浅谈机械设计制造及其自动化应用研究

李坚

摘要：自从改革开放以来，我国的经济得到了快速的发展，在科学技术越来越被人们看重的时代，我国机械制造业的前景可以说是非常光明的。在科学技术发展的进程中，机械设计制造及其自动化技术越来越多地被利用，内容逐步丰富，并集合多种技术进行实施整合，使其本身安全性能高、耗能低、功能种类多样。笔者从机械设计制造及其自动化的基础理论入手，对机械设计制造及其自动化的应用及其未来发展趋势展开简要的分析研究。

关键词：机械设计制造；自动化；应用发展；研究

1 机械设计制造及其自动化理论

机械设计制造及其自动化发展到现在，已经是有着自身体系的一门新型学科，随着生产与科学技术的发展，还将不断充实新的内容。但其最根本的特点可以总结为：机械自动化制造是从系统根本理论入手，综合应用多种群体技术，根据系统功能，优化组织结构目标，在功能强、质量好、可靠性及耗能低的基础上实现功能价值，使整个系统实现最优化的系统工程技术。

2 机械设计制造及其自动化的实际应用

2.1 集成化的实际应用

伴随着现代自动化技术、微电子技术以及计算机技术在机械设计制造行业的不断广泛应用，逐渐衍生出了很多新兴的技术，如计算机辅助设计、数控加工技术、制造与测试技术、信息管理系统技术及柔性制造系统技术等。目前为了实现不同等级集成化制造系统的构造，比较简单可行的办法就是对各类新兴的技术进行系统化的集成。自动化技术在机械设计制造中的集成化应用，主要通过借用系统工程的基础理论依据，信息管理系统技术对企业机械设计制造的总体优化，通过一系列方式增进自动化，在计算机数据库和信息网络的共同作用下，将机械设计制造企业的主要生产要素和经营管理活动集合成一个相互联系的整体，实现机械制造过程中以人为主体的集成化生产。自动化及相关联技术的集成化应用有许多突出的优势，其中将该方法应用到提升产品的质量，使新研发产品的成本下降，生态环境保护这3个方面都具有特别重大的现实意义。

2.2 智能机械制造应用

智能机械制造技术是一门综合性的学科技术，是由机械制造、自动化技术、系统工程与人工智能之间的相互渗透而形成的，是智能机器与专家结合而成的人机一体化智能体系，而该智能体系在机械制造过程当中可实现相应的智能活动。浅显来讲，智能机械制造就是将机械制造技术与人工智能体系进行有效的结合，将人工智能完美融入到机械制造体系的过程中，通过模拟专家自身大脑智慧的活动，代替专家在机械制造情况中应当完成的活动甚至超出专家能力之外的，也由智能机械技术来完成。在智能机械制造中，系统具有专家的功能，自动监视运行状况，随时发现与预测错误的产生，明确自身需要改进和预防的功能。此外，智能机械制造系统还具有应对突发事件的功能，如自动调整自身的参数，适应外部环境需求，使运行始终保持在最佳状态。

2.3 柔性自动化的实际应用

伴随着现代机械制造行业的迅速发展，机械实际使用者对客户需求的适应能力与企业的应变能力提出了更高水准的要求，这就要求企业必须关注市场的需求情况、产品的供需情况，政府政策和技术更新等前提的转变，从而实现对制造生产线上的产品种类、数量、结构、生产规模进行合理的规划，此时就必须使用柔性自动化技术。柔性自动化体系是在保证生产的前提下，通过人机操作界面的优化与自动化的合理追求建立起相比而言较完善的信息管理体系，进而使计算机管理产生最大的效益。在柔性自动化体系的实际应用中，普通设备与自动化设备可能同时进行使用，而且在机械加工制造的某一个环节是可以人为参与干涉的，这样就有效加强了机械制造对外界人为因素突变的应变能力，使制造出的机械产品更加满足市场的需求。此外，柔性自动化系统另外一个特别主要的功能，就是可以实现与制造体系的有效衔接，加强机械制造、生产与设置之间的联系，使机械制造的自动化水平大大地进步。

2.4 虚拟化的实际应用

机械虚拟研发技术是以仿真技术和系统建立模型为基础，由计算机图形学、当代机器制造工艺、统共工程学、人工智能及多媒体信息技术等多种技术组成的多学科技术。机械虚拟制造是利用信息技术、仿真计算机技术对机械制造活动过程进行仿真，从而发现和处理机械制造过程中可能出现的难题，进一步达到机械产品研发制造的目的。熟练应用机械虚拟研发技术，不但能降低制造成本、缩短机械产品的研究周期，还可以适当加强机械产品的市场竞争能力。

3 机械设计制造及其自动化的未来发展方向

我国的自动化水平相对较低，在实际应用中也存在着一定的问题，这就要求相关人员努力寻求更快捷的发展道路，但绝不可以对国外的自动化技术进行盲目照搬使用，而要根据实际情况制订长期的发展规划，实现从简到繁，从欠缺到完善，从低到高的逐步发展过程。对于机械制造企业而言，要以国家经济利益为前提，企业的生产发展路径为指引，人民生活水平的发展需要为导向，坚持实事求是的生产准则，确保机械自动化技术的可持续性，更好地将机械自动化应用于各行各业的生产与实践中。

4 结论

机械制造业的发展，很大层面上决定了人们的生产生活水平以及国家的经济发展情况。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、低能耗的特点，所以机械的设计与制造必须围绕着机械自动化来发展。随着自动化技术的飞速成长，自动化技术在机械设计制造行业中的应用会越来越广，这种现象也会促进机械自动化的发展进入一个崭新的阶段。因此，我们应努力参考国外先进技术，在积极引进他人技术成果的同时，勇于开拓，科技创新，树立可持续的高标准的理念，促使我国机械自动化技术水平向着更高、更好的方向发展。