我国机械设计制造及其自动化发展方向研究

韩爱花

（甘肃省核地质二一三大队，甘肃 天水 741020）

机械制造及其应用在我国国民经济构成中占有较大的基础比重，特别是矿山机械，其作为我国矿业部门的基础装备，对于调整并完善中国的工业体系具有重要的作用。处于技术创新时代的今天，矿业企业的未来发展与矿山机械加工制造技术的创新密切相关，因而在目前情况下需要更好的加强机械设计制造及其自动化的研究，以便更好的向着发达工业国家的先进经验靠近。更好的完成现代工业企业在技术方面的创变与革新，推动矿山机械制造的全面发展具有重要意义。

1 机械设计制造及其自动化特点

人性化特点：人性化设计是一种以人的思维方式、行为习惯融合到产品设计中的设计方式，也叫“以人为本”的设计思想。它给人合适与舒服的感觉，从技术的角度而言，机械设计制造自动化系统在设计的过程当中，就充分地考虑到了其功能要求，产品可以根据需要实现输入端产生所需要的输出。高新技术特点：这一点体现在矿山机械中诸如高精度测量定位技术、末端精度补偿技术、智能规划技术、机器人的数字化控制技术、可重构柔性加工单元技术等创新技术不断的集成在机械设备身上，并实现了高效率的生产化应用。进而实现了机械制造过程可以自动规划施工路线，完成钻孔、喷涂、焊接、切割等一系列的工作。还可实现云计算、云存储、智能学习和专家系统等对生产制造大有帮助的尖端智能。

2 航空制造机器人的发展趋势

2.1 高智能化

现有矿山机械设备需要通过人工示教或者离线编程才能执行作业。提高定位能力、智能化作业规划以便缩短生产时间，而在未来，人工介入机械设备工作的可能性将会大大降低，机械设备将实现独立自主工作的能力，能够通过简单的信号对自身行为进行控制，实现人力的极大解放。同时，在生产过程中，机械设备也将可以实现可视以及可听操作，通过对生产过程的记录帮助人类实现对生产过程是否科学有效进行判定。现代化的机械设备及其自动化开发需要更好的体现出其开发与实际工作环境相结合的创新方法，而智能化体系是这其中较为重要的支持环节，现代化机械设备想要取得发展要更加凸显对互联网时代的兼容发展，更要围绕职业发展的所有业务活动完善开发过程。可以说，机械设备的智能化贯穿了整个机械设备自动化的发展过程。

2.2 大型化发展

由于经济建设中对于能源的消耗逐渐增多，矿产资源的供给与需求趋势都不断增多。为了更好的保证生产建设的稳定发展，保证矿产资源的产出规模。很多企业在矿产资源的开采中不断加大力度，应用更大吨位和智能化控制水平更高的大型机械进行开采。比如较大直径的露天穿孔设备、大斗容的转载设备等，目前已经有数倍于传统磕头钻的露天穿孔设备得以应用，同时矿石转载车辆的吨位达到60吨或更高，同时程序化的电路控制系统更加完备，不仅增加了矿产的开采能力，同时也使得开采过程更加舒适，使得机械操作人员通过更简单、轻松的操作便能完成产能的提升。矿山机械的大型化发展伴随着自动化控制体系的成熟，大型机械的控制往往更为不易，如果要利用其实现产能发展必须具有良好的多功能控制体系加以配合。

2.3 绿色制造与清洁生产趋势凸显

机械制造的传统材料比如钢、铁、铝等在制造水平和发展空间上都已经不再具有吸引力，诸如发动机缸体、缸套、活塞、曲轴、连杆、轴瓦的使用材料都已经向着轻量化和环保方向进步。诸如汽车公司将其全新的发动机的缸体换用轻质的铝镁合金、为了保证动力输出还将活塞换用钛合金、气门涂覆低密度钴、轴承也换用了新型合金材料。这类材料除了质量轻、韧性好等特点，最重要的仍然是其环保与低耗。

清洁生产是指将综合预防的环境保护策略持续应用于生产过程和产品中，以期减少对人类和环境的风险。清洁生产从本质上来说是一种针对生产过程和生产产品的长效化、整体式的环境预防策略，旨在通过生产环节对清洁技术、环保材料的使用最大限度的减少企业生产和创造经济效益的过程中对人类环境可能造成的损害，同时利用环保效益最大化经济利益的一种生产模式。绿色制造体系要求从材料的选取、生产环节的控制、销售以及售后服务的管理、产品使用过程中污染物的排放水平或者资源耗量入手，以节能减排、低碳降耗为核心诉求，打造更加良好的生态制造、环保制造氛围，使得更多的工业产品、机械产品在原有的资源消耗与废物排放水平上实现进一步优化，保证整个社会的环保效率提升。具有显著意义的便是汽车的制造过程，从发动机以及车身材料逐渐淘汰钢材而使用轻量化、高阻热的铝合金或者钛合金材料，不但降低了生产环节的资源消耗水平，同时也保证了机械设备的轻量化和排放量的降低，实现了环境友好型生产。

2.4 形成大数据库，机械设备管理过程中信息掌握的准确性提升

基于大数据而建设的大数据库是目前我国机械工业中现代化的体现。大数据是一种有效的信息资产，在利用全新的处理模式之时会将纷繁杂乱的数据统计称为对决策、分析十分有利的关键性信息。机械设计制造行业的大数据建设与其他行业类型相同，利用大数据与互联网的优势完善对机械生产系统运行以及系统中故障原因的具体分析，将某一足够长的时间段内产生的机械设备的故障信息通过计算机系统进行记录，在出现问题时可以及时准确的对问题原因进行定向分析，从而节省了排除故障和寻找故障的时间耗费和人力资源耗费。这对于现代化高效率运行的机械设计制造工作无疑是极为重要的。

同时，机械设计制造及其自动化未来的发展，人工智能的应用也已成为新的趋势，人工智能既具备模拟人类的智能思维，也具有模拟人类的形象思维，集成了人工智能的机械设备故障诊断应用程序可以极大的减少计划停摆的时间，并在机械设备故障初期就及时的发现并反馈，降低机械设备的大型故障率，更加完善了机械制造管理的全面性，对于未来智能化时代下的机械设计制造专业发展及采矿设备开发显然具有重要价值。

3 总结

综上所述，本文针对目前我国机械设计制造及其自动化发展过程中的特点及未来的发展趋势进行了综合的分析研究，以矿山机械为重点分析对象，明确了机械设备在未来将以高智能化、绿色化、大型化、数据集成化发展为主要方向。通过本文的研究可以为我国机械设计制造及其自动化的发展提供一定的经验借鉴和理论指导，对于更好的完善机械工业发展具有重要意义，同时也对矿山机械的现代化发展具有实践指引作用，有助于我国机械工业的全面发展。