提升機械設計制造及其自動化的有效路徑分析

黃 喆 潘柳梨

（1.北京聯龍博通電子商務技術有限公司，北京 100052；2.柳州五菱汽車工業有限公司，廣西 柳州 545007）

隨著時代的發展，機械設備在很多層面上都取代了人工，使得各行業生產工作的效率、質量及質量穩定性都有明顯提升，可見機械設備的意義重大。但機械設備的普及應用也帶來了全新的展望，人們不再滿足于現有機械設備的功能、性能與自動化運行方式，對其提出了更高的要求，這就需要通過研究去提升機械設計制造及其自動化水平，而該目的必須先明確對應路徑才能實現。在這種情況下，就有必要展開相關研究工作。

1 機械設計制造及其自動化的特點與重要價值

1.1 特點

根據機械設計制造與自動化現狀了解到，兩者主要特點有以下幾點。

1.1.1 機械設計制造方面

（1）主要強調節能設計，要將設計制造出的機械設備能耗盡可能降低，使得機械設備經濟效益提升，且更具環保性；（2）重點強調安全性，無論在什么情況下都必須保障機械設備運行足夠安全，安全性主要體現在機械設備本身不能受到威脅，更不能對周邊人員造成威脅。

1.1.2 自動化方面

（1）主要強調自動化運行效率，機械設備在自動化運行過程中要盡可能快的完成生產任務，越快則自動化水平越高；（2）機械設備自動化運行要足夠穩定，若不夠穩定，本質上還是會導致機械設備效率變慢，因此穩定性的要求高于效率方面的要求；（3）可操作性，考慮到當前機械設備自動化運作邏輯還不夠完善，工作中可能遇到無法處理的問題，因此需要人工介入操作，這時自動化運作就需要具備良好的可操作性，保障人工能夠瞬間介入，直接掌控操作權，否則可能會導致問題惡化，造成難以預估的后果[1]。

1.2 重要價值

機械設計制造及其自動化的重要價值主要體現在以下兩個方面。

1.2.1 提高生產工作效率與質量穩定性

以往各大行業的生產工作依賴人工，而人工工作效率有限，要想提高效率就必須加大人力支撐，但這樣做會給企業帶來巨大的人力成本壓力，使得生產工作效率難以提升，因此不可取，并且是人就會犯錯，人工在生產工作中難免會出現失誤，導致產品質量出現波動，說明在依賴人工的情況下生產工作質量不夠穩定。而機械設計制造及其自動化的實現，使得生產工作對人工的依賴程度降低，機械設備能夠自動代替人工完成一些工作，因此人工因素對生產效率、質量穩定性的影響力降低，自然生產效率與質量穩定性提升。另外，機械設計制造及其自動化的介入讓企業可以對產品提出更高的質量要求，這一標準的質量要求放在人工身上未免有些強人所難，但機械設備不存在這方面的負擔，完全可以承受更高標準的質量要求，說明機械設計制造及其自動化還突破了生產工作的質量上限[2]。

1.2.2 降低人工工作負擔，并轉變人工角色

既然機械設計制造及其自動化介入使得工作的人工依賴度降低，就說明人工在工作中不用事事親力親為，工作負擔自然降低。同時在一定程度上，機械設計制造及其自動化使得人工在工作中的角色發生了轉變，從以往純粹的工作執行者、操作者，轉變成工作的管理者，即人工可以通過管理自動化機械設備來完成工作，但這種轉變在目前看來并不徹底，畢竟還是有相當一部分工作需要人工親力親為的。

2 機械設計制造及其自動化的主要問題

要提升機械設計制造及其自動化，就必須先明確其現存的主要問題，這樣才能針對問題提出對應策略。因此下文將對主要問題進行論述。

2.1 機械設計制造研發力度小

機械設計制造研發的歷史悠久，最早可以追溯到工業革命時期，但我國進入工業革命的時間比較晚，導致在核心技術、技術管理等方面落后，經過多年的發展，國內相關技術與管理水平雖然有大幅提升，卻也并未完全彌補歷史差距。在這種情況下，國家為了保障內部機械設計制造行業的產能，將大量資源都集中注入到設計制造的運維環節，剩余的小部分資源才為機械設計制造研發所用，因此在研發層面上，國內存在人才少、專業水平低的特征，可以明顯看出機械設計制造的研發力度較小。研發力度小說明機械設計制造提升受阻，因此需要得到補強，這是提升機械設計制造的必經之路。

2.2 機械設計制造方向缺失

我國很早就深刻認識到自身在機械設計制造水平方面的不足，因此國內有一批研究人員長年負責機械設計制造研發，但隨著研發工作的開展，很多研究人員都發現自身找不到準確的研發方向，不知道從何種角度上能夠從真正意義上推動國家機械設計制造水平發展，不再滿足于當前的細小改動。這一問題對機械設計制造提升造成了重大困擾，若無法找到準確方向，那么我國機械設計制造水平與發達國家機械設計制造水平的差距還會進一步拉大，這并不是人們樂于看見的。

2.3 自動化水平偏低

因為機械設備自動化意義重大、應用價值突出，所以國家很早就從發達國家引入了該項技術，也經過多年的研發與人才培養，掌握了機械設備自動化技術的“秘訣”，使得機械設備自動化在國內普及開來，對各行業生產工作進行了大面積改革。但時至今日，人們發現國內普遍使用的機械設備自動化技術存在缺陷，整體水平上還是比不過發達國家，這時如果再去引入，一方面會帶來更大的成本，另一方面會使得我國永遠落后于人，甚至在國際地位上受制于人。因此，我國不能再依賴引進的方式去提高機械設備自動化水平，應當著眼于自身去提高自動化水平。

3 機械設計制造及其自動化的提升路徑

圍繞機械設計制造及其自動化現存的三大問題，下文將提出準確路徑，并介紹路徑實現策略。通過策略，至少能夠拓展機械設計制造及其自動化提升空間，促進我國機械設計制造及其自動化水平提升。

3.1 聚焦當下需求，整合研發資源

要讓機械設計制造研發力度加大，促使其提升，最好的方法是培養出更多、更專業的研發人才，但該方法必然還要經過漫長的時間，同時要得到充足的資源支持，因此在現階段該方法不能作為依靠。在這種情況下，建議機械設計制造研發領域先了解當下各行業對機械設備的需求，再對領域內研發資源進行整合，一方面集中原本研發力，另一方面吸收外部新資源動力，這樣既可加大研發力度，即當下各行業對機械設備的需求呈多元化發展趨勢，希望機械設備除了要具備原有功能以外，還具備自動識別、自動調速等功能，這時機械設計制造研發人員就可以吸收計算機領域、元件開發領域的人才，讓多領域人才協同作業去改革機械設計制造，這樣資源既變得充沛，又變得豐富多樣，研發力度自然上漲，能實現機械設計制造提升。另外，關于資源整合的方法（整合原有研發資源與外部新資源的方法），建議研發領域活用現代普及的互聯網，在網絡環境中建立資源共享中心，也可以在現實環境中建立中心，這樣能夠借助中心實現線上下研發溝通，實現資源整合。

3.2 著眼技術融合思路，確立研發方向

事實上，在機械設計制造研發的資源整合路徑上就已經指明了研發方向，即現代用戶對機械設備的功能有多元化要求，使得研發需要其他領域的人才支持，這樣做實際上就是利用人才進行技術融合，如計算機技術與機械設計制造技術的融合。因此當機械設計制造研發人員找不到研發方向時，可以著眼于技術融合思路，思考不同技術與機械設計制造技術的融合可行性，這樣能夠確立研發方向。值得一提的是，現代很多機械設計制造研發人員通過技術融合思路都找到了一個研發方向，即模塊化，該研發方向是利用計算機對機械設備進行統籌化管理，這個管理范圍被稱為“模塊”，而這種管理方式能夠更好的提高管理效率，如所有機械設備都會跟隨計算機發出的模塊控制指令進行調試，同一時間進入全新工作，還解決了以往機械設備配置差異造成的管理難度上漲問題，這是一種科學的機械設備管理方法，而機械設計制造技術在其中主要起到了設備改造作用，確保不同設備能夠接收到統一指令，是實現該管理方法的關鍵要素。

3.3 引入智能化技術，全面提高自動化水平

要提高機械設備自動化水平，單純對自動化技術進行研究起到的作用相對小（不代表作用可以被忽視，只是相對而言），因此要有效提高自動化水平，建議在自動化基礎上引入智能化技術，該項技術的引入可以全面提高自動化水平。即自動化技術與智能化技術之間最大的區別在于，自動化技術只會依照固定邏輯運作，如果要改變就必須重新設計邏輯，而智能化技術雖然在一般情況下也是依照固定邏輯運行的，卻能在遇到問題的情況下主動對邏輯進行調整，自主設計新邏輯，說明智能化技術能夠進一步降低生產工作對人工的依賴性，更大限度的下調人工工作負擔，促使人工定位轉型更加徹底，同時智能化技術的引入并不會影響自動化可操作性，可以有效提高自動化水平。

4 結語

綜上，本文對機械設計制造及其自動化的特點與重要價值進行了論述，說明提升機械設計制造及其自動化水平非常重要。為了明確提升方向，文中指出了機械設計制造及其自動化的現狀問題，隨即提出了對應路徑與策略，策略的實施能夠實現機械設計制造及其自動化提升目的，讓我國機械設計制造及其自動化走入新的篇章。