２綠色化：工業(yè)化的發(fā)展必然會(huì)對(duì)環(huán)境造成重大的影響，這是發(fā)達(dá)資本主義國家發(fā)展過程中所遇到的首要問題，而現(xiàn)在這個(gè)問題已經(jīng)全球化，溫室氣體效應(yīng)、白色垃圾污染已經(jīng)遍及地球的每一個(gè)角落，人們?cè)谙硎苤萍妓鶐淼某晒耐瑫r(shí)，可能也在自我毀滅。可喜的是人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到了環(huán)保的重要性，更多的人們開始呼吁環(huán)境保護(hù)，由此誕生了綠色生態(tài)的理念。綠色、環(huán)保、節(jié)能的產(chǎn)品正在走進(jìn)人們的生活，綠色產(chǎn)品在制造、使用過程中對(duì)生態(tài)環(huán)境幾乎沒有危害，而在制造過程中的生態(tài)化也注重節(jié)約資源的損耗，符合人們的推進(jìn)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求，這是機(jī)械設(shè)計(jì)的一條必然之路。
２．３模塊化：隨著電子技術(shù)的進(jìn)步，將電子元器件集成模塊化的理念正在發(fā)展。例如在汽車上配有發(fā)動(dòng)機(jī)的自啟停技術(shù)，臨時(shí)停車或是等紅燈時(shí)，踩下剎車一段時(shí)間發(fā)動(dòng)機(jī)會(huì)自動(dòng)熄火，當(dāng)需要繼續(xù)前進(jìn)時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)重起發(fā)動(dòng)機(jī)，這個(gè)核心技術(shù)就是發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)控制。這個(gè)自動(dòng)控制就屬于動(dòng)力單元的智能調(diào)速控制，這樣的機(jī)電一體化的產(chǎn)品的研制是一項(xiàng)十分復(fù)雜的事情，它涉及多個(gè)控制單元，并且要求開發(fā)的產(chǎn)品具有標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械接口、動(dòng)力接口等才能完成典型的操作的機(jī)械裝置。模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、系列化發(fā)展的電氣設(shè)備肯定會(huì)給人們帶來意想不到的好處，但它的研發(fā)的技術(shù)還處在探索的階段，因此，誰搶得了這個(gè)先機(jī)，誰就能給企業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造一次機(jī)遇。
２．４微型化：事物都是發(fā)展變化的，在２０世紀(jì)８０年代末，微電子設(shè)備隨著科技的進(jìn)步不斷進(jìn)步而更新。機(jī)械自動(dòng)化開始向小型化和微觀領(lǐng)域進(jìn)軍，這里突出表現(xiàn)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域上的是微創(chuàng)術(shù)，它是涉及幾乎所有專業(yè)的一種技術(shù)，利用高精尖的圖像系統(tǒng)及微形器械將傳統(tǒng)手術(shù)操作的創(chuàng)傷減小到最少程度，當(dāng)然，這對(duì)患者來說是求之不得的，它能減輕患者的痛苦。那么加工這些微型器械需要精細(xì)加工的方法，這是微機(jī)械的技術(shù)在實(shí)際中的應(yīng)用，并且是今后的一個(gè)發(fā)展方向。總的說來，機(jī)械設(shè)計(jì)的自動(dòng)化的發(fā)展是今后科技發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)，世界各國都在朝這個(gè)方向而努力。但是，我國機(jī)械設(shè)計(jì)的自動(dòng)化由于起步較晚，發(fā)展還僅僅是處在初級(jí)階段，距離世界發(fā)達(dá)國家技術(shù)還有很長(zhǎng)的一段路要走。不過，順應(yīng)世界機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展，我國也在發(fā)展自己的自主創(chuàng)新技術(shù)，在我國機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化的發(fā)展過程中，我們要總結(jié)成功的經(jīng)驗(yàn)，借鑒世界先進(jìn)科學(xué)技術(shù)為我所用，本著智能化、綠色化、模塊化和微型化的方向前進(jìn)，全面提高我國機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化的程度和水平，為趕超世界先進(jìn)水平而努力。
參考文獻(xiàn):
［１］蘇生榮；我國機(jī)械制造業(yè)現(xiàn)狀與前景［Ｊ］；中國科技信息；２００９年１５期．
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