淺析機械設計制造及其自動化的發展趨勢

易義軍

（湖南省工業設備安裝有限公司 湖南長沙 410007）

淺析機械設計制造及其自動化的發展趨勢

易義軍

（湖南省工業設備安裝有限公司 湖南長沙 410007）

傳統機械設計制造需要使用大量勞動力，不僅生產成本比較高，而且生產效率比較低，很難適應新時期社會發展需要。將自動化技術應用于機械設計制造中，能夠有效提高機械設備生產效率。對此，本文首先對機械設計制造及其自動化以及機械設計制造原則進行了介紹，然后對傳統機械設計制造的不足進行了分析，并且對械設計制造及其自動化的發展方向進行了詳細探究。

機械設計；制造；自動化

1 引言

現代機械是由計算機中的信息網絡協調以及控制部分所構成的，一般被應用于機械力、運動及能量流等相關機械系統中，與機械一體化的要求相一致，因此，可以將現代機械理解為機電一體化。機械的設計與制造以及自動化的過程，指的是以機械與電子技術為構成核心，并綜合運用多種科學技術。對機械的設計制造及其自動化的發展進行深入研究，具有十分重要的意義與作用。

2 機械設計制造及其自動化的概述

機械設計及其自動化是由多種技術結合而成的，涉及到工程力學、機械設計、電子技術等，是提高機械設計制造水平的重要因素。通過機械設計及其自動化實現了機械設計制造的技術革命，提高了機械系統的穩定性和功能性，促使機械設計制造能夠符合當前機械設計制造的技術要求，推動機械設計制造企業的持續健康發展。

3 機械設計制造原則

3.1 滿足對機器的功能要求

企業在生產機械設備前，首先需要結合實際需要，對機械產品進行設計，然后再進行制造，一般要求具備機械設備具有一些重要功能，機械設備產品的種類是不同的，因此，其功能性能也具有一定的區別。具體而言，要求所輸入的物質和信息等內容能夠通過一定的處理方式，輸出至能夠符合人們所需要的物質和信息等內容。因此，在進行機械設計制造以及自動化系統的應用過程中，要求其同樣具備相應的功能，簡而言之，需要對所輸入的物質以及信息等要素進行有效處理，并將其轉化為具有相應特性的物質內容。

3.2 運用先進技術持續創新

根據機械產品或者系統的功能性差異，可以將產品以及系統進行分類處理，通常情況下，可以分為以物料搬運、加工為主的各類機械設備生產加工；以能量轉換為重點，能夠通過輸入一定的能量或者信息，進而產生各類能量的系統機械，即動力機；以信息處理為主要功能，能夠將輸入的信息或者能量轉化并輸出為某一種信息的機械，比如各類儀器、傳真機、計算機等辦公類機械。主要功能性不同的加工機械設備，其運行方式也有一定的區別，根據上述區分方法，可以產生出各類用途不同的機械設備。比如，可以進行金屬切削的機床，其是根據工件與刀具之間的相對運動而形成的切削作用原理進行工作的，所以，不同的工件與刀具之間的運行方式是不同的，機床用途的差異性在一定程度上就表現在這一方面。綜上所述，機械設備自動化的發展前景十分廣闊，為了促進機械設備設計制造的創新發展，應該大力推廣應用先進的科學技術。

4 傳統機械設計制造的不足

4.1 工作環境差

傳統機械設計及制造屬于勞動密集型產業，在實際生產過程中，需要雇傭大量勞動力，為了有效降低生產成本，一般會采用壓縮生產場地的作用，而這就會導致生產線布置過于緊湊。在機械設備制造過程中，大量的勞動力需要聚集在一起進行機械設備生產加工，車間噪音污染和粉塵污染很難得到有效控制，而這就會對機械設備生產人員的身心造成嚴重傷害。除此以外，機械設備生產車間管理難度大，一般采用粗放式的管理模式，在日常工作中，很多規章制度和安全操作規程執行難度較大，這就會造成巨大的安全隱患，一旦發生危險事故，工作人員很難快速、安全的疏散，很難保證工作人員生命財產安全。

4.2 生產效率低

傳統機械設計制造一般需要人力來完成，對于每種產品部件都需要安排相應的技術工種進行生產操作，然后再將所有的部件進行組裝、焊接，從而形成機械設備整體。由于操作環節比較多，因此，機械設備設計生產的標準很難統一，機械設備的各個零配件之間匹配誤差較大，組裝難度就很大。除此以外，工作人員的精力是有限的，經過長時間、高負荷的體力勞動后，勞動效率和工作質量都會大幅度下降，而這就會造成機械設備設計生產整體效率下降。

4.3 產品質量不高

在機械設備的設計和生產過程中，操作精度和尺寸精度控制難度比較大，而且人力無法與機器相比較。在精細化產品的設計和生產過程中，需要對全過程進行嚴格控制，因此，生產操作必須精準，而這對于生產工作人員的操作技術要求很高，但是，在日常生產工作中，工作人員會受到各種因素的影響，工作穩定性比較差，很容易出現技術失誤的問題。現如今，工作人員的工作時間不斷增加，這就會導致出現工作失誤的可能性也隨之增加，而這就會在很大程度上影響工作人員的操作質量，導致機械設備生產精度無法得到有效控制。

5 機械設計制造及其自動化的發展方向

5.1 機電一體化的發展

通過全面提升機械設計制造能力，能夠有效改善機械設備自動化生產水平，進而改善機械設備的生產效率。機電一體化的進一步推展，可以有效促進生產工藝的提升，確保機械設備科學生產的根本目的得以實現。新時期，隨著時代的不斷發展，以及科學技術的進一步提升，創造機械設計生產的進一步發展，可以有效的改善工作效率，促進機械設備設計制造經濟效益的提升。

5.2 網絡化發展

網絡已經成為現實生活中不可缺少的東西，在有些領域，不需要專業人員在場就可以解決所遇到的問題就，因此，實現機械設計制造自動化的網絡化也是一種發展前景。雖然目前機械設計制造自動化已經在一定程度上與網絡接軌，但在實際的生產過程中并沒有達到理想的網絡化。比如，利用機械設計制造和自動化進行生產的時候，一定會或多或少的遇到一些事故。通常情況下，專業的技術人員不可能每一天都在生產現場的，設計人員更是不可能，這時候只能將設備停機，嚴重的影響了生產效率，而這就體現出機械設計制造自動化沒有實現網絡化。因此，只有實現網絡化就能夠避免上述問題的發生，即使相關的專業人員不在現場，同樣的可以通過網絡技術來達到解決問題的目的，由此可見，進一步結合現有的技術實現生產控制的網絡化是必然趨勢。

5.3 智能化

智能化是機械設計制造及其自動化的重要發展方向，智能化需要建立在自動化控制理論的基礎上，科學的對計算機技術進行應用，促使自動化控制系統能夠實現自主的判斷、推理和決策、思維能力等，有效的提高機械設計制造的控制水能力，實現人與智能化的機械合作互動，促使機械設計制造及其自動化能夠更高的實現機械設計的控制，全面落實機械設計及其自動化。

5.4 生產模塊化生產

將機械化生產轉變成模塊化的體驗過程中難度比較大，機械設計制造過程是十分繁瑣的，因此，只有科學合理的規劃才能夠保證每項工作節點都能夠順利實施，進而提升總體效率，促進機械功能的提升。對于機械的鏈接，以及機械的自動化生產進行嚴謹的處理，保證每個環節的準確性，就能夠充分的掌握模塊化生產理論，完善初械化生產的發展前景。

5.5 生產微型化

為了實現生產的微型化，就是需要符合國家和經濟體系的進一步發展，利用微電子的模式進行機械的設計和制造生產，而這也符合時代發展需要以及科學技術進步要求。在機械設計的初期，考慮到機械使用的便利性，將機械的體積設計到盡量小的范圍內，節約機械生產所需能源。

5.6 擬人化

擬人化是機械設計制造及其自動化的重要發展方向之一，擬人化的發展方向促使機械設計制造及其自動化過程中，能夠更加重視產品與人之間的關系，促使機械設計制造及其自動化生產更加符合人們的生活需求。

5.7 環保化

現如今，重工業發展迅速，導致生態環境日益惡化，環保儼然已經成為全球關注的話題，各個國家都在從各個方面采取強制性措施來減少污染，致力于改善生態環境，在機械設計制造業領域中，環保至關重要。以往的機械制造業主要是以生產為目的，對于環境從未做過考慮，但是現如今必須順應社會發展的趨勢，不僅需要提高生產力，而且還應該加強環境保護。機械設計制造業在設計生產中，必須堅持環保的思想，最大限度的提高對資源的利用效率，避免資源浪費同時選擇那些零污染或低污染的新型材料，為人類和自然的和諧統一做出貢獻。

6 結語

綜上所屬，機械設計制造自動化對于設備生產、企業發展以及社會發展都發揮著十分重要的作用。因此，在機械設計制造自動化的發展方面，應該推進其朝向機電一體化、網絡化、智能化、體驗模塊化生產、生產微型化以及擬人化方向發展，同時還應該加強環境保護，促進社會各行各業良性發展。

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TH122

A

1004-7344（2016）23-0329-02

2016-7-23

易義軍（1979-），男，工程師，大專，主要從事機電安裝工程施工及建筑工程施工工作。