機械設計及其自動化的發(fā)展趨勢

摘 要：在社會發(fā)展和城市建設當中，工業(yè)領域發(fā)揮著至關重要的作用。在工業(yè)生產當中，機械工程設計具有非常重要的意義，為機械的生產制造和機械工程的發(fā)展提供了基礎。隨著自動化技術的發(fā)展和應用，機械工程設計自動化的出現(xiàn)，極大地提高了機械工程設計的效率，對于機械設計作業(yè)的可靠性和安全性也提供了良好的保證。本文就機械設計及其自動化的發(fā)展趨勢進行簡要論述，僅供學習和參考。

關鍵詞：機械設計及其自動化；發(fā)展；趨勢

一、專業(yè)概述

機械設計制造及其自動化主要是學習一些機械設計與制造的相關理論。它的人才培養(yǎng)目標是儲備機械工程師。我們需要切實掌握有關機械產品的設計、制造以及設備控制等相關的知識。在學習理論知識的同時我們還應該有一定的實際操作能力。我們可以在老師的指導之下完成自己的設計，能夠將我們的專業(yè)知識學以致用到工廠企業(yè)之中去。機械設計制造及其自動化實際上涵蓋了多方面的知識。首先是要求我們有扎實的基礎理論知識，例如力學、電學、計算機信息學等等。要想完成一個漂亮的設計需要我們有豐富的人文知識和一定要有自己的創(chuàng)造能力。然后需要熟練的運用制圖軟件，經過周密的計算設計出自己的作品。作品出爐之后還需要反復進行實驗，看看自己的設計是否對于工業(yè)生產有一定的幫助，能夠創(chuàng)造出一定的工用價值。機械設計及其自動化專業(yè)對于我們的工業(yè)產品是有著自己的重生規(guī)劃的過程。將我們的創(chuàng)新思維融入到我們的產品中從而使我們的機械設備更加符合我們的商業(yè)需求從而為企業(yè)帶來更高額的利潤。

二、機械自動化系統(tǒng)的優(yōu)點與效益

（一）有利于提升生產效率

機械設計制造過程中自動化的實現(xiàn)有利于提升生產的安全系數(shù)，避免人為不確定因素的影響而導致的安全事故的發(fā)生，對于潛在的危險能夠進行預估處理，并制定有效的措施加以改善，，生產過程實現(xiàn)自動化，現(xiàn)場機械設備依據設計流程進行生產作業(yè)，有利于提升產品生產效率及質量。

（二）有利于確保維修的便捷性

現(xiàn)代信息技術的發(fā)展也推動了機械技術與網絡信息技術的融合，在計算機網絡的控制下，通過分析產品需求，找到產品的優(yōu)化方向，并對于機械設備進行優(yōu)化調整，以滿足生產制造需求。在計算機程序控制下，生產加工方式的調整，也有利于實現(xiàn)不同種類產品的高效化生產，在運行過程中，利用不同的檢測手段，實現(xiàn)對設備的自動檢測，保證機器始終處于最佳負荷狀態(tài)。由于系統(tǒng)程序具有自我循環(huán)功能，因此，在原材料供應充分的基礎上，結合設備的自我檢測，最終可實現(xiàn)高效化產品生產。

（三）有利于降低安全隱患

機械自動化存在一定的風險性，需遵守相應的規(guī)章制度，并對于潛在風險進行系統(tǒng)化評估。此外，對于產品生產過程實現(xiàn)自動化全程監(jiān)管有利于及時發(fā)現(xiàn)潛在風險，并實現(xiàn)更高效的車間管理。自動化控制技術可依據現(xiàn)場故障進行狀態(tài)報警，并斷電檢查，可以實現(xiàn)自動化設計、工藝、處理等，從而使得機械設備的安全系數(shù)越來越高。

三、機械設計制造及其自動化的發(fā)展趨勢

（一）數(shù)字化

傳統(tǒng)機械設計制造行業(yè)受技術條件限制較大，樣機試做及量試量產耗費了大量的人力物力財力，且發(fā)展速度較慢。為扭轉這一局面，勢必要通過先進的計算機通信技術、網絡技術及智能化技術等對傳統(tǒng)機械設計制造行業(yè)的運行方式進行優(yōu)化，因此，數(shù)字化將是未來機械設計制造及其自動化的重要發(fā)展趨勢。在數(shù)字化系統(tǒng)下，各設計參數(shù)及設計模型均以數(shù)字化參量為基礎展開，利用計算機通過參數(shù)化建模完成圖紙設計，并借助軟件對圖紙進行質量分析，對于潛在的問題進行及時處理，極大地提升了產品研發(fā)的效率及質量。

（二）虛擬化

面對日益復雜化的機械設計及制造產業(yè)，未來機械設計制造及自動化逐漸朝著虛擬化及電子化的方向發(fā)展，虛擬化伴隨網絡技術的發(fā)展而來，未來的機械設計將借助虛擬建模技術，通過設計理念的深層次分析，設計并繪制電子圖紙，并以三維方式呈現(xiàn)模擬生產的產品渲染圖，真實度較高，滿足設計變更及實驗需要，同時大大降低了生產成本，提升自動化生產效率。伴隨虛擬化技術與網絡技術的發(fā)展，虛擬化機械產品模型的結構參數(shù)可控性及性能也不斷提升，可極大地提升機械制造的合理性及規(guī)范性。

（三）綠色化

現(xiàn)階段，在“節(jié)能環(huán)?！崩砟畹某珜?，環(huán)境因素對于經濟發(fā)展的影響逐漸得到重視，在機械設計制造及其自動化領域，綠色化即可持續(xù)發(fā)展理念，已成為未來的發(fā)展趨勢。機械設計的綠色化即最大限度地利用現(xiàn)有資源設計綠色化產品，產品的環(huán)境屬性占據了主要方面，在滿足環(huán)境屬性的基礎上，對產品進行規(guī)劃設計，繼而確保產品的功能性及經濟性屬性。生態(tài)化發(fā)展的實現(xiàn)有利于降低資源損耗率，減少對于生態(tài)環(huán)境的污染，并有效提升產品的時代競爭力。機械設計產品以“節(jié)能環(huán)保”為前提，符合環(huán)境需求，走生態(tài)化持續(xù)發(fā)展道路，因此，綠色化發(fā)展趨勢可實現(xiàn)較高的經濟、社會及生態(tài)效益。

（四）智能化

智能化是機械產品設計制造及自動化實現(xiàn)的重要發(fā)展趨勢，伴隨科學技術的進步，計算機技術、網絡通信技術以及電工電子技術均得到了長遠的發(fā)展，這也推動了傳統(tǒng)機械設計制造行業(yè)的智能化發(fā)展進程，也是實現(xiàn)機械設計制造自動化的重要標志。通過對設計人員思維特征的虛擬化，以及思維的編程設計，實現(xiàn)生產過程的智能化控制，可提升設計、生產效率及安全可靠性能，不斷推動機械設計制造行業(yè)的發(fā)展。

（五）機電一體化

伴隨計算機技術及機械技術的發(fā)展，機電一體化也是機械設計及制造行業(yè)的重要發(fā)展方向，且數(shù)控設備與其的結合也將為機械設計制造及其自動化的發(fā)展提供技術上的支持，促進機械設計制造自動化的結構調整與完善，實現(xiàn)機械制造生產流程效率及可靠性的提升。此外，在機電一體化的發(fā)展趨勢下，機械設計制造系統(tǒng)將變得更加微型化，在實現(xiàn)基本功能的基礎上，具有更低的耗能及成本，經濟效益明顯。

參考文獻

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作者簡介

于洋，哈爾濱石油學院機械工程學院機械設計制造及自動化專業(yè)三班，學號：201403140305

（作者單位：哈爾濱石油學院）