机械设计及其自动化发展方向的论述

王江伟

摘 要：机械设计及其自动化将机械的加工技术以及计算机技术等结合起来，这项自动化技术的出现，给我个整个的机械制造工业的发展理念、产品的结构、产品的外观、发展趋势等都带来了一定程度的改变。同时机械设计及其自动化的出现，也为机械工业的管理工作带来了新的要求和挑战。但是应该注意的是，机械设计及其自动化指的并不是一种技术方面的简单结合，更多的是一种综合性的工业技术。

关键词：机械设计；发展方向；自动化

前 言：从基础的含义来分析，所谓的机械设计指的就是按照客户在使用时提出的具体要求来对专用机械的工作结构、能量传递形式、不同零件的尺寸、工作原理以及零件的形状等方面进行科学的分析和构思，并且通过计算将其转变成为相对比较具体化的描述，用来作为机械制造的有效依据的一个过程。机械制造和设计工业是为我国国民经济的发展提供硬性设施的一项工业。近几年，随着现代科学技术的不断发展，机械设计工作也面临着新的挑战。

1.机械设计及其自动化的特征

将现代自动化的相关技术应用到机械设计和机械制造当中，也就是将控制理论的相关原理作为指导，将生產的程序同人的指导良好的结合在一起，内容同很多现代机械技术都密切相关。所以在开展机械设计及其自动化的应用时，通常具有以下几个特征。

1.1设计体现创新

随着现代科学技术的不断发展，我国传统的机械设计技术中普遍缺乏必要的智能因素，自动调控性很差，这就难以同现代机械制造行业的发展需求相适应。因此，这就要求设计工作充分的体现创新性，突破传统的机械设计概念，提升所设计出的产品的创新性。

1.2融合不同的科技手段

要想做好机械设计及其自动化的应用工作，需要对各种机械自动化的新兴技术加以发展和应用，这就需要较强的综合性。要求相关的设计人员能够将其他不同学科的新理念和新技术等引入到机械设计及其自动化的过程中。例如：电子计算机技术以及仿真技术等。

1.3提升技术人员的管理能力

2现代机械设计方法

2.1计算机辅助设计

计算机辅助设计也称为CAD，这是电子信息技术的一种，在机械设计中充分的利用计算的高速运算能力及快速绘图的功能，不仅有效的提高产品设计的速度，而且降低了设计人员的劳动强度，有利于更好的开拓设计人员的智慧。在计算机辅助设计技术中，有效的将计算机运算能力、记忆、逻辑判断、图形显示及绘图等特殊功能与设计人员的经验和智慧有效的结合在一起，确保了设计质量提升，而且设计周期得以大幅度的缩短。计算机辅助设计由硬件系统和软件系统两部分组成，硬件系统作为计算机辅助设计的物质基础，而软件系统属于计算机辅助设计的核心，其对计算机资源进行自主管理和控制。在整个设计过程中，通过建立数字模式、设计程度框架、编程及程度调试等来完成整体设计工作。

2.2系统化设计

现代化机械设计过程中已不再为满足单一的功能而进行设计，而开始向信息化、系统化、智能化和柔性化的方向发展，开始将传统的产品性能、功能和设计技术进行提升，通过现代化机械设计方法来改变产品的结构，使产品结构向多样化和复杂化的方向发展，更好的体现出机械产品的经济价值和社会效益。所以在当前，利用现代化机械设计方方法来对传统机械设备进行改造已成为机械行业发展的必然要求。特别是在当前科学技术的快速发展的新形势下，人们已不再满足机械产品的单一性功能，对其功能需求不断提升，这也导致机械构造越来越复杂化，而且机械产品的更新速度也在不断加快。目前虽然在产品的设计、加工制造过程中都开始利用计算机来进行辅助，而且进行了广泛的推广，所取得的成效也十分显著，但在产品开始初期，计算机辅助设计方案还不能更好的满足设计的预期需求，在这种情况下，系统化设计方法应运而生。

3.当前我国机械设计行业的发展情况

我国机械设计行业的发展历史相对比较短，起步也比较晚，涉及的范围不够广泛，同西方发达国家相比较，我国的机械设计水平还比较落后。这种落后主要表现为以下几个方面，首先就是设计效率不高、产品的质量不高，其次难以对设计的进度加以良好的把握和控制、设计的手段和方式也比较落后，最后对于设计的进程也没有做到充分的了解，设计人员对于设计的规律没有熟练的掌握。

4.我国机械设计及其自动化的发展方向

4.1向自动化方向发展的原因

我国加入世界贸易组织之后，我国的制造行业也取得了高速的发展和进步，这就对机械设计行业提出了一定的挑战。因此我国要想真正的成为创造大国，就需要对机械设计中自动化的发展趋势加以分析和重视。近几年来，计算机技术飞速发展，使得我国的机械设计也更具现代化。通过对计算机网络中的资源加以利用，可以在设计的过程中进行全方位的模拟，从而促进计算结果的优化，提升结果的合理性、科学性，还可以对试用的信息进行反馈，从而提升机械设计的自动化水平以及效率。这样可以有效的将设计的时间加以缩短，还可以极大的提升设计的准确性，确保产品的质量。

4.2提高自动化发展水平的优点

机械设计朝着自动化的方向发展已经是大势所趋，尤其是科技的发展为自动化的普及提供了必要的保障。在机械设计过程中，提升自动化水平具有突出的优势。首先在生产的过程当中，自动化产品可以实现信息的自动化以及控制的自动化，这样可以极大的将人工操作可能造成的失误几率加以降低，保障产品的质量以及生产的效率，促进我国机械行业的健康发展。

其次，机械设计及其自动化在设计时通常都是按照任务目标制定出有针对性的方案，然后需要进行反复的实验。这样就会造成不同程度的资源浪费，耗费时间。但是随着机械产品自动化水平的提升，运用自动化可以极大的将人力物力等资源投入加以降低，有利于节约资源。由此可见，机械设计及其自动化会朝着智能化、模块化、微型化、网络化以及绿色化等方向发展。

4.3绿色化方向发展

由于我国是一个人口基数比较大的国家，虽然我国境内各项资源总的储备量比较多，但是，我国在发展的过程中国仍然面临着资源短缺的发展问题。所以，要想有效的降低由于资源紧缺的情况为我国经济发展带来的威胁，就一定要在经济发展的过程中做好资源的节约。机械自动化行业作为一个能源消耗量巨大的行业，虽然该项技术的广泛应用可以为我国社会的生产活动带来一定的便利，为国家和企业的发展创造更多的财富。但是，其对于环境的发展却会为环境造成很大的污染，这就会使得该项技术的发展变得毫无意义。所以，在未来，机械自动化的发展必须要同当前倡导的“低碳经济”理论相结合，把国家的相关政策发到其发展的首要位置上，争取以消耗少量能源的代价来获取最多的经济和社会效益，这也将成为该产业未来的主要发展方向。

结束语

综上所述，机械设计的一个全新的发展方向就是自动化，同时也是一个发展的必然趋势。因此，只有加强在自动化方面的研究，促进我国机械设计和制造行业的创新发展，充分的体现人文理念，才能够缩小我国同发达国家在机械设计方面的差距，为国民经济的发展打下良好的基础。

参考文献

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[2]张宝坤，王淑霞，王艳.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].化工装备技术，2011（04）.