机械设计制造及其自动化的特点与优势

韩亮亮

新兴际华(北京)应急救援科技有限公司

机械设计制造及其自动化控制能有效地运用很多高科技技术，从而使产品的品质得到改善，提高生产效率。因此，在机械设计制造自动化方面，应持续改善技术水平，加强质量控制，推动有关行业的发展。机械设计制造是现代工业发展的保障，不仅能够提高机械运行的安全性，而且还可以克服以往人工操作的缺陷，从而加快生产效率。在这些工作中，最突出的特点就是能够充分地运用自动化技术，将产品质量检验与信息化管理相结合，严把质量关。同时，将安全生产管理落实，减少安全隐患。所以，在深刻认识到自动化技术的本质特征与优势的同时，还应该从不同方面对机械自动化的特点进行深刻的剖析，从而使其在技术上的应用起到积极的促进作用，使传统的机械产业得到改造，促进经济效益提升。

一、机械设计制造及其自动化概述

以前的机械制造，全靠人工完成操作，许多人员紧密合作，而且为了防止出现机械故障造成的损失，需要工人对机械的状态进行实时监控。由于生产周期长、技术水平低、能源消耗高，不仅造成生产成本增加，还容易发生安全事故和质量问题。所以，在这个过程中，机械制造业也在不断的发展，从传统的人工生产模式中脱离出来，逐渐的向着自动化的方向发展，代替了人工的生产，大大提高了生产质量。

二、机械设计制造及自动化特点

现阶段，在机械设计制造领域，对自动化技术的需求越来越大，技术进步在所难免。机械设计制造技术的发展，使机械设计制造工作的质量效益得到了极大的提升，具体特点如下：

(一)综合性

机械设计制造及其自动化技术具有明显的综合化特点，其主要表现为综合价值较高。机械制造业发展中的产品种类繁多，在产品的设计、生产、效益等各个方面都表现出了明显的优势。如在大型机械制造的自动化项目中，通过比较，选择适当的竞争途径，可以促进企业整体实力的提升。

(二)系统性

系统性主要是融合了大量的信息系统，在自动化技术的支持下，对工程系统进行了合理化的改造和创新，满足了机械设计制造的实际需求。比如，将信息技术、大数据技术、遥感技术与机械设计制造结合在一起，可以最大限度地提高系统的性能，以保证系统的整体运作。

(三)安全性

安全是机械设计制造中的一个重要基础，实现安全生产尤为关键。在过去的机械设计制造中，经常会出现人为的错误，从而导致一连串的问题。同时，也更易发生安全事故，对工人的生命构成威胁。目前，机械设计制造主要是利用自动化技术进行远程控制，可以使生产系统安全运行。在机械设计制造领域，安全生产是一个非常关键的环节。在传统的生产管理方式下，由于人为因素的影响，造成了一系列的问题，甚至会导致生产过程中出现的各种安全事故，对生产人员的人身、财产、生命造成威胁。在现代化发展背景下，机械设计制造的整体自动化水平得到了进一步的提升，并且计算机编程实现了对机械的远程控制，提高了机械的精度和安全，也有利于提高机械的生产效率。同时，根据程序对测试过程中出现的安全隐患进行彻底检查，并对问题进行科学、有效的处理，从而提高生产的安全性和稳定性。另外，在合理运用各类高科技机械设备时，可以使技术人员与机械的接触次数进一步减少，从而更好地优化生产环境。

(四)环保性

机械设计制造与相关产品的自动化发展，将使机械的运行精度得到进一步提高，使其运行性能得到优化。由于传统的机械设计制造运作方式具有一定的复杂性，使得对技术人员的技术能力要求越来越高，从而导致了人力资源压力和成本越来越大。在生产过程中，由于各种原因造成的误差，容易影响产品品质，甚至会造成产品的报废，资源浪费率低下，不能达到企业的生产目标。与传统的机械设计和生产工艺相比，自动化技术的应用，可以有效地减少操作错误，有效地节省了各种生产费用，从而极大地提高了各种资源利用的效率。此外，推进机械设计制造的自动化，也能有效地减少物料损耗，减少对环境的负面影响，从而达到绿色生产效果。

(五)科学性

科学性是在机械设计制造过程中严格遵循科学规律，以科学的应用开发为基础，就能使这种技术取得新的发展。而人类的知识也在不断的进步，传统的机械设计制造仍有一定的不足，有些问题可以通过新科技来避免，有些问题还在不断的科学发展中得到了解决，但有些问题还在不断地探索。虽然技术发展的过程中还在不断地进行着创新，但是需要严格遵循科学性的特点。

(六)效率性

机械生产的传统模式，需要相应的技术人员、操作人员、管理人员等全面地了解机械的运行特点和运行规范。在实际的生产过程中，严格按照特定的要求和标准进行生产，加快生产的时间，优化和提高整个的生产进度。与此同时，由于现代技术的发展，机械设计制造及其自动化的发展可以进一步减少外界的不利因素，从而使整个生产流程更加科学化，确保总体的生产效率得到优化，提高设计制造的规范性，也可以提升综合效益。

三、机械设计制造及其自动化的优势

(一)降低安全风险

各行业的生产过程中，存在着一定的安全隐患。在以人力生产为主导的社会，安全问题对人员安全构成了极大的威胁。在机械制造行业中，许多生产环节都是要用机械设备，而在传统的生产工艺中，这些设备的运行都要求操作人员时刻保持着密切的联系。在机械设计制造及其自动化化技术的帮助下，可以节省大量的人力，许多以前无法完成的工作，现在都能快速完成。比如，仪表是实现机械制造自动化控制的装置，可以根据特定的工艺过程，在自动控制技术的支持下，对产品的加工、进度、质量等进行实时控制，从而保证生产的有序进行。特别是系统化的机械设计制造技术，可以将整个生产过程转化为一个完整的生产体系，提高生产效率，还可以实时细节优化，并对安全问题进行预警，将安全风险降到最低。

(二)节能环保效益较大

机械设计制造本身就是一种最大限度地开发和利用资源的过程，它对自然生态资源的使用需要较多，但同时也会对环境造成破坏。废水、材料垃圾等对生态环境造成严重的损害，如废水进入河流，对水体造成污染；废弃物很难被生物降解，给生态环境带来了巨大的压力。传统的机械设计制造方法最大的缺点是造价高昂，设备体积庞大，需要大量的能源作为支撑，而采用自动化技术可以有效地克服这一缺点，不仅结构简单，还可以最大限度的优化资源的分配和使用，减少能耗。将环境因素与机械设计制造及其自动化技术的研发相结合，如采用内燃机的自动控制方式，可以准确地计算出需要加入的液量，降低物料的浪费，对各种工艺参数进行科学的分析，并采用科学的方法，降低生产过程中的有毒物质处理。此外，还有一些生产装置在排污前添加了过滤装置，这样排放出来的废气就会更加安全，避免环境污染。

(三)提高经济效益

随着机械设计制造企业间的竞争日益加剧，企业要在市场上生存下去，传统的机械设计和生产方法要改变。经济是生产活动的终极目标，而机械设计制造与自动化技术则可以为相关企业创造更多的效益。自动化技术替代了人工，大大降低了企业的人力成本。同时，技术装备的使用，可以避免人为主观因素的影响，降低工作的错误，从而间接地提升了生产效益。技术人员可以通过网络对机械设计制造环节进行远程控制，使之与PLC 相结合，从而达到对设计制造的集中控制，节省人力成本。另外，技术的精确性可以提高企业的整体实力，使其在竞争中具有明显的优势，从而帮助设计制造企业赢得更大的市场份额，使企业的利润有更大的发展空间。

(四)设计制造过程更加简单

传统的机械设计制造方式存在一定的局限性，会存在较多隐患，并且会对产品的稳定产生一定的影响。而机械设计制造自动化的发展，可以推动各种先进科技的深入融合应用，成功地达到自动生产目的。同时，也可以批量生产产品，与客户的实际需求相结合，为其提供定制服务。通过对相关生产工艺的进一步简化，使整个生产工作更加人性化，从而为生产环境的优化打下了坚实基础。

(五)对改善生产的稳定性有帮助

在实际生产中，采用常规的机械设计制造方式，需要专业人士根据理论、经验，对机械进行维修，从而准确地判断出问题所在，但由于维修的时间存在一定不确定性，从而影响到生产的稳定性和可靠性，如果不能彻底解决，将无法实现持续生产。而机械设计制造自动化的发展，则是通过信号探测等技术，定期对机械进行扫描和测试，发现故障和隐患及时进行维修，从而进一步改善了机械的质量，降低了零件的磨损，延长了机械的使用寿命。

四、机械设计制造及其自动化的发展趋势

(一)控制设计经济

在制造机械产品的过程中，首先要根据设计图进行规划，执行设计审核，最后再进行生产。然而，在进行产品图纸设计时，往往会造成大量的图纸资源损失，从而增加生产成本。因此，要根据实际的生产状况，适时地将最新的科技手段应用到设计中，以达到节省设计时间、降低成本的目的。当出现设计问题时，可以通过网上查找有关的信息来进行解答，也能够将已有的图纸数据直接输入到软件中，进行对比分析。在此基础上，根据软件的分析结果，对设计图纸进行完善。这样，产品的设计方案就会更加完善、可行，为企业的产品质量检验提供充分的依据，从而极大地改善了产品设计的经济性。

(二)推进绿色节能

近年来，人们一直在重视能源消费，并通过各种手段降低能耗，但其实际能耗并未明显改善。在机械设计制造和生产的过程中，应该大力倡导节约和环保的设计制造思想。在机械设计制造的各个环节，都要落实绿色节能理念，使可再生资源得到最大限度的利用，实现循环经济，达到绿色节能的目的，从而提高企业的环保效益。现代化进程的推进，对绿色生产的需求越来越大，制造企业对绿色生产的关注也越来越多，不断追求先进技术。在新的发展阶段，绿色设计是机械设计制造的一个新发展需求，因此在设计、生产、运输等领域，要树立绿色生产的观念，针对产品属性，科学优化生产工作。机械设计制造及其自动化的发展要坚持走绿色、生态的道路，为环境建设做出贡献。工业化生产需要对资源进行利用，虽然对自然生态资源的利用率比较高，但是由于总的能源消耗量太大，对整个生态系统的影响也是巨大的。在机械设计制造生产中，还产生了许多废料，其中包括工业废水、废气等，这些都给当地的生态环境带来了很大的损害。传统的机械设计制造的最大缺点就是体积大、成本高，在实际生产中会耗费大量的人力、物力。针对真正情况，在今后的机械设计制造中，应该引入各种环保技术，从而达到精确的产品质量控制，减少不必要的能源损耗。

(三)发展智能生产

到目前为止，我国机械设计和自动化的发展已经有了较大的进步，在提高总体的生产品质和效率的同时，也需要提高产品的安全性能，为企业的综合效益提供了良好的保障。在当今的发展潮流中，机械设计制造的智能化已经成为一个重要的发展方向。随着科技的进步，各个领域对人工智能的研究也越来越多，智能技术的广泛运用，能够促进整个机械行业的发展。有了技术支持，机械设计制造可以根据大数据，对设计制造过程进行科学分析，以达到最佳的生产流程，推动各个环节的无缝衔接。提高机械设计制造的智能化控制水平，这对提高产品的生产效率和产品质量具有重要的意义，促进机械设计制造企业逐步实现可持续发展。

(四)虚拟产品设计

在机械设计制造及其自动化方面，设计者可以利用计算机进行整体的虚拟设计制造生产，并利用模型进行集中分析，对产品的设计进行有效的调整。具体实施过程中，先要确定设计方案，通过软件对整个生产流程进行仿真，并将虚拟产品以3D的形式呈现出来。通过对产品优势特性的直观感知，使各项决策更加科学，从而制定最优的生产方案。

(五)优化网络环境

如今，互联网技术已被广泛地运用于各行各业，在机械设计制造及其自动化领域，则要求推动设计制造技术与网络技术的全面整合，使各生产环节紧密相连，从而达到对产品质量的全过程控制。同时，还要利用网络技术对机械设备进行系统的管理、维护，从而使机械设备的使用更加可靠。另外，网络技术的可视性，确保生产环节在发现问题后，能快速进行处理，并且及时处理和记录相关数据，从而提高生产工艺的安全性。在实际操作中，工作人员可以将问题的处理方式通过网络系统上传，以便以后遇到类似的问题时，可以作为技术人员的参考。

五、结束语

综上所述，随着科技的进步，市场经济日益成熟，传统的机械设计制造与生产已逐步走向了历史的尽头，机械设计制造自动化已成为当今世界的发展趋势，需要在对机械设计制造自动化特点与优势进行分析的基础上，明确未来发展趋势，促进技术水平的进一步提升。所以，有关企业要加强对机械设计制造自动化的研究，强化先进技术的合理应用，加快改革发展，提高市场竞争力。