機械設計及其自動化發展方向的思考

韓良通 金龍 朱國軍

摘要：機械設計及其自動化近些年隨著科技水平的不斷提高也在機械行業內備受關注，不僅能夠在很大程度上提高機械設備的綜合性能，并且帶領機械制造行業提前進入了一個全新的時代，這個時代充滿智能化和人性化，是科技的新時代，變革了企業的生產方式和人們的生活水平。因此，著力研究機械設計及其自動化的發展方向，對我國機械化進程有著重要意義。

關鍵詞：機械設計及其自動化;發展方向

科學技術的進步是在相對寬松的社會環境和科學研究潮流上不斷發展的。改革開放以來，我國以科學技術是第一生產力為宗旨，極其重視科學技術的發展。機械自動化水平有了進一步的提高，且正逐步應用于生活實際當中。當然相較于西方發達國家，我國自動化水平還是比較落后，因此，在智能化、集成化和實用性等方面，還有一定的空間需要新一代的技術人員來攻關，國家也應對機械工程及其自動化專業做政策上的傾斜。

一、機械設計及其自動化的優勢

機械設計及其自動化相比于傳統的機械設計，具有以下三大優勢：第一，技術上的先進性。運用先進的自動化、信息化以及機械化技術對機械設備進行更有效地控制，大幅度提高了機械設備的工作效率和產品質量，尤其是在比較惡劣的工作環境下，人工智能機械設備的使用可以代替人類進行作業，保證了人類的人身安全;第二，自我診斷的功能應用。在機械設備出現故障問題時，簡單的自我診斷也可以找到故障的具體位置，減少了維修人員的維修時間，甚至一些安裝自我修復程序的設備可以對簡單故障進行自我維修，提高了工作的穩定性和全性能;第三，節約人工成本。一些已投入使用的智能化較高的機械設備可以只需要人工控制，在工作周期內對工作設備進行監控即可，大大減低了人工成本。除此之外機械設計制造及其自動化具備不同的功能，能滿足人們的眾多需求，大大提高機械設計的使用范圍。

二、機械設計及其自動化在相關行業中的運用

機械設計以及自動化結合了現代技術手段以及傳統機電設備的綜合特征，在設計中利用計算機加以優化，最大程度實現其自動化和智能化的基本工作要求。在實際工作中，通過對于微電子技術與機械技術的結合，可在機電工程相關行業中參與產品設計、制造、質量檢測、開發等工作，也能在加工中心、機器人、微型機電系統等方面發展。并且，由于機械設計制造及其自動化行業的高度發展，以及其全面的功能性特征，逐漸成為了機械工程各行業中的基本科學技術，如已經廣泛運用在微電子工業和計算機工業，由于機械自動化系統具備對機械設備的精密化管理，其甚至在航空航天及各種武器裝備的研制與生產中都有著不可替代的作用。而隨著當前各行各業對機械設備的要求越來越全面，機械自動化設備也在朝著更加科學化、精密化以及多功能化的方向發展。

三、機械設計及其自動化發展方向分析

（一）區域網絡化

機械自動化設備的一大功能就是具有優秀的信息處理和自動化控制能力，通過數控機床來實施操作。但是在一些大型機械工程中，具體工作流程復雜，不易于控制產品的生產質量;而隨著網絡技術的不斷發展，可以通過機床聯網等操作可進行控制和管理，通過對個體編程、操作系統建模來實施自成網絡系統，將各機械設備通過信息傳導來連接起來，建立區域網絡化的管理運行模式，并利用中心計算機進行操作細節控制;當然，對于不同的產品，區域網絡系統能合理分配好各機床應該負責的工作范圍，在保證效率和前提的情況下合力開展;值得注意的，在區域網絡管理模式下，要防止電路故障發生引起的工作癱瘓。

（二）微型化

在大多數信息化、自動化設備在發展趨勢上都是逐漸步入微型化的方向，機械自動化系統也不例外，在國外已經初步研發出的微機械自動化系統，其尺寸甚至向微米、納米級發展。微機械自動化產品在工作中應該具備的特點是，體積小、耗能少、操作靈活，但是存在的設計難題是如何同時具備傳統機械設備的主體功能，并精心極高精密度的機械操作。這方面的發展前景就在于能減少企業中的工廠用地，能多安置機械自動化設備，但微機械自動化的加工產品限于需要采用采用超精密技術的設備。

（三）向綠色環保方向發展

隨著環保問題的國際化程度不斷加深，機械設計及其自動化的環保理念也在不斷提升。在設計中除了追求經濟效益和工作效率外，也要注重綠色環保理念的融入。機械自動化系統的耗能是很高的，并且會排放有毒有害氣體，在危害自然環境的同時也危害著人們的身體健康。因此，向綠色環保方向發展是機械設計及其自動化的一大發展方向。

（四）向模塊化方向發展

機械設計是復雜多樣的，這就使得眾多零件的同時使用出現困難，模塊化的發展從很大程度上解決了此問題。在模塊化標準的推行下，大大降低了機械設計的時間，節約了成本，也使得后期零配件的檢測維護更加方便。推行設計的模塊化規范，提高了企業的經濟效益，使得機械制造企業的批量生產變得容易，縮短工時。

（五）向機電一體化方向發展

早在上世紀70年代，日本機械制造行業就已經提出了“機電一體化技術”的概念，因此嚴格說機電一體化其實屬于傳統的機械設計制造技術。但是不容忽視的是隨著計算機信息技術的不斷發展和應用，機電一體化也獲得新的發展動力。當前的機電一體化技術較之以往有了很大的區別。筆者認為在未來機電一體化是機械設計制造發展不容忽視的一個重要研究內容，將會結合先進的計算機與信息技術、自動控制技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術等學科朝著光機電一體化、微機電一體化的方向發展。從而為傳統機械產品的更新換代提供強力支持，讓機械設計制造煥發出更加強烈的升級，促進機械制造行業的發展。

結語：

綜上所述，機械設計制造及其自動化必須把握好自己的發展方向，應該去遵循社會變革對機械制造行業提出的新標準。機械設計及其自動化技術擁有巨大的發展前景，該技術一直在迎合現代工業及生產的需求，但是工業產業飛速發展下，現有的機械設計與自動化技術能力和管理水平暴露出很多不足，面對自動化的大蛋糕，科研人員要提升自身素質，努力攻堅克難，爭取努力提高國家的科研技術水平，使我國科研發展邁向一個新的臺階，用不斷探索與創新的精神影響整個行業，兢兢業業使行業健康迅速發展。

參考文獻：

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作者簡介：

韓良通（1999.09.14）， 漢族，遼寧瓦房店人，機械設計制造及其自動化。