机械设计制造及其自动化的发展

王传明

摘 要：现代机械设计制造是对多种现代科技的整合与利用，随着这些科技的愈发成熟，社会上对机械设计制造及自动化技术的应用已经非常广泛，这在促进社会经济发展的同时，也对机械设计制造以及自动化技术提出了更多要求。本文对机械设计及其自动化的定义、优势、应用等方面进行了简单介绍，并对其未来发展趋势进行了分析。

关键词：机械设计制造；自动化技术；发展趋势

中图分类号：TB4；TP3 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2018）14-0059-02

Development of Mechanical Design and Manufacturing and Its Automation

WANG Chuanming

（Puyang Huaxin Intellectal Property Agent Limited，Puyang Henan 457000）

Abstract： Modern mechanical design and manufacturing is the integration and utilization of various modern technologies. With the increasing maturity of these technologies， the society has applied to mechanical design and automation widely， which promotes the social and economic development， but also puts forward more requirements for mechanical design and automation. This paper briefly introduced the definition， advantages and application of mechanical design and automation， and analysed its future development trend.

Keywords： mechanical design and manufacturing；automation technology；trend of development

1 機械设计制造及其自动化概述

1.1 机械设计制造及其自动化定义

机械设计制造就是对包含机械力、技能和能量流动力学等任务的机械或机电部件的制造，而机械设计制造的自动化则是指在设计制造过程中对加工对象的连续自动生产。由于这种技术能直接应用于社会财富的创造，并且又脱离传统人工生产的范畴，因此也可以被看作是一种新型的社会生产力。

1.2 机械设计制造及其自动化的应用现状

在我国，机械设计制造及其自动化的应用情况却并不乐观。首先，机械设计制造及其自动化是在多次工业革命的基础上发展起来的，西方发达国家的工业革命基础较好，掌握了大多数的科技成果，进而形成了技术垄断。在难以接触到核心技术与科研成果的情况下，我国对机械设计制造及其自动化的应用上比较初级，与发达国家尚存在一定的差距[1]。其次，在经济全球化的趋势下，大量国外的机械、电子产品迅速涌入中国，并凭借着技术、资金等优势在国内市场站稳了脚跟，对国内机械设计制造的品牌产生了巨大的冲击，这对于我国机械设计制造及其自动化的应用与发展是十分不利的。

1.3 机械设计制造及其自动化的应用特征

机械设计制造及其自动化在各领域的实际应用主要体现出三方面的特征。首先，机械设计制造及其自动化是对计算机信息技术、自动控制技术、传感器技术、微电子技术和机械技术等多种技术要素的整合与应用，以实现柔性化的生产为目标，因此往往凸显出集成化的特征。其次，机械设计制造自动化的核心在于自动化控制与计算机自动化管理，可以说一切有规律的工作流程都可以围绕预定程序来完成，其自动化特征十分明显。最后，无论是机械设计制造本身还是自动化技术，都是围绕产品生产来实现具体应用的，而市场需求则是决定产品生产的重要因素。因此，当前机械设计制造及其自动化的应用基本是以实现社会需求的功能为目的，体现了功能化的特征。

2 机械设计制造及其自动化的优势

2.1 生产效率更高

机械设计制造自动化的核心在于对数据信息的自动分析处理及自动控制功能。从自动控制功能来看，计算机控制下的产品生产过程相比人工操作会更加精确，能使整个生产流程实现最优化，这对生产效率及产品质量的提升有着直接影响。同时，在避免人工操作的情况下，也减少了外部因素对生产过程的影响，生产效率与稳定性同样随之提高[2]。而从数据信息的分析处理来看，通过信息数据的有效分析可以更好地了解生产情况，并在生产过程中进行资源的合理配置，大大节省了工作时间和生产成本。

2.2 安全性更好

机械设计制造自动化在安全性方面的优势体现在两方面。其一是自动化控制使得生产过程中很多具有危险性的操作都能由机械自动完成，这能从根本上减少安全事故的发生。其二是通过信息数据的自动收集与处理，计算机系统能全面了解机械的生产运行情况，从而及时发现问题并做出提醒。而对于一些小的故障隐患，还可以进行自动修复，这对于安全生产的实现是非常关键的。

2.3 应用范围广

机械设计制造的自动化是通过对多种技术要素的整合实现的，但自动化分析、控制的核心则是计算机信息系统。在计算机技术高度普及的今天，各领域对计算机的应用非常普遍，这给机械设计制造自动化的实现创造了良好的应用基础。同时，机械设计制造的自动化是由编写好的计算机程序控制的，操作人员只需在操作界面输入各项指令即可完成控制，不仅操作简便，学习起来也十分简单，因此能在诸多领域得到广泛应用。

3 机械设计制造及其自动化的未来发展趋势

3.1 绿色化

近年来，生态环境破坏、温室效应、空气污染和资源枯竭等问题变得愈发严重，而这些问题无一例外都与传统机械制造行业有着千丝万缕的联系。为解决这些问题，我国在生态保护、节能减排和资源高效利用等一系列工作中都进一步加大了推行力度，对很多企业采取了相关整改措施。而机械制造行业作为环境、资源问题的重要诱因，自然也需要进行转型，以求在保证污染物排放量、资源利用率的前提下获取更多的经济效益。因此，在未来机械制造行业的发展过程中，提高资源利用率，加强无污染技术的研发已经成为必然。

3.2 智能化

对于机械设计制造及其自动化来说，智能化既是其当前实际应用的显著特征，也是其未来发展的必然趋势。在社会经济发展的推动下，人们的生活水平不断提高，对机械产品、电子产品的要求及功能需求随之发生变化，机械设计制造自动化的难度自然也会因此不断提升，这就必然会推动机械设计制造及自动化技术继续向着智能化的方向发展。在未来，机械设计制造行业会对各类技术因素进行更加深入的整合，在现有机械制造设备的基础上对人类进行高度模拟，从而提高设备的行为判断力、决策力和逻辑思维能力等多方面性能，以更好地满足生产需求。

3.3 一体化

在机械设计制造中，机电一体化的实现给实际生产带来了很大的帮助。其不仅实现了设计与加工的同步进行，大大缩短了生产时间，同时也实现了电子与机械、软件与硬件等多种要素的有机结合。这对于机械设计与机械生产来说是非常巨大的改变。目前，对机械设计制造在这方面的应用尚不够成熟，但在未来，必然会成为机械设计制造行业的重要发展趋势之一。

3.4 数字化

在信息化时代下，数字化的信息分析与处理已经在机械设计制造自动化领域中得到应用，并在生产流程优化、生产隐患排查和设备维护等方面取得了显著成效。因此，为进一步提高生产流程的效率、稳定性、安全性及产品质量，未来机械设计制造自动化领域对数字化技术的应用必然会更加深入。

3.5 微型化

機械设计制造的微型化最早兴起于20世纪80年代，可以说其是社会需求变化下的必然趋势。首先，随着应用领域的不断扩大，机械设计制造自动化开始应用于医疗、航天、军事和信息等领域。这些机械设备不仅更加精密，同时在体积上也有着一定的限制，如医学领域中应用于人类血管中的机械就需要微米乃至纳米级的设计。其次，微型化往往也代表着生产过程及产品本身的低耗能，这也十分符合当前节能减排的国家发展战略。

4 结语

机械设计制造及其自动化的应用已经在生产效率与质量提升、安全生产、应用范围扩展等多方面体现出了显著作用。而在社会需求、环境问题等因素的变化下，绿色化、一体化等未来发展趋势也变得越来越明显，在未来的行业发展中必须对此加以重视，以实现对这类技术更加高效的利用。

参考文献：

[1]潘伟，安鹏，车军平.机械设计制造及其自动化的设计原则及发展趋势[J].南方农机，2017（1）：100，108.

[2]刘荣光.机械设计制造及其自动化特点和优势及发展趋势探析[J].信息化建设，2016（6）：290-291.