機械設計制造及其自動化的設計原則及發展趨勢

孔祥宇

【摘 要】近年來，我國的機械制造水平顯著提升，間接帶動了其他行業的發展，并且極大的促進了社會的現代化與自動化進程，在提升我國的綜合國力與競爭力等方面做出了不可磨滅的貢獻。本文分析了機械設計制造的特點、自動化設計原則以及未來的發展趨勢。

【關鍵詞】機械設計;制造;自動化;設計原則;發展趨勢

新時期下，我國正處于市場經濟體制深入改革、創新的關鍵階段，機械設計制造行業在迎來新的發展契機的同時，也面臨行業內的激烈競爭。如今，機械設備的實用性、可靠性有了極大提升。尤其是自動化技術的引入，更為機械制造行業的長遠發展注入了鮮活的生命力。

1.機械設計制造及其自動化特點與設計原則

1.1特點

隨著自動化技術的不斷發展與應用，機械制造行業的整體水平也得到了飛速提升。而且機械設備的自動化也是整個行業未來的發展方向。機械設計自動化是一個綜合性的概念，設計自動化系統時，需要滿足輸入端對輸出值的要求，樹立“一體化”的觀念，將機械設備的設計、制造、功能看成一個不可分割的整體。

1.2設計原則

1.2.1實用性原則

自動化設計的根本目的是提高機械設備的運行效率，以更好的滿足社會生產所需，節約人工勞動力，提高生產和制造效率。設計機械設備時，應該充分考慮到實際的生產需求，讓產品能夠真正服務于工業生產，充分體現出機械設備的優勢。

1.2.2便捷性原則

經過多年的發展，機械設備早已與人類的生產、生活密不可分。從設計之初，機械設備的核心價值便是解放人工勞動力，節約人力資源。為了方便人們的使用和操作，機械設備的設計也應該充分體現出便捷性的特點。

1.2.3廣泛性原則

與人工勞動力相比，機械設備的生產效率更高，當然也有一定的操作難度。即便如此，在各行業領域中，機械設備都有著極為廣泛的應用。作為技術人員，不僅應該熟悉機械設備的基本構造、功能，還應詳細了解各項參數，優化設計方案，增加機械設備的功能，以更好的投入到不同行業領域的生產中。

1.2.4環保性原則

機械設計制造的過程需要消耗大量能源，而我國的能源正處于日益緊張的形勢，隨著工業化進程速度的加快，環境污染問題日益嚴峻。作為社會生產、生活不可或缺的機械設備，必須秉持“綠色環保”的設計理念，這既是企業義不容辭的責任，更是促進我國經濟穩定、持續發展的必要條件。

1.2.5效率性原則

在沒有機械設備的時代，人工生產最大的不足之處便是精確性太差。機械設備的廣泛應用，極大的提高了產品生產過程中的精準度。對于企業而言，生產效率直接關系到經濟效益，在人工勞動被機械設備替代后，生產效率獲得了質的提升，這既是機械設備最大的優勢和特點，也是必須遵循的設計原則，否則，機械設備將會失去其自身價值。

2.機械設計制造及其自動化的發展趨勢

2.1數字化趨勢

全新的信息化、數字化時代已經到來，機械設備的制造和設計同樣要緊跟時代步伐，盡快在技術層面實現數字化，包括圖紙存儲、設備參數的數字化，以提高設計圖紙的科學性、準確性，讓人們可以根據自己的個體需求來儲存、調取圖紙。數字化技術還能在各種生產故障中起到預警作用，讓機械設備始終保持良好、穩定的運行狀態，消除工業生產中的安全隱患，提高生產的可靠性與安全性。此外，運用數字化技術，還能保證各個生產環節的有序開展，實現遠程操作。

2.2網絡化趨勢

如今，互聯網已經滲透到各個行業領域，實現了信息的實時、快速傳遞和共享，為人們的日常工作中提供了諸多便利。機械設計制造行業同樣如此，正朝著網絡化、微型化的方向發展，并且和各種先進的技術手段結合在一起，構建了全球生產的一體化發展模式，極大的提升了企業的核心競爭力。機械生產制造出的各種類型的產品，可以直接利用互聯網推廣，進入國際市場，滿足不同客戶的個體化需求。網絡化是隨著計算機水平不斷提高應運而生的一種嶄新的發展趨勢，在互聯網時代，網絡檢測技術、網絡遠程控制技術已經基本普及，企業在生產過程中，也全面樹立了機械自動化理念。然而，如果機械設備出現故障，同時又沒有技術人員現場指導，不得已只能暫停設備運行，等待技術人員維修。如果采用計算機模擬人類的生產方式，便可以及時發現、自動處理一些小失誤，不必等人員到場，不僅降低了故障發生率，還能提高故障的處理效率。

2.3微型化趨勢

微型化指的是，生產不同類型的產品時，能夠大幅度提高產品的精準性，比如各類型機械設備的零部件尺寸能夠更小、更精細，甚至還可以向微米、納米的趨勢發展，機械設計也必然會朝著更加低耗、靈活、微小、便利的方向去改進，從而節約儲存空間，降低人力搬運的強度。站在企業的角度，投入資金用來改造體積大、靈活性差的機械設備，可以避免啊資源浪費，節約生產成本，通過優化機械設備來提高生產效率。微型化調整機械設備，是機械制造行業未來發展的全新途徑，也正是因為機械設備越來越精細和微小，所以需要更高端、更先進的技術支持。

2.4綠色化趨勢

近年來，我國的經濟形勢良好，人們的物質水平得到極大改善，環境保護意識也越來越完善，上到國家政府，下至普通百姓，都普遍意識到環境污染對人類生存、發展以及日常生活、生產造成的嚴重危害，因此越發重視環境保護。環保已經成為各行業領域的發展趨勢，更是長期生產中必須堅守的原則。人們保護環境的愿望越強烈，就越能自發性的糾正可能給自然環境造成破壞的行為，營造良好、健康的環保氛圍，從根本上遏制環境惡化以及自然能源的日益枯竭。縱觀現階段機械制造行業的發展現狀，發現行業內都普遍對環境保護非常重視，而且正朝著綠色化的趨勢發展。在制造環節，盡可能選擇綠色、無污染材料，在滿足生產需求的同時，還能進行回收再利用。制造出的產品也有綠色標志，在大規模綠色產品的生產中，可以有效控制成本投入，間接提高了企業的經濟效益。站在現實的角度，綠色化生產也能滿足社會大眾的需求，充分開發、利用綠色環保技術，可以節約大量生產材料，提高機械設備的整體利用率。

2.5整合性趨勢

這也是機械設計制造行業呈現的最突出的一種發展趨勢，“整合性”主要指的是將各種中能夠不同的信息技術類型有機的融合在一起，合理利用與實際需求相符的機械技術，并將技術同步到相應的機械設備中，充分滿足實際生產所需。大部分情況下，機械設備都處于比較復雜的工作環境中，但多種技術的相互結合，可以保證機械設備高質量、高效率的完成生產制造任務。機械設備在發展過程中，必然會跟隨時代步伐，朝著智能化、自動化、數字化的趨勢轉變，無論是運營還是管理，都可以立足于智能化技術，提高機械生產的精準性，構建自動化的監管體系，逐漸取代人工管理模式，彌補人工管理的不足，減輕工作人員的負荷。

結束語

綜上所述，機械制造行業引入自動化、數字化、網絡化、微型化等技術，能夠優化產品結構與資源配置，減少能源消耗，促進行業的健康發展。

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（作者單位：黑龍江龍煤礦業工程設計研究院有限公司鶴崗分院）