機械設計制造及其自動化技術研究分析

摘要：隨著科學技術的不斷發展和工業化進程的不斷加快，當前傳統的機械設計制造技術已經與日益增長的工業生產發展需求不相適應，對機械制造專業和相關技術提出了新的要求和更高的標準。自動化技術的應用使工業發展水平得到進一步提升。本文對機械設計制造及自動化技術進行了分析。

關鍵詞機械設計；機械制造；自動化；技術

引言

隨著科學技術的不斷發展和工業化進程的不斷加快，當前傳統的機械設計制造技術已經與日益增長的工業生產發展需求不相適應，對機械制造技術提出了新的更高要求，自動化技術的應用使工業發展水平得到提升。

1、機械設計制造及其自動化的概述

機械自動化，顧名思義指的是利用自動化技術使產品在機械制造生產過程中，優化生產過程，改進生產方式，實現連續生產。機械設計制造及其自動化融合了多種復雜的技術，經過多年的發展和實際探索，形成了以自動化為核心的專業技術體系。機械設計制造中應用自動化技術，不僅促進了工業產業生產方式和手段的變革，提高了生產效率，也帶動了整個工業產業的改革和創新。當前隨著自動化技術的日益發展成熟，根據其特點和優勢不斷創新研究，正在向著微型化、虛擬化和智能化發展方向邁進。

2、機械設計制造及自動化的設計特點分析

2.1設計時一定要確保其功能要求與機器相適應

通常情況下，在進行機械設計制造及自動化設計的過程中應與其對應的需求相適應，但要想與之完美的相結合，就要有一套屬于自身適合自身核心性能的支持，通過此技術可以實現電能與與之相關數據之間性能的轉換，以此來滿足人們的需求，因此，也就要求機械設計及自動化技術要具備從設計到生產制造全面而完整的體系。

2.2引入高科技的設計特點

現階段，機械設計制造及自動化技術之所以可以廣泛的應用，就是因為其是以科技的發展作為發展的動力，依靠的是現代化的科學技術。也就是在應用其工作時，要與多種設備相結合，通過各個設備之間的相互協調配合來完成。而且，機械設計制造及自動化技術需要能量轉換機械的支持，比如內燃機、電動機等。這些能量轉換機械設施可以將大設備的能量進行轉換，以滿足不同領域的生產需求。再次，機械設計制造及自動化技術，在設備之間需要建立數據傳輸系統，所以需要各個設備之間信息處理機械的支持。最后，機械設計制造及自動化的發展需要其他功能機械的配合。不同機械的用途以及它們所處的領域都各不相同，未來機械設計制造及自動化技術還需要科研人員的不斷創新，設計出更多不同用途的機械，不斷豐富機械自動化的理論與實踐內容，為人們的生產生活提供更大的便利。

3、機械設計制造及其自動化的優勢

機械設計制造及其自動化融合了多種先進技術手段，其不單單是是多門技術簡單的累積和疊加，而是根據生產實際將各種科學技術融入更加精準和自動化的生產應用中，更好地發揮機械的人性化和智能化作用，使生產方式、生產過程不斷優化，促進生產的安全高效運行。

3.1生產方式得到優化，生產效率有效提高。機械設計制造及其自動化技術的應用，可以更加準確的指導生產、控制機械運作，使機械自動化程度得到提高，生產效率得到提升，減輕了人工繁重的勞動強度，生產過程中可能存在人身損傷問題得到有效遏制。同時，機械化的應用節約了生產成本，產品的質量也能得到較好的控制。數控技術、信息處理技術等技術手段的應用，機械運作更加趨向智能化，能按照設計要求去實施生產，生產方式得到優化，生產效率和效能有效提升。機械化自動技術可以替代人力無法切身控制和操作的生產方式，在極限環境或不利于人體健康的生產過程中，實現生產工序的機械化操作。在某些程度上，機械操作更加精準地完成預定工序，避免人為操作不當而帶來的生產損失。

3.2生產流程的優化更加保障了生產安全。傳統機械生產多是人工控制和操作，當生產過程出現問題時，只能通過人工根據經驗來判斷故障和進行維修，這種方法有時準確性不高，使機械使用過程中損耗增加；自動化機械生產中的生產步驟通常由電子元件控制，一旦出現問題，機械本身會利用自身所具備的自動保護、自動診斷、自動報警和自動監視功能，為企業生產安全和生產流程的正常運行提供較好的保障。與傳統的機械生產相比較，自動化機械生產不僅避免了人為判斷失誤造成的生產損失，使生產過程中人員傷亡和生產事故大大降低，機械損耗率也大大減小，機械的使用周期延長，生產成本得到節約。

3.3生產過程的簡化加快了產業改革進程。生產過程中借助自動化技術，使各個階段的生產工序嚴格按照設計的程序運行，拜托了完全依賴于人工控制的局限性，生產過程得到簡化，對操作人員技術水平的要求和人工操作的難度大大降低，人工操作不當造成的事故得到有效避免。自動化技術通過電子程序控制生產過程，促進了機械生產產業的改革和創新，生產效率得到較大提升。

4、當前機械設計制造及其自動化應用的現狀分析

我國自始以來都比較注重高新技術，也非常注重其各項技術的發展，但在機械設計制造及自動化方面仍然趨于落后，其問題主要包含以下幾點：

4.1機械設計制造的發展起步較晚

由于其起步較晚，所以很多技術（比如納米技術、激光整合技術、數控技術等）仍然需要學習、模仿其他先進國家，將先進技術融入機械設計制造中的能力嚴重不足。

4.2機械設計制造自動化的應用范圍較窄。

從目前的情況來看，我國大多數的機械制造工廠已經引進了機械自動化的理念，并在產品生產中加以應用。然而，這種應用往往體現在局部，很少有機械制造工廠將其應用于整個生產過程。此外，很大一部分的機械制造工廠因技術水平較低，所以其自動化生產的產品質量較差，并且所花成本較高，最終導致其產品在市場競爭中失去競爭力而被淘汰。以上情況均使機械設計制造的自動化應用受到局限。

4.3缺乏高新技術人才。

我國機械設計制造自動化水平落后的根本原因就在于高新技術人才的缺失。當前我國正處在轉型期，各方面的人才尤其是高新技術人才儲備不足。老一輩的技術人員沒有接受過系統的教育與培訓，而年紀較輕、工作資歷較淺的技術人員在工作經驗方面又嚴重不足。在這種情況下，我國機械設計制造及其自動化的技術水平難以獲得提高。

5、機械自動化技術的應用及發展趨勢

5.1應用

5.1.1自動化信息系統。機械制造自動化信息系統主要包括計算機輔助設計、工藝輔助設計、輔助制造、產品數據庫系統等部分。借助計算機相關設備可以完成機械部件構造的設計，工藝輔助設計有效提高了生產工藝的標準化程度，計算機數值控制可以嚴格控制產品生產，產品數據庫系統可以將各種數據信息及時、準確處理。通過各個子系統的共同協調作用，使信息管理的系統化、自動化水平大大提升。

5.1.2自動化物資供輸系統。自動化物資供輸系統包括自動化的軟件系統、單機自動裝置、自動輸送設備三部分構成，是整個自動化系統中一個關鍵的子系統。通過自動化物資供輸系統，裝卸機械可以實現自動、持續、循環地裝卸，裝卸機械能按照設計程序進行自動組裝、搬運，自動進行試驗、調試、驗收，獨自構成一套自動制造流水線系統，取代了人工的裝配，最大程度地減少人工勞作和人為操作失誤，工作效率和產品質量得到提升。

5.1.3自動化檢測系統。隨著科技的不斷進步和自動化技術的日益發展，機械制造中使用的設備越加先進、復雜，很多新型部件和新型材料的應用，需要有先進的檢測系統進行產品檢測，智能設備診斷技術與識別檢測技術應運而生，促進了自動化檢測系統的成熟發展。

5.2未來發展趨勢

5.2.1智能化且數字化。機械設備運行工作中，智能化設置使機械設備的工作效率、工作質量提升，有效的保障了機械設備在工作過程中的安全、穩定性、持續、高效。機械設備在工作過程中一旦出現問題，機械設備智能化便以類似人類大腦的方式，進行科學的分析和處理問題。

5.2.2機電一體化。機電一體化技術是機械設計制造和機械自動化技術的有效融合發展的新型綜合性技術，主要融合了微電子技術、機械技術和電子電工技術，在機械設備運行過程中發揮著重要作用。

5.2.3虛擬化且網絡化。機械設計制造和機械自動化發展過程中，利用計算機網絡技術進行研究，與計算機網絡技術進行有機融合，能夠促進機械設計制造和機械自動化的深入發展，成為未來發展的必然趨勢。

5.2.4綠色化生產。當今在產品生產過程中，節能環保、降低環境污染成為新的目標追求，機械設計過程中要引進綠色化的概念，使機械在設計使用的過程中，減少對周邊環境的污染，不會對生態環境造成破壞。

6、結語

機械設計制造及自動化技術是一項綜合性學科，更好地滿足了社會生產與生活的需求。今后在進行相關技術研究中，要積極融入先進理念和經驗，采用有效措施，促進機械設計制造及自動化技術的長遠發展。

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