机械设计制造及其自动化的发展方向

姚茂荣

摘 要：随着机械自动化设计制造技术的不断前行发展，其涵盖的内容也得到了不断地充实丰富，如今机械自动化设计制造已经成为包含机械制造技术、电子技术、计算机技术、自动控制等多种技术集合的学科。文章结合当今社会对机械制造业的需求，以及自动化技术的自身特点和发展趋势进行了相关探究分析。

关键词：机械设计；自动化；发展方向

引言

我国正处于经济建设的关键时期，而经济建设事业离不开机械设计制造技术的应用，当今机械制造技术已经逐步向智能自动化发展，机械自动化在很多方面明显好于传统的机械设计制造技术，有着高效、节能、功能多样、产品高质量等诸多优点，可以很好地满足当前快速发展的社会需求。

一、设计原则

1.1机械功能满足需求

功能实用性强、满足人们生产生活需求是机械的设计制造及其自动化系统的主要目标。即对输入的信息、数据进行定性化以及定量化处理，在加工运算程序的作用下，输出满足人们需求的信息与物质。机械自动化系统不仅使产品性能与系统技术相结合，实现生产操作的无人操作动，更重要的是减轻了企业员工的劳动量，提高了产品的科技含金量，使企业经济效益大幅度增加。

1.2使用先进技术，促进创新发展

机械制造已经覆盖到现实生活中的每一个领域，有的是将一种动能通过设备的作用转化为另一种能量，进行能量之间的相互转化。如内燃机、发电机等；有的以物资加工、运输为主。如交换机床设备、印刷设备等；还有的输入一些信息数据后，通过设备的运算模拟实现另一种信息的输出，进行一些信息的处理，如声音的传导、传真机等。除此而外，机械制造还有很多特殊机械的使用，如军事战斗装备、航天飞行器等。现代先进技术的应用，大幅度提高了现代设备的精确程度及实用性，使得社会生产效率提高。

二、机械设计制造及其自动化的优势

2.1有效缩减工作实践，提高效率

传统的机械制造以人工操作为主，生产一件产品需要花费大量的时间和精力，且在生产过程中难以达到精准的程度，产品质量无法受到保障。机械设计制造及其自动化利用先进的科学技术，实现技术和设备的统一、技术和产品的统一，用机械自动化取代人工操作，既能有效减少产品生产的时间，还能够提高产品生产的质量，提高工作效率。

2.2有效提高生产的安全性

机械生产必须要注意安全问题，包括产品的质量安全和人工的操作安全。在我国，因机械故障而产生安全问题的事例非常多，主要的原因在于机械生产过程中容易出现较多的意外情况，而工厂及工人未能及时采取有效的防治措施。机械设计制造实现自动化及智能化生产，且能够形成较为完整的生产体系。通过机械设计制造及其自动化系统的设定，机械产品在生产过程中能够实现自我监控和自我探测，能够及时发现生产和操作过程中所出现的意外问题并采取适当的措施。智能化和自动化的操作不仅可以免去人工操作的必要，还能有效减少安全事故问题的发生，进一步保证工作的安全性和有效性。

2.3操作更加简单

传统的机械制造的操作工序相当复杂，工厂工人的操作出错率较高，严重影响工厂的生产及工人的人身安全。机械设计制造及其自动化可以通过控制机械自动化系统来进行任意操作，操作手续更加简单，不易出错且更加安全有效。一般来说，机械设计制造及其自动化系统皆具有较为完整的功能，工作人员只需要通过输入控制程序即可控制多种机械设备生产，改变生产方式。通过机械系统的控制，输入不同的机械控制程序即可自动实行不同的生产方式，不需要大量的人力物力，能够有效提高生产的工作效率。其次，机械设计制造及其自动化具有自动化和智能化等特征，机械产品在生产过程中能够自动检测出故障，并自行采取有效措施予以解决。操作更加简单有效，是机械设计制造及其自动化最明显的特征之一。

2.4使用范围更加广泛

机械设计制造及其自动化的使用范围十分广泛，从机械设计制造及其自动化学科来说，其主要涉及的领域就包括工程设计、机械装备、轧钢、机电、机设等方面。多种技术的结合使得机械设计制造及其自动化的功能更加强大，适用范围也更加广泛。机械设计制造及其自动化能够满足不同客户的不同需求，且随着机械自动化的继续发展，且适用范围还将继续发展扩大。

2.5能够减少能耗，有利于环保

现代科技的发展使得能源的利用率加大，也给全球带来更加严重的能源问题，节约和保护能源成为了时代发展的主题。传统的机械制造业需要消耗的能源量较大，且生产过程中容易对生态环境造成一定的污染，不利于生态平衡。机械设计制造及其自动化的发展使低能耗、高产出成为可能。机械自动化生产出的产品有着较为明显的“轻便”和“小巧”的优势，相对传统机械制造的产品，机械自动化产品所需的能耗和原材料较少，在能耗方面具有明显的优势，且高质量的产品容易为企业带来更加丰富的经济收益，促进企业的进一步发展。

三、机械设计制造及其自動化的发展方向

3.1实现机电一体化

机电一体化是指将各种机械技术和信息技术进行有机结合的复合技术。目前市场上较为完整的机电一体化系统为CAMELVIEW系统，CAMELVIEW系统实现了产品设计与验证的一体化，验证数据十分精确，能够支持较为复杂的工作环境，对于提高生产效率具有重要意义。我国机械自动化的发展也将朝着机电一体化继续发展。

3.2智能化再发展

机械设计制造及其自动化目前已具有智能化的特征。智能化是机械自动化的标志之一，随着信息技术的不断更新发展还将继续深化。实现机械自动化的高度智能化将能够进一步提高生产的质量和效率，减少生产过程中的失误，进一步保障生产的安全性。未来机械自动化的智能化发展可以将现代心理学等知识包含其中，充分模拟人的思维和行为习惯，使生产更加拟人化和智能化。

3.3数字化技术应用

数字化技术的应用指的是将生产所需的图像、声音等信息通过转换变成数字信息，系统通过对数字进行数据分析和处理实现对产品的模拟，从而完成产品制造。数字化技术的应用将信息数据化，能够使产品的设计更加精准，同时能够简化产品生产过程，提高生产的效率和质量。

3.4产品设计虚拟化

传统的产品设计需要设计人员利用图纸进行，设计人员完成图纸设计后反复确认，之后再利用CAD进行辅助设计，最后进行生产操作。机械自动化未来的发展可以考虑将产品设计虚拟化。产品设计虚拟化的优势在于可以利用信息技术在短时间内进行产品设计，提高设计的效率，同时能够进一步保证产品设计的精准性。

3.5科技化发展

机械自动化的发展还需要进一步完善科技化发展。虽然现代机械自动化的发展已经对生产过程实现了系统化操控，但是在遥控等方面还有改进。如机械自动化能够实现技术监控和遥感则能够使工作人员对生产进行遥控，及时解决生产中出现的系列问题。

3.6绿色化发展

绿色化发展史是指机械制造业的未来发展要注重对环境的保护，机械制造业的产品生产要尽量降低对空气、水源等环境资源的污染，树立正确的发展观念，促进生产和环境的共同发展。

四、结束语

现代机械自动化在设计和制造商的要求比以前更加复杂，现在人们已经认识到了保护生态环境的重要性，环保也变成了机械设计制造及其自动化的要求。机械的设计和制造必须要努力满足这些生产要求，只有控制好发展方向才能让机械设计制造及其自动化有一个更好的未来，这对设计人员也是一个巨大的挑战。

参考文献：

[1]梁韶祥.探讨机械设计制造及其自动化的发展方向[J].科技展望，2014（11）：85.

[2]李彤.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].中国科技投资，2013（11）：106.