實現機械設計制造以及自動化發展的思考

摘要：機械設計制造及其自動化的發展空間很大的，并且很有潛力，它是一種集多技術于一體而發展起來的新興學科，它不僅增加了機械設施的可靠與穩定性，而且使其更加人性化，也更加智能化，未來也能逐步完善。機械設計制造及其自動化的發展方向正是我們要討論的主題。

關鍵詞：機械制造； 自動化； 發展趨勢

機械制造業與中國國民經濟技術裝備之間的淵源很深有，我們必須不斷地探索、研究機械制造的發展，因為它可以幫助我們改進工業體系，只有這樣，機械設計制造及其自動化才能得到更好的創新與發展。由于近年來，中國在機械工程方面進行了不斷的探索，所以有了很大的進步，但是，與一些發達國家比起來，在這方面我們還存在著很多的不足，還需要進一步學習。因此，機械設計制造及其自動化的未來發展方向主要在以下幾個方面：

1.機械設計制造及自動化的符合設計原則

1.1.利用先進技術不斷創新

首先對產品進行分類，主要根據產品或系統的主功能不同進行分類。

以材料搬運和加工為主，輸入物質、能量和信息，通過各種加工和處理，然后輸出已經改變了位置和形態的物品或產品，這種機械稱為加工機。如各種機床，運輸機械，食品加工機械，起重機械，紡織機械，印刷機械，輕工機械等等。

以能量轉換為主，輸入能量和信息，然后輸出不同的能量，這種機械系統稱為動力機，其中原動機的輸出是機械能。如電動機、渦輪機、內燃機等等。

以處理信息為主，輸入信息和能量，然后輸出某種信息，例如：輸出數據、圖像、聲音、文字等，這種產品稱為信息機。如各種儀器，儀表，電腦，傳真機及各種辦公機械等等。

除上述機械自動化系統所具備的主要功能外，其還應該具備其他的一些內部功能，即動力功能、檢測功能、控制功能和構造功能等。

在上述原理的基礎上，可以構成一個既有利于對各種機械自動化產品進行設計或分析，也有利于擴展思維，促進創造、發明和創新。例如，可以根據三種不同的主功能和輸入，最后組合起來可形成九大類型的新的系統產品。

此外，運動方式不同、主功能不同的加工機械，其用途也不同。如：以根據工件的相對運動和刀具產生切割作用為工作原理的金屬切削機床。

所以，機床的不同用途是由工件與刀具的不同運動方式所決定的。因此，機械自動化的發展空間是十分廣闊的，而且具有巨大的想象空間，我們需要使用先進的技術，以滿足創新的要求，從而設計和制造出一流的自動化產品。

1.2.滿足機器的功能要求

每一種產品都有自己主要的功能，不同的產品有不同的功能，任何一種產品都是為了滿足人民的各種需求而存在的。綜上所述，物質，能量和信息（即所謂的產業三要素）的輸入，可以通過某種處理，然后輸出具有所需要的特性的物質，能量和信息。所以，機械自動化系統必須具有這種將物質、能量和信息輸入到系統中，然后通過各種處理輸出的具有所需特質的物質、能量和信息的主要功能。

機械自動化系統包括機電一體化技術和機電一體化產品的這兩個方面的內容，它是是一個綜合概念。作為一個產品，它的功能是取決于其內部的有機聯系的結構，而且為了滿足需要，它還包含了設計，制造和使用的特定功能。

2.機械設計制造自動化的發展方向分析

2.1.微型化的發展方向

微型化又叫做微機械自動化系統或者是微電子機械，在上世紀八十年代末，微型化才剛剛興起，它指的是機械自動化產品的尺寸在 1cm 以下，且逐漸發展為微米和納米，這是機械自動化發展的必然趨勢。微機械自動化的產品能耗低，體積小，靈活，其優越性主要體現在信息、軍事和生物醫學方面。微機械加工技術的關鍵在于微機械自動化的發展，經過精細加工技術，即超精密技術（光刻和蝕刻技術）來加工處理微機械自動化產品。

2.2.智能化的發展方向

在新的世紀，智能化是機械自動化的發展的必然方向。以控制理論為先決條件，并將混沌動力學，生理學，心理學，數學，計算機科學，運籌學，人工智能等方法組合在一起，描述機器的行為，模擬人類的智能，使機器可以模仿人類進行獨立的決策，邏輯推理等一系列的能力，以達到更完美的控制目的，這種機器模擬人類的行為稱為智能化。顯而易見這種初步的智能化，以及后續的深入智能化是很有必要的，也是未來可以實現并逐漸完善的。

2.3.模塊化的發展方向

由于機械自動化產品的生產企業很多，類別也多種多樣，研發環境與介面，動態接口，電氣接口，機械接口機械自動化產品這一模塊是非常復雜的，所以模塊化是一項既關鍵又非常艱巨的任務。例如，具備測量、判別、圖形加工、視覺等作用的控制模塊的研發，集電動機和智能減速為一體的動力模塊的制造，以及擁有一系列的典型操作的機械設備。這樣，可以通過各標準模塊來研發和制造新產品，同時，還可以擴大生產規模。顯然，系列化和標準化的產品具有很大的優勢，我們可以肯定的是模塊化可以有效地促進機械自動化業務的快速發展。

2.4.數字化的發展方向

數字化室機械制造技術發展的中心。它是管理科學與網絡技術，計算機技術，制造技術融合與發展的最終成果。在制造企業中，技能，知識，數據和圖形等一系列的信息都是以數字形式出現的，企業通過網絡傳遞各種信息，通過數字技術來收集各種信息材料，在多媒體，數據庫和虛擬現實的幫助下，運用數字技術對信息進行分析、重組和規劃，對產品設計進行仿真，對生產工藝和流程進行仿真，然后制作原型，最后進行一系列的生產并響應市場，從而滿足客戶的需求。對于一些世界上的制造企業，用戶可以通過網絡發布信息，企業通過網絡進行查看，并與自己的需求相匹配，通過電子商務，優勢互補，結成聯盟，然后開發出一種機械產品。這樣看來，機械制造的向數字化發展是一種必然趨勢。

總之，我們可以意識到，機械自動化的發展才是機電一體化發展的實質性內容，由于自動化在未來是必定會發展的，所以要增加相關設計人員對設計制造的認識與了解。

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