機械設計制造及其自動化設計原則分析與應用探究

馮子琦

摘要：隨著機械制造業的快速發展，機械設計制造自動化已經成為行業發展的必然趨勢，能夠有效提升企業生產效率，因此如何有效掌握機械設計制造及其自動化的設計原則以及予以充分的應用是業內在不斷探索的內容。本文針對機械設計制造及其自動化在符合實際需求、運用方式簡單化、與其他技術結合方面的設計原則以及自動化應用的相關內容進行簡要闡述，以供參考。

關鍵詞：機械設計制造;自動化設計;設計原則;自動化應用

引言：機械設計制造是工業發展中的重要內容，然而市場競爭日益激烈，工業企業想要在市場中獲得充足的發展空間，就必須要通過機械設計制造自動化提升企業的綜合實力，但是在自動化設計方面必須要遵循相應的原則，才能夠保證機械設計制造自動化的應用達到最佳的效果。

一、機械設計制造及其自動化設計的原則

（一）符合實際需求

機械設計制造自動化是為了能夠讓機械設備得到充分的運用，自動化的水平也能隨之提高，實現為社會提供更多的便利。如果機械設計制造及其自動化只是以提高效率作為設計的原則，那么設計的內容就不會具備針對性，也就無法根據不同的需求來予以相應的滿足，畢竟相同的設計在其他方面并不會完全適用，極易造成過多不必要的投入、產能過剩和資源浪費的情況，而且投入使用的企業在生產效率上也無法得到充分提升[1]。所以，想要讓機械設計制造及其自動化能夠具有良好的針對性特點，就必須要在設計時遵循符合實際需求的原則，只有讓設計和制造出來的自動化機械設備能夠在各個不同的領域均予以充分運用，才能真正實現機械設計制造及其自動化的意義。

（二）運用方式簡單化

傳統與機械設計制造相關的設備在運用方式上相對復雜，形態和體積上也比較龐大，雖然在部件集成度方面水平較高，但是實際運用時的操作過程卻十分復雜，對相關工作人員的專業技術水平以及操作能力有著非常高的要求，需要具備相應豐富經驗的人員才能夠進行操作。只是在市場中這類人才的缺口比較大，嚴重限制了企業的生產運作的效率，也滯緩了企業的正常的發展。因此，機械設計制造及其自動化在進行設計時，必須要對運用的方式予以充分的考慮，以功能全面、操作簡單為必要的設計原則，降低工作人員的操作難度，更好的提升生產效率。

（三）與其他技術結合

機械設計制造及其自動化能夠設計和制造出許多滿足實際生產需要的設備，然而在設計過程中若只運用單一的技術手段，所能夠實現的功能是非常有限的，需要通過與其他技術的有效結合，才能夠將特定的設計內容予以實現。畢竟隨著科技水平的不斷提升，許多先進技術已經成為制造業中不可缺少的部分，機械設計制造領域也應當如此，才能夠創造出更多實用性強的產品。例如射頻識別技術的實現就是將機械設計制造工藝與通信技術進行了有效的結合，從而實現了滿足汽車、生產線等領域的需求，因此，機械設計制造及其自動化設計要滿足能夠與其他技術相結合的原則。

二、機械設計制造及其自動化應用的相關內容

（一）自動化生產

自動化生產是相對于傳統的人工生產而言的，從生產效率和質量上看，傳統的人工生產效率較低，需要大量的人力投入才能提升效率，而且容易受到諸多因素的干擾，不僅無法保證正常的生產，還會產生質量問題。自動化生產在人力資源方面的需求量相對較小，生產效率與質量情況取決于機械設計制造及其自動化設計的技術水平，技術水平越高，自動化生產的能力就越強，生產的效率就會得到大幅提升，產品的質量也不會受到的過多的影響，例如許多企業都投入使用的全自動化的生產線，不僅無需在人力方面予以過多的投入，只需要根據實際情況在特定的崗位配備相應的值守人員，保證生產線能夠正常運作即可，所有的生產環節都能夠以機械設計制造自動化作為基礎來自動運作，生產效率能夠在原有基礎上得到極大的提升，而且出現產品質量問題的概率也被降到了最低。因此，通過對機械設計制造及其自動化設計的有效運用，能夠有效的提升企業的生產能力，打破傳統人工生產線在人力資源上的過多投入，從根本上提高企業在生產效率和產品質量。然而目前自動化生產中還存在著較多的問題尚未得到完善，需要相關領域加大對機械設計制造及其自動化設計的重視程度，不斷的將當中存在的疏漏予以解決，提升自動化生產的整體技術水平，便于更好的應用到其他領域。

（二）自動化管理

自動化管理也是機械設計制造及其自動化設計的重要體現，通常情況下，自動化管理需要與其他技術相互結合，從而讓原本復雜的處理過程變得簡單化。例如射頻識別技術能夠將計算機技術、通信技術以及機械設計制造進行充分的融合，實現射頻識別裝置中閱讀器與標簽間的非接觸式通信，這種技術能夠應用于汽車定位、停車場門禁、倉庫管理等諸多方面，或者在工業中對設備進行維修時，能夠對設備狀態進行檢測的儀器是機械設備，至于發射的檢測信號能夠檢測到相應的故障信息和狀態信息，這些信息會以信號的形式傳回設備中，并轉換成相應的表現形式，能夠便于專業人員進行維修。類似的應用還有人臉識別、聲音識別等。另一方面，物聯網也是自動化管理的另一種體現，能夠通過各類傳感裝置以及通信技術，與普通物理對象進行互聯，實現對普通的物體進行有效控制的目的，其中普通的物理對象就是機械設計制造的設備和裝置。

（三）人工智能

隨著科技水平的不斷提升，機械設計制造及其自動化設計的水平也越來越高，應用的方面也變得更加廣泛，其中應用最多的便是人工智能。相比自動化的生產和管理，人工智能具有更高的靈活性，相當于為機械設計制造出來的自動化設備安裝了大腦，讓自動化的設計不再是單純的執行或者在限定的條件下進行重復操作。人工智能中包含語音與圖像的識別、自然語言處理以及專家系統等功能，通過將這些技術予以合理、有效的結合，能夠讓相應的機械自動化設備變得更加智能化，也具備交互等方面的能力。常見的有人工智能機器人等，這類機器人能夠依照已經嵌入到機械自動化設備中知識庫的內容進行自動判斷，再結合自然語言處理功能和語音轉換功能，達到具備交互的能力。人工智能還能夠運用在許多重要的場合或者是專業性較強的行業，比如銀行、醫療等領域。也可以運用到特殊的領域中，例如化工領域中對某些特殊材料進行合成時，人工智能能夠根據配比情況找到知識庫中的相關算法模型，從而實現對合成結果的預測，對相關人員有著極大的幫助。與此同時，人工智能還讓機械自動化設備具備較強的學習和記憶能力，例如車載系統能夠記錄駕駛員的操作習慣、坐姿等方面，在汽車啟動后對方向盤、座椅以及空調等方面進行自動調節，減少駕駛員不必要的重復操作[2]。

結論：綜上所述，企業通過機械設計制造自動化能夠有效消除傳統機械設計制造工藝的缺點和弊端，從根本上實現提升企業的生產效率，確保企業得到平穩發展。然而在實際機械設計制造及其自動化設計過程中，必須要依照企業實際需求，并與先進的技術手段相結合來進行研發，而且要確保操作的方式合理且簡單，才能夠保證機械設計制造自動化在企業中得到充分的運用。

參考文獻：

[1]羅星.機械設計制造及其自動化應用的研究[J].城市建設理論研究（電子版），2017（04）：223-224.

[2]胡遠志.機械設計制造及其自動化應用分析[J].湖北農機化，2019（01）：49.