机械设计制造及其自动化的发展方向分析

张英劭

对于现代化机械制造行业来说，想要发展的更加长久，确保可持续发展，就应当在生产阶段积极的运用各种高新工艺。在积极运用自动化技术过程中，不仅可以有效预防人为性错误的发生，为机械设备平稳运行提供强有力的保障，更重要的是还能充分体现出智能化生产的优势，促使我国机械制造业得到更广泛、深入的发展。

1 关于自动化技术的基本概念分析

在进一步展开后续内容分析之前，我们首先应当对自动化技术的基本概念，有一个明确的把握，只有确保自动化技术的基本概念有明确的认识，才能确保后续内容的分析，得到根本性的了解。

自动化技术主要是一种能够实现机械制造连续生产的技术，将该项技术应用到机械制造设计工作中，能够确保机械设计制造的生产效率得到提升，同时还能够降低资源的消耗成本，改善机械使用情况，这样势必能够确保机械设计制造的产品质量水平得到根本性的强化与提升。从另一个方面展开分析，随着时代的不断发展，自动化技术在机械行业中的应用，得到了广大施工技术人员的认可，同时伴随着自动化技术水平的持续提升，机械制造的效率与质量，也将会在根本上得到提升与强化。由此可见，自动化技术的基本概念，的确是有关电力部门工作人员应当从根本上得到把握，如此才能真正优化与加强自动化技术在机械设计制造中的应用水平。

2 机械自动化技术的组成

当前，自动化技术被应用于机械设计和制造的许多领域，并且在机械自动化技术的发展中需要在多个领域共同合作对其进行保驾护航。按照我国当前机械自动化技术系统的组成，主要分为五个部分：操作系统、传感器系统、信息传输系统、信息处理系统和指令系统。不同系统之间的合作为机械设计和制造开发提供了可靠的保证。作为机械自动化技术的主要组成部分，操作系统可以采用定量方法对负载进行综合分析，传感器系统根据当前系统运行情况进行全面检查，并综合接收信号，以确保系统的稳定运行。信息处理系统主要是处理系统接收到的相关信息，根据信息的内容形成指令，并将指令发送到系统的下一步，以便可以根据需要执行任务。信息传输系统，它可以提供信息的完整表述和传输，以确保自动化技术的正确运行。在自动化系统中，各种系统相互协作并根据自身对应规则准确执行其任务，以实现自动化技术的要求。

3 应用现状

进入到21 世纪以来，我国机械设计制造行业的整体生产模式已经有了巨大的变化，在传统的机械设计领域，主要是以开发简单的机械结构为主，组织固定化的生产模式，利用固定的工作流程。在这一生产框架下，我国机械制造设计行业生产方式比较落后，导致核心竞争力匮乏，因此逐渐被淘汰，自动化技术诞生以来，其在机械设计制造领域的渗透提高了全行业的生产效率，在我国市场经济不断发展的背景下，机械设计制造行业要满足广大消费者和市场的个性化、多样化需求，因此我国展开了大规模的机械设计技术研究。目前总体来说，我国机械设计制造水平相比于以往已经大大好转，但如果和西方发达国家比较，我国机械设计制造领域还存在着一定的缺陷，蕴含着巨大的发展空间，以自动化技术为代表的高新科技正在逐渐朝着这一领域渗透，对产品结构的改善和生产资料的控制起到重要的推动作用，自动化技术的加入能够让我国机械设计制造领域呈现出现代化与智能化特征。

4 分析机械设计制造及其自动化设计应遵循的四大原则

4.1 操作简易性原则

实际上，由于自动化机械设备均具备一定的可靠性及自动化程度，因此大部分自动化机械设备被运用的几率都相对较高。而这也就意味着对操作人员来说，能否灵活操作机械设备就显得极为重要。与传统机械设计相比，现代自动化机械设备具备的优势是十分明显的，由于其中融入了自动化技术，因此比起传统机械设备来说，现代自动化机械设备更具灵活简易的特性，且操作起来会感觉更轻松。此外，在设计自动化机械设备时，也要尽可能把多项功能结合在一起设计到一台自动化机械设备中。这样一来不仅可以使机械设备自动化水平达到更高的层次，而且还能进一步丰富自动化机械设备的功能，不断拓宽机械设备的应用范围。

4.2 合理运用先进技术的原则

在机械设计制造及其自动化设计环节，我们有必要合理利用各种先进技术手段。换句话说把先进技术合理应用到机械设计制造及其自动化的设计中，实际上也是为了确保设计出来的机械设备比传统的机械设备耗能更低，运作效率更高。此外，在进行设计的时候还应当不断对机械设备的多个结构展开有效优化，使机械设备总体性能达到全面提高。

4.3 功能开发具备全面性原则

自动化技术是需要持续更新与完善的，而非一成不变。也就是说在机械制造的生产阶段，我们要不断融入新技术，使机械设计制造及其自动化工作得到全方位的创新，同时还要在功能上尽可能突显出设计的全面性，逐渐满足广大人民群众的新需求。其中技术创新要以实现新功能为基准，不断加快自动化操作的多样性，使操作功能得以丰富与完善。

5 自动化技术在机械设计制造中的应用

5.1 计算机辅助技术的应用

结合自动化技术在各行业中的应用能够看出，机械设计制造具有较强的理论性和实践性。自动化技术与计算机技术紧密结合，能够加速工作流程。由于我国自动化技术与计算机辅助技术发展迅速，提升了众多领域以及行业的工作效率。随着机械技术与自动化技术的发展，自动化技术在机械设计制造中的应用领域广阔，优势也更加明显。在应用自动化技术之前，需要结合当前生产企业的战略规划，全面掌握产品信息并进行优化。在机械设计过程中，计算机辅助技术能够充分提升工作效率和整个流程的流畅度。通过系统内部的概念，它可以方便员工和使用者充分理解工作流程。其中，可以借助Flash 动图和演示文稿展示设备的运行原理。

5.2 提高机械设计制造的稳定性

在机械设备的运作过程中，只要部分设备出现问题，就需要重新评价机械设计制造产品的标准性。因此，机械设计制造逐渐趋向精准化和标准化。若仅凭借传统的机械技术将无法在实际生产过程中发挥优势，这也反映出当前的工业企业的技术正呈现出逐渐融合的趋势。随着计算机的快速发展，利用自动化技术能够提升机械设备的准确性，从而结合企业的实际情况，生产出满足客户需求的产品。

5.3 有关集成化技术的应用分析

针对自动化技术的应用情况来讲，集成化技术往往是机械设计制造过程中较重要的一项技术，它能够在很大程度上直接有效地提升机械制造自动化的水平。有效地应用集成化技术，能够确保机械设计制造的过程得到优化。要想使得高度集成化的目标得到实现，那么，有关人员需要对技术设备要求提升到较高层次，所以在实际生产的过程中，要加强考察力度，对各个机械设计制造设备展开考核与记录，并且精准地记录诸多原始的数据，这样能够确保后设备的优化水平得到提升。还需要注意的是，在深入实践的过程中，要提供相对真实、可靠的数据，如此才能真正提升机械设计制造的水平与质量。有关技术人员需要对该项技术的要点，予以深层次的把握与理解，投入较多的研究精力。

5.4 有关自动化技术的智能化应用

自动化技术在机械设计制造过程中的应用，需要把握好智能化的特点。该项特点在具体应用过程中，主要是在生产过程中进行体现，生产系统通过模仿人类的固有行为来做出合理的决策，并展开判断与分析。计算机智能技术通过指令的方式，能够使得信号传输系统的终端平台，进而将信号传出生产设备当中，通过一系列操作来完成相对正确的生产与操作。另外，借助智能化技术，专业技术人员在机械支持下实现监督工作，假如在生产制造的过程中出现了故障与纰漏，人工智能也就能够在第一时间将其发现，并且通过产生的原因传达相应的指令，展开全面化的修复工作，以这样的目的更好地实现机械设计制造安全生产的根本目的。

5.5 自动化技术的柔性化应用

英国提出了有关柔性自动化技术的概念。它主要基于产品的生产信息，结合了物料存储和运输系统以及数字处理技术和设备，以适应各种目的的生产和加工对象。柔性自动化生产技术是通过组技术的形成而产生的。组技术应根据加工要求有序地组织加工对象，以方便选择相应的加工设备。灵活的自动化生产技术所拥有的信息控制结构呈金字塔形，以计算机为核心，在生产过程中对信息进行控制，监视和测试，并对生产计划进行合理的修改。另外，负责组生产控制的计算机可以将下层计算机的生产状态传输到上层。其中，最下面的主要是过程设备接口的计算机监控，它收集并检测生产接口的生产情况，并根据上级传达的指令进行适当的调整。柔性自动化存储和运输系统主要在零件，加工设备和材料上执行相关操作，其操作过程主要由信息系统控制。在使用柔性自动化技术的过程中，有必要避免设备，设施和技术水平的不完善，以有效、合理地提高生产产品的生产效率和生产质量，确保产品的可持续性，为机械制造自动化技术的未来奠定良好的发展基础。

5.6 自动化技术的虚拟化应用

机械制造中使用的模拟制造技术主要是现代机械制造技术，计算机图形学，人工智能以及多个行业中的其他系统技术。虚拟化的应用主要包括应用先进的计算机技术根据新的模拟模型来设计和生产机械模型。通过这种方式，可以发现并解决在机械制造过程中可能会出现的问题，从而获得机械产品。通过产品仿真和生产可以提高制造成功率，检验效果和检验质量。虚拟制造技术可以有效减少机械故障并降低维护成本降低维护成本并提高产品生产效率，同时，它还可以缩短产品开发周期并提高公司的竞争力。

5.7 自动化技术的数控运用

自动化技术的数控运用指的是把数字控制技术运用在机械设计生产领域。数控的运用需要将计算机自动控制等多门技术进行有效融合，提升机械设计生产过程中的工作效率和便利程度，数控技术能够被运用在机械设计和生产的每一个环节中发挥自身价值，但是数控技术的加入使机械设计制造全过程相比于以往增大了一定的难度，在实际操作过程中就相应地对操作人员提出了更高的要求，工作人员要具有熟练的操作技能，掌握新的数控运用知识以及生产责任心与耐心，这样才能充分发挥数控技术的利用价值，避免机械设计生产过程中的误差与缺陷。因此在这一方面，数控技术运用属于高端技术，一般在大型机械生产制造企业会采用这一技术进行生产流程的改进，对于我国大多数的中小企业数控技术的运用似乎为时尚早。大多数时候，数控技术可以运用的部分还是由人工进行代替操作，从宏观角度说这对我国机械设计的水平增长有一定的负面作用。在未来，研究人员要积极找寻数控技术的运用渠道，增加数控技术在具体操作过程中的简便性，提高普适性，突破国外对核心技术的垄断和封锁，针对我国国情和工业生产实际情况探寻核心技术，弥补我国在传统机械设计制造领域存在的缺陷。

6 机械设计制造中自动化技术应用的要点

6.1 机械行业发展的前提条件

机械行业发展过程中，自动化技术是机械行业的核心资源。因此，当前机械企业的发展需要不断提升设备的准确性，并将其技术优势扩散到机械企业的其他功能中，把握机械企业生产中的准确性与严密性，实现对机械设备的优化。同时，自动化技术不断优化现有设备的功能，能够为企业的未来发展提供设备支持。因此，自动化技术是机械行业发展的前提条件。

6.2 提升企业的核心竞争力

现代机械制造技术的发展具有高效化和整体性特征。自动化技术在机械设计及自动化中的使用，需要在工作人员初步认识产品的信息后，利用该技术分析系统的整体性。首先，在提升机械企业市场竞争力的过程中，需要注重将自动化技术与计算机科学、生物仿真以及其他信息技术相结合，展现出系统化特点。其次，自动化技术应用的重点在于需要企业利用自动化技术提升核心竞争力，构建综合化的运营体系，从而为企业的发展赢得有利空间。最后，当前企业在日趋激烈的市场竞争中需要进一步完善企业自动化技术，才能够促进机械企业的现代化发展。

6.3 大力支持网络信息技术融合

机械设计制造及其自动化要达到先进水平，与网络计算机技术的发展关系密切。引入先进计算机技术能够有效辅助设计，缩短绘图时间，同时使得设计生产过程更加透明，每一步都有章可循，实现产品从设计到量产的全程监控，及时发现产品缺陷并进行修正，有效保证了产品整体质量，在提高产品精度的同时，全面提升了工业利用效率。生产过程中还必须利用网络技术辅助处理产生的大量数据，通过云端技术、大数据分析等，更高效地利用生产数据。网络技术的应用为机械设计制造从业人员提供了便利，使得技术人员能够在短时间内处理大量信息，实现了实时信息共享和信息资料的实时处理。从目前行业发展形势来看，计算机网络技术对于机械设计制造的辅助作用仍在不断增强，如计算机建模和虚拟仿真等技术的大力推广有力保障了机械产品的加工质量。

6.4 进一步落实绿色环保可持续发展理念

长久以来，机械设计制造过程中产生的大量废弃物造成了严重的环境污染问题，一定程度上制约了行业的发展。企业想要发展壮大，必须将可持续发展作为机械设计制造行业的核心理念。在材料选择过程中，相关企业必须重视周边生态环境的保护，严格按照国家相关规定处理生产废料和生产废水后再排放。短期来看，追求生态价值会使企业难以实现利润最大化，但从长期发展角度来看，建立生态保护意识，可有效控制企业的生产成本，有利于企业的长久稳定发展。实现可持续发展，企业必须在科技进步中寻求自身变革。例如，在生产设计过程中引入计算机虚拟仿真等技术，对于提高产品精度、降低产品废弃率等具有重要价值。此外，优化工艺和加大人才培养力度，以人才作为行业发展的基础，才能真正实现企业稳定、高效的可持续发展。

6.5 安全化发展

因为我国之前大幅度追求经济的发展，致使我们对自然环境产生了很大的破坏，这不仅影响到了人们日常生活，更严重的还会出现加速环境恶化现象。因此，我们要对环境保护充分重视起来。这就表明在机械制造领域中，更要具有一定的环保意识，在设计机械制造自动化过程中，也可以适当引入绿色环保理念，有效降低其对自然环境造成的污染。具体来说就是在设计机械设备的时候，就要以绿色环保为理念进行设计，不但要考虑到经济效益，更要保持全局观，同样考虑到设备效益，进而设计出真正绿色环保的产品。首先在选择材料的时候，除了要尽可能运用绿色环保材料外，还要适当回收跟二次利用各种废弃物。其次针对生产环节来说，更要引入绿色环保理念，确保产品足够“绿色”。最后在工艺的选择上，也要选择绿色环保式的生产工艺，有效管控其对自然环境造成的污染等问题。

7 结论

综上所述，随着自动化技术的不断发展，其在我国机械设计制造领域发挥着重要作用。本文分别列举了自动化技术的相关应用方向并对其作用进行了说明。在未来，我国机械设计制造行业向自动化方向发展是必然趋势，有关研究人员要加强核心技术进一步研发，利用自动化技术提高机械设计生产水准，增强机械企业的综合实力，推动我国综合国力与竞争力的提升。