機械設計與機械制造技術研究

[摘" " 要]隨著科技不斷進步，機械設計與機械制造技術處于飛速發(fā)展的狀態(tài)。為了更好地適應市場經(jīng)濟發(fā)展需求，需要對機械設計與機械制造行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀與特點進行分析研究，在此基礎上探討機械設計與機械制造技術在實踐中的發(fā)展趨勢。文章在全面研究和準確把握機械設計與機械制造技術現(xiàn)狀的基礎上提出了相應的發(fā)展策略。

[關鍵詞]機械設計;機械制造技術;分析研究;策略

[中圖分類號]TH122 [文獻標志碼]A

1 引言

機械設計與機械制造行業(yè)在我國國民經(jīng)濟總體系中占據(jù)重要地位，直接影響到人民生活質量。隨著我國制造業(yè)的快速發(fā)展，對機械設計與機械制造技術的要求也在不斷提升。與其他發(fā)達國家相比，我國機械設計與機械制造行業(yè)起步較晚，實踐積累經(jīng)驗不足，在設計及制造過程中依然存在諸多問題，難以保障制造業(yè)的快速發(fā)展。

2 機械設計與機械制造技術的發(fā)展現(xiàn)狀

2.1 管理方面

目前我國機械制造企業(yè)的管理正呈現(xiàn)出智能化發(fā)展的趨勢，為了適應目前的行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，大多數(shù)企業(yè)在管理方面都實現(xiàn)智能化管理。這對機械設計與機械制造技術的應用產(chǎn)生了很大影響，需要在應用相關技術之前認真做好硬件和軟件建設。目前在大型機械設計與制造企業(yè)，這一問題都已得到有效解決。但對于大多數(shù)中小企業(yè)而言，由于資金缺乏，管理方面投入少，沒有軟件和硬件的支撐，管理工具落后，造成生產(chǎn)計劃控制落后，企業(yè)應變能力差，成本計算不準，信息分散、不及時、不共享，缺乏標準化、規(guī)范化、制度化的管理等問題。因此，機械設計與機械制造技術在應用過程中，中小企業(yè)的管理方式還存在很大不足。

2.2 設計方面

目前世界各國都在積極開展對機械設計與機械制造技術的研究。在具體使用相關技術開展設計的過程中，西方發(fā)達國家使用的設計理念和制造技術都非常先進，大多借助計算機。由于我國計算機輔助設計（CAD）技術起步較晚，CAD軟件大部分是國外引進，缺乏自主品牌，企業(yè)缺乏高技術CAD技術人員等問題，使得我國機械設計與西方發(fā)達國家存在很大差距，很多智能仿真技術沒有得到有效應用，機械設計與西方國家存在很大差距。

2.3 工藝研發(fā)

在機械設計與機械制造技術應用過程中，工藝研發(fā)會直接影響到相關技術應用的有效性。目前發(fā)達國家對機械設計和機械制造技術的工藝研究更加深入，實現(xiàn)了計算機輔助工藝（CAPP），解決了手工工藝設計效率低、一致性差、質量不穩(wěn)定、不易達到優(yōu)化等問題[1]。使得成本降低的同時產(chǎn)品質量也得到提高。我國制造工藝相對落后，很多中小型企業(yè)還在以手工工藝設計為主。因此，很多行業(yè)內先進的工藝都無法得到有效應用。

3 機械設計與機械制造技術在實際生產(chǎn)中的應用

3.1 機械設計在實際生產(chǎn)中的應用

機械設計是機械制造技術應用的前提，在具體應用過程中，需要圍繞如何有效實現(xiàn)機械設備預定的功能來進行全面有效的設計。同時在設計過程中，還要注意降低研發(fā)成本，不斷提升機械設備的安全性能和使用壽命，要最大限度降低設備的故障率。這些都是機械設計在實際應用中必須要注意的問題，同時隨著國家對環(huán)保重視的不斷加大，在設計工作開展過程中，要充分融入綠色和可持續(xù)發(fā)展的相關理念，只有注意以上細節(jié)性問題才能實現(xiàn)預期的設計目標。

3.2 機械制造技術在實際生產(chǎn)中的應用

機械制造業(yè)擔負著向各行各業(yè)提供技術裝備的任務。國民經(jīng)濟各部門的生產(chǎn)技術水平和經(jīng)濟效益在很大程度上取決于機械制造業(yè)提供裝備的技術性能、質量和可靠性。因此，機械制造業(yè)的技術水平和規(guī)模是衡量一個國家工業(yè)化程度和國民經(jīng)濟綜合實力的重要標志[2]。近年來我國機械制造行業(yè)取得了飛速發(fā)展，引進了很多先進技術與設備，同時我國機械制造領域也在不斷進行研究與探索。目前，機械制造技術正在向著智能化和數(shù)字化方向發(fā)展，而且在很多領域都有所應用。借助先進智能化機械制造技術的應用，可有效降低企業(yè)發(fā)展過程中的人力資源成本，也能有效提升產(chǎn)品的精準度，對于促進制造業(yè)發(fā)展起到積極作用。

4 目前機械設計和機械制造技術的特點

4.1 系統(tǒng)性強

目前，機械制造行業(yè)在開展機械設計以及應用機械制造技術的過程中，都非常注重設計和相關技術的整體功能。例如，在設計機械零件時就要考慮零件加工的工藝性能，不僅要注意考慮相關產(chǎn)品設計過程中的質量問題，也要綜合考慮產(chǎn)品加工的成本、能量消耗和環(huán)保等要求，具有非常明顯的系統(tǒng)性特征。這也是相關技術應用過程中最明顯的特征。

4.2 創(chuàng)新性強

目前，機械設計與機械制造技術發(fā)展和變化的速度日新月異，因此在行業(yè)發(fā)展過程中，只有不斷創(chuàng)新，才能使相關設計與技術適應社會經(jīng)濟發(fā)展的需要，降低生產(chǎn)和運作成本。我國制造業(yè)大而不強，大體來說就是核心技術依賴于國外，缺乏創(chuàng)新能力，所以制造業(yè)的轉型升級是一個長期的過程。在這個工程中，新興技術和新興產(chǎn)業(yè)將始終發(fā)揮主導作用，成為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)轉型升級的重要引擎[3]。在應用機械制造技術以及開展機械設計的過程中，都要注重創(chuàng)新性。同時在現(xiàn)代科技發(fā)展的背景之下，行業(yè)的發(fā)展也會涉及到很多其他學科的內容。例如，可以充分利用先進的信息技術來輔助設計工作的有效開展，能很好地彌補傳統(tǒng)設計工作中存在的很多問題和不足之處，提高設計與制造的精準性，滿足人們多樣化的需要。

4.3 前瞻性強

設計人員在開展機械設計以及應用最新機械制造技術的過程中，也要特別注意技術發(fā)展的相關要求，要充分考慮到未來技術更新對設計活動以及產(chǎn)品設計與制造帶來的影響，為技術創(chuàng)新和升級改造預留空間。這樣才能不斷提高設計活動的有效性。

5 機械設計與機械制造技術的發(fā)展趨勢

5.1 自動化發(fā)展趨勢

目前，隨著自動化技術研究的不斷深入，在機械制造行業(yè)，自動化相關技術已經(jīng)得到了廣泛應用。這種技術的應用從根本上改變了傳統(tǒng)機械制造行業(yè)的生產(chǎn)現(xiàn)狀。使得企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境以及智能化水平都得到不斷提升，未來智能機器人可以代替人工開展大量工作，對于保證產(chǎn)品的精準度能夠發(fā)揮出積極影響。因此，未來自動化趨勢將會伴隨著行業(yè)發(fā)展。

5.2 一體化發(fā)展趨勢

社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，加深了各國之間的聯(lián)系。很多知名的制造企業(yè)在發(fā)展過程中會在全球進行產(chǎn)業(yè)布局，不斷加大跨國合作的力度。因此未來，對于機械設計與機械制造技術的發(fā)展，一體化趨勢會變得愈加明顯。這對于推進全球制造業(yè)的發(fā)展，也能發(fā)揮出積極促進作用。

5.3 智能化發(fā)展趨勢

在目前信息技術和人工智能技術快速發(fā)展的背景下，機械設計與機械制造技術在應用過程中也會積極融入先進的信息技術與人工智能技術。這對于不斷提高機械設計與機械制造行業(yè)的智能化水平具有積極影響。因此未來，企業(yè)必須要注重智能化發(fā)展趨勢，對行業(yè)發(fā)展帶來的影響，積極應用最新的智能技術來不斷提升機械設計與制造技術的有效性。而且在應用信息技術的過程中，也會充分利用網(wǎng)絡時代的優(yōu)勢來提升機械設備的性能，實現(xiàn)遠程監(jiān)控和操作。這對于促進行業(yè)的有效發(fā)展能夠產(chǎn)生積極的推動作用，也能為企業(yè)今后更好地融入國際競爭創(chuàng)造優(yōu)勢條件，使企業(yè)更加適應當前國際形勢。

5.4 生態(tài)化發(fā)展趨勢

在以往機械設計與機械制造技術應用的過程中，不注重生態(tài)化理念的應用，導致相關設計在具體應用過程中很容易引起一系列的環(huán)境問題。這與國家當前的發(fā)展戰(zhàn)略相抵觸，也會對全球經(jīng)濟帶來不同程度的影響。因此，結合目前國家政策要求，在未來機械設計以及機械制造技術應用的環(huán)節(jié)，需要特別注意將生態(tài)化理念充分應用于行業(yè)發(fā)展之中。使得機械設計與制造使用的原材料、工藝技術以及輔助生產(chǎn)設備都呈現(xiàn)出綠色發(fā)展的特點，改變傳統(tǒng)行業(yè)模式粗放型發(fā)展的現(xiàn)狀。

5.5 虛擬化發(fā)展趨勢

在科技飛速發(fā)展的背景下，隨著行業(yè)競爭不斷加劇，相關企業(yè)都希望能夠借助技術創(chuàng)新來壓縮成本。因此，未來機械設計與機械制造技術在應用過程中虛擬化發(fā)展趨勢的表現(xiàn)會愈加明顯。在開展機械設計與機械制造技術應用的過程中，很多大型企業(yè)都開始積極探索虛擬技術在機械設計與機械制造中的應用，已經(jīng)取得了部分研究成果。而且隨著研究不斷深入，可以使企業(yè)更好開展新產(chǎn)品研發(fā)工作，也有利于企業(yè)對產(chǎn)品性能進行檢測，不斷提升設計活動的有效性。

6 未來促進我國機械設計與機械制造技術發(fā)展的策略

隨著行業(yè)競爭的不斷加劇和新產(chǎn)品對精密性能要求的不斷提升，制造企業(yè)在開展機械設計與應用機械制造技術過程中，需要結合行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀以及未來行業(yè)發(fā)展趨勢，提前做好應對。為了改變我國目前機械設計與機械制造行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，建議從以下幾個角度做好優(yōu)化和改進。

6.1 不斷加大機械設計與機械制造技術專業(yè)人才的培養(yǎng)力度

機械設計與機械制造技術相關產(chǎn)業(yè)，在未來發(fā)展過程中對人才有著旺盛需求。而且隨著行業(yè)發(fā)展速度的不斷提升，對新技術和高新技術人才的需求量也在不斷加大。因此，目前為適應機械設計與機械制造行業(yè)快速發(fā)展需要，我國要不斷加大對相關高等院校的支持力度，積極做好機械設計與機械制造技術專業(yè)人才的培養(yǎng)工作，借助人才培養(yǎng)工作的開展，為行業(yè)未來的跨越式發(fā)展奠定基礎。這項工作做好才能有效提升產(chǎn)業(yè)的發(fā)展質量和水平。在不斷加大專業(yè)人才培養(yǎng)力度的同時，還要認真做好對現(xiàn)有人才的在崗培訓，這是一項非常重要的工作。要借助培訓來改變企業(yè)專業(yè)技術人員對行業(yè)發(fā)展理念的認識，才能使他們更加適應未來的工作需要，在開展設計工作以及應用機械制造技術的過程中，積極將最先進的理念和工藝技術應用于實踐之中。

目前，出現(xiàn)制造企業(yè)技術人員缺乏，而高等院校技術型人才難找工作的現(xiàn)象。特別是高職院校的機械類專業(yè)學生，畢業(yè)后從事制造業(yè)的人員很少。原因是高校培養(yǎng)的學生技能不能滿足企業(yè)要求，學生在校所學技能有的早已過時，或者所學技能偏離了市場需求，高校和用人企業(yè)之間缺乏深度溝通。為此，企業(yè)和高校應該大力推進校企合作，讓企業(yè)參與到高校教學中。根據(jù)企業(yè)的需求和學校的實際情況來制定人才培養(yǎng)方案。企業(yè)為學校培養(yǎng)人才提供相應的設備技術支撐，這樣培養(yǎng)的人才才能更好的服務企業(yè)，企業(yè)也可以減少人才培養(yǎng)的投入。

6.2 積極做好工藝的創(chuàng)新工作

隨著技術發(fā)展速度的不斷加快，在機械設計與制造行業(yè)發(fā)展過程中，為了滿足客戶多樣化的需求，需要積極對生產(chǎn)工藝進行創(chuàng)新。借助此項工作的開展，有效提升設計產(chǎn)品的性能，才能從根本上縮小目前我國機械設計與機械制造技術產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中與國外同類企業(yè)存在的巨大差距。要借助工藝創(chuàng)新來推進管理模式的創(chuàng)新，在未來機械制造行業(yè)發(fā)展過程中，自動化趨勢將會變得更加明顯。因此，需要充分引進和應用新工藝新技術來不斷提升行業(yè)的管理水平，才能更好適應目前激烈的市場競爭形勢，為產(chǎn)業(yè)不斷發(fā)展和積極融入國際競爭，創(chuàng)造良好條件。

6.3 要不斷加大與科研院所的合作力度

面對未來行業(yè)發(fā)展趨勢，在開展機械設計以及應用機械制造技術的過程中，相關企業(yè)和設計單位要不斷加大與科研院所的合作力度，充分發(fā)揮各自特長，探索產(chǎn)學研結合發(fā)展的策略。同時也要不斷加大與國外機械制造行業(yè)先進企業(yè)的技術合作與交流力度，吸取和借鑒發(fā)達國家先進的經(jīng)驗和做法。以此來有效提升我國機械設計與機械制造產(chǎn)業(yè)在國際社會的影響力，借助技術創(chuàng)新和跨越式發(fā)展來改變目前行業(yè)現(xiàn)狀，為我國企業(yè)更好融入到國際競爭中奠定堅實基礎。

7 結束語

隨著社會經(jīng)濟的持續(xù)發(fā)展，未來機械設計以及機械制造產(chǎn)業(yè)將會迎來更進一步的發(fā)展。因此，如何準確把握行業(yè)未來的發(fā)展趨向，使相關產(chǎn)業(yè)取得更深入的發(fā)展，使企業(yè)的國際競爭力得到不斷提升，這是相關產(chǎn)業(yè)必須要認真思考的問題。在全面把握產(chǎn)業(yè)未來發(fā)展趨勢的前提下，我國需要不斷加大人才培養(yǎng)力度，積極做好公益創(chuàng)新，不斷加大與科研院所的合作力度，以此來為行業(yè)發(fā)展奠定堅實基礎，這樣才能從根本上改變目前機械設計與機械制造技術現(xiàn)狀。

參考文獻

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[2] 劉穎. 基于制造業(yè)信息化的技術與應用淺析[J]. 鍛壓裝備與制造技術，2020，55（6）：153-154.

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作者簡介

高關勝（1989—），男，云南曲靖人，本科，助教，主要研究方向為機械制造及其自動化。