浅析机械设计制造及自动化的发展方向

李国岩

（菏泽市牡丹区工业和信息化局，山东 菏泽 274000）

我国传统的机械设计制造行业属于劳动密集型产业，因此，机械产品的生产成本比较高，与此同时，也存在生产效率比较低的问题，无法满足我国高速发展的社会需求。应用了自动化技术后，可以有效地提高机械设计制造效率和质量，因此该技术得到了广泛应用，也成为我国机械设计制造行业未来的发展方向。

1 机械设计制造自动化的含义和特点

1.1 机械设计制造自动化的含义

机械设计制造自动化指利用自动化技术对整个企业的生产和加工工序流程进行优化改进，从而进一步提高生产加工效率和质量，自动化技术是机械设计制造行业的新兴技术，该技术如今在机械工程、发电设备生产等诸多领域得到了广泛应用。机械设计制造自动化技术可以利用自动化控制系统，让机械装置得到自动化控制，真正降低工作人员的劳动强度，与此同时，还可以扩大机械设计制造规模，提高生产制造效率，推动机械设计制造行业的良性发展，更好地满足社会发展需求。

1.2 机械设计制造自动化的特点

（1）高产能、高质量特点。在机械设计制造行业全面普及自动化技术后，可以让机械生产环节得到进一步改进，让整个生产系统成为大量信息的交流场所，在获取生产信息指令后，可以由系统第一时间进行分析和响应，从而让不同的生产工序和环节开展生产操作。这种自动化制造生产的方式，相比传统的人工操作生产方式具有更高的产能，在进一步提高了生产效率的同时也能强化生产质量，通过自动化设备的应用可以在短时间内保质保量地完成产品的生产。

（2）重视安全和利益特点。很多机械设计制造企业的规模逐渐扩张，其设计制造自动化水平也在不断提升，与此同时，也给企业带来了较大的安全性和利益方面的收益。采取自动化技术对机械设计制造过程加以控制，可以确保资源投入比例得到优化，与此同时，还可以实时监控机械设计制造全过程存在的安全隐患，提高整个生产流程的安全系数。对于一些比较关键的机械设计制造环节来说，利用自动化技术可以实现无人值守即完成生产任务的目标，最大程度避免了人工操作容易导致的失误，对安全事故有较强的防范作用。

2 传统机械设计制造行业存在的不足

2.1 工作环境存在的不足

传统的机械设计制造行业属于劳动密集型产业，工作人员面临着极大的劳动压力，与此同时，很多机械设计制造企业为了进一步节约成本，会出现大幅压缩生产场地的行为，将很多生产线紧密布置，这就导致大量工人必然会聚集在一起开展设计制造工作，不仅无法有效控制工厂内的噪音、粉尘污染问题，还会对工作人员的身心健康造成极大伤害。除此之外，传统的机械设计制造企业多采取粗放式的管理模式，这种管理方法存在严重的安全隐患，未能对生产过程的安全性进行严密监管，导致火灾、爆炸等安全事故发生概率大幅提升。

2.2 生产效率方面存在的不足

在生产效率方面，传统的机械设计制造方式存在生产效率低下的问题。传统的机械设计制造主要采取人力劳动完成，然而，很多机械产品的部件数量多且焊接、组装操作复杂，这就导致需要大量的劳动力，也无法统一操作标准，使得很多生产出来的机械零部件之间存在匹配误差，除此之外，人力劳动是存在上限的，经过长时间的高负荷工作，会导致生产效率和质量大幅下降，不利于企业的整体生产效率提升。

2.3 产品质量方面存在的不足

相比机器自动操作，人力操作的精准度是比较差的，因此，在机械设计制造过程中，若制造的产品精度要求比较高，就需要采取精准度更高的全自动及其操作方式对生产过程进行严格控制，确保操作精准有效，避免因为人力不受控制的操作等不稳定性影响出现技术失误，影响产品的生产质量。

3 机械设计制造及自动化设计原则

3.1 充分满足机械设备功能要求

在机械设备设计制造过程中，不仅需要采取有效手段提高制造质量和效率，还要加强对自动化技术的应用，全面掌握其使用方式，从而强化机械设备的功能性设计，确保机械设备制造出来后可以更好地满足人们需求。正因如此，在机械设计制造及其自动化过程中，不仅要求工作人员系统化地掌握所有设备的结构特点及设计情况，还要对其功能要求有充分把握，根据其实际使用需求进行设计和制造。

3.2 采用先进的现代化技术

在机械设计制造及其自动化发展过程中，要采取先进的现代化技术，以这种技术作为基础进行生产，不仅可以让机械设备、系统的功能性得到提升，也能让其生产技术水平有效提高，强化设备和系统的生产效率和质量。在机械化设备功能设计和制造过程中，要基于现代化技术充分发挥机械设计制造及其自动化发展的作用，强化机械设备的智能化水平。

4 机械设计制造及其自动化技术在机械设备生产中的应用

4.1 在机械化加工设备中的应用

机械化加工设备的主要功能是针对具体的产品进行加工处理，从而改变传统的产品形态，更好地满足用户的使用需求，与此同时，利用机械设计制造及其自动化技术还可以让机械设备产品的功能得到增加，如今该技术在我国加工机床、数控车床（如图1）等机械设备生产过程中得到了广泛应用。

图1 数控车床

4.2 在机械化能量转换设备中的应用

机械化能量转换设备主要指动力机，这种设备的主要作用是对能量进行转换，例如，内燃机、电动机等设备都属于机械化能量转换设备，利用机械设计及其自动化技术可以让这类设备的生产质量得到提升，保障其应用安全性，延长其应用年限。

4.3 在机械化数据处理设备中的应用

将具体的数据信息输入机械化数据处理设备中后，可以实现对数据、信息的自动化、智能化处理，如计算机等设备，可以对数据信息进行高效、快速的传输和处理，存储安全性也比较强。

4.4 在功能性机械化设备中的应用

通过对机械设计制造及其自动化技术的研究和分析，可以发现，应用这类技术可以有效提高机械设备的生产质量并丰富其功能性，合理发挥该技术的作用，可以生产出更加多样化的功能性机械化设备，推动机械设备生产企业的进一步发展。

5 机械设计制造及自动化的发展方向

5.1 机械设计制造及其自动化的智能化发展方向

随着时代的发展，我国机械设计制造及其自动化技术的发展速度也得到了一定提升，同时，其发展方向也得到了扩张，其中智能化发展方向是新时代重点的发展方向。在我国科学技术水平高速提升的时代背景下，智能化发展也成为很多领域的主要发展方向，基于此，形成了一体化系统，该系统正是基于智能化和自动化技术形成的，在该系统中，可以让机械设备设计制造工作更好地适应环境，第一时间根据环境制定科学合理的生产决策，通过理性的分析和判断开展高效的机械设计制造工作，推动企业的可持续发展。如今智能化机械设备在我们的生活中得到了广泛应用，例如，很多高档小区中都建立了智能化建筑，使用了智能门禁、智能电梯等设备，正因如此，对智能化的机械设备设计制造工作水平的要求也越来越高，要对相关技术进行完善，推动机械设计制造自动化向着智能化方向发展。

5.2 机械设计制造及其自动化的机电一体化发展方向

作为我国机械设计制造行业的主要发展趋势，机械设计制造及其自动化发展已经逐渐趋向机电一体化的方向发展，可以有效融合机械设计制造和自动化技术。机械一体化现阶段在我国很多行业都得到了广泛应用，尤其是在电子控制类机械设备的生产过程中，自动化、一体化技术的应用和发展更加成熟，主要原因是利用这一技术可以让机械设备实现更好的电子信息自动化控制。

5.3 机械设计制造及其自动化的模块化发展方向

机械设计制造工作开展的主要目的是生产可以满足工业生产和人们生活需要的产品，而生产出一件机械产品必须经过多道工序，需要不同的生产单元和环节充分发挥效果，利用自动化技术，可以将机械设计制造工序模块化，让产品的生产分为不同的单元，例如，接口、动力源的生产等，这些不同模块的生产难度不同，因此进行集中研发和生产存在一定障碍，而且会造成一定的人力物力资源浪费，无法达到高效的机械设备生产。而在机械设计制造及其自动化模块化发展后，可以分批次进行机械设备自动化生产，大幅提高了生产效率，同时，可以最大程度发挥出有限人力物力资源的作用，避免了浪费问题的产生。

6 结语

总而言之，机械设计制造行业未来的发展方向必然是网络化、自动化，为了更好地解决传统机械设计制造行业存在的生产效率低下、产品质量低等问题，可以充分发挥出现代化的管理技术和计算机网络技术等手段，实现对机械设计、生产、制造等全过程的控制，与此同时，还需要根据实际的发展情况和我国实际国情采取高标准的机械产品设计制造技术，全面提高设计制造自动化水平，降低工作人员的劳动强度，同时，可以提升劳动质量和效率，更加符合我国的可持续发展理念，避免了资源的浪费，实现了绿色、长远的发展。