未来机械设计制造及其自动化的发展趋势

闫武旭

摘 要：任何一门学科都是由基础理论，技术和工程系统组成的完善体系。机械设计制造及其自动化亦是如此。科技在发展，时代在进步，对于有着“世界工厂”的中国而言，既是一种机遇，也是一种挑战。中国的机械制造设计及其自动化在技术和工程系统方面已经有了很大的发展，尤其是经济型实用型数控装置，是我国特有的经济实用产品，不但适用国内市场的需要，部分产品还随主机配套出口，这在一定层次上说明我国的机械自动化产品还是有巨大的上升空间的，但是在基础理论方面中国还处于发展阶段。所以作者认为中国未来的机械制造设计及其自动化应该是朝着安全稳定化、网络信息智能化、机电一体化、微型模块化和绿色人文化的发展方向进行的。

关键词：机械自动化发展；机械自动化的进步；发展趋势

现如今的机械设计制造及其自动化主要还是围绕着机械自动化来展开发展的。机械自动化技术就是在机械制造生产过程中有效运用自动化技术，利用电子集成技术、计算机技术实现人机一体化的计算机集成制造系统，实现对加工对象的连续性生产，以完成有效的自动生产过程，从而快速完成大批量离散工件的生产过程及物资转换速度。而机械自动化的未来其实就是机械设计制造及其自动化的未来，由机械行业发展的现状和对整个社会进步的需求中我们可以看出未来的机械自动化应该是向安全稳定化、网络信息智能化、机电一体化、微型模块化和绿色人文化的发展方向进行的。

安全是人类本能的欲望，在机械制行业无论你走进哪个厂子或是走进哪个车间，赫赫的“安全重于泰山”或者是“安全第一”的字眼总是那么醒目。机械或者是机器的产生就是为解放人而产生，如果生产或者是设计出危害人、对人有损害的机械机器，那么不就有悖我们生产机器、机械的初衷吗！中国的制造技术在平稳快速的发展，这对于机械设计就会有更高的要求，那就是我们设计的机械机器就应该也要平稳快速的发展，这就要求在设计的时候考虑得更加全面、具体。因此，安全稳定化的机械机器设备是未来机械设计制造及其自动化行业的重要发展趋势。

人类已经经历了三次工业革命，工业1.0是人类进入了蒸汽时代；工业2.0是人类进入了电气化时代；工业3.0是人类进入了信息化时代。而信息化时代的到来把机械设计制造及其自动化推向了一个更高、更新的平台。时代在呼换我们必须跟上它的步伐。我们也应该紧随时代的脚步，利用好这次工业革命带给我们的“产品”，把机械行业带上更高的平台。如今网络信息化的普及使人们充分地享受了高技术、快信息传递带来的便利。网络信息智能化是由现代通信与信息技术、网络、行业技术、智能控制技术汇集而成的针对某一方面等应用的智能集合，智能化的东西就是网络信息的衍生品，这种网络信息智能化使我们足不出户便可知道世间发生的种种事情，使我们的生活变得简单化，多彩化。我们可以通过网络远程控制家里的智能设备，而这种远程控制的终端设备本身就是机械设计制造及其自动化的产品。智能化设备是21世纪机械设计制造及自动化专业一个重要的发展方向，它是模拟人类的思维对所处环境进行判断推理的一种技术。这也是把人类发明机械机器的用意发挥淋漓尽致的表现。因此，未来的机械设计制造及其自动化还会朝着网络信息智能化发展。

机电一体化是以机械学和电子学为基础的机械设计制造及自动化的拓展和延伸。时代的进步告诉我们传统老套的机械机器注定会被淘汰，而机电一体化才是工业发展的大趋势。生活中我们离不开机电一体化产品，我们的吃穿住行都和这一产品有着息息相关的联系。目前机电一体化技术的主要应用领域：（1）数控机床的研究与设计，主要表现在结构、功能、操作和控制精度上。（2）计算机集成制造系统（CIMS），CIMS的实现不是现有各分散系统的简单组合，而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线，以制造为基干来控制“物流”和“信息流”，实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好地优化，各种生产要素的潜力可以得到更大地发挥。

模块微型化对整个机械设计制造及自动化行业是一个巨大的冲击。随着人们生活水平不断的提高，也使得人们对机器的要求越来越高。但是要想使我们生产的机器能达到良好的运营和有一个稳定的输出，我们就必须对机器进行模块化设计和模块化管理。因为这样不仅可以节约成本，而且还可使得资源的利用率达到最大化，这也是可持续发展的战略要求。模块化管理保证了机械的管理、维修、维护和它的可操纵性变得更强。微型化是机械自动化向微观领域的发展，目前开发并进入实用阶段的微型化产品可用来测量各种物理量、化学量和生物量。如位移、速度、加速度、压力、应变力、应力、浓度等。微型化机械在整个机械设计制造行业都是一个挑战，它会运用到更高的技术领域，如航空航天、导弹、原子弹、核武器等更高端的领域。在生物医学、信息技术、工农业乃至国防等领域，都有广阔的应用前景。它具有体积小，重量轻，适应性强，操作更方便的特点。目前，利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术，在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。然而想要达到更高端的领域都需要对机械机器进行模块微型化的处理。所以说模块微型化是未来机械设计制造及自动化的必然发展趋势。

随着经济的增长，生活物质水品的提高，绿色环保理念的深入人心，使我们对机械机器的要求也提出了环保可持续的理念，这就要求我们在机械设计的时候要充分考虑到这一机器对环境的影响因素。应该遵循低碳、环保、无污染、节约能源的可持续发展战略部署，还应该保证资源利用合理和生产利益的最大化。我们的环境已经受到了严重的污染，气候问题也成了整个国际世界的问题，所以我们未来设计的机械产品必是环保、可持续的。机械是一种人为的实物构建的组合，机械的各部分之间有着确定的相对运动。而能成为机器的必要条件之一就是它能够代替人类的劳动已完成有用的机械功或者是转换机械能，由此可见，机器的产生都是为了人而产生的。人机关系有着不可的替代的关系，人造出了可以替代和解放自己劳动力的工具，人类才能创造更多的对于这个世界有价值和有贡献的意义的东西，人类才能向新的文明迈进。所以绿色人文化是推进人类文明的风帆也是时代发展的必然趋势，未来的机械设计制造设计行业也会朝绿色人文方向发展的。

无论未来的机械设计或者机械制造亦或是机械自动化行业，其实都是机械自动化行业的发展，由于机械自动化产品实现了工作的自动化，所以未来的机械机器定会是高效率、高品质、高节能、高安全可靠性的无污染产品。未来的机械制造设计及其自动化的发展方向应该朝着安全稳定化、网络信息智能化、机电一体化、微型模块化和绿色人文化的发展方向进行。机械自动化的发展将在未来有很高的功能水平和附加值。目前我国面临的问题是许多高技术的机械产品不能够国有化还是依靠进口，这就要求我们未来的机械设计人要有自主创造的意识和不断创新理念，学习别人的精髓技术，取其精华去其糟粕，做机械设计制造及其自动化行业的创造者，让我们祖国走在世界机械行业的前列。

参考文献

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