制造企業自動化發展的機械設計研究

[摘 要]在我國經濟快速發展的各個領域中，制造業尤為突出，但制造業在發展中正面臨著自動化的問題。因此，解決機械設計自動化問題非常重要，在機械制造業和自動化技術相結合的問題上，如何實現機械技術快速發展并將自動化應用于其中，對于提高企業生產效率以及生產安全性具有重要意義。文章介紹了我國制造業進行機械自動化的必要性，分析研究了國內機械設計自動化方面的現狀，在此基礎上分析了如何提高制造業機械設計自動化的水平，以實現生產的安全性和環保性。

[關鍵詞]機械設計；自動化；制造業

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2017.12.202

1 引 言

社會經濟的快速發展，導致各企業單位的競爭越來越激烈，而制造業若想在如此殘酷的競爭中生存和發展，就要尋找新的方法和途徑。機械設計自動化是隨著社會經濟飛速發展應運而生的新型工業設計，并在國內得到了飛快的發展。首先，機械設計自動化以經濟科學為基礎，在科學技術的基礎上不斷地改進和完善，結合一定的生產生活經驗。另外，機械設備的自動化水平是企業經濟效益的關鍵所在，員工必須深刻掌握設備的工作機制，要保證設備的正常運行，減少設備問題，或者要在設備出現故障時能及時地處理和補救。

2 我國制造企業進行自動化發展的必要性

雖然我國的制造業在機械設計方面取得了一定的進步，但卻是以大量的資源和能源為代價，對環境和生活帶來了極大的破壞，制造業在尋求發展的道路仍面臨著很大的困難。因此，我國制造業未來的發展道路必須進行機械設計的改進工作，最大程度上使機械制造更加地環保和安全。現代的制造企業若想在市場中取得重要的地位，就必須尋求一種現代化的、新的設計方法。現代化的機械設計方案應當是結合先進的設計理念和科學技術，不斷地進行方法創新，在保證效率的同時，提高產品設備的質量。隨著技術的發展，消費者對所需要的產品要求也隨之增高，制造企業必須更新產品規格，及時地生產出符合大眾觀念和科技發展的新產品，以滿足社會的需求。近年來，信息自動化在工業市場上得到了廣泛的發展和應用，不僅是我國工業制造方面的關鍵技術，同時也對我國制造業的發展有些強有力的推動作用。大多數的制造領域的企業家相信信息自動化在機械制造方面的重要作用。

2.1 自動化加快制造企業的轉型

制造企業在生產機械設備時利用自動化和信息化，可以加快大多數小型生產制造業的轉型。世界上一些比較著名的工業制造企業都在進行產業轉型，將自動化技術運用到機械設計、產品生產、企業管理等生產實踐中，進而提高自身企業的市場競爭力。有些制造企業善于抓住科技走向，是將先進科學技術引入到制造業中的先驅者，例如，將自動化技術應用到機械設計中、利用通信以及信息化技術的電子數據庫、將互聯網及無線通信技術應用到自動控制系統中，進而使得數控技術更加扁平化。目前我國國內制造業呈現兩種發展模式，一種是數字控制技術在制造業中的使用和發展；另一種是管控一體化，簡稱MCI。很多中小型的制造企業都加快對自身企業管理模式的轉變，其目的就是為了能在激烈競爭的市場經濟中取得穩定的發展空間。

2.2 信息自動化推動制造企業信息化發展

雖然我國機械制造水平相較于幾十年前已有了很大的進步，在企業規模和生產技術方面有了明顯的提高，但相較于世界上其他的制造企業，在應用范圍和普及范圍等方面還具有一定的差距，因此，利用信息自動化技術能夠推動制造企業向著信息化、自動化快速發展，運用先進的科學技術以及機械設計核心技術等，最終實現自身創造能力的提升。根據相關領域行業學者研究，信息化和自動化相結合是當前工業發展，尤其是制造業發展的必經之路，是其最終的發展趨勢，信息自動化在制造業中的應用可以實現企業利潤的最大化。

2.3 提高制造企業的生產效率

將自動化應用到機械設計制造中，可以有效地提升企業的生產效率和發展速度，減少對人力、物力的投入，同時可以優化產品的生產渠道，以達到降低工作人員的工作強度。機械設計的自動化為我國生產制造企業開啟全新的生產領域有著一定的推動作用，有助于提高產品的質量，增大制造企業的收益。吸收先進的科學技術是提高生產效率和生產安全性的關鍵手段，因此，需要不斷地優化和提升機械設計自動化的發展水平，引領我國的工業向著更好的方向發展。

我國諸多的中小型企業在很長的一段時間內得不到迅速的發展，這種情形嚴重地限制和阻礙了我國建立工業型社會的前進步伐。信息和科學技術的發展，以及信息自動化技術在中小型企業中的應用，為制造行業和工業化生產的發展提供了一定的推進作用。近年來，信息自動化已成為企業之間相互競爭的關鍵因素，同時也是提高企業競爭力的主要技術，其主要表現在：將現代先進的信息技術與有效的管理手段與機械設計技術相結合，以實現中小型企業向著自動化、數字化和智能化發展，完善各種機械設備和資源配置情況，使得各種生產活動實現最優化，以達到提升企業生產效率以及生產安全性，使企業效益能夠達到最大化。

3 我國機械自動化的發展現狀及存在的問題

3.1 機械自動化發展現狀分析

我國總體上對機械設計的研究相對較晚，但自20世紀以來，我國諸多研究學者及企業制造商付出了巨大的努力，以提高我國的機械設計整體水平，并不斷地進行改進和優化設計方案。與世界上制造業發達的國家相比，我國制造業還有許多需要學習的地方，因此，我們要認真分析研究當前國內機械設計自動化的發展現狀，完善機械設計方案，加快生產效率等。機械設計自動化指的是將自動化技術廣泛地應用于機械制造中，對產品的生產過程進行高效的管理，不斷地加快生產效率，提高生產過程中的安全性。

3.2 機械設計自動化應用原則

3.2.1 重視先進科學技術

機械自動化的發展離不開先進科學技術的發展，因此，在對機械設計自動化的使用中，應當重點考慮先進技術的優勢。例如，利用信息與信號處理技術，將人類無法識別的語言或信號進行轉化和識別，使得人們可以理解和使用；注重對各種先進機械設備進行加工和應用，以達到對復雜工序的簡單化和高效加工，節約設備成本，提高生產效率。

3.2.2 實現對設備功能的需求

制造業中任何一種機械設備的購買和使用都是為了實現產品需求，因此，不同的機械設備有著不用的功能和用途。機械設計自動化的使用也要滿足對設備的功能需求。一般而言，產品在生產過程中必須嚴格按照產品要求進行生產，盡量減少大批量生產的情況，并且要盡可能縮小產品之間的差距。另外，在生產產品的過程中，要不斷地總結經驗，對出現的問題進行總結，為后續的改進和完善做準備。

3.2.3 機械設計自動發展存在的問題

（1）制造企業自動化發展水平較低。當前，國內多數的機械制造企業在進行機械生產時，使用的都是一些相對落后的機械來進行產品生產，很少企業在生產過程中配備先進的機械自動化設備，也就是說，當前我國的制造企業自動化水平總體上較低。出現此種情況的原因主要有以下幾點：一是有些企業的管理觀點比較落后，并沒有清醒地意識到機械自動化的建設對企業自身發展的重要性；二是因為部分企業的資金成本有限，沒有足夠的資金支撐自動化的建設；三是由于目前國內機械自動化水平整體較低，自動化設備種類相對較少，并且在設備精度和質量上無法滿足產品生產的要求。

（2）制造企業發展水平高低不同。隨著經濟和科技的發展，我國的制造業取得了一定的進步，同時也促進了一部分機械制造業的發展，但從整體來說，我國制造企業之間的發展規模不一致，企業之間的差距較大，而這種情況是影響機械設計自動化發展的一個主要因素。另外，在我國的機械自動化企業中具有領先優勢的企業少之又少，缺少領先企業的引領，導致機械制造行業整體發展速度較慢，并且一些初期的企業仍沿用傳統落后的生產技術，沒有充分地將現代化自動化技術應用到其生產實踐中，嚴重地延緩了機械設計自動化的建設進度。

4 提高機械設計自動化水平的新途徑

4.1 加強新技術的投入和使用

中國的制造業的機械設計技術相較于世界上技術較發達的國家還是有很大的差距，尤其是在機械發動技術等方面，而機械發動機又是機械發動技術中的關鍵部件，在機械設計中有著不可代替的作用。因此，我國制造企業應當引進先進制造技術，提高本國機械制造業的創新能力，最大限度上進行高質量、低損耗、清潔高效的生產。在進行機械設計自動化的研究和創新中，在吸取和借鑒國外先進制造技術的同時，還要注意模仿情況的出現，注意中西方先進技術的差異給我國企業自身發展帶來的阻礙。目前，我國機械自動化設計要由以技術為中心的觀念向以人為本的理念轉換，提高機械技術對激烈市場的反應能力，以開發出具有中國特色的機械設計技術。

4.2 機械設計自動化的安全性和環保性有效結合

制造企業在進行機械設計自動化發展時，應當將機械設計的安全性和環保性有效地結合起來，制定安全環保的設計方案。第一，機械制造業要充分研究當前國內外的科研成果，并結合本企業所需設備和配置的產品生產要求，借鑒相關學科領域的基礎知識，進行實驗，為提高機械設計自動化水平提供理論基礎；第二，利用新型的工藝和技術實現環保產品的生產和制造；第三，在機械自動化產品生產完成或使用后，給予一定的回收和加工處理。

4.3 結合生產需要，提高機械設計自動化應用水平

現代化的機械制造業應改善傳統的產品生產方式，構建可變式自動化生產系統，迅速地應對市場的需求。可變式自動化生產系統指的是在進行機械生產中，對生產設備自動檢測，發現設備問題，利用計算機技術使得自動化柔性。但現階段發展中，真正將這種系統應用到生產實踐中的企業少之又少，因此，我們應當結合實際的生產情況，提高機械設計自動化的應用水平。

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[作者簡介] 姚辰熹（1995—），男，漢族，湖北孝感人，湖北工程學院機械學院本科學生。研究方向：機械設計與自動化。