机械工程设计及其自动化发展趋势分析袁佳

机械工程设计及其自动化发展趋势分析袁佳

(徐州三原电力测控技术有限公司徐州市221116)

摘要:在科技为第一生产力的今天,工业领域的先进技术为我国经济的发展发挥着至关重要的作用。其中,机械工程设计以及自动化的发展在工业生产中占据重要地位,为机械制造奠定了基础,同时自动化的出现,大大提高机械工程设计的效率,也为机械生产的可靠性和安全性提供相关保障。本文立足于此,对机械工程设计以及自动化的发展趋势进行分析,提出了有关建议,仅供参考。

关键词:机械工程设计;自动化;发展趋势

机械设计是机械生产的第一步,是决定机械性能的最主要因素,并较早应用于机械制造中。近年来,科学技术的不断发展进一步促使机械工程领域的腾飞,自动化技术出现并应用于生活生产之中,此外,为满足机械产品性能的高要求,我国机械制造行业结合先进的计算机智能技术,进行辅助设计和系统分析,工业产品的质量得到改善,在进一步解放劳动力的同时,使得工业生产能力显著提升。

1机械设计及其自动化的特点

机械设计及其自动化产品同传统的机械设计产品相比,其无论是在安全性还是生产效率上都得到了较大程度的提高,传统的机械设备出现了安全问题,需要将整个设备停止运行,然后根据数据显示进行故障排除,但在自动化产品中,其安全性得到了较大的提高,在设备出现问题后,其自身会根据故障出现的位置进行分析和处理,且在生产过程中,还能采取一些有效的安全措施避免设备故障造成更大的损失,从而很好的避免了人员的损伤。另一点则是其能源的消耗更少,自动化产品在设计的过程中能够对资源进行合理的计算,采取最高利用率的生产模式,避免了人为计算过程中可能会出现的失误,且自动化设备的体积更小,生产过程中消耗的能量更少,这样就在很大程度上解决了生产浪费的问题。第三是其应用范围更加广,这种新型的机械制造技术结合了当前的所有高科技,能够适用在多种行业中,满足当前我国经济发展的需求。最后是其微型化的特点,自动化发展的最终目的是制造出体积足够小的设备,其能耗非常低。

2机械工程设计制造及自动化的符合设计原则

2.1满足对机器的功能要求

所有产品的开发都是为了更好满足人们各种需要的,因此其都将具有独特的功能。不同产品之间的功能都有相互区别之处,都有属于自身的主要功能。换句话来说,这些产品都能够将不同信号、能量、物质进行特定的处理,从而输出具有不同特性的信号、能量、物质。而机械工程及自动化产品正是具有如此功能的产品,其能够科学化、自动化的自主处理来自外部输入的信号、能量、物质,依据自身特性对这些内容进行加工,输出符合用户需求的信息、动力、产成品。机械工程及自动化系统不仅拥有机电一体化这项技术所具有的功能,而且能够利用这项技术开发适配的机电一体化产品。而这种机电一体化产品可以通过其设计不同、制造工艺不同打造不同功能,从而满足用户多样化的需求。

2.2利用先进技术不断创新

机械工程及自动化系统可以根据其拥有的主功能,对这类产品或系统进行分类。(1)加工机。这是一种主要以物料的搬运和加工为主的自动化机械,其通过将输入的信息、能量及其物质通过加工处理步骤,输出改变原有物质形态、位置的一种机械,例如在生活当中经常看到的机床、交通运输的机械、食品加工的机械、用于纺织和印刷的机械等等;(2)动力机。这是一种主要以能量输出的机械,其在获取输入信息之后,在自主判断能量来源、成本的基础上输出不同能量的一种系统,例如:运输工具的电动机、内燃机、发动机等等。(3)信息机。其是以信息处理为主要功能的自动化机械系统,其对输入的信息或指示进行处理,为用户输出需求的信息,例如运输工具或加工机械上的仪表、生活中经常用到的计算机和打印机以及其他各种信息终端等等。

3机械设计制造及其自动化的发展方向

3.1散料运输智能化

在当前通过机械设备进行散料的运输时,由于散料中存在着较多的杂质,导致在运输的过程中需要对其进行人工的筛选,然后才能将其输送到相关位置。在未来,机械设计必将逐渐取代这种传输方式,其不仅会浪费大量的人力物力,同时,在对散料进行处理的过程中,由于人为的因素,往往会使散料中存在着一些杂质,影响散料的质量。在今后的机械设计及其自动化发展中,需要将智能化系统融入其中,通过智能化的选择,将散料中的杂质进行有效的去除,这样既能够提高散料的质量,同时节省了人力物力,提高企业的经济效益。

3.2虚拟化

当前,机械设备产品的设计全部是在图纸上完成的,然后通过图纸将设备的各种功能和特征进行全面的体现,在图纸设计完成之后,先要生产样品,再通过各种检测手段对样品的各项功能数据进行统计,若数据完全符合标准,则可以进行后续的量产和销售,若数据不能满足客户的需求,还需要根据数据对设备进行分析,找到问题出现的原因并解决,直到图纸设计的样品能够满足需要。这样的生产过程不仅花费的时间较长,且在样品生产过程中会出现一些不可控的情况,导致样品出现各种各样的问题,影响产品的生产和销售进程,且样品的制作需要浪费较多的资源,影响企业的经济效益。随着市场竞争的加剧,机械制造企业需要进一步利用新型的各种高科技提高自身的经济效益,降低生产成本,提高生产效率。通过减少资金的输出,可以利用计算机技术和网络技术对产品进行设计,这样既能保证设计的准确性,还可以将虚拟制作的产品进行虚拟测试,对其出现的情况通过计算机技术进行分析,保证了产品设计的准确性和高效性。

3.3网络化

在现阶段的机械设备自动化制作过程中,虽然在一定程度上运用了网络技术,但在实际的生产过程中,网络技术的使用是非常有限的。像在利用机械设计制造及其自动化进行产品的设计和生产时,往往是由计算机进行的,相关的技术人员完全不在现场,在出现问题之后,由于没有专业人士处理,而设计人员又没有在现场进行监督,管理人员则缺少相应的技术知识,导致出现问题只能将生产过程停止,在相关人员到场后再对设备进行维修。这种生产方式严重制约了自动化设备的正常运行,由于机械设备的自动化制作是一条完整的生产线,生产过程中任何一个地方出现了故障,都需要整个生产线停止工作,这样将会造成巨大的经济损失。为了减少这种情况造成的经济损失,保证企业的经济效益,需要提高企业的网络化程度,实现对生产过程的全称监控。

3.4绿色化

随着全球温室效应等危害的出现,环保已经成为人们关注的重点话题,我国作为一个工业大国,也逐渐将环保作为未来的工业发展重点,在全国各地宣传保护环境的措施,保护我们的家园。人类是大自然的一员,保护环境就是保护我们自己,只有实现了环境保护才能更好的发展,保证我国的可持续性发展。在制造业中,环境保护是衡量一个企业发展的最主要标准之一。对于机械设备的自动化生产来说,环境保护是其未来的重要发展趋势,一个优秀的生产企业,其从产品的设计到生产,无时无刻不在注重环境保护。

结束语:

综上所述,工业领域的发展与国家整体综合实力密切相关,机械设计制造起至关重要的作用。在现代化机械生产中,伴随科技的发展,机械制造的技术以及制造水平不断提升,自动化技术的应用也不断向世人彰显其良好的发展前景,但毋庸置疑,我国的科技水平仍有待提高,机械化生产中的数字化以及智能化有待提升,从而进一步提高机械制造效率,为机械化生产添砖加瓦,使我国的经济更加蓬勃发展。

参考文献:

[1]孙冠才.机械工程设计及其自动化发展趋势分析[J].中国科技信息,2016(08):137+140.

[2]何健.机械工程设计及其自动化发展趋势分析[J].南方农机,2019,50(05):111.

[3]高振同.机械设计及其自动化发展趋势分析[J].工业设计,2015(09):118-119.

[4]郭兴改.机械工程设计及其自动化发展趋势探讨[J].科技展望,2015,25(15):41+43.

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