未来机械设计制造及其自动化的发展趋势

张添宇

摘 要：机械设计制造及其自动化在当下社会中应用甚广，对生产力的提高是有目共睹的。作为一项关键技术，人们需要把握好其特点，进而发挥优势。文章分析了相关技术在参与体系化建设、突出科学性应用、形成综合竞争力几方面的特点，并指出了其减少隐患、节能环保、增进效益优势，最后对其未来发展趋势作出预测。本研究旨在帮助人们清晰认识机械设计制造及其自动化，同时更重要的是以趋势分析提示人们关注该技术在未来的综合性发展。

关键词：机械设计制造;自动化;发展趋势

引言

经过产业改革，机械制造自动化技术迅速发展起来。自动化技术虽然落后于机械制造但是他们两者之间密切相关，机械自动化在现在的社会已经并不陌生与奇怪。尽管他们是两个独立的主题，但他们是相互影响，相互依赖并且两者缺一不可的。因此，为了促进中国的经济发展，必须提高机械自动化适应新形势下的机械制造产业。

1机械设计制造及其自动化的概念

机械设计制造及其自动化是机械制造的基础组成部分，属于新时期的新兴行业与学科，在我国国民经济结构中占据较为重要的地位，为国民经济的发展奠定技术基础，提供技术装备，因此许多国家也将机械设计制造及其自动化的水平作为展示综合实力的体现。一般来说，机械制造指的是对一些机械设备的生产制造过程，包括农业机械、化工机械、仪表器具、动力机械和工厂所用机械设施、航空航天所需机械设备等，运用原材料按照既定的设计要求与功能要求制作为机械设施成品。而机械设计制造及其自动化则是在此机械制造基础上进行了拓展和完善，其中包括机械制造与机械设计、机械自动化，指的是在机械制造之前对其进行相应的设计工作，之后利用自动化技术开展机械制造工作，是对机械制造过程的优化与改进。

2机械设计制造及其自动化的优势

2.1 有利于提高产品综合质量

传统机械制造生产过程中，需要人工操作，通常因人为操作等因素导致产品质量不具有一致性，降低产品合格率，导致产品质量出现参差不齐等情况。而机械设计制造及其自动化的优势着重体现在其可以有效提高生产效率，通过计算机、人工智能等技术的深度融合与应用，可以对产品的生产流程等进行科学、合理设计，在节约生产时间、减少人工成本的同时，减少人为操作对产品生产质量的影响，从而提高产品综合质量。

2.2 有利于提升生产的稳定性

在传统机械出现故障时，需要相关工作人员根据工作经验对故障进行判断和检修，维修时间具有不确定性，导致产品生产具有稳定性与可靠性。若设备安全隐患未被清除，将对相关工作人员的生命财产安全造成威胁。而机械设计制造及其自动化，可以对机械进行定期扫描和体检，及时对设备故障进行检测和维修，提高故障检修的效率与质量，减少不必要的构件磨损，延长机械设备使用寿命，提高生产稳定性。

2.3 规避资源浪费问题的发生

机械设计制造及其自动化的技术性更加精准，在传统机械制造工作中一旦遇到精细化的机械设备制作，很容易出现制造失误问题，细节处理不到位而无法满足设备使用需要，导致资源浪费问题的出现。而通过机械设计制造及其自动化的应用可以开展精细化制造工作，减少生产细节把控不准问题，而规避资源浪费问题的发生。

2.4 可实现自动监督和自动控制

机械设计制造及其自动化中为发挥其自动化技术作用，在其中设置有自动控制装置以及自动监督装置，能够根据相关技术参数或时间参数对机械制造实现自动监控。通过自动监督装置、自动控制装置可以及时发现生产中的问题，然后自动停止相应的运转部分，对故障问题进行原因检测后反馈信息至控制系统，方便技术人员的优化和修补。

3未来机械设计制造及其自动化的发展趋势

3.1机电一体化发展趋势

机电一体化发展趋势是当前机械设计制造及其自动化中最典型的代表方向，科技的革新和信息技术的发展，对机械设计制造注入了新的活力，并且在一定程度上也推动了机械技术的创新进步。生产实践中，数控设备的应用是非常普遍的，其中融合了机械生产和计算机技术，将传统单一机械生产活动进行了改变，当前大多数生产活动中都采用了这种半自动半机械的生产模式，极大程度上提升了生产效率和生产质量，是机械自动化的基础表现之一。但是再从实践角度来看，半自动半机械化技术的应用中也存在诸多不足之处，未来的机械设计制造及其自动化发展中还需要进一步优化对技术的合理应用，使机械生产和计算机技术可以更好的融合，而真正实现机电一体化的发展目的，提升机械制造的生产效率和效果。在机电一体化发展趋势下，机械制造的整个行业也会发生变化，得到续性、变革性的优化，促使生产模式得到完善，在生产质量不断提升的基础上还可以大大降低人力资源的投入，利于生产目标的实现。

3.2微型化发展趋势

微型化也是未来机械设计制造及其自动化的发展趋势之一，微型化主要指的是所生产制造的机械设备将会更多被应用于微观领域，而不是局限在传统大型机械设备的印象中。微型化的机械设备更趋近于高精端技术层面，其体积相对较小，所需损耗的能量不多，并且還具有携带方便、运输便捷、应用范围广等优势。目前，应用微型机械设备的领域主要集中在军事、医疗和其他安全工作领域，如在医疗事业中，许多疾病的诊治过程中都需要应用到精细的医疗设备，特别是对人体内部开展手术时，更加重视医疗设备的易操作性，而微型化的机械设备可以为其提供更好的帮助。因此，在国际实力竞争日渐激烈的背景下，微型化机械设备也极有可能成为实力竞争的内容元素，而机械设计制造及其自动化就必然会朝着的微型化的方向和趋势进行发展。

3.3模块化发展趋势

机械设计制造及其自动化的产品类型丰富，所具有的功能也各式各样，而不同功能的发挥又常常借助不同的模块进行控制，如机械电力接口、电气接口等分别在发挥不同的功能，其应用标准以单元形式为主，但是不同功能的发挥应用又不易被集中，依然是由不同的模块进行分块式的功能发挥，因此研究过程中存在困难性。例如，在对自动化技术的应用过程中，常有单一图像处理模块、定量模块、定位模块和定距模块等，这些模块相互分离，独立发挥作用。因此，在未来的机械设计制造及其自动化发展中，模块化依然会成为一种热门的发展趋势，除了将模块化功能实现进一步优化和强化之外，也会朝向模块集约化发展，在保持模块单元结构不变的基础上，更好的实现彼此之间的融合，以发挥更优的功能作用。

4 结束语

传统的机械设计制造方法主要包括理论计算、模型试验以及案例类比等，在设计与制造条件较为复杂的情况下，不仅会花费较长时间，且也难以保证产品质量。自动化技术在机械设计制造中的有效应用，可以降低生产成本、节约生产资源、提高企业生产效率与促进机械设计制造水平，从而提高企业的经济和社会效益，实现集智能化生产、模块化生产以及虚拟化生产的目标。