淺析機械設計制造及其自動化應用

劉海霞

摘 要：21世紀科學技術高速發展，各行業要順應時代潮流，實現跨越式發展，必須加強行業科學技術研發應用。機械制造行業起步較早，機械設計制造及其自動化是信息技術時代發展起來的融合多種機械技術的綜合學科，自動化技術的有效普及能夠增加機械設計制造的穩定性，提升行業生產效率和產品質量。本文首先介紹了機械設計制造行業的發展現狀，然后著重分析了自動化技術在機械設計制造行業的應用優勢，最后合理預測了機械設計制造及其自動化應用的發展前景，旨在促進我國機械設計制造行業適應時代潮流，健康可持續發展。

關鍵詞：機械設計制造；自動化技術；應用

1 機械設計制造行業發展現狀

改革開放以來，我國經濟快速發展，國民生活質量逐步改善，生活需求不斷提高，機械設計制造行業標準也逐級升高。機械設計制造是工業發展基礎行業，其發展質量與各行業發展關系密切。自動化技術在20世紀末期興起，伴隨科學技術發展逐漸向智能化方向轉變。

我國目前積極發展機械設計制造及其自動化產業，但由于我國工業發展起步較晚，工業技術水準不成熟，因此當前的機械設計制造水平與發達國家相比還存在一定差距，具體表現為：1）機械設計制造行業起步晚。機械設計制造行業是惠及生產、生活的重要行業，要在保障產品質量的前提條件下，提高產品制造效率。我國機械設計制造行業起步較晚，技術水平低于發達國家，產品質量性能有待提升。2）專業技術人才匱乏，我國機械設計制造行業正在向自動化方向積極轉變，但存在嚴重的技術人才儲備不足問題。目前機械設計制造行業技術人員包含兩部分，一部分是年老一輩，技術熟練程度高，但缺乏系統的專業知識技能培訓，難以進行技術創新；另一部分是年輕一代，他們具備專業學歷背景，但是工作經驗不足，缺乏實戰經驗，技術水平創新發展停留在理論階段。3）網絡安全問題。目前我國機械制造行業積極開展技術創新，引進國外先進設備和網絡技術，但由于網絡發展不健全，存在諸多網絡安全隱患。

2 機械設計制造及其自動化應用

2.1 柔性制造技術

柔性制造技術即柔性自動化生產技術，是指能同時自動完成不同產品的制造、加工、裝配、監控等過程的先進生產制造技術，其核心是數字控制技術，其先導是工藝設計，其發展依賴于計算機技術發展。柔性制造技術在機械設計制造行業中的應用主要體現在技術性操作環節，縮短投產準備時間，提高機械生產制造效率，降低成本。此外柔性自動化生產技術具備高效性和靈活性，以計算機系統為基礎，可以減輕工作人員工作壓力，還能避免人工操作失誤。此外計算機系統具備實時監功能，能夠及時反饋設備和產品的運行狀況，科學動態調整生產計劃。

2.2 機械制造過程機電自動化技術融合

自動化技術在機械設計制造行業的運用，主要體現在機械制造過程和機電自動化技術之中，具體包括機械設備檢修、維護、識別等。機械設備安全穩定運行是生產效率和產品質量的必要保障，在實際生產過程中技術人員可以應用技術識別等手段加強設備信息分析監測，及時發現設備故障，并有效保存設備故障信息數據為后期設備保養維護提供數據支持。目前機械設計制造應用領域不斷擴大，醫療、軍事等行業都對機械制造產品提出了微型化需求，因此要加強自動化技術和微型化制造技術有機融合。此外自動檢測技術中的基礎設備儀器和傳感器有機結合，能夠有效減少人力資本消耗，保障產品質量，目前應用普及面逐漸擴大。

2.3 計算機綜合制造系統

機械設計制造包含多種技術，計算機綜合制造系統能夠將各單項設計制造技術有機融合，并構建標準數據模型和信息共享平臺，實現制造過程全局監控，提高生產效率。計算機集成制造系統通常體現在并行工程之中，根據生產市場需求合理調整產品生命周期、縮短研發制造周期，減少設計維護投入。

3 機械設計制造及其自動化的行業發展前景

目前科學技術發展日新月異，自動化技術正在從簡單自動操作向智能化方向發展，應用領域日益擴大，增加了人類生產生活的便捷性。信息化、綜合性是未來機械設計制造及其自動化行業發展的主要方向。

3.1 數字信息化

數字技術在機械制設計造行業的應用，是指將機械設計和機械制造生產的信息轉化為數字信息，通過計算機系統進行數字化分析處理，一方面能夠進行在線虛擬產品設計，提高產品設計的精確性，并縮短產品設計周期；另一方面能夠提高產品生產計劃的準確性，保障產品生產效率和企業經濟效益。

3.2 集成化

目前我國機械設計制造行業中采用的自動化技術只是局部生產自動化，還不能將整個生產過程有機融合實現設計、生產、管理、運營一體化。因此集成一體化是未來機械設計制造行業的研究重點之一。

3.3 智能化

自動化技術最初只能代替人類進行簡單的重復操作，自動化程度低。智能化能夠利用計算機系統加強機械生產全程監控，智能分析生產過程數據信息，預警生產故障，減少生產失誤、保障生產過程安全高效。還可以在機械設計制造自動化技術之中增加心理學技術成份，加強機械自動化生產過程的人性特征。

3.4 多元化

機械設計制造及其自動化是融合了設計、生產制造、自動化等高科技技術在內的綜合性學科，具有綜合性和多元性。因此在未來發展過程中必須加強多學科融合發展，才能有效提高機械制造效率，促進機械設計制造及其自動化學科持續發展。

3.5 綠色節能化

人類生存離不開資源，但目前人口較多，資源消耗較快，因此我們不僅僅要考慮機械制造行業的生產效率和產品質量，還要著重考慮生產過程的綠色性和節能性，盡量選用節能原材料開展生產，高效利用生產原材料，增加原料利用率和循環使用率，減少廢棄物排放。

綠色是持續健康發展的必要條件，將綠色思想融入機械設計制造行業，能夠降低械制造行業的環境污染，確保行業健康可持續運行。

3.6 科技專業化

機械設計制造產業發展水平受技術人員專業水平制約。我國目前機械制造專業人才儲備嚴重不足。因此國家應該加強機械設計制造專業人才培養，可以通過與國外大學、企業等合作，學習發達國家的技術和創新思維；可以創建專業技術培訓機構，對相關技術工作人員進行專業技能培訓；還可加強企業高校合作經營，根據企業發展需求設置相關專業，并采取優惠政策吸引優秀學生報考。專業技術人才儲備充足，能夠加強機械制造行業技術創新，還能夠增強先進技術普及范圍。

4 結語

綜上所述，機械設計制造行業是我國現代工業發展的重要部分。信息技術時代，機械設計制造行業應該積極引進自動化等前沿技術，循序漸進的實現行業良性轉型。目前機械設計制造行業發展趨勢良好，但還存許多可以優化處理的細節，可以通過加強產業技術人才培養，促進機械設計制造和自動化技術無縫銜接等辦法，促進我國機械設計制造及其自動化領域可持續高效發展。

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