機械設計制造及其自動化的特點與優(yōu)勢及發(fā)展趨勢

張艷麗

摘? ?要：隨著國家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，作為基礎產(chǎn)業(yè)的機械行業(yè)也應該有所改變。本文通過對機械設計、制造及其自動化行業(yè)特點的分析，總結了其發(fā)展優(yōu)勢，在新的市場環(huán)境和新的產(chǎn)業(yè)結構下，提出了機械行業(yè)發(fā)展的思路與方向，希望對從事機械行業(yè)的相關人士有所幫助。

關鍵詞：機械設計制造? 自動化? 特點優(yōu)勢? 發(fā)展趨勢

中圖分類號：TH122? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2019）09（c）-0246-02

1? 機械設計制造及其自動化的特點及優(yōu)勢

機械設計制造及其自動化是一門傳統(tǒng)學科也是一門綜合性的學科，它所包含機械設計、機械制造、機械自動化每一項內(nèi)容都應該作為一個專門的專業(yè)作為研究對象，而無論是設計、制造還是自動化，其研究的范圍都是在機械行業(yè)內(nèi)的，因此，研究機械設計制造及其自動化的特點和優(yōu)勢主要分為機械設計的特點及優(yōu)勢、機械制造的特點及優(yōu)勢以及機械自動化的特點和優(yōu)勢。

1.1 機械設計的特點及優(yōu)勢

隨著市場經(jīng)濟的發(fā)展，市場對機械產(chǎn)品的要求不斷升級，手工繪制圖紙已經(jīng)無法滿足人們?nèi)找娓碌漠a(chǎn)品要求，隨著計算機的發(fā)展，計算機輔助設計（CAD）應運而生，人們應用計算機技術，可以很高效的就完成機械零件的設計與分析，近些年，在完成設計的同時，還可以采用各種類型的分析軟件，對機械產(chǎn)品進行結構分析與仿真，這種設計效率的提升，是新時代機械設計的主要發(fā)展趨勢，也為企業(yè)更好的參與市場競爭建立了強大的優(yōu)勢。

1.2 機械制造的特點及優(yōu)勢

機械制造的過程是實現(xiàn)產(chǎn)品最主要的環(huán)節(jié)，機械產(chǎn)品的制造首先是零部件的制造，零部件的制造精度直接決定產(chǎn)品的精度，因此，制造零部件的裝備顯得格外重要，當然也不能忽略這個過程中人的關鍵作用。由于各行業(yè)的發(fā)展，我國機床行業(yè)作為機械行業(yè)的基礎產(chǎn)業(yè)，也得到了長足的進步，可以滿足國內(nèi)大部分行業(yè)的需求，數(shù)控機床的產(chǎn)量逐年上升，一定程度上標志著我國機械產(chǎn)業(yè)處于升級與更新?lián)Q代的時期。數(shù)控機床的應用，提高了機械制造的效率和零件的加工精度，促進了我國機械制造行業(yè)的發(fā)展，但我國數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)還存在許多不足，比如高端機床發(fā)展緩慢，高端行業(yè)應用的機床主要依賴進口、機床功能部件發(fā)展落后等，因此，國家在“十三五”規(guī)劃時，明確提出要發(fā)展高端數(shù)控機床與機床零部件。

1.3 機械自動化的特點及優(yōu)勢

機械自動化是一個跨學科領域，是機械與電氣技術的完美結合，在現(xiàn)如今的市場環(huán)境下機械自動化的應用普遍存在，尤其是在機械加工、食品藥品、電子等行業(yè)得到廣泛應用，它的自動化功能給應用企業(yè)帶來可觀效益，同時具有的自動化防錯與糾錯或報警功能使企業(yè)在生產(chǎn)過程中減輕了很多人為參與的成分。機械自動化是機械行業(yè)未來的發(fā)展方向，也代表了最先進的機械設計與制造水平，也是我國重點關注和發(fā)展的領域。

2? 機械設計制造及其自動化的發(fā)展趨勢

一個國家機械設計制造的發(fā)展水平，一定程度上代表著國家制造業(yè)的發(fā)展水平，作為各行業(yè)的基礎制造業(yè)，機械設計制造行業(yè)的發(fā)展影響著其他行業(yè)發(fā)展。因此，我國提出要實現(xiàn)制造業(yè)轉型升級，要發(fā)展高端裝備制造業(yè)、要實現(xiàn)高端制造行業(yè)設備國產(chǎn)化等的奮斗目標。

2.1 加強基礎技術的研究與應用

機械設計制造及自動化過程中包括很多基礎性技術，比如在機械設計中，零件材料的選擇、機械加工工藝性的評估、零件表面粗糙度與形位公差的給定等問題都是需要在設計階段考慮的問題。在機械制造階段，機床的選擇、刀具的參數(shù)、不同材料加工參數(shù)、加工的經(jīng)濟性等問題，在設計機械自動化生產(chǎn)線時，要考慮節(jié)拍時間、運行軌跡、電氣件的可靠性、程序設定的合理性等等，這些問題是需要人們投入很大精力去研究，做實驗進行驗證的，最終應用到實際中去檢驗，只有這些基礎技術工作做好了，機械行業(yè)才能在這個穩(wěn)定的狀態(tài)下發(fā)展下去。

2.2 標準化技術在機械行業(yè)中的普遍應用

機械標準化工作是我國最早開展的標準化技術工作之一。在幾十年的發(fā)展過程中，機械行業(yè)的各個方面都形成了比較全面的技術標準。機械工程師應了解并掌握的技術標準有：機械制圖、電氣制圖、計量單位、優(yōu)先數(shù)、公差配合、形位公差、表面粗糙度、齒輪模數(shù)、標準長度、圖形符號、緊固件等相關規(guī)定，結構要素如直徑、倒角、圓角、退刀槽、錐度、中心孔等都是零件的基本要素，這些元素的規(guī)定，是一個技術人員必須掌握的基本功。舉一個例子，筆者曾經(jīng)為設計人員的圖紙審圖，從視圖擺放到線條粗細、從形位公差到粗糙度、從尺寸標注到剖切面選擇，無不出現(xiàn)各種問題，這就說明這名設計人員基本功比較差，設計的基本語言不掌握，因此，標準化在機械設計制造及其自動化過程中起到的是基礎作用，但是非常重要，只有掌握了最基本的設計語言，才能深入表達設計思想，形成好的設計習慣。

2.3 面向客戶的產(chǎn)品研發(fā)

無論是機械設計、機械制造與機械自動化，最終形成的都是機械產(chǎn)品，這些機械產(chǎn)品都要交付到客戶進行使用，為客戶創(chuàng)造價值，因此，在設計制造階段要充分了解客戶對產(chǎn)品的要求，客戶要實現(xiàn)的功能等。傳統(tǒng)的機械行業(yè)是先設計產(chǎn)品，再銷售產(chǎn)品，而新時代，隨著客戶需求以及產(chǎn)品多樣化的變化與發(fā)展，面向客戶的產(chǎn)品研發(fā)設計是對機械行業(yè)的最主要要求，也體現(xiàn)了以客戶為中心的設計研發(fā)理念。

2.4 智能化與網(wǎng)絡化在機械行業(yè)中的應用

隨著產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整以及信息化與網(wǎng)絡化的發(fā)展，機械行業(yè)也將迎來重大變革，越來越多的機械設計、制造、產(chǎn)品融入智能化與網(wǎng)絡化理念。機械設計階段，智能化的數(shù)據(jù)分析、網(wǎng)絡化的協(xié)同設計已經(jīng)在應用，該技術的應用，可以有效提高設計效率，減少設計誤差，并且可以集合更多的智慧和經(jīng)驗在產(chǎn)品上，使產(chǎn)品更加合理，滿足客戶要求。產(chǎn)品制造階段，智能化制造已經(jīng)是我國重點發(fā)展的領域，隨著工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、智能制造2025理念的提出，我國智能制造已經(jīng)上了一個新的臺階，已經(jīng)有一大批企業(yè)實施智能制造試點，并且積累了相當一部分經(jīng)驗，國家也大力發(fā)展智能制造行業(yè)以及相關產(chǎn)業(yè)，未來智能制造將是非常朝陽的產(chǎn)業(yè)。

2.5 節(jié)能環(huán)保理念植入設計與制造過程中

隨著國家對環(huán)境保護越來越重視，人們的生產(chǎn)、生活都要考慮到對環(huán)境的影響，因此，在機械設計與制造過程中，同樣要考慮機械設備的節(jié)能與環(huán)保。機械設備的節(jié)能環(huán)保主要體現(xiàn)在機械設備制造過程與應用過程中。設備零部件的制造要選用低能耗的設備，并且減少零件的加工廢品率，零件材料以及非金屬材料的選擇也要選擇環(huán)保的產(chǎn)品。機械設備成型以后，在應用階段，環(huán)保同樣不可忽視，比如機械冷卻液的收集、生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的余料或廢品處理、廢氣的處置等環(huán)節(jié)?？傊?，設計和應用階段，都要充分考慮設備對環(huán)境的影響，這符合國家的建設環(huán)境友好型社會的發(fā)展理念。

3? 結語

機械行業(yè)的發(fā)展與其他工業(yè)發(fā)展息息相關，努力做好基礎技術研究，探尋新的發(fā)展思路與合作模式，融合智能化、網(wǎng)絡化等信息技術，以客戶為中心，尊重環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展規(guī)律是行業(yè)發(fā)展方向，既要保證技術先進性，又可以滿足客戶需求，只有這樣，才能保證機械行業(yè)的健康穩(wěn)固發(fā)展。

參考文獻

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