探討機械設計制造及其自動化的發(fā)展趨勢

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摘要：21世紀以來，伴隨著以計算機技術為基礎的自動化技術的應用與發(fā)展，機械設計制造領域進入智能化發(fā)展的新階段，信息技術為主導的自動化技術成為推動機械制造領域發(fā)展的核心技術與力量。本文中，筆者就當前我國對機械設計制造及其自動化的應用展開分析，在此基礎上對機械設計制造及其自動化發(fā)展趨勢進行了展望，并闡述了機械自動化系統(tǒng)的優(yōu)點及效益。

關鍵詞：機械設計；自動化；發(fā)展；效益

0引言

進入21世紀以來，伴隨著以計算機技術為主導的信息化時代的到來，全球經(jīng)濟一體化的趨勢和特點越來越明顯，信息化支撐下的制造業(yè)成為支撐一個國家綜合實力提升的重要支柱型產(chǎn)業(yè)。就我國而言，新時期以信息化為主導的自動化技術，極大地促進了我國制造業(yè)的進步，是我國“中國制造2025”戰(zhàn)略推進的重要力量。以自動化為主導的智能制造在保證制造設計質量及性能的基礎上，實現(xiàn)了經(jīng)濟、社會、生態(tài)的協(xié)調發(fā)展，并不斷推動著現(xiàn)代化工業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

1機械設計制造及其自動化特點

與傳統(tǒng)機械設計制造不同，機械設計制造及其自動化借助于先進科學技術，充分融合電子技術及自動化技術，實現(xiàn)機械制造過程的智能化、集成化及信息化，提升機械制造的生產(chǎn)效率，具有更高的智能性與前沿性。在信息化理念的指導下，多種設計方法可實現(xiàn)深層次的融合，充分發(fā)揮機械設計制造的優(yōu)勢，提升生產(chǎn)效率及質量。

自動化技術是機械設計制造行業(yè)的重要技術，通過自動化設計提升機械生產(chǎn)效率，以滿足實際使用需求。機械設計制造及自動化較傳統(tǒng)行業(yè)優(yōu)勢明顯，首先，通過網(wǎng)絡信息化的實現(xiàn)，極大地提升了信息處理的精確度；其次，機械設計制造及自動化進一步簡化了機械操作程序，提升了設計制造效率；同時，借助于先進的網(wǎng)絡通信技術有利于設計制造的生產(chǎn)實現(xiàn)，并降低出錯率，系統(tǒng)更加高效、安全；再次，與傳統(tǒng)系統(tǒng)相比增設了安全監(jiān)管及報警控制系統(tǒng)，當生產(chǎn)過程中發(fā)生故障時可啟動報警控制，保障操作過程中操作人員的生命安全，并且具有內部系統(tǒng)故障自查功能，可高效完成對系統(tǒng)故障位置及原因的判定，并及時采取相關措施進行故障處理，保障機械制造系統(tǒng)安全高效運行。

因此，機械設計制造及其自動化是制造行業(yè)凝聚力和競爭力的彰顯，較高的智能化、自動化以及信息化水平可極大地提升生產(chǎn)效率及質量，并可充分發(fā)揮機械自動化技術優(yōu)勢，確保運行過程的安全穩(wěn)定。

2機械設計制造及其自動化的發(fā)展趨勢

2.1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(chǎn)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(wǎng)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(chǎn)品研發(fā)的效率及質量。

2.2虛擬化

面對日益復雜化的機械設計及制造產(chǎn)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(wǎng)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(chǎn)的產(chǎn)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(chǎn)成本，提升自動化生產(chǎn)效率。伴隨虛擬化技術與網(wǎng)絡技術的發(fā)展，虛擬化機械產(chǎn)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。

2.3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(jīng)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(chǎn)品，產(chǎn)品的環(huán)境屬性占據(jù)了主要方面，在滿足環(huán)境屬性的基礎上，對產(chǎn)品進行規(guī)劃設計，繼而確保產(chǎn)品的功能性及經(jīng)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(chǎn)品的時代競爭力。機械設計產(chǎn)品以“節(jié)能環(huán)?！睘榍疤幔檄h(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(jīng)濟、社會及生態(tài)效益。

2.4智能化

智能化是機械產(chǎn)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(wǎng)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(chǎn)過程的智能化控制，可提升設計、生產(chǎn)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。

2.5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(chǎn)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(jīng)濟效益明顯。

3機械自動化系統(tǒng)的優(yōu)點與效益

3.1有利于提升生產(chǎn)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(chǎn)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(chǎn)過程實現(xiàn)自動化，現(xiàn)場機械設備依據(jù)設計流程進行生產(chǎn)作業(yè)，有利于提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率及質量。

3.2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(wǎng)絡信息技術的融合，在計算機網(wǎng)絡的控制下，通過分析產(chǎn)品需求，找到產(chǎn)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(chǎn)制造需求。在計算機程序控制下，生產(chǎn)加工方式的調整，也有利于實現(xiàn)不同種類產(chǎn)品的高效化生產(chǎn)，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(chǎn)品生產(chǎn)。

3.3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(chǎn)品生產(chǎn)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(jù)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。

結論

機械設計制造及其自動化打破了傳統(tǒng)的機械制造的局限性，在實現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)效率提升、保障產(chǎn)品質量的基礎上，更有利于對生態(tài)環(huán)境的保護，并節(jié)省大量的人力物力財力，有利于經(jīng)濟效益、社會效益以及生態(tài)效益的實現(xiàn)。現(xiàn)階段，企業(yè)規(guī)模日益擴大，機械設計制造及其自動化用于企業(yè)的生產(chǎn)已成為當今時代發(fā)展需求，需結合先進的科學技術與信息技術，不斷提升機械設計制造行業(yè)的自動化水平。

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