机械设计的自动化程度探讨

金宽（湖北商贸学院，湖北武汉　430079）



机械设计的自动化程度探讨

金宽
（湖北商贸学院，湖北武汉430079）

摘要：文章从机械自动化系统的特点和发展趋势谈起，重点介绍了机械自动化在提高企业生产率，增加企业利润方面所起到不可替代的作用，并指明了机械自动化的发展要从智能化、绿色化、模块化和微型化方面进行，使机械自动化更好为社会服务，为人们带来便利。

关键词：机械设计；自动化；发展趋势

1　机械自动化系统的特点

（1）提高了生产效率。自动化控制系统一经出现，就发挥出了它巨大的优势，在企业的生产中采用流水线生产，不仅降低了工人的劳动强度，而且节约了成本；采用计算机来进行自动控制和信息的采集，减少了操作中人为的失误，用机器取代了人，大大提高了生产效率，为企业创造了更大的利润；随着自动化技术的进步，模拟仿真技术的出现，大大丰富和改善了生产环节，在生产过程中以计算机控制精度，不仅完成了生产操作的自动化，而且提高了产品质量。对于企业和消费者来说是利大于弊端，企业能够得到更多的利润，好的产品也可以更广泛地推广到千家万户，让更多人使用到更好的产品。

（2）便于维修和控制。工业生产中的自动化是将现有的程序存储在计算机程序内，在使用时调出生产程序即可使用，即使在生产时产品的参数有变化，也可以通过调整控制程序来改变，这些变化都是软件的变化，根本不用对硬件进行改变。因此，自动化设备的控制就相对简单得多，而当在生产中出现故障时，可通过程序的自动检测来检测故障出现的原因及故障发生的部位，出现了什么问题一目了然，便于维修人员进行故障修理；而智能化的自动系统还可进行不解体的检测，带有自动修复的功能，这些都为保证生产的顺利进行提供了可能，也为提高企业的生产效率创造了条件。

（3）生产过程更加安全。在自动化生产车间参观时我们发现，若大的生产线上操作工人很少，只在一些机器设备前有一、两个看机器设备的人员，出现这种情况是因为自动化生产的每一环节都有监控设施，自动化的生产已经将生产过程中的危险状况做到提前控制。如果在生产过程中出现了安全故障，自动化设备就会自动报警，并且计算机也会做出相应的处理，切断电源或是自动到安全模式工作，所以在自动化生产过程中安全隐患降低了，生产过程更加安全可靠了。

（4）投资更少见效更快。机械设计自动化的提高，可以收到事半功倍的经济效果，适合我国现阶段的发展需要和国情。20世纪90年代美国麻省理工学院提出的精节生产LP（Lean Production）模式，就是以最小的投入，取得最大产出的具体表现。机械设计自动化的提高可以使企业进行投资时不仅仅只有购买新型设备一条路子，因为在目前我国机械制造业各企业中有大量的通用设备，我们可以在企业中以原有的设备为主，通过添加数控设备，引入CAD/CAM技术，再发挥出计算机的自动化管理优势，就可以构成一个以人为中心，以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统，为我国机械制造业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径。

2　机械设计自动化的发展方向

（1）智能化。机械设计的智能化是一个综合运用多学科的思想，而且也是机电一体化技术发展的一个方向。人们设想机械设备的智能化是设备本身能够达到具有模拟人类智能的能力，那么它必须就具备推理能力、逻辑思维能力和判断能力等，这是对智能机器人的要求，要有类似人的情绪活动、情感思维等，但机器人永远也代替不了人。虽然在国际象棋比赛中人类输给了机器人，但机器人中的程序还是由人类设计的。而对于机械设计来说，将计算机辅助技术CAD与人工智能相结合，可以通过系统模拟图形的工作状况，用计算机技术建构工作模型，可以为机械产品设计最佳的加工方案。

（2）绿色化。工业化的发展必然会对环境造成重大的影响，这是发达资本主义国家发展过程中所遇到的首要问题，而现在这个问题已经全球化，温室气体效应、白色垃圾污染已经遍及地球的每一个角落，人们在享受科技的成果的同时，可能也在自我毁灭。可喜的是人们已经认识到了环

保的重要性，人们开始呼吁环境保护，由此诞生了绿色生态的理念。绿色、环保、节能的产品正在走进人们的生活，绿色产品在制造、使用过程中对生态环境几乎没有危害，而在制造过程中的生态化也注重节约资源的损耗，符合人们的推进可持续发展的战略要求，这是机械设计的一条必然之路。

（3）模块化。随着科技的不断发展，电子技术也在不断进步，将电子元器件集成模块化的理念和技术正在发飞速展。例如在汽车上配有发动机的自启停技术，临时停车或是等红灯时，踩下刹车一段时间发动机会自动熄火，然后等到继续前进的时候发动机就会在系统的控制下重新启动，在这一系列的机械动作中核心的技术就是发动机的自动控制。这是动力单元中智能调速控制中的自动控制，原本这是一项极为复杂并且有着臃肿程序的事情，但是机电一体化的产品研制给了人们一个新的方向。它是涉及多个控制单元，并且要求开发的产品具有标准的机械接口、动力接口等才能完成典型操作的机械装置。但是模块化、标准化、系列化发展的电气设备肯定会给人们带来意想不到的好处，并且它研发的技术还处在探索的阶段，因此，谁抢得了这个先机，谁就能给企业的发展创造一次机遇。

（4）微型化。事物都是发展变化的，在20世纪80年代末，微电子设备随着科技的进步不断进步而更新。机械自动化开始向小型化和微观领域进军，这里突出表现在医学领域上的是微创术，它是涉及几乎所有专业的一种技术，利用高精尖的图像系统及微形器械将传统手术操作的创伤减小到最少程度，当然，这对患者来说是天大的福音，因为它能减轻患者的痛苦。那么加工这些微型器械需要精细加工的方法，就是微机械的技术在实际中的应用，并且是今后的一个发展方向。顺应世界机械自动化的发展，我国也在发展自己的自主创新技术，在我国机械设计自动化的发展过程中，我们要总结成功的经验，借鉴世界先进科学技术为我所用，本着智能化、绿色化、模块化和微型化的方向前进，全面提高我国机械设计自动化的程度和水平。

参考文献

［1］苏生荣.我国机械制造业现状与前景［J］.中国科技信息，2009，（15）.

［2］邓武.机械制造业的发展趋势与先进制造模式［J］.科技论坛（下半月），2008，（10）.

［3］张涛.浅析提高机械设计自动化水平的有效途径［J］.城市建设理论研究（电子版），2015，（18）.

［4］索春英，冯哲.浅析如何提高机械设计的自动化程度［J］.价值工程，2011，30（6）：85-85.

The Methods to Improve the Automation Degree of Mechanical Design

JIN Kuan
（Hubei Institute of Commerce and Trade，Wuhan，Hubei 430079，China）

Abstract:This article introduces the irreplaceable role of mechanical automation in improving the productivity of enterprises and increasing enterprise profit，and points out the aspects of the intelligent，green，modularity and miniaturization of development of mechanical automation，in order to provide better social services and convenience for the people.

Key words:mechanical design；Automation；development trend

中图分类号：TH122

文献标识码：A

文章编号：2095-980X（2016）05-0063-01

收稿日期：2016-04-15

作者简介：金宽（1993-），男，湖北武汉人，主要研究方向：机电与信息工程。