信息技術背景下機械設計制造及其自動化的應用分析

郭仁貴

摘 要：在現(xiàn)代信息科技快速發(fā)展的背景下，我國已逐漸步入信息化時代，信息技術已成為了人們?nèi)粘Ｉ钪蟹浅Ｖ匾囊豁椉夹g。信息技術應用范圍的擴大，紛紛帶動了機械設計、機械制造和機械自動化等產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。本文通過深入分析當前機械設計制造及自動化應用存在的問題，指出當前信息技術背景下機械設計制造與自動化應用領域，并根據(jù)實際情況提出信息化技術背景下機械設計制造及其自動化的優(yōu)化策略，有效提升機械設計制造及其自動化的應用水平。

關鍵詞：信息技術 機械設計 自動化

科技的進步不僅將人們引領到了一個全新的信息網(wǎng)絡時代，其在人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)、生活中的作用更是不可或缺。甚至整個社會也是在信息技術的推動下才獲得了強勁的動力。足可證明信心技術的重要性。而如今，因信息技術的變革，使得機械自動化領域也面臨了新一輪的挑戰(zhàn)。對此，我國機械制造業(yè)要想獲得源源不斷的發(fā)展動力，便應積極思索該如何將電子技術、機械自動化技術以及信息技術結(jié)合到一起，以此方能拓寬機械制造激起自動化的應用范圍，繼而成為維系社會發(fā)展的重要支撐力。

1 機械設計制造及其自動化優(yōu)勢

作為一種集合了多元理論知識且包含先進科學技術的綜合結(jié)構體。自動化技術與機械設計制造的結(jié)合，也便使得機械設計制造及其自動化逐漸發(fā)展為了當下工業(yè)生產(chǎn)及電子產(chǎn)品研發(fā)等方面的重要操作技術。對此，要想進一步拓展機械設計制造及其自動化的應用優(yōu)勢，則還需從以下幾方面展開綜合性的探索，如產(chǎn)品制造、系統(tǒng)運轉(zhuǎn)以及企業(yè)管理等。

相較于傳統(tǒng)的機械生產(chǎn)方式，現(xiàn)代化的機械方案設計及其自動化無論是在安全性或是技術穩(wěn)定性方面均有明顯提升，這也與時代發(fā)展的優(yōu)勢相契合。也正因此，機械方案設計及其自動化方為我國我國社會當代主體工業(yè)生產(chǎn)的重點內(nèi)容。除此之外，機械設計制造及其自動化在具體應用過程中還表現(xiàn)出了如下幾方面優(yōu)勢：

1.1 機械方案制造和自動化生產(chǎn)能夠有效提升制造效率和質(zhì)量水平

機械設計制造及其自動化技術的應用不僅保障的機械制造的水平，同時也讓工業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模和實際范圍得到了全方位的拓寬。此外，應用機械設計制造及其自動化還讓工業(yè)生產(chǎn)的成本得以全面降低，由此也增加了企業(yè)的經(jīng)濟收益。更重要的是，在傳統(tǒng)工業(yè)發(fā)展的環(huán)境下，傳統(tǒng)的機械生產(chǎn)技術一眾相關技術均已陷入了發(fā)展瓶頸，譬如機械設計、自動化操作、生產(chǎn)制造等。對此，應用機械設計制造及其自動化技術將可消除以上環(huán)節(jié)遭受的影響，同時還能讓設備生產(chǎn)的精準水平得到顯著提升，繼而為產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量提供保障。不僅如此，有了現(xiàn)代信息技術的支撐，機械制造企業(yè)還能不斷開發(fā)擁有全新功能的新產(chǎn)品，繼而在維護我國機械生產(chǎn)市場的蓬勃發(fā)展同時也維護我國機械制造業(yè)的發(fā)展穩(wěn)定與和諧。

1.2 提高機械設備生產(chǎn)的穩(wěn)定性，解決安全性不足的問題

基于機械設計制造及其自動化的機械方案設計因具有更高的自動化技術水平，故而能在提升機械設備生產(chǎn)的穩(wěn)定性同時解決安全不足的問題。此外，基于如今的信息化時代背景，傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)模式已然無法滿足時代發(fā)展的需求?，F(xiàn)如今，所有的生產(chǎn)技術人員均唯有借助計算機系統(tǒng)的輔助，才能對整個生產(chǎn)流程予以高效控制。而相關控制工作既是由計算機系統(tǒng)來完成，那么其應用優(yōu)勢也便更加明顯，譬如產(chǎn)品生產(chǎn)過程一旦遭遇設備故障問題，借助計算機系統(tǒng)的自我診斷功能便可完成故障的自我診斷。即便系統(tǒng)無法自我修復，也能為維修維護人員提供數(shù)據(jù)參考，方便其查找引發(fā)故障的原因，繼而為后續(xù)的故障排除提供指導。

2 機械設計制造及其自動化的發(fā)展問題

2.1 自主創(chuàng)新能力較弱

經(jīng)過數(shù)十年的不斷努力與發(fā)展。如今，我國無論是在科技水平或是自主研發(fā)水平等各方面均較之早前有了顯著提升。同時，擁有國家知識產(chǎn)權的發(fā)明數(shù)量也呈現(xiàn)出激增狀態(tài)。但縱觀世界科技的發(fā)展進程，我國的現(xiàn)代化技術發(fā)展仍舊處于全面落后于西方國家的狀態(tài)。這不僅讓我國機械設計制造及其自動化發(fā)展的道路受限，也無法真正實現(xiàn)獨立自主。除此之外，由于我國機械設計制造及其自動化行業(yè)的自主創(chuàng)新能力也相對較弱，以致最終生產(chǎn)的產(chǎn)品在市場中也缺乏競爭力。而導致該局面的根本則是我國對基礎操作技術的重視程度不足。因此，要想徹底扭轉(zhuǎn)機械設計制造及其自動化行業(yè)信息技術與創(chuàng)新能力低于發(fā)達國家的局面，除了要投入足夠的資金外，技術人員及相關部門加強對此方面的研討也不容忽視。

2.2 污染問題嚴重

工業(yè)生產(chǎn)的目的主要有二，一是通過生產(chǎn)產(chǎn)品來獲取經(jīng)濟收益；二是增加產(chǎn)能。而無論是出于何種目的，最終均將對環(huán)境造成嚴重污染。與此同時，由于技術方面的限制，使得我國工業(yè)生產(chǎn)領域在使用資源方面的效率也相對較為低下，甚至還對國民的正常生活產(chǎn)生了較大影響。當然，我國也正是認識到了此點，故在經(jīng)濟發(fā)展上也由原本的高速發(fā)展經(jīng)濟的模式轉(zhuǎn)變化了發(fā)展高質(zhì)量經(jīng)濟。對此，工業(yè)發(fā)展要想符合國家經(jīng)濟的發(fā)展規(guī)律，也需探索出一條契合國家經(jīng)濟發(fā)展規(guī)律的轉(zhuǎn)型路徑。同時，考慮到工業(yè)發(fā)展模式的轉(zhuǎn)變也將直接對機械的生產(chǎn)與制造產(chǎn)生影響，故還要求相關企業(yè)需對生產(chǎn)制造行業(yè)予以不斷的優(yōu)化及創(chuàng)新，將低碳、高效、綠色作為轉(zhuǎn)型發(fā)展的主要目標，如此方是契合我國經(jīng)濟的發(fā)展規(guī)律，繼而也能為行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供保障。

2.3 信息化層次不高

一直以來，我國均積極致力于工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展狀況及信息化水平的研究，也因此提高了我國的信息化水平。但與其他發(fā)達國家相比，我國的信息化水平仍出于較為落后的狀態(tài)。因此，基于全球工業(yè)大發(fā)展的時代背景，我國更要不斷提升自身的現(xiàn)代化信息技術應用水平。與此同時，基于我國工業(yè)發(fā)展中的機械生產(chǎn)模式、對信息技術的普及運用程度也與其他發(fā)達國家有著較大差距，故為改善我國機械設計制造及其自動化行業(yè)整體落后的局面，更應從上述方面入手，讓信息署在工業(yè)發(fā)展中得到全面普及，如此方能提升我國的現(xiàn)代化工業(yè)水平。

3 機械設計制造與自動化應用領域

3.1 工業(yè)方面的應用

對任何領域而言，自動化技術的應用均將起到極大的促進作用，工業(yè)領域同樣如此。如對工業(yè)領域而言，合理運用機械設計制造及其自動化技術不僅能讓工業(yè)生產(chǎn)的效率與質(zhì)量得以全面提升，且每件單品的收益也將上漲，這無疑將為我國工業(yè)的發(fā)展帶來巨大的支撐力。不僅如此，自動化技術與機械設計制造的結(jié)合還能同步解決機械維修與識別等問題，這對我國工業(yè)領域發(fā)展而言無疑是極為重要的。

3.2 農(nóng)業(yè)方面的應用

作為我國三大產(chǎn)業(yè)之首的農(nóng)業(yè)，其不僅是維系我國民眾生存的基本資料，更與國家的安全與富足有著極為密切的關聯(lián)。因此，維系我國發(fā)展的首要亦當是促進我國農(nóng)業(yè)的發(fā)展。而要促進以上目標的達成，端賴農(nóng)業(yè)機械化的實現(xiàn)水平。眾所周知，農(nóng)業(yè)機械化發(fā)展路不開制造業(yè)的進步，而制造業(yè)進步也能讓農(nóng)業(yè)生產(chǎn)收益得到突破性的提升。如傳統(tǒng)的收割、播種、灌溉等環(huán)節(jié)的機械化便可在實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率最大化的同時讓農(nóng)民也能從中獲得更多的收益。由此可見，機械設計制造及其自動化對于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的作用也是十分巨大的。

3.3 建筑施工方面的應用

我國城鎮(zhèn)化發(fā)展離不開工程建設，而建筑施工過程又將面臨許多難處，如建筑工人的人身安全、設備故障等。因此，，要想最大限度保障工人的人身及設備安全，便需合理運用相待施工技術。與此同時，基于部分建筑是在特殊的地理環(huán)境下施工。對此，若建筑施工過程能夠合理運用機械設計制造及其自動化技術提前進行縝密的計算，并借助信息技術來對建筑工程的各項參數(shù)予以準確鹽酸，則能提前獲知建筑施工過程所需建筑材料強度、承載力和密度等一眾重要數(shù)據(jù)，繼而為建工城的安全實施提供保障。

3.4 計算機輔助技術的應用

結(jié)合上文所述我們可以得知，機械設計制造及其自動化雖具有較強的綜合性，但實現(xiàn)過程卻極為困難。而如今，因科技的飛速發(fā)展，不僅帶動了我國的高新技術產(chǎn)業(yè)，也讓信息、計算機等技術得到了更好的運用，繼而使得各行各業(yè)的辦公效率均得到了顯著提升。對此，若能將信息技術合理運用到機械設計制造及其自動化的發(fā)展之中，勢必能推動機械設計制造及其自動化的發(fā)展，繼而滿足時代發(fā)展要求。

積極將計算機輔助技術與機械設計制造及其自動化結(jié)合，為保證良好的融合效果，需首先對生產(chǎn)產(chǎn)品的基礎信息有所了解。譬如基本的運作原理、產(chǎn)品構造及尺寸大小等。兼合上述基本信息在考慮相關設計以及設計完成后是否需要進行再次的優(yōu)化，此過程變更充分發(fā)揮計算機技術的輔助作用，借此提高工作的質(zhì)量與效率，讓整個流程的進度得以加快。與此同時，有了計算機的輔助作用，還能讓設計圖也得到相應的簡化，以此在方便觀看的同時也更容易理解系統(tǒng)內(nèi)部的具體釋義。更重要的是，有了計算機技術的輔助，原本只能通過圖紙表達的設計過程也能以動態(tài)視頻的方式呈現(xiàn)，尤其是對設備工作原理的直觀體現(xiàn)，對于設備性能的改進將能起到絕佳的促進效果。

4 機械設計制造及其自動化的優(yōu)化發(fā)展策略

4.1 推動智能化發(fā)展

一直以來，我國的計算機信息技術均努力朝著智能化的方向前進。而隨著科技的不斷進步，我國機械設計與制造的自動化發(fā)展也上升到了新的高度。如今，我國以機械設計制造及其自動化為代表的新型生產(chǎn)模式已然得到了極大的創(chuàng)新，如CAD制圖與人工智能技術的結(jié)合使用不僅為行業(yè)發(fā)展帶來了強有力的技術職稱，也為機械設計與生產(chǎn)變得更加便利。

4.2 強調(diào)機電一體化發(fā)展

基于大數(shù)據(jù)的時代背景，機械設計制造及其自動化也將機電一體化視為了主要發(fā)展目標。而實現(xiàn)了機電一體化機械設計制造不僅在整體效能方面有了明顯改良，且能達到更高的產(chǎn)生精度與質(zhì)量。最重要的時，在機電一體化系統(tǒng)的支撐下，因人為操作帶來的誤差將大幅減少，這對機械制造行業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展目標無疑起到了強有力的促進作用。

4.3 注重虛擬化技術發(fā)展

基于信息化的時代背景，機械設計制造及自動化所面臨的市場競爭環(huán)境也越來越復雜對。對此，為更好地迎合市場方面的變化，機械設計制造及自動化的未來發(fā)展方向也應包含虛擬化的身影。而當前，機械設計制造及自動化也正是基于虛擬建模技術的輔助，方實現(xiàn)了以繪制電子圖紙的方式設計。而基于三維方式的渲染與呈現(xiàn)，對于機械設計制造及自動化生產(chǎn)效率的提升將有莫大助益。這是因使用虛擬建模技術可以從多方面、深層次的分析產(chǎn)品設計理念，這樣便能根據(jù)現(xiàn)實需求予以針對性設計，以此在提升機械設計制造及自動化的生產(chǎn)效率同時也能進一步滿足市場方面的需求，繼而提高我國機械制造業(yè)的市場競爭力。

4.4 保證生態(tài)化發(fā)展

當前，我國工業(yè)發(fā)展除了強調(diào)生產(chǎn)的效率與質(zhì)量外，環(huán)境保護同樣不可忽視。且當前，我國所施行的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略也是將綠色生產(chǎn)的理念作為了主要的發(fā)展宗旨。因此，機械設計制造及自動化的生態(tài)化發(fā)展亦要契合保護環(huán)境的主題，時效內(nèi)綠色化機械設計制造及自動化。此外，機械設計制造及自動化要想順應時代發(fā)展要求，還需提高資源的利用率并最大限度的節(jié)省能源，這也是機械設計制造及自動化行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的必經(jīng)之路。

5 機械設計制造及自動化中信息技術應用的發(fā)展趨勢

5.1 小型化

傳統(tǒng)機械產(chǎn)品有著許多的弊端，譬如體積大、能耗高，生產(chǎn)成本高以及故障頻發(fā)等。這些弊病往往需要使用者花費大量的時間、精力及金錢用于后期的維修與維護。如此糟糕的使用狀況顯然無法滿足當代社會的發(fā)展需求。因此，未來的機械產(chǎn)品設計與制造不僅會從內(nèi)部結(jié)構上予以優(yōu)化，使其更具靈活性，同時也將通過對系統(tǒng)硬件的改進，使其往小型化的方向發(fā)展，繼而達到節(jié)省能耗與減少占用面積的目的。

5.2 經(jīng)濟化

傳統(tǒng)手工機械的部分零件雖也是由機械完成生產(chǎn)與制造，但生產(chǎn)的效率及質(zhì)量卻不甚理想，加之設計制造過程所耗費的時間及材料成本也較高，故也在極大程度上影響了行業(yè)效益的提升。因此，接下來的發(fā)展道路。機械設計制造及其自動化應緊密聯(lián)系信息技術去節(jié)省各方面成本同時提高傳統(tǒng)機械工業(yè)的設計效率，這樣才能賦予機械設計制造及其自動化以經(jīng)濟化特征，繼而維護行業(yè)發(fā)展的和諧與穩(wěn)定。

5.3 開放性

機械行業(yè)往開放性的方向發(fā)展也是行業(yè)發(fā)展的必然趨勢，尤其是產(chǎn)品的設計與生產(chǎn)，以開放性為前提，方能兼合數(shù)控仿真等先進功能，繼而在提高機械產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量與效率同時也將為機械制造業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展打下牢固基礎。

總之，信息技術的應用對各行業(yè)發(fā)展均有著極其深刻的影響。因此，機械設計制造及自動化行業(yè)要想提升自身的生產(chǎn)效率與質(zhì)量，也要充分利用信息操作技術來為基礎建設提供技術保障，如此方能在提升行業(yè)整體生產(chǎn)水平同時維護行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻：

[1]張磊.公共信息技術背景下機械設計及自動化理論課程人才培養(yǎng)模式研究——評《機械基礎知識——企業(yè)新型學徒制培訓教材》[J]. 機械設計，2020.

[2]馬如宏.淺析信息技術在機械設計制造及其自動化中的理論運用[J].電腦樂園，2021（5）：0453-0453.

[3]張磊，蒙軍.信息技術背景下機械設計制造自動化研究[J].中國設備工程，2019（16）：2.

[4]陳心怡.現(xiàn)代信息技術與機械設計制造及自動化實訓教學的整合研究[J].南方農(nóng)機，2018，49（4）：2.

[5]鄭艷美.現(xiàn)代信息技術與機械設計制造及自動化實訓教學的整合分析[J]. 區(qū)域治理， 2018（31）：1.