机械自动化设计与制造存在的问题及改进方法研究

刘正 孙艳杰

（天津航宇卓然科技有限公司，天津 301739）

引言：

一个国家在发展的过程当中，工业的发展速度，很大程度上和国家的机械设计制造水平有很密切的联系，机械设计制造可以说是维系企业发展获利以及促进企业高效发展的重要指标之一。机械自动化是指采用自动化方式对被加工物进行加工，技术和制造是自动化发展的必要途径，也是智能应用的基础。合理应用有效的方法实现机械生产的自动化，是制造技术发展的方向，也将对市场经济产生积极的影响。然而就目前来看，我国的机械制造及其自动化发展，还存在一定的问题，这些问题阻碍了该行业的发展，并且随着科学技术的不断发展以及进步，传统的人工生产模式，已经无法满足社会发展的需求。因此，我们有必要加强对机械设计制造及其自动化的相关研究以及实践，企业应该从机械设计制造及其自动化发展的现状出发，找出目前存在的主要问题，并且提出相应的建议，来有效地提升整体的行业发展水平，这样才能够真正地确保机械的生产效率以及相关产品的品质，为今后的事业发展提供更好的保障。

一、分析机械自动化设计与制造应用优势

为了能够全面提高机械制造和自动化生产的效率和质量，需要将设计和自动化技术全面的应用结合到一起，和传统的机械化生产对比，机械设计生产和自动系统的应用集成，通过借助于科学技术，根据自动模式控制生产机器设备，极大程度上保证了设备的精度水平，减少了人员的强度和时间。在此之外，机械设计和自动化实施能够减少机械设备故障后维护的时间，防止机械设备故障情况造成的不必要的损失。机械自动化具有重要的自检功能，帮助现场操作人员及时发现和解决问题，提高设备运行可靠性和安全性。对机械设计和自动化应用进行有效的应用，不断加强机械产品生产质量和效率。通过这种方式，实现资源的有效利用。传统的机械设计和生产通过相关技术人员的相关工作，在这个过程中，难免会出现人为因素的错误，从而导致产品出现不同的问题。如果人为控制失误造成的情况严重，会出现无法预料的后果。机械设计和自动化的实施能够提高机械产品的安全性。同时机械自动化也能够将信息技术融入其中，克服传统机械手工设计和制造的局限性，保证机械产品的生产质量，提高产品的安全性。由于机器自动化包括先进的信息技术，现代及其制造正在向着智能化方向进行发展。

二、分析机械自动化设计的应用原则

在机械自动化应用的过程中，需要坚持既定的应用原则，积极的致力于信息之间的转换，为机械产品的设计生产和自动化提供出准确的资源，并且也能够提高产品的质量，避免操作过程中出现的失误。在对产品进行生产的过程中，还要积极的坚持设备定期更新和检修的原则，通过应用自动化设备的生产高效产品，提高环保技术应用，除了获得更大的经济效益外，还能够加强环境的保护，节省不必要的资源，促进企业的可持续发展。同时，还能满足实际需求的原则，在设计机械自动化过程中，必须结合实际需求。在设计之初，对应用需求做大量的调研，对结果进行分析，确保设计满足机械化生产需求。满足实际需求的原则在于不仅要满足机器设备的功能要求，还要确保使用功能和机器的统一化管理，以及确保机械运行的可靠性和稳定性。在机械设计自动化过程中，还要利用先进技术。先进技术在机械设计自动化过程中的应用，为了能够保证所有机械设备的工作效率，保证自动化设备运行比以往设备运行能耗耕地，对于机械设备结构做出合理的优化，更好地实现生产效率的提高。

三、分析行业优势及问题

（一）行业优势

一是业界积极探索和主观能动性强。改革开放后，由于我国市场经济体制的改变，大量企业快速地进行发展，为了快速抢占市场的份额，降低产品的生产成本，企业管理者对于高效率和高质量的制造生产模式一直保持热忱追求的态度。利用机械自动化设计与制造技术逐步完成在生产过程中对人工的取代，是管理者提升生产效率的基本方法，同时也是实现由制造型企业转型为服务型企业、进一步解放人工劳动力的重要举措。二是国家政策大力扶持。国家政策的支持为行业发展提供了健康稳定的成长环境，《中国制造2025》计划中明确指出，各研究单位、企业和高校等将工作重点放在提高我国制造业的自动化水平上去，促进制造过程智能化和信息化快速实现。

（二）分析存在的问题

1.由于行业间差距较大。行业之间的机械自动化设计和制造技术存在较大差距是我国现如今制造企业转型升级中最为重要的问题，受到产品类型和生产工艺的特殊要求，当今我国在手机以及电脑等高附加值产品生产的过程中，自动化程度要高于其他行业，全自动生产线以及无人车间等高科技制造技术最先应用到该行业领域中，与之相对应，如煤矿、冶金、化工等重工业领域由于其工作环境及工作性质的要求，必须具有大量的专业人员进行操作，这也是导致我国现阶段各行业间自动化程度参差不齐的根本原因。

2.由于技术公开程度比较低。机械自动化设计和制造技术能够极大程度上提高生产效率，为企业带来更多的经济效益，提高企业的现代化程度，但是因为受到了市场中产品价格优势和企业利润收益影响，多数企业会将拥有自主产权的新型自动化技术进行产品保护。一般情况下，已经发展完全的大型企业往往拥有更多的资金和人才资源进行技术创新，也自然拥有更多更先进的自动化技术。但对于大多中小型企业，没有较多的资源进行技术创新，无法充分利用高新的自动化技术提升自身的行业优势，进而只能沿用传统的制造模式。所以逐步形成强者越来越强，弱者逐渐被取代的情况。

3.由于内在创新驱动力不足。创新是作为第一发展力，我国自动化起点比较低，发展限制因素较多，导致同样的时间内我国制造行业的整体自动化水平比较低，伴随着市场的竞争压力不断增大，大多数企业为快速提升企业的生产效率，降低生产成本，并不考虑结合自身生产实际，在已有基础上进行自动化技术创新提升，而选择直接购买成熟的自动化技术。虽然能暂时提高企业的经济效益，但长远来看，提高了企业对购置技术的依赖性，麻痹了企业的创新发展思想，进而弱化了企业自身的创新发展能力，也不利于企业长期稳定的发展。

4.由于专业技术人才培养模式单一。专业技术人才培养模式单一作为限制我国机械自动化发展的重要因素之一，当今我国专业的技术人才来源主要是有两种：一是人才外部引进，将具有相对较高资质或者在行业内有较高研究成果的专业技术人才以较高薪资待遇引进企业内部，帮助企业实行自动化转型。二是通过招聘高校相关专业的毕业生进行内部培养，高校内学生能学习到专业相关的知识，但由于较为基础，通常招聘后需要对学生进一步培养，所需要的时间比较长，才能够使其成为满足生产需要的专业人才。

四、分析改进的措施和方法

（一）打造出完善的企业联盟

对于行业内部技术水平不一致和技术公开程度相对比较低以及行业间壁垒十分严重的问题而言，是可以通过充分的考虑建设企业联盟的方式，使其可以更好地让企业内实现不同程度的经验、技术或人才的共享。企业间加强联系，同时评选“独角兽企业”，作为行业引领，定期进行经验分享，并把经验、技术等形成标准文件进行传播。

（二）充分调动工作人员积极性

对于内在创新驱动力存在不足的问题而言，要充分考虑研发人员自身的实际需要，并且还要从技术瓶颈和人员需求等方面充分的分析现如今我国创新不足的根本原因，对于人员需求无法得到满足、创新能力不足问题而言，要根据马斯洛五大需求理论和人的性格能力测试，判断不同的员工属于那一类型性格，并根据其生活状态判断其处于马斯洛需求的层级阶段。创建合理的竞争激励机制，针对技术瓶颈导致的创新能力不足，可通过定期组织人员去龙头标杆企业进行学习，或者是可以通过培训机构定期对员工自身专业技能进行提升。

（三）加强产学研的深度融合

对于专业技术人才培养模式较为单一的问题而言，是需要能够用于的打破传统的教育方式，积极地去探索新的人才培养方式，最近的几年来，我国在大学生培养和企业定向人员进行招聘的过程中，也加强了相关研究，通过政策鼓励企业与高校、研究所等建立合作伙伴关系，既能加强学术界对于制造过程中的技术加持，又能给相关专业的学生技工实习实训的机会，更利于专业技术人才更早地接触生产实际，理清学习的方向。长远来看，建设产学研深度融合机制，使其能够开启多重联动的人才培养模式，这样对于我国机械自动化设计和制造水平的提高存在重要意义。

（四）提高对机械自动设计和制造技术的创新能力

对于创新而言，是驱动发展的，我们市场企业不能够随波逐流，要在国家鼓励下艰苦奋斗，在一线的生产实际中深刻的了解目前生产中的痛点，在整合各个方面资源，不断地从机械设备和技术以及生产方式中找到解决的措施，对于高校而言，培养具备创新能力的人才是机械行业创新发展的首要条件，技术的创新要依靠理论支撑，理论的创新要充分了解社会实际，以客观事实为依据，根据这两个根本出发点，要求我们在培养人才时，要以实际需求为导向，培养学生打开思路，勇于创新的精神，不局限于书本的内容，而是要结合社会需求，在学习中找到为什么学习这一基本问题的答案。然而对于社会和机械自动化设计以及制造行业来说，创新是提高企业生产力以及核心竞争力的关键，因此企业需要提高内部的研发投入，积极的相应国家有关政策，落实技术创新任务，积极引进先进的人才，提高技术创新的发展速度，提升在市场中的核心竞争力，为国家的现代化建设出一份力。除了深刻把握自身不足之处这一内因之外，还要积极向发达国家学习，不能故步自封，要善于利用客观条件，积极向机械行业较为发达的国家进行学习，学习别人的人才培养方法、流程，对国内外先进的理论成果及时进行研究，并且结合国内现状，进而可以充分地发挥出我国机械行业的主观能动性，走出一条具有我国特色的机械自动化设计和制造创新发展道路。

总结：

总而言之，机械自动化设计与制造指运用计算机科学、机械学、信息技术和自动化控制技术来研究各种工业机械装备及机电产品从功能需求分析到设计、制造、运维等生产过程的科学性。当下创新驱动发展自动化机械非常重要，关乎整个国内市场大局，我国的自动化领域还有很大的进步空间，当下还是要以解决目前存在问题为基点，不能好高骛远。科技改变的是整个人类的生产方式，作为一个经济总量占据世界第二的大国，我国的特色发展之路还应当站在全人类共同发展的角度，以生产制造国内大循环为主，国际国内双循环为辅，以创新驱动发展，不断满足国际国内生产实际需要，在逐步实现国内现代化的同时，为全球发展建设的现代化拿出中国方案，为人类社会的进步贡献出中国力量。相对而言，全自动化加工对人工的要求较低，操作便捷，工人只需按照预定的程序设定进行指令输入，设备能按照要求自主完成机械制造过程。