機械設計制造及其自動化的特點、優勢和發展探討

李正強 錢申卿

摘 要：在我國制造業現代化發展路程當中，機械設計制造及其自動化是前提基礎和原動力，現如今我國機械制造行業發展速度迅猛，自動化發展趨勢已經成為必然。本文就機械設計制造及其自動化特點，優勢以及發展進行了探討。

關鍵詞：機械設計；制造；自動化；特點；優勢；發展

1 機械設計制造及其自動化的特點

和以往傳統機械設計制造相比較而言，現代化機械設計制造及其自動化，不只是技術方面的簡單綜合，而是在現代化先進理念和技術充分結合基礎之上，真正實現機械設計制造過程電子系統和高精密的控制。以往傳統模式當中的機械設計制造過程基本上都是以人為操作為主，所以對操作人員專業技術水平和綜合素養都有著較高的要求，為了更好的確保操作的精準性，整個操作過程都變得更加復雜，這就在一定程度上降低了生產效率。但是自動化技術在機械設計制造過程當中的合理應用，整個生產過程都是由電腦程序進行操控完成，不但有效提高了操作精準度，而且還大大減少了對各種資源的損耗，有效提高了生產效率和生產質量。隨著科學水平技術的不斷提高，特別是紅外線技術在機械制造行業當中的應用，有效推動我國機械制造水平的快速發展。該項技術在機械設計制造及其自動化管理工作方面也具有一定程度的應用。

2 機械設計制造及其自動化的優勢

2.1 提高效率，保證質量

自動化技術在機械設計制造行業當中的應用大大提高了實際生產效率和生產質量。特別是人工智能技術和互聯網的應用實現了對生產流程設計工作的有效優化，這樣就可以在實際生產過程當中節省很多時間。同時自動化技術的應用還節省了大量的人工勞動量，避免人為因素對生產流程造成過多影響和制約，提高生產精準性，大大降低不合格產品的發生幾率，同時還有效確保了產品質量的一致性。

2.2 確保穩定性，增強可靠性

以往傳統機械制造設備在出現故障的時候，基本上都是有維修人員對故障進行檢修和排除，不但維修工作量大，而且需要花費很長時間，這就嚴重影響了企業生產效率，而且設備在實際運行過程中存在較大的安全隱患。自動化技術的應用，實現了對設備運行過程的實時監測，一旦出現故障便會及時報警并第一時間采取相應的處理措施。具體步驟為：機械設備內部提前設置的程序可以對設備運行狀況進行自動掃描和體檢，一旦發現隱患就會自行修復，從而更好的確保了設備運行過程的穩定性和可靠性。除此之外，設備的自我檢測和修復大大降低了設備構件一些不必要的磨損，有效延長機械設備使用壽命。

2.3 操作簡便，應用廣泛

自動化技術在機械設計制造行業當中的應用，操作非常簡單，只需要提前在設備當中設置一定的控制程序，通過一個按鈕就可以啟動自動操控系統，從而實現對設備整個運行過程的自動化控制。這種生產模式不但適用于以往傳統的批量化生產，而且還實現了多功能的組合，結合用戶實際需求進行個體化設計。這樣在不改變機械設備物理特性的同時，只需要對自動化程序進行適當調整就可以實現對不同產品的生產。這樣就很好的克服了傳統機械功能單一的缺陷，從而使得其可以被更加廣泛地應用到產品設計個制造過程當中。

2.4 減少資源浪費

機械設計制造產業的自動化，在很大程度上能夠杜絕浪費，減少一些不必要的損失。傳統的機械設備在資源消耗上經常出現大量的浪費，在生產過程中由于機械自身設計不夠精密等原因，在很多環節都會浪費資源，這與我國現階段提倡環保、節能的理念格格不入。相對于傳統機械設備，自動化機械設計具有節能方面的優勢。由于自身程序的緊密與精細，可在很多傳統機械做不到的地方進行精密操作，減少大量的資源浪費，為機械設計制造企業降低了生產成本，同時提高了市場競爭力。

3 機械設計制造自動化的未來發展趨勢

3.1 智能化

自動化技術在機械設計制造當中的應用，其實已經實現了一定程度的智能化，但還不夠全面，隨著科學技術水平的不斷提升，智能化將是機械設計制造行業一個主要的發展趨勢。將電子制造技術和多種現代化科學技術充分應用到機械制造行業，對機械制造功能進行不斷擴充，不斷完善產品生產制造體系，逐步實現機械設計制造過程的全自動化模式，有效提高產品生產效率和生產質量。我國目前絕大多數工廠都逐漸由勞動密集型產業向著自動化無人工廠轉變，將具有價格優勢的機械設備應用到實際生產過程當中，有效降低人工勞動成本。除此之外，機械設備自動化生產過程可以將誤差控制到最低，有效提高產品合格率，同時還減少了生產材料不必要的浪費，降低生產成本。機器視覺，人工智能技術還有深度學習技術的應用可以更好地推動機械設計制造行業向著智能化方向發展，將制造過程當中錯誤發生的幾率控制在一定范圍之內，當設備出現常見故障的時候，不需要人工干預就可以自動進行修復。

3.2 網絡化

傳統機械設計制造過程會在很大程度受場地條件的制約，生產過程不但需要大量人工勞動力，而且當機械設備出現故障的時候，去要安排專業技術人員對故障進行排查，這樣就會浪費很長時間，嚴重影響著企業的正常生產與運營。隨著科學技術的不斷發展，特別是互聯網時代的到來，自動化遠程監控技術被應用到機械設計制造行業，通過互聯網技術可以實現對整個生產過程的實時監控，將每個生產環節都緊密聯系在一起。無論哪個環節出現問題，都可以讓相關技術人員對其進行快速解決和處理。比如，部分企業可以結合自身發展狀況，構建合理的網絡內部管理系統，由相關管理人員對產品的設計和整個生產過程各項數據進行實時監督，一旦發現問題應該第一時間反饋給相關工作人員，然后制定相應的解決方案。

3.3 虛擬化

虛擬化也是機械設計制造及其自動化未來發展的一個主要方向。我國以往傳統機械設計圖紙基本上都是依靠人工手繪，一旦某個環節出現問題，就需要對整個圖紙進行調整和修改。反復多次修改不但需要耗費大量的人力物力和財力，而且還會嚴重影響實際生產效率，可見人工手繪設計圖紙已經不能很好的滿足現代化市場發展實際需求。虛擬化其實就是利用現代化互聯網技術將產品實際生產過程和最終生產出的樣品通過計算機進行呈現，如果發現問題，只需要對個別數據進行修改和調整，這樣就有效提高了圖紙設計效率和質量，同時也避免了對設計圖紙內容的大篇幅調整。在機械設計制造過程中合理應用虛擬化技術不但可以節約設計和生產成本，而且還可以有效提高生產效率，為企業創造更大的經濟收益。

3.4 環保化

這些年我國大力倡導低碳環保節能理念，機械設計制造及其自動化同樣也不例外，只有將環保理念充分應用到實際生產過程當中，才能更好地確保機械制造行業的可持續發展。前些年我國經濟的迅猛發展給自然生態環境帶來了非常嚴重的破壞，其中制造業就是最為主要的一個污染來源，所以環保化是目前機械設計制造及其自動化發展過程中的一個必然趨勢。節能環保意識未來將會被廣泛應用到機械設計制造行業當中，要求將各種新型技術應用到自動化設計生產過程當中，將能源損耗降至最低。比如，電子設備數據傳輸技術的應用就就可以大大減少實際生產過程對紙張的應用，新型機械設備的應用可以在一定程度上減少對生產原材料的浪費，有效提高原材料利用率。

結束語

總而言之，以往傳統機械設計制造模式已經不能很好的滿足現代化社會發展實際需求，只有不斷引進現代化先進技術和設備，將自動化技術合理應用到實際生產過程當中，才能實現對整個行業的有效變革，更好地推動機械制造行業的長久穩健發展。

參考文獻：

[1] 王翠.現代化機械設計制造工藝及精密加工技術探討[J].設備管理與維修，2017（07）：27-28.

（作者單位：上海振華重工（股份）有限公司長興分公司）