机械设计制造及其自动化的发展方向研究

顾佳辉

摘 要：随着机械设计制造及其自动化的发展，现代化规模生产的特殊要求，以往传统的机械设计急需改进和颠覆，具备机电一体化、智能化、模块化、网络化、绿色化、人性化的机械设计是社会生产对机械制造行业提出的高标准、严要求，多样化的特性引领了机械设计和自动化发展方向。

关键词：机械；自动化；发展方向

机械设计制造及其自动化增强了机械设备的综合性能，能够把机械带入到一个智能化、人性化的科技时代，对人们的生产和生活具有很重要的作用，从事相关职业的研究人员和学者也在不断的进行改良和创新设计。机械设计制造机械自动化技术所面临的关键技术门类很多，不同技术之间有着密切的联系，有的技术是基于其他技术而存在的，多种技术互相渗透，共同找寻其发展的新方向。

1 机械制造的概念和特征

美国机械工程师协会于1984年为现代机械下了如下定义：现代机械是“由计算机信息网络协调与控制的，用于完成包括机械力、运动和能量流动力学任务的机械和（或）机电部件相互联系的系统[1]。”这一概念的引入，为当时机械设计和制造提供了一个非常贴切的总括，使机械理论雏形有了明确的意义。

机械设计制造及其自动化的特征也是极为明显的，总结概括如下：机械自动化的设计制造是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感检测技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织结构目标，在多功能、高质量、高可靠性和低能耗的意义上实现特定功能价值并使整个系统最优化的系统工程技术[2]。

机械设计制造自动化可以满足机器对于其功能的精细化要求，针对不同的产品要求设计出不同的机械产品。通过这一设计过程，使得产品可以实现从输入端产生的输出要求，完成其功能的完美呈现。机械设计始终围绕着产品功能要求进行布局，制造过程也是严格按照设计要求进行生成，最终这一系列过程的完成，是要满足机械生产的需要。机械设计制造在朝着机械自动化的发展方向稳步向前推进。

2 机械设计制造及其自动化的发展方向

我国从20世纪80年代初才开始机械设计制造及其自动化发展方向这方面的研究和应用工作，研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作，并取得了一定的成果[3]。但我国目前的情况与先进国家比，还有巨大的差距。学科的专业性质很强，技术要求也是极高的，单纯的就其理论基础来讲，学科的发展和应用仍有很多漏洞亟待处理，但机械设计的未来发展方向是明确的。

2.1 机电一体化

机电一体化就是机械自动化的发展和延伸，传统机械产品的更新换代是目前所面临的问题，走机电一体化方向道路，对于机械工业发展来讲是极为可行的。

2.2 智能化

智能化的发展对技术的要求比较高，也是新时代机械自动化的重要风向标，职能化讲求的是机械在操作上具有一定的能动性，接受人为指令的同时能够做出一定范围和能力的判断，这里面的学问涵盖很多科目，例如：计算机科学、心理学、生理学和运筹学等等，让机械自动化能够模拟人工智能，解放人力资源，当然不可能完全替代人力，机械能够简单的进行模仿、推断和进行部分决策的能力，这种智能化的发展，是整个人类社会拭目以待的技术，不仅对机械设计的发展有益，而且对未来应用机械的相关行业也有着相当大的实际意义。

2.3 模块化

由于生产机械自动化产品的厂家很多，而且机械自动化产品本身的种类也是多样化的，所以在设计和制造机械自动化产品单元时极其要仔细认真，注意繁杂接口的多项设计，例如标准机接口、电气接口、环境接口等，可以利用标准单元开发出新型装置，扩大生产规模。模块化给机械设计制造及其自动化带来良好的发展前景。

2.4 微型化

传统的机械往往给人一种过大过笨重的印象，随着技术的更新换代，机械设计制造呈现微型化的特点和趋势，其产品本身个体小、耗能低、运动灵活等特点降低了制造成本，同时也使得机械能够获得广泛应用，不再是笨重的代名词。但在我国的很多高精尖领域仍未能广泛应用，机械设计制造及其自动化在外形设计和内部环节上还存在一定的局限性。

2.5 网络化

随着计算机技术的普遍发展，各行各业都充斥着计算机技术。互联网的应用给人们的日常生活和工作带来了乐趣和提高了效率。网络化的普及，使得人们应用了更多的远程监控技术，把它应用到设计领域中有着强大的实际应用性能，例如：利用家庭网络的建设，将家庭中的几种常见的家用电器链接在一个系统中，做到远程操控，能够提高人们的生活品质，享受到高科技氛围。

2.6 绿色化

往往工业的发展要伴随着生态的破坏，当下人们早已意识到生态坏境一旦被破坏的严重性，所以对机械设计制造的要求也附带着环保这一条。绿色化是时代发展的要求，也是人们渴望返璞归真的美好愿景。机械设计制造本就是一项复杂专业化的工程，引入绿色这一概念让机械设计本身充满了灵性和人格魅力。我们在设计过程中，赋予其与自然界和谐相处的能力，绿色化是对生态坏境的尊重，这样的设计理念，无疑是对机械制造的未来发展开了一个好头。

3 结束语

由于现代机械自动化在设计和制造上具有多重要求，所以机械的设计、制造都是紧贴机械自动化的要求来设计的。一个优秀的现代化高质量机械设计要能够囊括大量的技术科技才能满足机械制造的生产要求。机械自动化系统就是机电一体化的产物，机电一体化的进步依赖机械自动化的进步。机械工业发展需要好技术、好设计、好制造的不断涌现，对设计人员也是一种挑战，从设计到制造联手通力协作，机电一体化的发展格局定会呈现良好的态势。

参考文献

[1]易德君.机械制造与设计及其自动化发展趋势[J].大科技，2012，10（12）：156-157.

[2]农应斌.机械设计制造及其自动化发展方向的研究[J].科技传播，2013，1（2）：110-111.

[3]杨凤秋.机械设计制造及其自动化发展方向的研究[J].经济生活文摘（上半月），2012，9（13）：178-179.

[4]周立强.浅谈我国机械自动化现状及发展趋势[J].现代企业教育，2011，5（10）：201-203.

[5]周立强.浅谈我国机械自动化现状及发展趋势[J].现代企业教育，2011（19）：178-179.