机械设计制造与自动化优势及其发展方向展望

王云峰

（晋能控股装备制造集团能服公司煤炭洗选加工中心，山西晋城 046100）

机器设计制造及其自动化是一项综合性的技术内容，尤其是涉及工业生产的半成品和电子产品，其设计和生产贯穿于机器生产的整个过程，自动化技术发展水平的高低直接反映我国自动化技术的发展水平，不仅关系人类的生活，而且能满足现代社会对机器设备的要求。从这个意义上说，机械设计与制造是随着时代的发展而不断完善的。

1 机械设计制造与自动化优势发展的意义

从机机械设计制造和自动化各自的优势出发，传统机械设计制造过程中，由于生产故障未能及时停止，造成安全事故。通过分析设备本身的故障，采取有效措施解决相关问题，减少事故，提高工作效率。此外，随着人们生活水平的提高，对产品质量提出更高的要求，由于其具有体积大、移动不方便、能耗高等特点，使用量小，节约了资源，达到减少损失、保护环境的长远目的，以满足更多的要求。

2 机械设计制造及其自动化的发展现状

从经济上讲，中国正在进行经济工业化。目前，有关部门已建立起机械制造系统，以不断优化机械制造的生产工艺，但多数研究是基于理论假设，缺乏实践指导，相关人才相对匮乏，很难促进机械工程行业的长远发展，因此，主管部门应对其予以充分重视，增加发展和进步的范围。随着机械设计制造技术的发展和自动化水平的提高，经济水平也在不断提高。其特殊的历史原因，使我国机械制造业的发展存在发展时间短、产业基础差等问题，与西方发达国家相比，差距较大。近年来，我国加大了相关研究投入，可靠性优化设计与制造在技术上取得一些突破，但仍存在许多不足，需要制造业和自动化的不断发展，提高我国机械制造业的竞争能力，这对技术提出挑战。相关信息人士也必须在此基础上不断创新，提高其水平，但其质量和效率仍有待提高[1]。

3 机械设计制造与自动化发展存在的问题

3.1 机械设计制造企业差异大

机械设计在我国的机械加工企业应用非常多。但是企业规模不同，自动化水平也有很大差异，严重影响我国机械加工工业的平稳、快速发展。此外，尽管中国拥有众多的机器生产企业，但高端制造企业的不足，也造成中国机器生产总体水平的落后，一些小型机械制造企业，由于生产资料匮乏，应用自动化技术的速度较慢，许多机械厂还在生产，各生产厂之间的自动化程度很高，直接关系自动化的有序发展和企业的经济效益，事实证明，这并不能有效保证机械设备的正常使用，而且也不能做到科学合理。自动控制技术的发展缺乏科学合理的计划。

3.2 制造设备实践经验较少

在实际生产中，由于设备生产经验不多，技术水平落后，设备故障频繁，提高了设备的使用效率，制约了机械工程与自动化的发展。另外，由于现阶段我国机械制造企业的快速发展，不同企业的生产类型也在不断变化，缺乏实践经验会降低我们认为设备的正常稳定运行。要积极学习国内外先进的生产技术，充分利用先进的生产设施，做大量的实际工作，不断提高设备效率[2]。

4 机械设计制造与自动化发展的优势

4.1 绿色环保

工业的发展促进我国社会经济水平的提高和发展，但人民生活水平和质量却有所提高，人们对生活的要求也越来越高。要真正解决这些问题，中国非常重视节能减排，发展绿色产业，落实绿色环保理念，合理处理工业废弃物。在机械设计与制造方面具有较高的专业技术水平。鉴于机械产品在生产过程中的复杂性，要求操作人员具备较高的技术水平，以保证工程的高效率。随着机械设计、制造水平的不断提高，自动化程度日益提高，人们可以利用计算机信息技术操作数控机床，有效减少误差现象，改进零件的加工工艺，优化产品性能，节约资源和能源，促进机械工业的可持续发展[3]。

4.2 安全可靠

在机械制造和生产中经常发生意外，不仅造成大量人员伤亡，如机械设计制造及其自动化技术的发展和应用，给企业带来巨大的经济损失。因此，要求操作者在进行全过程自动化作业前，必须向数控设备输入相应的参数，既能解放传统劳动，又能减少各种安全隐患。

4.3 经济高效

传统的机械制造技术在机械建设和制造过程中，由于技术的滞后，耗费大量的人力、物力、财力，也耗费大量的时间和资源。常规工艺不仅工艺复杂，生产安全性较低，而且在加工过程中出现错误，不能保证工件质量，不能正常使用，随着机械设计与制造自动化技术的发展，大量的资源和能源被浪费掉，多台生产设备可同时由一人控制，从而降低成本，提高产品质量[4]。

5 机械设计制造与自动化发展趋势展望

5.1 网络化发展

计算机技术正逐渐普及到生活的各个领域，这种产业在人们的生活和工作中越来越普遍，它能提高企业的生产效率，改善人们的生活和工作条件。在计算机网络技术快速发展的今天，通过网络对控制机械设计生产，利用计算机技术实现自动化生产，可以有效连接机械设计与制造过程中的各个环节，最终达到统一管理与集中管理。此外，负责人还可以利用网络技术对具体的连接和生产区域进行监控，从而及时发现潜在的问题，并提出解决方案。采用计算机网络技术，实现机械制造生产过程的自动控制与监控，可以及时发现问题，有效处理，保证生产安全[5]。

5.2 智能化发展

许多科学家指出，未来的机械设计和制造都将以智能为中心。①人机交互；②有效配置资源；③提高机械利用率。有技能的技术人员必须设计具有智能发展特点的机械设备，以便进行简单的手工操作（筛选数据、分析数据、整理数据和数据摘要等），并可在随后实施机械结构和生产发展指导方针之前，对某些高级知识工作（如概念方案设计、具体方案定义等）进行总结和分析，为之奠定坚实的基础。

5.3 微型化发展

微型化是多媒体设计与制作的发展方向。自动控制技术，机械设计制造，可精确计算，降低成本。微型化是机械结构和制造领域最重要的发展方向。在这个阶段很难实现微型化。需要有关部门的共同努力，对微型化技术进行彻底调查[6]。

5.4 虚拟化发展

虚拟化技术是机械制造业发展的一个重要方向。在工业生产过程中，机械工程虚拟化和制造机械自动化可以有效降低能耗，提高工作可靠性，如图1所示。据此，机械制造企业的生产自动化水平不断提高。可见，虚拟技术的发展趋势是，在未来的机械制造和生产开发过程中，计算机将完成一切工作。在机械制造之初，专业人员应先在计算机上绘制工程图，并对其进行适当的讨论，修正机械设计制造的缺陷，然后在计算机上进行虚拟生产，直至计算机设计成虚拟产品为止，然后建立3D模型，以充分展示整个过程，以便设计人员及时发现设计过程中的错误与疏漏，最后以更合理的变更，使设计工作能在较短的时间内完成，同时也可降低生产过程的成本，提高机器的生产效率，促进工业发展，促进经济健康快速发展[7]。

图1 机械设计3D示意图

6 结论

综上所述，随着人们生活水平的不断提高，人们对产品的要求也越来越高。根据具体的市场调研，人们对产品质量和性能的要求远远高于其外观，机械工程与制造的发展及其自动化得到广泛的重视，建设、制造及自动化可以大大降低成本，提高生产效率。我国想要保证中国机械工业的稳定、可持续发展，就必须抓住机械工程、制造与自动化的发展机遇，向更加务实的方向发展；另一方面，要大力发展信息技术，大幅提高中国的综合竞争力。因此在这样的市场环境中，机械设计制造企业只有不断扩大产品市场，赢得良好的口碑，不断优化机械产品的可靠性，才能实现产品的改进，提高产品的质量。