机械设计制造及其自动化的应用研究

张建桥

摘要：近年来，经济的发展，促进我国科技水平的提升。现阶段，随着高新科学技术的不断发展和进步，机械制造行业也迈上了一个新的台阶。在未来，对于机械设计制造水平的要求只能越来越高，这就要求机械设计制造必须跟上时代的步伐，不断提高其技术水平，并加大对自动化技术的应用，为机械制造业的发展提供坚实的技术力量。本文就机械设计制造及其自动化的应用展开探讨。

关键词：机械设计;制造;自动化;应用

引言

在机械设计制造的初始阶段，自动化是指使用机器替代手工的工作方式，但是随着科学技术不断进步，机械设计制造与自动化已经不再是传统认知中的简单充分机械作业。而后借助于计算机技术，实现自动化生产，且已经在现代社会生产行业之中占据重要地位。

1机械设计制造与自动化的优势分析

（1）优化生产效率。通过机械设计制造的自动化，将可以提高生产精度，极大程度上提升生产效率。信息化的应用更加能够令产品质量获得提升。仿真机似乎则可以帮助机械自动化进行更多设备实验，这样就能够有效避免出现生产风险，降低误差率。借助于计算机也可以针对产品设计进行控制，丰富产品类型。（2）降低安全风险。传统机械设备生产过程中经常会伴随产生安全隐患或者故障问题，这些对设备的常规运行造成了严重阻碍。借助于自动化系统则能够针对生产机械设备给予充分的实时监控。因而可以从根本上解决问题，并能够针对故障点进行排查和预测。机械自动化对实际生产可以确保降低安全风险。降低设备损耗，从而降低实际生产阶段出现的事故率。

2国内发展现状

当前，国内机械设计制造及自动化技术正稳步发展，越来越多的企业开始重视并纷纷设立研发部门，参与新技术的开发及运用。但是环顾世界，与发达国家之间，我国技术仍存在不小距离，机械设计制造及其自动化技术水平还相对比较落后，最主要的体现就是缺乏以控制系统为代表的核心技术，创新能力弱、产品档次低，缺乏技术含量，中低档产品占到90%。在许多发达国家，机械设计制造及自动化技术已涉及多个领域，如信息化技术、纳米技术，激光整合技术等，而我国在这一点上，仍旧有待提高。尽管我国大部分传统企业已经开始转变发展理念，引进自动化技术，开展转型升级改造，但是效果不尽理想，很少有公司能够实现自动化，受成本制约，在经济市场环境中失去竞争力甚至导致一些企业破产，由此可见，研发和普及成本低、适用范围广的自动化技术是十分必要的。

3机械设计制造自动化的技术应用分析

3.1信息自动化

计算机技术的应用范围不断扩大，在内容上其也能够更多技术之间产生交集。在机械设计阶段工艺流程技术以及辅助设计方面都可以通过与计算机结合，并完成自动化应用。产品设计环节，利用计算机可以进行辅助设计，并可以极大程度上优化工作效率。利用计算机，可以实现企业信息自动化升级，对产品所有环节的工艺进行优化。

3.2生产自动化

智能化的生产过程是机械制造和自动化高效率使用的基本标准。企业生产的自动化不仅可以提高生产效率，还可以减少人力资源的使用，减少劳动力降低生产成本。自动化技术的广泛应用，不仅可以提高生产效率，还能保证产品质量。在生产过程中也大大降低了安全事故发生的概率，使员工们的安全也有了保障，增强了整个制造行业的安全性。但是从总体上看，我国机械设计制造和自动化技术还存在很多问题和不足。比如，我国的机械设计和自动化技术智能化不够完善，自动化技术运用得不够广泛。所以我们要不断地实现技术创新，提高技术水平，才能更好地促进机械设计和生化技术的全面发展。此外，要不断提高行业的自主研发水平和能力，实现生产过程中的自主化水平，增强独立性，提高产品质量，带来更多的生产和经济效益。

3.3检测自动化

科技进步对实现材料创新方面同样具有重要意义，新技术、新工艺、新材料的使用能够极大程度上结合成本。此类材料的使用当然也存在一定问题。假设，普通机械设计以及制造工艺中未对新材料检验相关技术进行更新，采取传统工艺方法无法针对新材料实施检验，则可能造成产品质量与性能受到影响。结合此类情况，需要采用激光技术、计算机智能化技术手段，针对新材料等进行科学检验，目的是为了节约时间成本，提升检测准确性。

4机械设计制造自动化的未来发展趋势

4.1智能化发展

根据当前世界各国的研究方向和，机械设计制造及其自动化技术融入互联网技术和智能制造技术已成为未来的发展趋势。而且，智能化也非常有利于制造业的快速发展，此外，它具有分析和判断的能力，可以提高产品制造的精度，大大减少人力，也有助于提高生产效率。对于自动化技术的智能，在某种程度上，它相当于人工智能系统，具体来说，就是通过一些高科技仪器、相关的分析和处理软件来实现智能化应用，并且可以有效地提高智能应用效果，这在自动化技术的应用中起着重要作用，可以使自动化技术的应用更加理想。运用先进信息化技术，建设智能工厂，实现生产过程全自动化，使管理者更好、更直观、更简单的管理和查看加工现场，实时了解车间人、机、料、法等相关情况，结合大数据技术，提升价值链高端环节并实现传统企业的转型。

4.2网络化

科学技术的发展带动计算机技术的进步，并使计算机技术得以大范围应用，从而促進了工作效率得到大力提高。而在机械制造行业中加入互联网技术并使二者相互结合，对于机电一体化的实现也有着重要意义。互联网技术的应用可对机械制造业的生产过程进行综合管控，并充分利用监视技术，全方位监管生产的全部程序，及时发现问题并合理解决，保证生产在安全、稳定的前提下持续进行。

4.3虚拟化

传统的机械设计的设计图纸大都是人工手绘的，如果涉及方案出现一些问题，就需要对设计图纸进行修改。设计图纸是用来反映机械产品的特点，而机械设计制造图纸的反复修改，设计师要花费大量的人力、物力，这样设计师的成本投入较高，同时生产效率也会相对较低，通过人工手绘设计图纸这样的机械设计方式已经很难适应市场的激烈竞争。目前，虚拟化图纸是机械设计制造的重要发展方向，设计制造首先可以采用互联网技术将产品的样品、生产的过程等方面通过计算机呈现出来，如果出现什么问题，可以在根据原有的计算机数据进行修改，直到达到预计的设计目标为止。通过虚拟化设计和生产的过程，能够节约设计和生产的成本，减少在设计和生产中的重复性工作，提高设计和生产效率，改进企业生产的效益。

4.4绿色化

工业化生产对国民经济稳固增长的作用不可小觑，但是，随着当今社会人民生活水平越来越高，其副作用也日渐明显，特别是对生态环境造成的恶劣影响。而生态环境的恶化已经逐渐威胁到人们的日常生活，时刻损害着人们的身体健康。为了更好的解决这个问题，国内出台了许多关于绿色生产，节能减排的政策。对于这种情况，工业企业应严格遵守国家的法律法规，将环境保护理念贯彻于生产过程中。将来，绿色环保这一目标也会在机械制造自动化中得以实现，对机械设备生产及制造过程中所产生的对环境有害的物质应及时处理，以保护生态环境。

结语

机械设计制造及其自动化技术是中国工业发展和国民经济发展的重要组成部分，加快机械设计制造及其自动化技术的发展，并且把握智能化、虚拟化、网络化、以及绿色发展方向，充分利用改革开放的有利政策环境，在先进科学技术的支持下，实现传统制造企业的转型升级，在不断完善和进步的过程中，将促进国民经济又好又快发展，创造更大的社会价值。

参考文献：

[1] 董诚.机械设计制造及其自动化的设计原则及发展趋势[J].内燃机与配件，2018（23）：184-185.

[2] 姜毓依侬.浅谈机械设计制造及其自动化的特点与优势及发展趋势[J].南方农机，2017，49（23）：198.

（作者单位：天津容大机电科技有限公司）