现代机械设计制造工艺综述

尹供安

【摘要】机械工业又称机器制造业，作为其他经济部门的生产手段，它决定着一切经济部门的发展水平。因此，机械工业的发展水平成为一个国家工业化程度如何的重要标志之一。基于此，对我国现代机械设计制造工艺进行综述。

【关键词】现代机械；设计制造工艺；发展现状；特点；创新

中图分类号：S611文献标识码： A

早在1971 年日本的《机械设计》杂志副刊上就刊登了机电一体化这一名词。之后， 机电一体化得到了不断发展。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、运动和能量流等动力学任务的机械和（或） 机电部件相互联系的系统”。它与前面提及的机电一体化是一致的， 因此可以说现代机械就是指机电一体化系统。20 世纪90 年代国际机器与机构理论联合会给出了这样的定义， 机电一体化是精密机械工程、电子控制和系统思想在产品设计和制造过程中的协同结合。因此又可以说机电一体化就是在机械设计制造及其自动化基础上的发展。

1、我国机械工业的发展现状分析

随着改革开放步伐的加快，为了适应国内外市场和国民经济发展的需要，我国的机械工业充分借鉴国外的先进技术经验，利用国内的技术资源，有计划地对企业的技术进行了改造。历经30多年的不懈努力，我国机械工业的生产技术水平、工艺水平和产品质量都得到了显著提高，有力地推动了本土经济的发展、国内市场的繁荣、进出口贸易的发展。据有关统计显示，目前在全球所有销售或使用的工业产品中，小到玩具、服装，大到电器、飞机和轮船，都会出现中国制造的标志，这充分显示了迅猛发展的中国机械工业在世界的地位，因为如果没有高度发展的机械工业，上述各类消费产品就没有生产它们的最基本的工具。

但是，我国的机械工业也还存在一定的问题，主要表现在：一是机械工业结构不合理。在产品结构方面，生产的中低端产品大大超出市场需求，而生产的高端产品却远远不能满足市场需求；在机械工业结构分布方面，主要集中在东部和南部地区，而中西部地区则发展落后；在人力资源方面，具有丰富的一般性的制造加工人力资源，而严重缺乏创新型的高科技人才和杰出的企业家；在组织结构方面，主要表现为竞争力弱，缺少具有鲜明特色的企业；在形态结构方面，多为传统的制造加工业，而现代制造服务业严重不足。二是机械工业的自主创新能力不强。虽然在世界范围内，中国是机械工业大国，但是其高端装备仍然要依靠进口。究其原因，根本在于我国机械工业不具备较强的自主创新能力，产品升级得不到有力的支撑。再加上政府和企业往往把目光盯在眼前的经济效益上，长远发展眼光不足；强调工业生产的重要性，却不注重科学研究；先进技术依赖引进，但是不重视消化吸收。

2、现代机械设计制造的特点分析

机械设计的制造的发展是与各种学科的发展分不开的。不仅是机械专业，还要应用到哲学、心理学、思维和智能科学的研究成果，现代应用数学和化学、物理学等的研究成果，机械电子学、控制理论与技术、检测技术和自动化领域的研究成果。尤其是当代广泛应用电子计算机，以及现代信息科学的飞速发展，促进了现代设计技术的理论方法体系的形成与发展。因此，相比于传统的机械设计制造，现代机械设计制造具有以下特点。

2.1传统的机械设计制造过于注重人的感性经验和主观态度，对人员的技艺和判断能力具有较高的要求。但是，由于计算机的广泛应用，从而能够制定出更多更快速的方法。现代传统的机械设计更加注重的是新的方法和经验。

2.2传统机械设计制造比较单纯地侧重于机械自身所要求达到的能力；而现代机械设计制造，更加讲究各个要素的配合。具体说就是：机械设计制造理念与所处的环境和人的需求相适应，充分考虑到人的生物性和感官等因素，并且周密考虑机械生命循环的整个过程，充分计算好从设计、加工到使用、修理、报废等与人和环境的联系，从而促进了可持续发展的实现，平衡了生产与环境之间的关系。

2.3传统机械的设计制造更加注重力学的作用，在设计制造的过程中，强调把握力学能力，而现代设计制造发展了这类效果，具有了更宽阔的设计的领域、更广的范围、更多样的手段。

2.4在传统的机械设计制造流程方面，在总的目标下，设计方案形成很多的层次，每一遍的方案经修改后进入下一轮，因此要消耗很多的时间和能源才可能完成一个设计，而选择的所谓的最好方案，也可能因为没有直观的感受而带有主观性。现代机械设计对于重复浪费的现象有了很好的避免措施，在计算机内直接输入数字和方案，从而得出立体图，设计人员通过内部数字的调整，就可以得到最佳的设计方案。

3、现代机械设计制造的创新

机械创新制造设计主要是指，设计者充分发挥创造性思维，对现有的科学技术成果加以利用，设计制造出新颖、实用、具有创造性的机械装置。机械创新设计制造技术与机械系统、优化、可靠性、计算机辅助、有限元等设计一起，构成现代设计方法学库，邻近学科的有利的设计思想和方法，有待于进一步的开发。随着人工智能、专家系统、认识和思维科学、人脑研究的发展，人们益受重视机械的创新设计制造。原因有二：一是专家系统、人工智能、认识和思维科学、设计方法学等提供了一定的理论基础；二是研究和发展创新设计，有利于对于人类的创造思维机理进行解释，又能够推动一系列科学的发展。

创新设计制造的内容主要包括两个方面：一是在生产生活中对现有机械产品的性能（技术性、可靠性、适用性以及经济性）进行改善；二是为了满足新的生产生活的需要，设计制造出新的产品。创新设计制造的核心内容就是，对于机械产品创新发明的机理、模式和方法进行探索，程式化、定量化地看待机械产品的创新设计制造过程。

受地域广、人口等因素的影响，一直以来我国的机械工业保持着快速发展的良好态势，但这难以掩盖其发展方式过于粗放的问题。导致这一问题存在的主要原因是，对机械工业的发展政府的宏观调控不足，致使重复建设同类型的机械产业，且区域发展不平衡，核心竞争和经济效益都比较低下。因此，必须要改革机械工业发展模式， 优先考虑机械工业质量的提高，坚持以集约型增长方式取代变粗放型增长方式。

改革开放以来，为了推动国民经济的快速发展，在很多的时候，我国的机械工业走的是世界采购、国内组装的发展道路，不但本土技术严重缺乏，而且严重制约着发展的规模和产品的效益，更是制约国内机械工业发展的最大瓶颈。鉴于此，在“十二五”期间，机械工业应抓住国家政策的扶持和引导的有利契机，加强开发基础技术、工艺和产品，打破传统的发展模式，促进主机与零部件行业相互配合和推进，实现二者的同步发展。

坚持“绿色为先战略”，一是在机械工业生产的过程中，重视保护生态环境，最大限度地做到节能减排；二是在研发制造使用机械工业的产品的过程中，坚持保护环境和节能减排的目标，走绿色制造和循环经济的新型工业化道路。

结论

因为现代机械自动化在设计和制造上具有多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义， 所以机械的设计、制造都是围绕着机械自动化来进行的。机械自动化技术所面临的共性关键技术是传感检测技术、信息处理技术、伺服驱动技术、自动化控制技术、接口技术、精密机械技术及系统总体技术等。所以说， 机械自动化系统就是机电一体化系统。机电一体化的发展就是机械自动化的发展。广大设计人员应清醒地认识到机械设计制造只有向机械自动化设计制造方向发展， 才是机械工业发展的唯一出路。设计人员不能只热衷于技术引进， 不能仅仅安心于作为新技术的传播者， 而应该作为新技术产业化的创造者， 为机电一体化技术发展开辟广阔的天地。

参考文献

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