機械設計制造自動化特點和優勢及發展趨勢探析

陳志祥

摘 要：傳統的機械制造技術較為落后，不符合當前社會發展的高需求，因此在其中就運用了自動化技術，并且綜合了各項先進技術的優勢，進而全面提升了生產的速度及質量。而當前隨著各領域需求的進一步提升及先進技術的不斷研發，機械制造未來還將朝著微型化、數字化等多個方向發展，本文就對這一問題進行了詳細的探討與分析，并對發展趨勢進行了詳細介紹。

關鍵詞：機械設計制造；自動化；優勢；發展趨勢

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.024

0 引言

自動化技術的應用與當前社會發展的需求是相適應的。目前機械制造已經具備了智能化等多項優勢，使產品的生產質量在原有基礎上得到了極大提升，但由于當前環境污染問題較為嚴重，因此其未來必然會朝著綠色化的方向發展，同時，為了減少能源的消耗，機械制造還將逐步實現微型化，本文就對這一問題進行了具體分析。

1 特點和優勢

（1）智能化。與傳統的機械設計相比，自動化技術最大的特點在于其完全實現了智能化，這主要是因為其中應用了多項先進的科學技術，并實現了不同技術的融合，這在突顯各項技術優勢的同時就使得機械制造的智能化效果更加突出，這也是機械設計最為顯著的一個特點。

（2）機電一體化。產品的研發通常都以內在需求的滿足作為基本目標，在應用自動化技術的過程中就可達到這一要求，其能使產品滿足期望的功能需求。在應用自動化技術之后能夠使輸入量達到要求，進而使產品的內在功能符合預期目標[1]。這主要是因為自動化技術的一體化功能在發揮作用，其能夠順利實現功能設計及制造等多個環節的融合，使產品的功能更加完善，進而滿足產品研發的內在需求。這也是當前機器開發的一個重要支持力量。

（3）產品優化。當前社會各界對產品在質量上的要求越來越高，因此在產品改造與升級的過程中就需要用到自動化技術，其主要應用于系統控制階段，在此過程中自動化技術可充分發揮其檢測及控制等多項功能[2]，進而使得產品的結構能夠在原有基礎上進一步得到優化，順利實現升級。另外，自動化技術還能夠對產品的功能進行全面分析，進而在此基礎上研發出功能更加完善的機械產品。除此之外，自動化技術當前還在不斷發展的過程中，通過研究能夠使其功能越發完善，這對于促進產品的進一步升級具有重要作用。

2 發展趨勢

（1）網絡化。網絡技術的應用對于推動機械制造的進一步發展具有重要意義，盡管當前在生產過程中應用了一些網絡方面的技術，但應用范圍較小，因而未能使得網絡技術充分發揮其作用。例如當前就經常發生設備故障時相關人員不在操作現場的問題，因此必須充分利用網絡化技術的特點，使其能幫助操作人員自動處理系統故障，進而使設備不會因人員不在場而暫停運行，有效保障生產質量。

（2）數字化。數字化指多項技術的融合，主要包括制造、計算、網絡等技術。制造企業的信息存在形式多為數字，在傳達過程中主要依賴的是網絡，而數字化技術的應用不僅有利于信息的整理與分析，同時還能夠進行制造與生產。另外，通過應用多項數字化技術能夠在最短時間內完成信息的重組，這對于仿真產品的設計與加工具有十分重要的作用，同時還可直接應用到產品原型的制造過程中，使生產速度在原有基礎上有所提升，進而滿足市場的高需求。

（3）虛擬化。以往在生產產品的過程中必須首先進行圖紙的構畫，并在此基礎上對設備進行測試，但這種處理方式需要花費大量的人力和物力，使得企業即使投入較大的成本也只能獲取較小的利益，因此當前就可運用一些先進軟件，使其能夠對設備的運行狀態進行試驗，并采取虛擬化的試驗方式，之后與制造要求進行對比與分析，這樣就能夠在明確問題的基礎上對制造技術進行調整，并且這些操作環節都是通過網絡進行處理的，因而能夠有效保障企業的經濟效益。

（4）微型化。早在一個多世紀以前就已經開展了關于微型化方面的研究，其另一個名稱為電子機械。微型化所指代的產品尺寸小于1cm，之后經過不斷的研究又在持續細化，逐步變為納米和微米[4]。微型化具備許多十分突出的優勢，主要體現在其具有極強的靈活性，并且對能源的消耗量十分之少，在醫療等領域能夠發揮十分顯著的作用。但當前在實現微型化的過程中還需不斷進行微型技術的研發，進而對產品進行精細化加工。隨著當前此方面研究力度的不斷加大，相信微型化在不遠的將來就會實現。

（5）綠色化。由于當前環境污染較為嚴重，因此綠色化必然會成為自動化技術的一個發展方向。要想實現綠色化發展，首先必須選擇符合綠色要求的材料，即在產品制造及處理的整個過程中不會對環境造成任何破壞，并且不會對人的生命安全構成威脅。另外，在選擇過程中最重要的是考察材料是否具備實用性這一功能，而不是通過外觀來吸引人的注意力。其次是綠色設計，應用該類型技術的主要目的在于對產品進行維護與回收，并且使其能夠重復利用，這樣就能夠有效減少對資源的消耗量，但這對于設計人員來說也是一項十分艱巨的任務，其不僅要滿足市場的需求，同時還要不斷提升產品的綠色功能，因此當前還必須在此方面加大研究力度。下面就通過圖表的方式對這五種不同的發展趨勢進行詳細介紹，如表1所示。

3 結語

總而言之，自動化技術的應用幫助企業節約了更多的人力資源成本，并且完善了設備的性能，進而有效提升了產品的生產效率，但這并不意味著自動化技術已經足夠完善，當前還必須在原有基礎上不斷進行研究，使其能夠朝著虛擬化及網絡化等多個趨向發展，本文就對這一問題進行了深入探究。

參考文獻：

[1]劉超.我國機械設計制造及其自動化發展方向的探討[J].河南科技，2013（06）：106-108.

[2]吳永利.機械制造技術新發展及其在我國的研究和應用[J].機械制造與自動化，2015（02）：4-5.endprint