探析信息化背景下的机械设计制造及其自动化

陈洋洋

（铜陵学院，安徽 铜陵 244002）

随着计算机技术和信息科技的不断发展，信息化已渗透了各行各业的生产、加工过程，并带来了原流程的调整和生产工艺的革新。在机械工程领域，在设计、制造和自动化建设领域进引入信息技术与“中国智造”的理念不谋而合，已成为生产实践的主流，并具有广阔的发展前景。

一、机械设计制造及其自动化概述

机械设计制造及其自动化与传统的机械生产方式和理念存在较大差别，是一个跨学科、多门类、不断发展的综合技术学科，其研究的内容覆盖了机械设备和机电产品从设计、制造、运行控制到投产运营的全过程。其主要任务是利用先进的设计制造理论与方法，解决当前工业领域中的复杂技术问题，提升机械生产效率，促进产品的质量升级，推动产业结构调整，促进我国经济社会的进一步发展。

二、将信息科技引入机械设计制造中的作用

（一）提升机械设计制造的生产效率

信息技术的发展与自动化水平的高低是直接相关的，通过将信息技术引入机械设计制造领域，可以将很多原来需要人工操作的环节，替换为机械自动化生产，从而实现时间、物料上的精确控制，在降低因人为操作误差导致的成本浪费基础上，可以大幅提升生产效率，推动生产规模的扩大。此外，在机械设计的试验阶段以及新设备的投产阶段，通过自动化控制可以提升生产设计的精度水平，降低废品率，大大缩短机械设计所需的时间和周期。在对机械设计进行革新时，将信息技术与新的机械设计结合起来，可以丰富产品的使用性能，进一步满足顾客的需求，在获得更高市场份额的同时，逐步推进我国机械设计与制造能力的提升。

（二）提高机械设计制造的安全性

信息自动化技术的应用可以使机械设计与制造过程中的安全隐患极大的降低，由于自动化生产模式的介入，机械设计与制造中人类操作越来越少，从而使生产者通过计算机和信息技术来进行制造，使机械制造生产线与制造者保持了安全距离，可极大降低机械生产中安全事故的发生概率，并且提高了机械设计与制造的安全性。同时，在信息化的运用中，在机械设计制造上，可减少其生产过程中的由于电力问题所产生的故障，对电力故障可以自动监测和发出警报，并且可以及时断开电源，提高了机械生产时故障处理效率。

三、信息化背景下机械设计制造及自动化的发展趋势

（一）智能化发展

智能化发展伴随着我国计算机技术的进步应运而生。计算机技术日新月异，新的方法和技术被不断应用于实体经济，智能化加速了机械设计和设备制造行业的发展。智能化与机械设计和设备制造的融合成就了新行业的崛起。CAD制图是设计智能化的典范，而人工智能技术的应用造就了设备自动化的天地，二者结合是时代发展的必然产物。针对设计制造业的发展，依靠计算机技术的支撑，成就机械自动化的发展，使设计生产条件更为优渥。

（二）生态化发展

在党的十六届五中全会中，明确提出要建设资源节约型、环境友好型社会。机械设计与制造作为重工业的典型代表，也有必要践行绿色生产，以绿色科技作为发展的动力。要实现这一目标，就离不开信息化技术的应用，通过信息技术对产品设计和流程管理的强化控制，实现对原料、能源、时间的有效利用，从而降低无谓的损耗，提升资源利用效率的同时，降低对环境的污染。此外，除生产过程的生态化以外，在机械产品的功能设计上也要突出绿色的属性，使用户在应用该产品的过程中减少能源的耗用，降低对环境的压力，真正实现机械工程的生态友好。

（三）虚拟化发展

在传统的机械设计和制造流程中，首先在图纸上进行机械产品的整体功能设计，并体现各个构件的尺寸和三视图，确认投产制造时，需先对图纸进行解析，再进行样品的制造和试验，只有多次试验通过的样品才会进行批量生产。但是，无论是机械制图的绘制过程还是样品的试验过程，都具有复杂性、烦琐性的特点，需要耗费大量的人力和实际进行测试，若样品试验失败次数众多，还会导致大量的资金投入。在竞争日趋激烈的情况下，此种模式因生产流程上、耗费时间久，已经难以跟上瞬息万变的市场环境，难以满足机械设计、制造企业获取经济利润的诉求。在引入信息技术以后，上述的流程环节都可以通过计算机来实现，利用专业软件进行产品设计的制图，并通过3D效果实现对产品外形和性能的模拟，进而弥补传统机械设计模式准确率不高的问题，降低试验成本的同时，推动机械设计制造的虚拟化发展。

四、结语

在互联网、物联网技术迅猛发展的今天，信息技术改变着生产、生活的各个领域，我国的机械设计制造及其自动化技术也在信息化的背景下取得了相应的提升。与传统的机械设计制造技术相较，信息化背景下的机械设计制造及其自动化，既有继承，又有发展。相关领域研究者除关注当前的机械制造生产力水平外，还需对未来的发展方向做出规划，确保机械设计制造能够沿着智能化、生态化、虚拟化的方向持续、稳定、健康的发展。