淺析機械設計制造及其自動化的特點與優勢及發展趨勢

劉婷婷

摘要：隨著一帶一路計劃的提出，我國工業品的輸出呈現出不斷增長的趨勢，為我國經濟的騰飛再次帶來了機遇。但機遇往往伴隨著挑戰，而且機遇越大挑戰就越大。要想在全球制造業競爭中立于不敗之地，機械設計制造及自動技術的引入不可或缺。與傳統機械設計制造相比較自動化機械設計制造技術更能適應瞬息萬變的市場需求，也更能展現制造強國的風范。本文就對機械設計制造及自動化技術做了概括性論述，并對其發展現狀，發展趨勢進行了簡要探討。

關鍵詞：機械設計制造;自動化技術;發展現狀

機械設計制造及自動化技術是傳統機械設計制造技術在融合了自動控制技術、計算機技術以及微型控制技術等現代前沿技術之后所形成的一門全新的技術。機械設計制造及自動化技術廣泛的應用于各種以機械工業為支撐的行業之中，是“中國制造”實施的基礎，更是“中國制造”邁向“中國創造”的強勁動力。可以說沒有高度發達的機械設計制造及自動化技術也就沒有實現制造強國之夢的可能。

一、機械設計制造及自動化技術概述

機械設計制造及自動化技術是一門新技術，所謂新的技術主要指的是這門技術的方法以及觀點與傳統相異，是站在自動化的角度去考慮機械的設計與制造，利用自動化技術的方法去實現機械的設計與制造。既是機械設計制造技術的升華同時也是自動化技術的應用創新。

機械設計制造及自動化技術就目前的發展狀況來看，在機械設計制造層面上主要是通過計算機數字化軟件來進行產品的概念設計，通過計算機圖形處理技術進行機械產品的三維虛擬構造^[1]，通過可視化產品零件虛擬加工技術來進行零件加工工藝過程的仿真，以及通過數控自動加工裝備進行產品加工的過程。

在機械產品功能層面上來看主要是指機械產品能根據用戶輸入的指令或者程序來自動完成特定功能、特定動作的程式化智能化技術。如工業機器人、無人機、自動化生產線等都屬于自動化機械范疇。

二、機械設計制造及自動化技術的特點以及優勢分析

機械設計制造及自動化技術的特點就是其相較傳統機械設計制造技術的優勢，可以從機械設計自動化、機械制造自動化兩方面來進行分析。

機械設計自動化與傳統機械設計相比，在設計方法方面的主要是前者通過計算機輔助設計以及有限元分析技術也就是我們常說的CAD/CAE技術、數據庫技術等可視化技術來進行產品的設計，這種設計方法極大的提升了產品設計的可靠性，避免了傳統機械設計以個人經驗為主導的主觀性。在設計流程方面機械設計自動化技術只需在零件特征庫中按照需求類別選擇零件的結構形式，然后在根據實際應用要求輸入結構尺寸參數即可完成零件的設計。這些特征零件庫中的零件往往具備良好的工藝性以及力學性能，是經過大量的工程實踐考驗的。這樣能有效的利用前人的設計成果，減小重復性勞動，大幅度提升勞動效率。

機械制造自動化與傳統機械制造相比，在制造方法方面傳統機械制造主要是通過各種機床完成毛坯到零件的加工，這期間由于加工工藝的限制，免不了會因為零件的定位裝夾而產生加工誤差，同時因為每一道工序完成后都需要人工進行尺寸檢測，因為量具的差異、測量方法以及人的主觀讀取的差異會使得零件產生測量誤差。由于這些誤差的影響，使得高精密零件的加工變得艱難，加工成本變得高昂。而機械制造自動化則能有效的避免上述精度問題的產生，主要是機械制造自動化技術采用CNC機床、工業車、銑、磨、鉆一體化加工中心甚至是自動化生產線來進行零件的加工。整個加工過程通過程序進行控制，通過精密傳感器來進行統一的檢測計量，幾乎能完全避免的人工操作所帶來的差異性。另外在制造效率上也比傳統制造高出許多，因為自動化制造技術極大程度上避免了工時的浪費，能人性化的實現人停機不停式的連續加工工作。

總之，機械設計制造及自動化技術極大的提升了企業生產的效率以及產品質量的可靠度，最大程度的拉近了設計與制造之間的距離。使得設計創新工作變得更加靈活，更加自由。

三、發展前景探析

機械設計制造及自動化技術的發展前景是無比光明的，不僅是因為應用范圍寬泛，應用成果豐碩，技術發展成熟更是因為這門技術本身所具有的包容性，因為包容使得其不斷的在吸收人類科技進步的養分，不斷的完善不斷的充實自身。未來機械設計制造自動化技術會不斷朝著智能化、光機電計算機一體化、設計制造一體化的方向發展^[2]。并且隨著人工智能技術的崛起，智能機械設計、智能機械制造距離我們會越來越近。

四、結語

機械設計制造及自動化技術為人們的生產生活帶來了翻天覆地的變化，使人們在驚嘆科學技術力量的同時看到了人類智慧的閃耀光芒。機械設計制造及自動化技術在我國的應用可以說已經碩果累累，但同發達國家尤其是制造業發達的國家相比還存在差異，仍有很長的路要走，仍需要我們不斷的奮進，為實現制造強國夢貢獻力量。

參考文獻：

[1]譚立鳴，湯樂，彭子佳.淺析機械設計制造自動化的特點與優勢及發展趨勢[J].汽車與駕駛維修（維修版），2017（11）：138.

[2]趙慧芳.淺析未來機械設計制造及其自動化的發展趨勢[J].自然科學：文摘版，2016（1）：00197.