機械設計制造及其自動化發(fā)展方向的研究

王金彤

摘要：在行業(yè)發(fā)展中，企業(yè)的生產效率以及產品的質量是保證行業(yè)的健康發(fā)展的關鍵之一。企業(yè)必須要引進自動化技術，并且加強機械設計制造的改進。由于機械自動化技術是一種需要應用較為先進的技術，雖然機械自動化技術在我國機械制造行業(yè)的發(fā)展有著良好的發(fā)展前景，但是在其具體應用上，還存在著部分問題。

關鍵詞：機械設計制造;自動化;發(fā)展

中圖分類號：TH122?文獻標志碼：A

引言

機械設計制造及其自動化水平的提高促使勞動力逐漸被解放，社會生產效率顯著提升。我國機械設計制造及自動化領域的發(fā)展起步較晚，目前雖取得一定的發(fā)展成就，但與發(fā)達國家間還存在一定距離，有必要對其發(fā)展方向進行辨析和總結。

1、機械自動化系統(tǒng)的主要作用

1.1使傳統(tǒng)行業(yè)變得更加高效

很多行業(yè)現(xiàn)在生產產品的時候，都會盡量采用自動化這種技術，盡量降低人工操作的失誤，減少生產成本，不但速度提高了，生產效率也提升了。機械自動化的一個核心要點，就是操作自動化，這樣可以極大地優(yōu)化產品質量，有了計算機這個大腦的指令，依照編程進行產品加工，可以生產出更豐富多彩的產品式樣，不在局限于工人的技術水平，工廠產品升級的周期也大幅度縮短。

1.2后期修復變得更加簡單

機械自動化系統(tǒng)的設計采用的是計算機科技，它可以適應不同產品的需求，達到加工生產的目的。采用了這種科技化的手段以后，不用很多人工操作，也不用許多零部件參與就可以實現(xiàn)生產，只需要設定需求就可以了，如果遇到故障也有自動顯示，讓維修工作變得快捷。

1.3盡可能減少安全隱患

傳統(tǒng)的生產模式比較復雜，人員傷亡的情況時有發(fā)生，但是自動化設備由于具備監(jiān)控技術，讓這一可能性變得很低。只要機器發(fā)生了安全性能故障，如電力故障、高溫故障等，機器會自動發(fā)出警報，人們可以快速找到故障原因，避免安全事故發(fā)生和人員傷亡然后進行報警診斷，及時解決問題，讓機器恢復正常運用。

1.4能夠實現(xiàn)機械制造企業(yè)的生產自動化和生產智能化

和傳統(tǒng)的以人工操作為主的機械企業(yè)生產模式相比，引入了機械設計制造及其自動化技術的機械設計企業(yè)，只需要操作人員進行相關的流程操作和把控，就能夠保證自動化技術在整個生產過程中的應用，保證各個生產過程、各個環(huán)節(jié)都受到自動化技術的把控。并且在自動化技術的操作下，各個設備能夠自動進行產品的生產與加工，保證產品能夠高效率的完成。

1.5提升機械制造企業(yè)的生產效率

能夠提升機械制造企業(yè)的生產效率，保證機械制造企業(yè)能夠針對市場需求設計出不同的產品。在機械設計制造及其自動化技術的應用過程中，機械制造企業(yè)能夠更好地針對市場的需求，在自動化技術中進行相關的數據操作，并通過自動化技術來實現(xiàn)對設備的各個環(huán)節(jié)的把控。除此之外，在企業(yè)的具體發(fā)展過程中，由于自動化技術的自身特點，其不需要人工實時監(jiān)督實施操控，因此，在生產環(huán)節(jié)減少了大量的人力成本。對于企業(yè)而言，不僅能夠提升企業(yè)的經營效率，也有利于整個行業(yè)進行現(xiàn)代化改革以及自動化改革，提升整個行業(yè)的發(fā)展效率。

2、機械設計制造及其自動化發(fā)展的前景

2.1機械設計制造及其自動化的數字化發(fā)展

數字化是機械設計制造及其自動化領域的重點發(fā)展方向，未來一段時間內，有關機械制造的技術、知識、信息等都將以數字形式存在，相關行業(yè)和企業(yè)也要利用數字化技術完成有效信息的收集、開發(fā)和利用，例如利用大數據技術、虛擬現(xiàn)實技術、數據庫技術等，完成數據的模擬和重組。當前社會已經進入信息技術高速發(fā)展的階段，相關產業(yè)的營銷模式也逐步實現(xiàn)從線下到線上的過渡，客戶在既定平臺中發(fā)布自身具體需求和要求，機械生產部門即可根據需求信息完成機械產品的研發(fā)、設計和生產。

2.2機械設計制造及其自動化的智能化發(fā)展

機械設計制造及其自動化的自身屬性決定了其必須朝智能化的方向發(fā)展。機械設計制造的自動化即利用計算機系統(tǒng)，完成數據分析、模型構建等工作，在可視化條件下進行機械產品設計研發(fā)。機械產品投入使用后，其自動化控制和管理，可有效節(jié)約生產時間、提高單位生產效率，并降低人員的工作強度，以人機結合的方式全面控制生產過程[1]。智能化可稱之為自動化的升級形式，隨著先進智能化技術的在機械設計制造及自動化領域中的深度應用，賦予機械產品更多類人功能。例如，利用人工智能、生物學、心理學等知識，對機械產品進行邏輯模擬訓練賦予其相對獨立的邏輯、判斷和推理能力，進而更加精準的控制機械產品?，F(xiàn)有機械產品已經帶有一定的智能化特征，隨著其智能化發(fā)展的深入，機械產品的應用水平將進一步提高。另外，智能化發(fā)展為工業(yè)生產安全管理創(chuàng)造更有利的條件，在提高生產效率和質量的同時，使安全風險更加可控。

2.3機械設計制造及其自動化的綠色化發(fā)展

綠色化發(fā)展是社會發(fā)展的大方向，隨著經濟發(fā)展與生態(tài)保護間的矛盾日漸凸顯及對可持續(xù)發(fā)展理念理解程度的加深，綠色化、環(huán)保化成為各個行業(yè)改革、創(chuàng)新的重點，綠色產業(yè)、環(huán)保產業(yè)迅速興起。機械設計及其自動化是提供社會生產力的核心方式，與能源消耗、污染物排放等高度相關，為迎合社會大環(huán)境對具體行業(yè)的發(fā)展要求，機械設計制造及其自動化必然也要朝綠色化發(fā)展。未來的機械設計制造及其自動化，將把綠色環(huán)保作為核心發(fā)展理念，將滿足社會生產對節(jié)能降耗的需求作為基本目標，提供效率更高、環(huán)保性能更強的機械產品。機械設計制造及其自動化的綠色化發(fā)展，將有利于工業(yè)生產過程中三廢排放量的降低，避免環(huán)境污染源，并實現(xiàn)不可再生能源的充分利用以及回收能源的重復利用，提高社會節(jié)能環(huán)保水平。

2.4機械設計制造及其自動化的一體化發(fā)展

機電一體化即機械、信息、電子等技術的高度融合，形成一種兼具各類技術優(yōu)勢、適用范圍更廣的新技術。利用機電一體化技術，企業(yè)可得到屬性、規(guī)格、性能更穩(wěn)定的產品，生產過程更加可控。機電一體化是機械設計制造及其自動化一體化發(fā)展的重要成果，也成為推動相關領域發(fā)展的主要因素。一體化發(fā)展與機械產品的微型化發(fā)展有一定關聯(lián)，技術間的合并、重組，促使機械產品的體積不斷縮小，相應對安裝、運行條件的要求也更加寬泛，可降低產品單位生產能耗，為企業(yè)參與國內外市場競爭獲取更大優(yōu)勢。

2.5機械自動化產品擁有的信息自動處理和自動控制功能

機械自動化產品擁有的信息自動處理和自動控制功能，能夠精確保證機械的執(zhí)行機構，不受人為主觀因素的影響，達到最佳的工作質量和產品合格率，數控機床加工穩(wěn)定性和生產效率遠遠高于普通機床的數倍，柔性制造系統(tǒng)機床儲量減少50%以上，縮短生產周期可以達到40%以上。通過自動化技術采用電子元器件，減少機械產品的磨損，達到更高的可靠性和敏感性，而且便于維修和調整，使用性能進一步改善。如監(jiān)控功能能夠采用程序控制和數字顯示，直觀地進行自動化工作，高級的機械自動化產品可以通過被控對象的數學模型和外界參數的變化進行最佳工作程序的隨機設定，實現(xiàn)自動化最優(yōu)化操控[3]。

結語

機械設計和制造已經迎來自動化技術革命，信息處理技術、自動化技術、字符驅動技術、接口技術和精密機械技術等先進技術的應用將實現(xiàn)制造業(yè)大發(fā)展。機械設計和自動化制造是一門具有自身體系的新型學科，其在未來發(fā)展中還將被賦予新的內容。作為一項群體技術融合的綜合性技術，機械設計和自動化技術不僅僅是人和手以及肢體的延伸，也是頭腦的延伸，是最具智能化特征的技術。

參考文獻：

[1]?丁傳信.現(xiàn)代機械設計和機械制造相關技術探討[J].南方農機，2019，50（24）：147.

[2]?酈楊騫.淺談機械制造工藝中的合理化機械設計[J].中國戰(zhàn)略新興產業(yè)，2020（2）：128.

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