論機械設計制造及其自動化的發展方向

（長江大學文理學院機電與信息工程系）

摘 要：機械設計制造及其自動化并不是單一的一種技術，其是融合了多門技術的綜合型新型學科。在其眾多特征中，自動化是最為明顯的，而機械設備的自動化對于人類的生產發展是具有跨時代意義的。毫無疑問，機械設計制造及其自動化的發展潛力十分巨大。

關鍵詞：機械設計制造；自動化；發展方向

一、機械設計制造及其自動化概述

機械自動化，是指在機械制造業企業中充分運用自動化技術，實現加工對象進行連續化的自動生產，改進和優化自動化的生產過程，機械自動化技術之應用和發展，不僅機械制造業進行技術改造與實現技術進步的重要手段，而且還是技術發展的一個主要方向。人們不僅可以借助機械設計制造及其自動化中先進的設計技術和制造工藝使機械設備的結構和性能更加穩定、合理，而且還可以通過這門學科中的自動化技術使機械設備更加智能化、人性化和自動化。

二、機械設計制造及其自動化特點

機械設計制造及其自動化區別于傳統的機械設計，其智能化與自動化是本質區別。機械設計自動化是多種技術的應用，但絕不意味著機械設計制造自動化是多種技術的簡單疊加，而是

在各種技術的基礎上，實現了整體上的統一，使得現代的機械設計制造自動化具有智能化的特點。

機械設計制造自動化可以滿足機器對于其功能的內在要求，任何的產品都有其特定的內在要求，也是其被開發出來的目的，而機械設計制造自動化具備著使得產品符合其內在要求的性質，通過對機械設計制造自動化系統進行設計使得產品可以實現對于輸入端產生所需要的輸出從而實現其功能要求。機械設計制造自動化系統是一個符合概念，部件包含了機電一體化還包含了機電一體化產品的含義，這是指將產品的設計制造以及功能的實現作為一個整體來看待，而其核心是為了功能實現的內在要求。

三、機械設計制造及其自動化的優勢

1.較高的工作效率和工作質量

利用機械設計制造及其自動化技術制造的機械設備的主要優勢是可以通過先進的自動化技術、控制技術和信息處理技術等顯著提高機械的自動控制水平，加強機械的智能化，從而可以使機械設備更夠更加精準和高效地代替人工完成相關工作，既提高了工作的效率，又加強了工作的質量。同時，在一些施工環境惡劣的情況下，人工施工可能會遭遇很大的危險，這時智能化的機械設備就可以發揮其作用，代替工人進行施工。

2. 較高的工作穩定性和可靠性

傳統的機械在發生故障的初期無法發出信號，完全只能憑工人的經驗來判斷機械的健康狀況。而一旦發生故障，機械便不能運轉，需要專業的人員進行維修。而利用機械設計制造及其自動化技術制造的機械就可以很好地解決這方面的問題，在機械出現問題的初期機械內的控制系統便可以通過自我檢查發現可能存在的問題，并且面對部分故障還能自動處理，采取自我保護措施，大大提高了機械設備工作時的穩定性和可靠性?？傊悄芑臋C械設備通過自我檢測、診斷處理以及自我保護等一系列功能，可以大大地減少機械故障和安全事故的發生，增強了機械的穩定性。

3.操作方便

利用機械設計制造及其自動化技術制造的機械中的控制系統具有強大的功能，許多操作不再需要手工進行，只需輸入相應的控制程序，機械便會自動進行相關操作，大大簡化了機械的操作流程，減小了機械的操作難度，達到了優化操作的目的。

4. 適用范圍廣

機械設計制造及其自動化是一門多學科技術綜合的學科，因此利用其制造出來的機械具備強大的復合功能，不僅可以在日常的生產生活中展現出其高效、穩定等的優勢，而且在一些極端或者惡劣的工作中，其也是人類不可或缺的設備。總的來說，機械自動化設備具有更多的功能，能夠滿足人們不同的需要，具有更加廣泛的應用范圍。

三、機械設計制造及其自動化的發展趨勢

1.虛擬化

以前，世界各國機械制造企業在產品設計之中，主要是依靠事先進行圖紙設計，然后依據圖紙開展成品試驗這樣才能最終完成產品的設計。這樣做的弊端在于將會浪費許多寶貴的時間，同時進行產品試驗的過程會，出現人力、物力、財力等各種消耗，尤其是耗費了大量的經濟支出。鑒于當代科學技術手段的日新月異，電子計算機技術和網絡通訊技術已不斷地成熟了，起來利用先進的電子計算機設備，人們能夠模擬操作大量的工作，借助于網絡能夠在第一時間就對數據進行即時傳輸從而讓分割于不同空間的雙方能夠毫無障礙地進行溝通交流合作。因此，機械自動化技術將朝著虛擬化方向不斷發展已是普遍的共識。

2.綠色化

綠色是從環境保護領域中引用來的，人類社會的發展必將走向人類社會與自然界的和諧。 人與人類社會本質上也是自然世界的一個部分，部分不能脫離整體，更不能對抗與破壞整體。人類必須從各方面促使人與人類社會同自然界和諧一致，制造技術的自動化也不能例外。制造業的產品從構思開始，到設計階段、制造階段、銷售階段使用與維修階段，直至回收階段再制造各階段都必須充分計及環境保護。作為“綠色”制造，產品必須在一定程度上是藝術品，以與用戶的生產、工作、生活環境相適應，給人以高尚的精神享受、體現出物質文明精神文明與環境文明的高度交融。每發展與采用一項新技術時，應站在哲學高度，反思塞翁失馬安知非福。即必須充分考慮可持續發展保持環境文明，制造自動化必然要走向“綠色”自動化。

3. 模塊化

機械設備的零件很多，從零件開始研發既浪費人力物力，其研發需求又復雜。因此，未來的機械自動化設備的研發將分模塊進行，將機械根據功能等分成不同的模塊，以模塊為單位進行相關技術的研發和生產。

4. 網絡化

進入信息時代以來，人們的生活已經無法離開網絡，而對于自動化的機械來說也是如此。將網絡技術加入到機械自動化設備中可以使設備共享巨大的網絡資源，提高設備的通訊能力和處理問題能力等，從而大大增加設備的競爭力。

機械設計制造及其自動化具有廣闊的發展前景，相信隨著人們的不斷進取，未來利用這門學科的知識將制造出功能更加強大的機械設備，為人類的發展繁衍做出貢獻。

參考文獻：

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