机械设计制造的发展趋势研究

于家勇 廉亚奇

（1.大连奥托自动化设备有限公司，辽宁 大连 116000；2.新东北电气集团高压开关有限公司，辽宁 沈阳 110000）

我国的机械设计与制造技术发展速度不断加快，机械制造过程中机械设计与制造技术至关重要。在机械制造之前，需要对相关技术进行分析。制定机械制造技术方案，保证技术操作质量，对机械制造的发展起到了重要的推动作用。近年来我国逐渐从制造业大国转变为制造业强国，机械设计及制造占据了相当重要的地位。不断加强机械制造的水平，尽可能高地提高生产效率，是促进我国经济飞速发展的重要保证。

一、智能化发展

随着社会的不断发展，人工智能已经大规模投入应用，人工智能应用已经成为大势所趋。21 世纪初，机械制造及其自动化已经有了较大的进步，自动化水平大幅度提高，但是相对于智能化来说还是远远不够。机械制造领域的智能化，就是对各种工业生产过程进行实时监控，尽可能地减少各环节资源浪费，进而优化生产模式，最终极大地提高生产效率和减小资源的使用。智能化的出现，可以使我国从劳动密集型产业向高科技产业进行转化。近年来，计算机技术的应用越来越广泛，也是实现智能化的重要工具。它有效地推动了产业的发展，使得工业生产的自动化、智能化水平越来越高。其在实际应用中最为突出的特点就是，深刻地改变了以往的工作模式，推动机械制造向着自动化、信息化的方向迈进，可以说，两者的结合为我国机械产业的发展提供了新的契机，对于推动我国经济的整体发展发挥了极为重要的作用。

二、数字化发展

当今社会已经进入数字化时代。网络上各种关于数据的创新性概念不断出现，例如大数据、云计算等这些概念都已经为我们大众所熟悉。数字成了整个社会发展的新动力。机械行业相应的系统都需要相应的数据来进行处理，进而在对产品进行模拟以及后期的制造。一般机械产品在设计生产过程中，通常都是纸质图纸进行设计，最后再运用 CAD 制图软件进行处理。这一套流程十分浪费时间，且没有意义。因此在产品设计过程中通过数字进行虚拟化设计，不断简化设计流程和缩短工期，并设法提高产品的生产和加工质量。先进的应用在各行各业都有体现，较为常见的是设计中心将图纸设计完成后，经专人审核通过远传的方式直接下达制造指令给生产机械，整个过程没有纸质图纸的传递，而生产机械则是无人值守、无人操作，全流程自动化。现阶段，我国还有很大部分机械的控制系统落后，虽然相对于改革开放前的设备来说，先进水平已经有所提升，但仍需不断的进行优化。因此我们的技术也要与时俱进、不断更新，不断在设备中添加最新的技术。5G 的商用，赋予机械智能化无限发展的空间。

三、绿色化发展

我国的经济虽然在近些年取得了极速发展，但同时也产生了较大问题。因为我国生产模式比较落后，资源大量浪费，也产生了大量的污染。尤其是制造业，更是受到环保部门关注。在我国近年的环境整顿中，频繁出现生产过程中产生大量的灰尘或者噪音污染，这些都极大地影响了周围环境和员工的身心健康，必然要求机械制造向着绿色化和环保化方向发展。如今我国经济、文化、生产和发展都是以可持续化为基本战略，械设计制造及其自动化发展也正在实现可持续化，以适应我国发展的整体趋势。机械设计制造的可持续发展在于提高生产效率和降低生产材料的消耗，减少生产对环境的破坏，树立绿色可持续发展观，高效地解决机械设计制造存在的问题，以提升机械设计制造及自动化技术的水平。未来机械工程领域重点研究低功耗处理器技术和面向物联网应用的集成电路设计工艺，开展面向重点领域的高性能、低成本、微型化、低功耗智能传感器技术和产品研发，提升智能传感器设计、制造、封装与集成、多传感器集成与数据融合及可靠性领域技术水平。

四、多元化发展

现阶段，各种产业都不仅局限于某一学科，逐步出现学科交叉。学科交叉是“学科际”或“跨学科”研究活动，其结果导致的知识体系构成了交叉科学。学科交叉点往往就是科学新的生长点、新的科学前沿，这里最有可能产生重大的科学突破，使科学发生革命性的变化。同时，交叉科学是综合性、跨学科的产物，因而有利于解决人类面临的重大复杂科学问题、社会问题和全球性问题。

机械设计领域也不应局限于机械结构，要适应多门学科的应用，实现真正意义的机电一体化。这样不仅可以极大地减小错误率，提高产品在社会生产中的竞争力，进而推动我国机械行业和整个制造业加速发展。我国“十三五”规划里提出要大力发展物联网与制造业融合应用，围绕重点行业制造单元、生产线、车间、工厂建设等关键环节进行数字化、网络化、智能化改造，推动生产制造全过程、全产业链、产品全生命周期的深度感知、动态监控、数据汇聚和智能决策。

机械制造及其自动化这门学科虽然现阶段不如计算机技术等行业更受人关注，但毕竟它属于一门基础性学科，在中国制造 2025 计划中，其重要性是其它学科所无法替代的。智能制造是基于新一代信息通信技术与先进制造技术深度融合，贯穿于设计、生产、管理、服务等制造活动的各个环节，具有自感知、自学习、自决策、自执行、自适应等功能的新型生产方式，工业物联网的部署实施为智能制造提供基石。智能制造将结合工业物联网，合理调配供应链资源以提升生产和服务效率，实现制造业的智能化管理模式创新。现阶段，5G 商用对机械设计自动化融入万物互联提供了条件，发展空间无限。