機械設計制造及其自動化的發展方向研究

梁未斌

摘要：機械設計制造自動化，綜合應用各種有關技術，可達到優化設計和功能作用，有助于設計制造質量提升，同時能夠實現低能耗的目標，推動機械設計制造領域發展。文章針對機械設計制造及其自動化進行研究，介紹設計原則之外，探討了自動化發展方向，僅供借鑒。

關鍵詞：機械設計制造;原則與方法;自動化發展;方向

引言：

機械設計制造自動化發展，綜合運用各種先進技術，不僅能夠促進設計優化，確保功能系統完善，還有助于生產效率提升和降低能耗，促進機械制造業更好更快發展。故而機械制造領域要加強機械設計自動化研究，在應用中堅持基本原則，提高設計制造質量和水平。

一、機械設計制造自動化基本原則

（一）不斷創新技術

設計制造應當結合系統主體功能，一般情況下具有差異，依據不同之處對系統分類，或者是對產品分類，然后有針對性進行設計制造。比如物料加工設計制造自動化，需要載入與之相關信息，同時還要融入到物質與能量相關內容[1]。在此基礎上利用技術自動化整合與處理，最終通過優化物質系統，還有改進搬運與加工位置的方法，提高制造精確性和促進產品功能提升。

機械設計制造自動化要具備主要功能，主要包含信息處理、能量轉換等，還要具備一些其他關鍵性功能，比如自動檢測能力、設計制造控制能力等。在具備這些功能的情況下，在設計制造中就可對相關要素和信息展開分析，從而自動完成各類產品設計。機械設計制造要不斷進行創新，自動化發展能夠拓展思路，有助于設計創新。在應用主體功能情況下，利用其它功能和采取不同輸入方式，在相互結合下就可形成眾多的系統，推動產品創新[2]。機械設計制造自動化發展是主要趨勢，有非常大市場和發展前景，因此需要推動發展，通過持續性引入先進技術和創新等，才能在支持下設計制造出契合要求的，一流的系統產品，提升在相關領域競爭力。

（二）符合對功能要求

機械設計制造及其自動化應用之中，必須要符合對功能要求，這個是最為基礎的。機械設計制造中每種產品出現，都是為了能夠達成某個生產目的。這就決定了機械設計制造自動化一定要滿足主體功能要求，還要契合一些其他方面功能需求。最為主要是主體功能，由于不同生產對主要功能要求不一樣，所以在設計制造前要充分掌握，明確基礎上有針對性設計制造。機械設計制造自動化需要掌握三個關鍵性要素，一個是能量，另外一個是物質，還有則是相關信息。

明確關鍵性要素，將其輸入之后，具備對各項要素處理能力。最終通過應用各種技術和加工處理，自動化進行輸出，將所要設計制造和生產產品或者系統特性呈現出來，以信息、能量等表現。依據其設計制造系統和產品，可滿足對主要功能需求。機械設計制造無論采用哪種方法，都要滿足使用要求，而這依靠的是功能。產品與系統功能滿足要求并非簡單事情，需要做好設計，將內部聯系起來，形成一個結構，并按照工藝流程制造，最終確保產品與系統合格[3]。機械設計制造及其自動化發展下，設計與制造綜合運用微電子技術、機械技術等，相互滲透下智能化和自動化水平提高，促進功能構成，還有助于組織結構優化，設計制造出來產品功能會更加完善，也能促進設計制造效率提高，以及解決傳統設計制造中存在的疑難問題。

二、機械設計制造自動化發展方向

（一）綠色化

工業發展具有重要意義，既能促進經濟發展，還能改善物質條件。但是也有不利一面，就是在發展中伴隨嚴重污染，影響可持續發展。新發展階段倡導綠色環保，機械設計制造及其自動化要朝著這個方面邁進，堅持綠色化發展。機械設計制造要利用各種先進技術，設計出污染小和低能耗產品，并做到無污染生產和制造。機械產品或者是系統使用，以及最終報廢和銷毀，應滿足環保要求，做到無污染或者是將污染最小化。機械設計制造自動化發展要提高資源利用率，滿足對自動化產品要求，使其具有綠色特性，可循環使用，這樣才能長遠發展。

（二）智能化

當前智能化發展是大勢所趨，也是機械設計制造及其自動化主要發展方向。智能技術綜合各種先進技術與學科，包含了人工智能、計算機技術、控制技術等，同時還涉及模糊數學、動力學等。通過模擬人腦，科學進行推斷，從而做出正確決策，達到智能化操作與控制效果[4]。機械設計制造自動化當前和未來發展，需要緊跟發展潮流，引入智能化技術之外，不斷提高智能化水平。機械設計制造效率會提高，利用智能技術、運籌學、邏輯思維等，優化組織結構目標，并增強產品智能化水平，使其更好完成生產任務。

（三）人格化

過去機械設計制造及其自動化忽視和人的關聯性，不夠人性化，從而影響功能發揮和使用。未來機械設計制造及其自動化會朝著人格化發展，從使用對象出發，考慮各個方面，然后賦予產品智能化功能之外，更加人性化，滿足使用者需求。以家用機器人為例，設計制造自動化中要推動人機一體，智能化應符合人的使用要求，同時帶給人們良好的使用體驗。機械設計制造及其自動化朝著人格化發展，還有另外一層含義，通過模擬技術，在分析和研究中模擬生物機理，從而使產品更好服務生產活動和人們生活。

（四）一體化和網絡化

機械設計與制造及其自動化發展，未來主要方向是一體化，這是制造業和工業發展的主要路徑。借助于網絡技術，可實現對產品和系統設計與制造監督與控制，打破空間與時間界限。所以要加強對遠程監控研究，在利用現場總線技術以外，利用局域網絡技術，將各種產品連接起來，實現網絡化控制，增強集成性。以家電自動化為例，一體化與網絡化發展下，形成一個完整系統，可自動操控，使用體驗好，且能促進生活智能化，是當前和未來人們所追求的。

（五）模塊化和微型化

機械設計制造及其自動化一個主要發展方向是模塊化，當前自動化系統和產品多，各個廠家所生產出來產品也有差異。這就導致各種接口無法通用，主要包含了動力接口、機械接口等，給生產和生活帶來很大障礙。機械設計制造自動化發展過程中推動模塊化具有重要意義，可根據對產品要求，設置動力單元，然后借助于相關技術，主要包含了識別技術、視覺技術、處理技術等，形成標準單元。在此基礎上設計新產品，不但快捷方便，能夠促進規模化生產，還能使各種接口標準化。既能滿足使用要求，也能促進接口連接，實現模塊化操作與生產，對于設計制造發展極為有利。機械設計制造會朝著微型化發展，自動化產品體積會變小，但功能會提高，能耗將減少。

三、結束語

總之，機械設計制造及其自動化發展中，在采用先進技術之外，還要不斷尋求創新，以完善系統功能，亦或者是優化產品功能，提高機械制造的整體水平。機械設計制造及其自動化未來發展，會朝著綠色化、網絡化、智能化、微型化等發展，應做好相關研究。

參考文獻：

[1]呂辛，張巖鵬. 我國機械設計制造及其自動化發展方向研究[J]. 科學技術創新，2019，000（020）：225-225.

[2]邢龍. 我國機械設計制造及其自動化發展方向研究[J]. 工業設計，2016，000（009）：182-183.

[3]吳孝駿. 我國機械設計制造及其自動化發展方向研究[J]. 魅力中國，2018，000（005）：118-118.

[4]劉洪河，李強，王秀婷，等. 機械設計制造及其自動化發展方向的研究分析[J]. 城市建設理論研究：電子版，2018，000（035）：2898-2899.