机械设计制造及其自动化的发展方向

戚大志

【摘要】：在当前全球经济、科技及文化的一体化、多元化时代，机械设计制造及其自动化产业发展也牵动着整个社会乃至国家的发展节奏，它实现了与电子智能化技术的有机融合，也带动了多种设计技术的向前发展，形成了相辅相成的促进关系。

【关键词】：机械设计制造；自动化；发展方向

1、械设计制造及其自动化设计的基本原则

1.1对产品设备功能性的满足

机械设计制造自动化是为了迎合人类工农产业发展而开发的，它对输入的物质、能量与信息进行处理，并输出人类所需要特性的物质、能量与信息，这也是工业发展的三大重要转化要素。对于机械设计制造自动化系统而言，它所展现的完全是一个综合性的概念，这其中就涵盖了机电一体化技术及机电一体化产品两大层面。正是基于对产品设备的功能要求满足，它的设计制造技术才会不断更迭创新，使得产品内部功能结构被有机联系。

1.2基于先进智能技术的创新

按照产品及系统设计的功能性不同，机械设计制造及其自动化设计的方向也不同。例如在能量转换机械技术应用过程中，就主要以输入、输出能量及信息的不同来设计产品，比如电动机、水轮机、内燃机等等。而在信息处理方面，则主要以信息的输出与输入为主，实现数据、图像、影音以及文字的传输过程，所以它也强化了对机械儀表、计算机、包括各种办公机械的智能化设计过程。再者，机械设计制造及自动化在不同功能的加工机构中也拥有着不同的设计理念。比如在金属切削机床的自动化设计过程中，它就主要根据工件及刀具的相对运动切削作用力原理来展开产品设计。其中所设计的工件及刀具拥有不同的功能及运动方式，这也促成了它们在不同机床生产线上的丰富用途，拥有了更广阔的技术发挥空间。从人的角度来看，机械设计制造及自动化的设计与发展就是在不断延展人的想象空间，人们在借助科学原理来满足创新要求的同时，也设计出了更多超一流的自动化智能化产品。

2、机械设计制造及其自动化特点与优势

2.1安全性强

安全性强是机械设计制造及其自动化的主要特点，同时也是其优势的主要体现：（1）常规以人工作为主要控制方法，受人为控制操作不确定性强的特点的影响，生产环节较容易出现漏洞及事故，对于机械本身以及操作人员的安全都会产生一定的影响，极大的拉低了生产的安全性水平。（2）传统的机械制作过程，监控、诊断、报警等系统缺乏，无法时刻实现对机械运行情况的监控，一旦机械发生故障，无法及时发现，较容易导致故障扩大化，导致机械制造过程风险频发。将自动化控制技术应用到机械设计制造过程中，可实现对机械运行情况的24小时不间断的监控，可实现对故障的全面诊断，如发现机械运行参数与正常参数间出现了差距，便表明故障可能发生，此时，自动化控制系统会发挥其预警功能，及时将机械的异常运行状态反馈给工作人员，使工作人员能够及时查看并解决故障，对于生产过程安全性的保证具有积极意义。（3）自动化控制系统能够实现自我检查。如自动化控制系统本身出现了故障，控制过程也就无法实现，为解决上述问题，在自动化控制系统中加入了自我检查的功能，系统可及时发现自身故障，并自动开启保护措施，实现对故障的诊断与排除，进而确保机械设计与制作过程能够安全进行。

2.2生产效率高

生产效率高主要体现在以下方面：（1）操作难度降低：传统的控制方法下，控制环节复杂，控制难度较高，不仅增加了控制中发生风险的几率，降低了机械设计与制造的安全性，同时也拉低了生产效率。（2）提高了操作精度：自动化控制技术下，可通过在计算机中输入指令的方法，实现对机械设计与制造过程的控制，提高了操作精度，降低了生产过程中发生故障的几率，节约了生产时间，提高了生产效率。（3）提高了产品产生量与合格率：传统操作方法下，失误率较高，产品合格率低，质量很难达到较高的标准。自动化控制技术下，控制精度有效提高，产品的合格率及生产量均得到了有效提高。

2.3适用性强

适用性强主要体现在以下方面：机械的制作环境常常较为恶劣，采用人工的方法生产，容易对生产人员的身体健康造成影响，且会降低生产效率。自动化控制技术下，对生产环境的要求低，可适应多种恶劣环境，降低了环境因素对于生产效率以及生产质量的影响，可有效提高机械设计与制作水平。

2.4与可持续发展理念相吻合

自动化控制技术下所生产的产品，对资源的需求量降低，与可持续发展的理念相吻合，将其应用到机械设计与制作过程中，可使行业本身的现代化水平得到提高，使其环保性特点得以体现，对于其整体市场竞争力的提高，以及企业信誉与形象的提升具有积极意义。

3、机械设计制造自动化发展现状和趋势探究

3.1机电一体化趋势

机械设计制造的自动化发展方面，在技术的升级下会有新的进步。其中在机电一体化的发展趋势上会逐渐形成。在对机械设计制造的自动化生产模式上，都是通过数控设备体系进行应用，这样就能将电子科技和机械生产两者得到了有机结合。在机电一体化的目标上得以实现，对机械设计制造的进一步发展就比较有利，对生产的产量以及质量也能有效提高。3.2微型化发展。机械设计制造自动化的发展过程中，微型化的发展趋势表现的也比较突出。在自动化的技术应用下，就能够保障能源的节约以及成本的节约，所以微型化的发展是未来机械设计制造自动化的一个重要发展目标。在对这一技术的生产产品的难度上还比较高，在技术层面的研究就要进一步的深化。

3.2 智能化发展方向

智能化发展方向也是全球进入21世纪以后机械设计制造及自动化的最重要发展方向，它基于机器设计及生产层面，希望以控制理论的前提基础之上来吸收更多人工智能、模糊数学、心理学、混沌动力学等跨学科、跨领域思维，为人类机械化制造生产拓展新思路、创造新途径，提高人类的判断推理及自主决策能力。现代机械自动化产品已经能够完成某些高智能机械制造，但其相比于人类还处于低级智能阶段，还需要进一步发展完善。

结语

加强对机械设计制造自动化技术的研究，就要能充分注重对技术应用的方法科学性呈现，通过从理论上对自动化技术的应用发展趋势的探究，能从一定程度上促进机械设计制造产业的良好发展，从理论层面就能提供有益的发展思路。

【参考文献】：

[1]袁圆.机械设计制造及其自动化的发展趋势分析[J].科技与企业，2016（7）：96-98.