机械设计制造及其自动化设计原则分析与应用探究

冯子琦

摘要：随着机械制造业的快速发展，机械设计制造自动化已经成为行业发展的必然趋势，能够有效提升企业生产效率，因此如何有效掌握机械设计制造及其自动化的设计原则以及予以充分的应用是业内在不断探索的内容。本文针对机械设计制造及其自动化在符合实际需求、运用方式简单化、与其他技术结合方面的设计原则以及自动化应用的相关内容进行简要阐述，以供参考。

关键词：机械设计制造;自动化设计;设计原则;自动化应用

引言：机械设计制造是工业发展中的重要内容，然而市场竞争日益激烈，工业企业想要在市场中获得充足的发展空间，就必须要通过机械设计制造自动化提升企业的综合实力，但是在自动化设计方面必须要遵循相应的原则，才能够保证机械设计制造自动化的应用达到最佳的效果。

一、机械设计制造及其自动化设计的原则

（一）符合实际需求

机械设计制造自动化是为了能够让机械设备得到充分的运用，自动化的水平也能随之提高，实现为社会提供更多的便利。如果机械设计制造及其自动化只是以提高效率作为设计的原则，那么设计的内容就不会具备针对性，也就无法根据不同的需求来予以相应的满足，毕竟相同的设计在其他方面并不会完全适用，极易造成过多不必要的投入、产能过剩和资源浪费的情况，而且投入使用的企业在生产效率上也无法得到充分提升[1]。所以，想要让机械设计制造及其自动化能够具有良好的针对性特点，就必须要在设计时遵循符合实际需求的原则，只有让设计和制造出来的自动化机械设备能够在各个不同的领域均予以充分运用，才能真正实现机械设计制造及其自动化的意义。

（二）运用方式简单化

传统与机械设计制造相关的设备在运用方式上相对复杂，形态和体积上也比较庞大，虽然在部件集成度方面水平较高，但是实际运用时的操作过程却十分复杂，对相关工作人员的专业技术水平以及操作能力有着非常高的要求，需要具备相应丰富经验的人员才能够进行操作。只是在市场中这类人才的缺口比较大，严重限制了企业的生产运作的效率，也滞缓了企业的正常的发展。因此，机械设计制造及其自动化在进行设计时，必须要对运用的方式予以充分的考虑，以功能全面、操作简单为必要的设计原则，降低工作人员的操作难度，更好的提升生产效率。

（三）与其他技术结合

机械设计制造及其自动化能够设计和制造出许多满足实际生产需要的设备，然而在设计过程中若只运用单一的技术手段，所能够实现的功能是非常有限的，需要通过与其他技术的有效结合，才能够将特定的设计内容予以实现。毕竟随着科技水平的不断提升，许多先进技术已经成为制造业中不可缺少的部分，机械设计制造领域也应当如此，才能够创造出更多实用性强的产品。例如射频识别技术的实现就是将机械设计制造工艺与通信技术进行了有效的结合，从而实现了满足汽车、生产线等领域的需求，因此，机械设计制造及其自动化设计要满足能够与其他技术相结合的原则。

二、机械设计制造及其自动化应用的相关内容

（一）自动化生产

自动化生产是相对于传统的人工生产而言的，从生产效率和质量上看，传统的人工生产效率较低，需要大量的人力投入才能提升效率，而且容易受到诸多因素的干扰，不仅无法保证正常的生产，还会产生质量问题。自动化生产在人力资源方面的需求量相对较小，生产效率与质量情况取决于机械设计制造及其自动化设计的技术水平，技术水平越高，自动化生产的能力就越强，生产的效率就会得到大幅提升，产品的质量也不会受到的过多的影响，例如许多企业都投入使用的全自动化的生产线，不仅无需在人力方面予以过多的投入，只需要根据实际情况在特定的岗位配备相应的值守人员，保证生产线能够正常运作即可，所有的生产环节都能够以机械设计制造自动化作为基础来自动运作，生产效率能够在原有基础上得到极大的提升，而且出现产品质量问题的概率也被降到了最低。因此，通过对机械设计制造及其自動化设计的有效运用，能够有效的提升企业的生产能力，打破传统人工生产线在人力资源上的过多投入，从根本上提高企业在生产效率和产品质量。然而目前自动化生产中还存在着较多的问题尚未得到完善，需要相关领域加大对机械设计制造及其自动化设计的重视程度，不断的将当中存在的疏漏予以解决，提升自动化生产的整体技术水平，便于更好的应用到其他领域。

（二）自动化管理

自动化管理也是机械设计制造及其自动化设计的重要体现，通常情况下，自动化管理需要与其他技术相互结合，从而让原本复杂的处理过程变得简单化。例如射频识别技术能够将计算机技术、通信技术以及机械设计制造进行充分的融合，实现射频识别装置中阅读器与标签间的非接触式通信，这种技术能够应用于汽车定位、停车场门禁、仓库管理等诸多方面，或者在工业中对设备进行维修时，能够对设备状态进行检测的仪器是机械设备，至于发射的检测信号能够检测到相应的故障信息和状态信息，这些信息会以信号的形式传回设备中，并转换成相应的表现形式，能够便于专业人员进行维修。类似的应用还有人脸识别、声音识别等。另一方面，物联网也是自动化管理的另一种体现，能够通过各类传感装置以及通信技术，与普通物理对象进行互联，实现对普通的物体进行有效控制的目的，其中普通的物理对象就是机械设计制造的设备和装置。

（三）人工智能

随着科技水平的不断提升，机械设计制造及其自动化设计的水平也越来越高，应用的方面也变得更加广泛，其中应用最多的便是人工智能。相比自动化的生产和管理，人工智能具有更高的灵活性，相当于为机械设计制造出来的自动化设备安装了大脑，让自动化的设计不再是单纯的执行或者在限定的条件下进行重复操作。人工智能中包含语音与图像的识别、自然语言处理以及专家系统等功能，通过将这些技术予以合理、有效的结合，能够让相应的机械自动化设备变得更加智能化，也具备交互等方面的能力。常见的有人工智能机器人等，这类机器人能够依照已经嵌入到机械自动化设备中知识库的内容进行自动判断，再结合自然语言处理功能和语音转换功能，达到具备交互的能力。人工智能还能够运用在许多重要的场合或者是专业性较强的行业，比如银行、医疗等领域。也可以运用到特殊的领域中，例如化工领域中对某些特殊材料进行合成时，人工智能能够根据配比情况找到知识库中的相关算法模型，从而实现对合成结果的预测，对相关人员有着极大的帮助。与此同时，人工智能还让机械自动化设备具备较强的学习和记忆能力，例如车载系统能够记录驾驶员的操作习惯、坐姿等方面，在汽车启动后对方向盘、座椅以及空调等方面进行自动调节，减少驾驶员不必要的重复操作[2]。

结论：综上所述，企业通过机械设计制造自动化能够有效消除传统机械设计制造工艺的缺点和弊端，从根本上实现提升企业的生产效率，确保企业得到平稳发展。然而在实际机械设计制造及其自动化设计过程中，必须要依照企业实际需求，并与先进的技术手段相结合来进行研发，而且要确保操作的方式合理且简单，才能够保证机械设计制造自动化在企业中得到充分的运用。

参考文献：

[1]罗星.机械设计制造及其自动化应用的研究[J].城市建设理论研究（电子版），2017（04）：223-224.

[2]胡远志.机械设计制造及其自动化应用分析[J].湖北农机化，2019（01）：49.