未來機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的發(fā)展趨勢

王幸生 吳新華

（上海振華重工（集團(tuán)）股份有限公司南通分公司，江蘇 南通 226000）

引言

在城市化建設(shè)進(jìn)程不斷推進(jìn)的過程中，在進(jìn)行機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)制造和自動化建設(shè)的過程中，已經(jīng)開始多種先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行了有效的融合，不僅能夠?qū)C(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動化生產(chǎn)的質(zhì)量進(jìn)行提升，同好還能促進(jìn)各個領(lǐng)域的健康發(fā)展。因此，就需要與市場發(fā)展的實(shí)際情況和相關(guān)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合考慮，推動社會經(jīng)濟(jì)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)步發(fā)展。

一、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的主要特征

（一）綜合性特點(diǎn)

機(jī)械制造業(yè)得發(fā)展不僅與機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制作有關(guān)，同時(shí)還直接關(guān)系到了機(jī)械制造行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效應(yīng)和社會效益。比如說，一些發(fā)展比較好的機(jī)械制造業(yè)，在發(fā)展的具體過程中，會面臨激列的市場競爭，這樣一來機(jī)械制造業(yè)的價(jià)值也就更加顯著，就需要對我國機(jī)械生產(chǎn)自動化制造水平進(jìn)行全面提升，對機(jī)械制造以及機(jī)械制造自動化的綜合收益進(jìn)行保證，對機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動化水平進(jìn)行提高。

（二）系統(tǒng)性特點(diǎn)

在長期發(fā)展的過程，機(jī)械制造業(yè)已經(jīng)建立了強(qiáng)大的工程體系，在各種技術(shù)不斷改進(jìn)和更新的過程中，為了能夠?qū)C(jī)械制造行業(yè)的需求進(jìn)行滿足，就需要對先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行合理的運(yùn)用。比如說，目前應(yīng)用比較廣泛的遙感技術(shù)，能夠有效推動機(jī)械制造行業(yè)的平穩(wěn)發(fā)展，并且這些技術(shù)還能夠從側(cè)面展現(xiàn)出機(jī)械制造行業(yè)的整體鞍山水平，充分展現(xiàn)出機(jī)械制造行業(yè)設(shè)計(jì)、零件加工等行業(yè)的價(jià)值，從目前的現(xiàn)狀來看，我國機(jī)械制造生產(chǎn)水平已經(jīng)得到了明

（三）科學(xué)性特點(diǎn)

機(jī)械制造行業(yè)是一個多項(xiàng)技術(shù)綜合發(fā)展的行業(yè)，但是機(jī)械制造行業(yè)的拼接方式不是隨機(jī)的，拼接技術(shù)必須要經(jīng)過嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，已規(guī)范要求和實(shí)際需求為主要依據(jù)，只有這樣才能夠提高機(jī)械制造業(yè)的應(yīng)用防范，將機(jī)械制造業(yè)的使用價(jià)值進(jìn)行充分的發(fā)揮。

（四）智能性特點(diǎn)

作為機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展的一個重要特點(diǎn)，在機(jī)械制造業(yè)的各個流程中都開始融入了智能化。特別是在人工智能技術(shù)不斷發(fā)展的過程中，就說明機(jī)械制造行業(yè)會對更多的先進(jìn)智能化技術(shù)進(jìn)行科學(xué)的運(yùn)用，將機(jī)械制造行業(yè)的優(yōu)勢進(jìn)行全面發(fā)揮，對先進(jìn)的科學(xué)理念進(jìn)行運(yùn)用，對機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展效率進(jìn)行全面提升。

二、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化發(fā)展的主要優(yōu)勢

（一）生產(chǎn)安全、規(guī)范

傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作由于缺少先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)作為支撐，因此，就需要依靠人力來完成到部分的機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作，并且相關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)沒能進(jìn)行規(guī)范化的管理。這樣一來就造成了一些機(jī)械設(shè)計(jì)制造相關(guān)工作人員，沒能嚴(yán)格按照技術(shù)要求對自身的工作進(jìn)行制造，就增加了機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)的安全隱患風(fēng)險(xiǎn)。但是，在時(shí)代不斷發(fā)展的過程中，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造的過程中，對自動化生產(chǎn)工作進(jìn)行運(yùn)用，就能夠在實(shí)際生產(chǎn)過程中，降低人為技術(shù)限制對整體工作效率的影響，同時(shí)還能夠有效提升機(jī)械設(shè)計(jì)、制造的安全性。目前主要的自動化機(jī)械生產(chǎn)方式，就可以對自身開展的各項(xiàng)生產(chǎn)作業(yè)的流程進(jìn)行全面的監(jiān)控和管理，因此就實(shí)現(xiàn)了機(jī)械生產(chǎn)制造的全方位規(guī)范會管理，有效地降低了機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中安全問題出現(xiàn)的可能性。

（二）對機(jī)械生產(chǎn)效率進(jìn)行了全面提升

在對機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化發(fā)展進(jìn)行分析的過程中給予可以發(fā)現(xiàn)，主要是由自動化技術(shù)為機(jī)械設(shè)計(jì)和制造提供技術(shù)支持，將先進(jìn)的信息處理技術(shù)同計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)和硬件技術(shù)進(jìn)行充分的結(jié)合安眠提升了機(jī)械生產(chǎn)作業(yè)的整體效率。在進(jìn)行自動化操作的過程中，相關(guān)系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)來完成各項(xiàng)輸入和輸出工作，不僅降低了工作人員的勞動強(qiáng)度，同時(shí)還節(jié)省了資金成本的投入，為機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)的發(fā)展提供了更多的資本支持。另外，在生產(chǎn)的過程中，對機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動化技術(shù)進(jìn)行運(yùn)用，就可以利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)對產(chǎn)品設(shè)計(jì)生產(chǎn)的效率和質(zhì)量進(jìn)行去全面控制，有效提升了整體生產(chǎn)效率。在新的時(shí)代背景下，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動化的發(fā)展趨勢也變得越來越好。目前，在我國由一些機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)已經(jīng)開始步入了無人看守的生產(chǎn)階段，并且在這種模式下產(chǎn)品的質(zhì)量明顯提升，生產(chǎn)失誤率幾乎為零，對生產(chǎn)效率進(jìn)行了全面的提升。

（三）生產(chǎn)流程更加簡便

傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作量很大，主要是依靠技術(shù)人員進(jìn)行相關(guān)工作的開展，人員工作強(qiáng)度大。但是實(shí)現(xiàn)了機(jī)械制造行業(yè)不斷發(fā)展的過程中，對于人員的技術(shù)要求也就更高，受到相關(guān)人員水平的限制，可能無法滿足相關(guān)的生產(chǎn)需求。在這一過程中，機(jī)械設(shè)計(jì)制造以及自動化技術(shù)的發(fā)展，就能夠?qū)?fù)雜的生產(chǎn)流程問題進(jìn)行有效的解決，半自動化生產(chǎn)逐漸向全自動化生產(chǎn)進(jìn)行了轉(zhuǎn)變，有效地降低了生產(chǎn)過程中人為造作的失誤，使傳統(tǒng)的復(fù)雜機(jī)械設(shè)計(jì)制造流程變得更加簡便，有效地降低人員工作過程的技術(shù)要求。這一優(yōu)勢在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，全面提升了行業(yè)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

三、未來主要發(fā)展趨勢分析

（一）朝機(jī)電一體化方向發(fā)展

目前在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化中，最典型的一個發(fā)展方向就是吉蒂安一體化發(fā)展，在科技不進(jìn)步和信息技術(shù)不斷發(fā)展的額過程中，也為機(jī)械設(shè)計(jì)制造注入了新的活力，對于機(jī)械技術(shù)的創(chuàng)新和進(jìn)步具有一定的推動作用。在具體生產(chǎn)實(shí)踐的過程中，對數(shù)控設(shè)備的應(yīng)用比較普遍，并與機(jī)械生產(chǎn)和計(jì)算機(jī)技術(shù)向融合，改變了傳統(tǒng)單一的機(jī)械生產(chǎn)活動方式，現(xiàn)階段大部分的生產(chǎn)活動中都會半自動半機(jī)械的生產(chǎn)模式進(jìn)行了運(yùn)用，有效地提升了生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率，已經(jīng)成為機(jī)械自動化的一種基礎(chǔ)的表現(xiàn)。但是在具體實(shí)踐的過程中，半自動半機(jī)械化技術(shù)的應(yīng)用還存在一定的弊端，在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化未來發(fā)展的過程中，還應(yīng)該對相關(guān)技術(shù)進(jìn)行合理的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)機(jī)械生產(chǎn)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的有效融合，全面滿足機(jī)電一體化的發(fā)展需求，對機(jī)械制造的生產(chǎn)效果和生產(chǎn)效率進(jìn)行提升。在機(jī)電一體化發(fā)展的推動下，整個機(jī)械制造行業(yè)也會發(fā)生相應(yīng)的變化，應(yīng)該進(jìn)行持續(xù)的變革和優(yōu)化，對生產(chǎn)模式進(jìn)行完善，在提升生產(chǎn)質(zhì)量的同時(shí)，還能降低人員成本投入，為生產(chǎn)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（二）朝綠色環(huán)保方向發(fā)展

在社會發(fā)展進(jìn)程不斷加快的過程中，資源問題和環(huán)境問題日益突出，在勝場過程中，資源的污染和浪費(fèi)問題石油發(fā)生，直接給生態(tài)環(huán)境帶來了嚴(yán)重的污染，影響了人類的生存環(huán)境，因此，在進(jìn)行各項(xiàng)社會生產(chǎn)活動的過程中，就必須要遵循綠色環(huán)保要求，在進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的過程中，應(yīng)當(dāng)對環(huán)境保護(hù)和資源節(jié)約問題進(jìn)行重視。在未來的發(fā)展中，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化必須要對這一發(fā)展原則和發(fā)展要求進(jìn)行遵循，梳理綠色發(fā)展理念，提倡環(huán)保行動，在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)、制造、自動化技術(shù)應(yīng)用的過程中，對其環(huán)保性能進(jìn)行充分的考慮，將綠色環(huán)保及時(shí)融入到機(jī)械產(chǎn)品當(dāng)中，確保能夠以最小的資源消耗來實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造的要求，實(shí)現(xiàn)資源的二次利用，規(guī)范化處理生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種污染物，降低對周圍環(huán)境的影響，以此來實(shí)現(xiàn)綠的發(fā)展的目的，實(shí)現(xiàn)人類社會文明的不斷進(jìn)步。

（三）朝模塊化方向發(fā)展

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化所涉及的產(chǎn)品類型非常多，功能也是不盡相同，不同功能的發(fā)揮就需要對不同的模塊控制進(jìn)行借助，比如說，電氣接口、機(jī)械店里接口等都具有不同的功能，主要以單元形式為主要的標(biāo)準(zhǔn)形式，但是不同的功能有不能被集中發(fā)揮，因此就需要有不同的模塊將分塊式功能發(fā)揮出來，增加了研究的困難行。比如說，在應(yīng)用自動化技術(shù)的過程中，比較常見的定量模塊、圖像處理模塊、定距模塊、定位模塊等，都是相互分離的，獨(dú)自發(fā)揮著自身的作用。所以說，在外來機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化發(fā)展的過程中，模塊化發(fā)展已經(jīng)成為了一種重要的發(fā)展趨勢，除了進(jìn)一步強(qiáng)化模塊化的功能之外，還應(yīng)該次向模塊集約化方向進(jìn)行發(fā)展，在確保模塊單元結(jié)構(gòu)不變的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)模塊的有效融合，將其作用進(jìn)行最大化的發(fā)揮。

（四）朝數(shù)字智能化方向發(fā)展

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化自身就具有智能化特點(diǎn)，在對以往機(jī)械制造技術(shù)進(jìn)行對比的過程中其智能化特點(diǎn)就顯得更為突出。信息技術(shù)發(fā)展應(yīng)用的一個重要的表現(xiàn)就是智能化，在信息技術(shù)不斷發(fā)展的過程中各種數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)開始應(yīng)用到了機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中，在對計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行充分應(yīng)用的基礎(chǔ)上，融合了人工智能技術(shù)，對機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)水平進(jìn)行了強(qiáng)化，提升了整體技術(shù)能力，對所設(shè)置制造的機(jī)械產(chǎn)品價(jià)值進(jìn)行了全面提升，不僅能夠?yàn)槿藗兺瓿苫A(chǔ)性的機(jī)械工作任務(wù)提供便利，同時(shí)還能夠?yàn)槿藗兺瓿蓮?fù)雜、危險(xiǎn)的工作提供幫助，對機(jī)械設(shè)備工作的質(zhì)量和效率進(jìn)行了全面的提升。作為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化未來的發(fā)展趨勢，數(shù)字智能化實(shí)現(xiàn)了自動化技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的有效融合，能夠?qū)C(jī)械制造生產(chǎn)過程的各種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信息，并進(jìn)行及時(shí)的共享和床底，利用數(shù)字化方式進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和處理，對機(jī)械生產(chǎn)的情況進(jìn)行全面的掌握，依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，能夠?qū)C(jī)械制造中存在的問題進(jìn)行及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和優(yōu)化，對機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)安全和生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行了保證。在數(shù)字信息時(shí)代不斷發(fā)展的推動下，在眾多領(lǐng)域都開始對數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行了廣泛的應(yīng)用，將數(shù)字智能化技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化領(lǐng)域，能夠有效滿足社會發(fā)展的需求。

（五）朝微型化方向發(fā)展

在未來機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化發(fā)展的過程中，微型化也成為了一種重要的趨勢。微型化主要指的就是在微觀領(lǐng)域會對生產(chǎn)制造的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行應(yīng)用，并不知局限于傳統(tǒng)的發(fā)行機(jī)械設(shè)備中。微型化的機(jī)械設(shè)備與高精端技術(shù)層面的關(guān)系比較近，設(shè)備的體積比較小、能耗和損耗比較低，同時(shí)還具有運(yùn)輸方便、攜帶便捷、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)?，F(xiàn)階段，在軍事、醫(yī)療和一些安全工作領(lǐng)域?qū)ξ⑿蜋C(jī)械設(shè)備應(yīng)用的比較廣泛，特別是在醫(yī)療事業(yè)中，在進(jìn)行一些疾診治的過程中，就需要對精細(xì)化的醫(yī)療設(shè)備進(jìn)行運(yùn)用，尤其是在進(jìn)行人體內(nèi)部手術(shù)的過程中，對醫(yī)療設(shè)備的易操作性要求很好，利用微型化機(jī)械設(shè)備能夠有效提升醫(yī)生的治療效果。所以說，在激烈的國際實(shí)力競爭的推動下，微型化機(jī)械設(shè)備很有可能已經(jīng)成為了彰顯競爭實(shí)力的一個重要因素，這也是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化朝著微型化方向進(jìn)行發(fā)展的一個重要推動因素。同時(shí)需要強(qiáng)調(diào)的是，由于微型化機(jī)械設(shè)備具有精細(xì)化的特點(diǎn)，因此在具體實(shí)踐操作的過程中，對于相關(guān)技術(shù)人員的素養(yǎng)和技術(shù)水平的要求也就比較高。

結(jié)束語

總之，從目前我國的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的發(fā)展已經(jīng)成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會進(jìn)步的一個重要的推動力，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化技術(shù)不斷成熟的過程中，已經(jīng)為各行各業(yè)的發(fā)展帶來了新的推動力，在未來很長一段時(shí)間內(nèi)，人們對機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化的依賴程度將不斷提升，因此就需要明確機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化主要發(fā)展方向，實(shí)現(xiàn)我國綜合國力的全面提升。