機械設計制造的發展趨勢研究

于家勇 廉亞奇

（1.大連奧托自動化設備有限公司，遼寧 大連 116000；2.新東北電氣集團高壓開關有限公司，遼寧 沈陽 110000）

我國的機械設計與制造技術發展速度不斷加快，機械制造過程中機械設計與制造技術至關重要。在機械制造之前，需要對相關技術進行分析。制定機械制造技術方案，保證技術操作質量，對機械制造的發展起到了重要的推動作用。近年來我國逐漸從制造業大國轉變為制造業強國，機械設計及制造占據了相當重要的地位。不斷加強機械制造的水平，盡可能高地提高生產效率，是促進我國經濟飛速發展的重要保證。

一、智能化發展

隨著社會的不斷發展，人工智能已經大規模投入應用，人工智能應用已經成為大勢所趨。21 世紀初，機械制造及其自動化已經有了較大的進步，自動化水平大幅度提高，但是相對于智能化來說還是遠遠不夠。機械制造領域的智能化，就是對各種工業生產過程進行實時監控，盡可能地減少各環節資源浪費，進而優化生產模式，最終極大地提高生產效率和減小資源的使用。智能化的出現，可以使我國從勞動密集型產業向高科技產業進行轉化。近年來，計算機技術的應用越來越廣泛，也是實現智能化的重要工具。它有效地推動了產業的發展，使得工業生產的自動化、智能化水平越來越高。其在實際應用中最為突出的特點就是，深刻地改變了以往的工作模式，推動機械制造向著自動化、信息化的方向邁進，可以說，兩者的結合為我國機械產業的發展提供了新的契機，對于推動我國經濟的整體發展發揮了極為重要的作用。

二、數字化發展

當今社會已經進入數字化時代。網絡上各種關于數據的創新性概念不斷出現，例如大數據、云計算等這些概念都已經為我們大眾所熟悉。數字成了整個社會發展的新動力。機械行業相應的系統都需要相應的數據來進行處理，進而在對產品進行模擬以及后期的制造。一般機械產品在設計生產過程中，通常都是紙質圖紙進行設計，最后再運用 CAD 制圖軟件進行處理。這一套流程十分浪費時間，且沒有意義。因此在產品設計過程中通過數字進行虛擬化設計，不斷簡化設計流程和縮短工期，并設法提高產品的生產和加工質量。先進的應用在各行各業都有體現，較為常見的是設計中心將圖紙設計完成后，經專人審核通過遠傳的方式直接下達制造指令給生產機械，整個過程沒有紙質圖紙的傳遞，而生產機械則是無人值守、無人操作，全流程自動化?，F階段，我國還有很大部分機械的控制系統落后，雖然相對于改革開放前的設備來說，先進水平已經有所提升，但仍需不斷的進行優化。因此我們的技術也要與時俱進、不斷更新，不斷在設備中添加最新的技術。5G 的商用，賦予機械智能化無限發展的空間。

三、綠色化發展

我國的經濟雖然在近些年取得了極速發展，但同時也產生了較大問題。因為我國生產模式比較落后，資源大量浪費，也產生了大量的污染。尤其是制造業，更是受到環保部門關注。在我國近年的環境整頓中，頻繁出現生產過程中產生大量的灰塵或者噪音污染，這些都極大地影響了周圍環境和員工的身心健康，必然要求機械制造向著綠色化和環?；较虬l展。如今我國經濟、文化、生產和發展都是以可持續化為基本戰略，械設計制造及其自動化發展也正在實現可持續化，以適應我國發展的整體趨勢。機械設計制造的可持續發展在于提高生產效率和降低生產材料的消耗，減少生產對環境的破壞，樹立綠色可持續發展觀，高效地解決機械設計制造存在的問題，以提升機械設計制造及自動化技術的水平。未來機械工程領域重點研究低功耗處理器技術和面向物聯網應用的集成電路設計工藝，開展面向重點領域的高性能、低成本、微型化、低功耗智能傳感器技術和產品研發，提升智能傳感器設計、制造、封裝與集成、多傳感器集成與數據融合及可靠性領域技術水平。

四、多元化發展

現階段，各種產業都不僅局限于某一學科，逐步出現學科交叉。學科交叉是“學科際”或“跨學科”研究活動，其結果導致的知識體系構成了交叉科學。學科交叉點往往就是科學新的生長點、新的科學前沿，這里最有可能產生重大的科學突破，使科學發生革命性的變化。同時，交叉科學是綜合性、跨學科的產物，因而有利于解決人類面臨的重大復雜科學問題、社會問題和全球性問題。

機械設計領域也不應局限于機械結構，要適應多門學科的應用，實現真正意義的機電一體化。這樣不僅可以極大地減小錯誤率，提高產品在社會生產中的競爭力，進而推動我國機械行業和整個制造業加速發展。我國“十三五”規劃里提出要大力發展物聯網與制造業融合應用，圍繞重點行業制造單元、生產線、車間、工廠建設等關鍵環節進行數字化、網絡化、智能化改造，推動生產制造全過程、全產業鏈、產品全生命周期的深度感知、動態監控、數據匯聚和智能決策。

機械制造及其自動化這門學科雖然現階段不如計算機技術等行業更受人關注，但畢竟它屬于一門基礎性學科，在中國制造 2025 計劃中，其重要性是其它學科所無法替代的。智能制造是基于新一代信息通信技術與先進制造技術深度融合，貫穿于設計、生產、管理、服務等制造活動的各個環節，具有自感知、自學習、自決策、自執行、自適應等功能的新型生產方式，工業物聯網的部署實施為智能制造提供基石。智能制造將結合工業物聯網，合理調配供應鏈資源以提升生產和服務效率，實現制造業的智能化管理模式創新?，F階段，5G 商用對機械設計自動化融入萬物互聯提供了條件，發展空間無限。