浅谈机械设计制造及其自动化的发展方向

田江涛 王凌云

摘要：机械自动化是新时期科技生产力的代表产业技术之一。随着微电子技术和计算机技术的迅速发展，以及不同学科间的渗透交叉日渐加强，机械制造及其自动化产业出现了新的发展态势，掀起了又一轮的技术革命。

关键词：机械设计制造；自动化；发展方向

中图分类号：F407文献标识码： A

我国作为一个发展中国家，在机械制造及其自动化生产上起步较晚，我们更当奋起直追，不断促进信息技术、自动化技术、科学管理技术及机械制造技术之间的完美融合，把握新形势下的发展趋势，制造出适合市场需求的产品。

一、机械制造及其自动化产业概述

机电自动化这一名词，最早出现在1971年日本的《机械设计》杂志副刊上，之后随着这一产业的普及而传播开来。在1984年，美国的机械工程师丹尼尔也为现代机械下过这样的定义：“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”。实则指的就是机电一体化。这可以看做是机电一体化的起源。

机械自动化，主要指在机械制造业中利用相关的自动化技术，实现加工对象的连续自动生产，加快生产对象由原材料向制成品的转换速度，使企业处于不间断生产的营运中。不仅大大提高了企业的工作效率，，解放了劳动力，还提高了各项工作的精准度。而在近些年的饿机械工程领域里，随着计算机技术和微电子科技产业的飞跃式发展，以及各个领域间的相互渗透，使得机械领域内部从技术结构至管理方式上都发生了翻天覆地的变化，由“机械电气化”正式迈入“机电一体化”时代。值得注意的是，所谓机械自动化技术并不只是传统的机械制造与其他产业的简单相加，而是机械制造技术与上述信息的有机融合，是根据系统功能目标和优化组织结构目标，基于对多功能、高质量、高可靠性，低能耗的追求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。这也是现代机械与机械电气化在概念上的根本区别。

二、机械设计制造及其自动化的优势

（一）适用范围广

机械设计制造及其自动化是一门及多门学问于一身的学科，因此，他的功能也是十分强大的。他覆盖了众多学科的应用，在多方面都可以使用，是一种复合型机器。他不仅仅可以在我们日常生活的良好舒适的条件下进行工作和运作，就算在北极、南极，又或者在珠穆朗玛峰这些极端或者生存条件十分恶劣的地方也可以正常的工作和运作，因此，他是人类不可或缺的设备，他的重要性不言而喻。总的来说机械设计制造及其自动化设备具有的许许多多的功能，足够满足人类对于机器的大部分甚至一切的需要，可以适用的范围也是十分的广的。

（二）操作方便

在进行繁琐的工作任务时，以前的机器是无法操作的，他们大部分只能完成其中的机器简单的一小部分，有时候还会出现这样或者那样的错误。而现在的机械设计制造及其自动化机器是完全可以胜任这样的工作的，只需要人类在开始的时候在机器内输入相应的编程，机器就会自动的完成工作，无论多么繁琐的工作，只要输入的程序是正确的，机器就一定会准确无误的完成。这样的操作十分的简单与方便，只需要在开始的时候输入正确的编程之后，机器就可以一直的运行，并且机器还具有自我修复功能，不会因为一些小的问题就停下而不去工作。可以说这样的机械设计制造及其自动化机器极大程度的简化了机械的操作流程，减小了机械的操作难度，最终实现了操作优化的目的。

（三）工作稳定性和可靠性高

在以前的机器生产的过程中，大部分机器都不是机械设计制造及其自动化机器，是传统的机器。这些机器也可以完成一些简单的操作，但是这些机器却经常容易发生错误，从而停止工作或者工作的时候发生错误，他们并不能自己修改或者回复，必须要人去修理他。相比而言，机械设计制造及其自动化机器就好的多了。智能化的机器通过自我检测、诊断处理和自我保护的一系列的功能，可以大大减少机械所出现的一些故障和安全事故的发生，大大增加了工作的稳定性和可靠性。

（四）工作效率和工作质量高

在现代的工作中，使用机械设计制造及其自动化设备已经变成了一种必然的趋势。机械设计制造及其自动化的设备可以通过先进的自动化技术、控制技术和信息处理技术使机器比人类更加精准的进行工作，机器在工作的时候也不会失误，也不会需要休息，这就大大的提高了工作的效率。另外，一些危险的工作有许多人都不情愿自己去做，而是请别人去完成，而请这些人也需要一笔不小的开支。但是机械设计制造及其自动化设备不需要，无论是多么危险的工作，他都会义无反顾的去完成，而且完成的毫无错误。

三、机械设计制造及自动化的符合设计原则

（一）满足对机器的功能要求

机器自动化体系的设计和生产一定要符合人民的需求，必须要拥有一个中心性能，把信息以及能量展开有必要的变换之后改变为人民所需求的信息以及能量状态。机器自动化体系把商品和措施结合在一起从策划、生产到性能变成完好的机器自动化体系。

（二）利用先进技术

各式优异措施是机器策划生产与自动化的根本和关键保障，不管是商品还是体系所拥有的性能还是以措施为根本这样才可以完全体现现代机器的智能化以及人性化。1、各式生产设施。经过生产以及处置程序改革之前的形状增多运出物质以及商品的性能例如机床、各式生产设施等现代机器。2、能量变换机器。动力设备关键是以能量的变换为基础例如电动设备、水轮设备、内燃设备等各式能量转变机器。3、信息处置机器。把输入的资料通过处置后得到想要的细料最常见的资料处置机器有电脑、传真设备等各式办公用品。以信息处置为关键的机器统称为信息设备给人们输送州门需要的直观资料例如图片以及文字。

四、机械设计制造及自动化的发展方向

（一）绿色化

工业的发展推动着人类的进步，但是也给人类带来了环境的污染。在污染越来越严重的情况下，更多人愿意购买绿色产品。绿色时代已经在向我们靠近，制造业也必须在时代的潮流下变成绿色。因此，制造的机器必须符合环境保护和人类的健康，并且对生态环境没有害处，最好还可以使资源有效的回收利用。设计绿色的机械自动化产品具有很大的前途。

（二）微型化

在现代的社会，微型产品已经成为时代的潮流。越来越多的微型产品充斥着市场。在功能都大同小异的基础上，人们更愿意选择那个更小的机器，这样会更加的方面。这是对于买方而言的，那么对于卖方而言，微型的机器更加的节省材料，能够使制造的成本降到最低。相信随着社会的发展，大型机器一定会消失在时代的大潮之中。

（三）模块化

无论是什么样子的机器，都是由大大小小的各种零件组成的，一个个小的零件繁琐的组成了一个大的机器。所以，模块化是必须的。模块化就是将机械根据他的不同的工能或者分区分成为不同的模块，然后再以模块为最小单位进行操作和研发生产。无论是对于过去的老旧机器还是对于现在的高新自动化机器来说模块化都是十分重要的，他将大大缩小工作的时间，提高工作的效率，同时也可以为机械自动化企业带来没好的前景。

（四）智能化

机器的智能化是人类社会发展的大势所趋，无论是什么，只要是在现代的社会都需要智能化的机器。换句话说，也就是只要不是智能化的机器，就会被时代的潮流所淘汰。因此，智能化的机器对于现代的社会来说是机器重要的，这是人类发展所需要的重要存在。现在的机器可以使机器吸收人工智能，让在有着不同学科的基础，不断的灌输进运筹学、计算机科学、高等数学、心理学、生理学和力学等科学知识，使机器具有同人类一样的判断推理能力，拥有更强的逻辑思维能力，更加坚决的自主决策能力等。这样的机器不但可以完成一些按部就班的工作，甚至一些人类都无法完成的工作他们也可以毫无困难的完成。因此，使机械自动化产品具有低级智能或者拥有人的部分智能是十分有必要的。

（五）机电一体化

机电一体化就是机械自动化的发展与延伸，传统的机械产品只有想机电一体化的方向发展才可能存在出路，不然就是死路一条。机电一体化将机械技术和电气控制技术相结合在一起，相比于传统的机械技术来说存在着许多的优势。有效合理的利用机电一体化技术可以使设计制造出来的机械拥有稳定合理的结构，并且这些机械还具有强大的人工智能系统，相比于传统的机器拥有更多的优势。

结束语

设备自动化措施所面对的重要问题是传感检查措施、信息处置措施、伺服驱动措施、自动化操纵措施、接口措施、精密设备措施与体系整体措施等。因此设备自动化体系就是机电一体化体系。机电一体化的前进就是设备自动化的前进。众多策划工作者一定要明白的了解到设备策划生产必须朝着设备自动化策划生产方向前进，才是设施工业前进的唯一道路。

参考文献：

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