機械設計制造及自動化發展方向探究

張洪超

摘要：現代社會人們對生產生活物質的需求不斷增加，而高科技的機械設計制造及自動化技術發展，成為提高人們生活水平、實現現代化建設的重要途徑。在這種情況下，認真研究機械設計制造及自動化發展方向，穩步推進制造業的不斷發展，提升技術水平成為人們關注的重點。機械設計制造及自動化技術對于制造業的發展起著重要的作用。因此本文就針對機械設計制作自動化中存在的問題以及涉及的技術和未來創新發展趨勢進行闡述。

關鍵詞：機械設計;機械制造;自動化發展;機械設計制造技術

1機械設計制造及其自動化的含義

（1）提升機械設備的適用性

通過發展機械設計制造及自動化技術，能夠使機械設備在運行過程中對參數進行動態的調整，提升機械設備的使用范圍。在機械設計制造及自動化制造的管理過程中，要遵循以實際為主的原則，合理進行風險控制，從而滿足具體的機械設備要求，實現機械設備更好更快更安全地進行工作。

（2）有效控制生產成本

利用機械設備進行工業生產，其最終目的是通過產品達到社會效益和經濟效益的共同實現。因此，工業制造企業要想取得良好的經濟效益，就必須從多方面入手，對制造成本進行控制。而通過對機械設計制造和自動化技術的研究，能夠有效地實現機械設備的升級，針對生產的不同環節控制質量，減少原材料的使用和廢料的產生，有效地降低生產成本，從而實現取得更好的經濟效益的目的。

（3）實現機械設備的安全運行

通過機械設計制造及自動化技術發展，能夠進一步提升機械設備制造工藝，促進機械設備自動化、安全化的發展，實現工業生產全過程的監督，當機械設備出現故障時，能夠及時地通過預警系統進行通知，并確定出現故障的具體位置，從而便于相關人員迅速做出反應，排除故障避免更大的損失出現。而且通過機械設計制造及自動化的發展，能夠大大地減少人力的投入，實現自動化和智能化，有效地減少人為因素所產生的機械故障影響，有效提升機械設備運行的安全水平。

2機械設計制造自動化發展中存在的問題

2.1機械自動化設計技術問題

在自動化的機械設計中存在著很大的不足之處，雖然能夠實現機械自動化，卻不能確保機械設備的生產產率以及質量。我國在機械制造方面的先進技術大多數都是從技術發達的國家引進的，很容易被國外的國家進行技術的封鎖，這就致使技術方面有了局限性。

2.2機械設備及裝備的問題

在信息數據化的時代背景下，在機械設計方面也有著相應的先進技術誕生如：數控技術、智能化技術等，但是在機械設計中融入這些技術，對于從事相關行業的中小型企業來說在經濟方面存在著一定的壓力，因此有一部分企業仍然堅持使用老舊的手動操作設備來應用于機械設計制造中。這對于一些大型且專業化技術要求較高的設備來說，只要其出現故障則會對設備造成很大的損壞，還會對生產效率和生產質量造成影響，嚴重的還會對人員造成安全事故。

2.3機械精密性過低的問題

零件作為組成機械設備的重要結構，若在零件的加工過程中精密性達不到標準要求這對制造出的機械設備而言是一種實質性的傷害。對于零件的加工時候工作人員處于的環境過于喧雜，且加工設備因長時間使用導致的老化等問題都會導致零件加工出現不良品。

2.4技術人才的缺少

在機械設計制造中技術人員是十分重要的參與者，若一味的依賴設備進行生產很容易產生偏差。若在企業中技術人員不足會導致整個制造過程停滯不前。在機械設計制造中引入先進技術，這對于技術人員而言也是一種挑戰，先進的技術無論是對于老練的技術人員還是新手都有著一定的困難，并需要大量的實操來進行熟練技術，這使得我國機械設計制造自動化技術及水平不能夠得到很好的提升。

3機械制造生產系統自動化探究

在生產設備中對生產系統進行自動化技術的應用能夠實現（如圖1）所示的自動生產過程。

如圖1所示整個生產系統自動化是由：刀具自動化、加工自動化、裝配自動化、檢測自動化以及柔性制造系統所構成。

①刀具自動化。在機械制造中刀具是核心裝備，其在切割金屬中是不可缺失的工具。無論是在任何工業生產制造中刀具都占有著十分重要的地位，能夠高效且精確的進行對金屬的切割。刀具自動化是指道祖在機械制造過程中自行進行選擇、更換等，進而提升生產產品的質量;

②加工自動化。加工自動化是在機械制造中實現加工循環和裝卸工程零件自動化。整體上提升了工作的效率，也給加工過程帶來了很大的便利性。

③裝配自動化。這一步驟實現了自動將零散的零件組裝成完整的設備，這一過程一般設置在整個工藝的末尾。這一過程實現自動化提升了機械設備的質量，將生產效率最大化;

④檢測自動化。檢測自動化是對生產產品的效率進行檢測，改變傳統的人工檢測技術，更全面更精確的對各個細節進行檢測，減少因人工檢測出現的漏缺;

⑤柔性制造系統。該系統將運輸方式和加工裝置相結合來實現生產大量的產品，其主要構成系統有柔性裝配系統、柔性加工系統兩部分。

4機械設計制造自動化技術創新發展方向

4.1結合現代化先進技術

①網絡技術。機械設計制造自動化中能夠通過網絡來進行一些簡單的觀測制造過程和聯通機械部件，來對設備進行維修確保設備能夠順利運轉，不出現停機狀態。

②現代通信技術。結合現代通信技術能夠實時進行監控，減低機械運行時候出現的故障率，并能及時將問題所在之處精確的反饋給技術人員，這就能很好的完善機械設備的自動化系統。

4.2結合電子設備創新

在機械設計制造自動化中機械設備和電子設備相結合實現機電一體化，是機械設計自動化的常規發展方向，和電子設別結合可以簡單理解成進行硬件軟件方面的升級。在機械設計制造自動化的背景下實現機電一體化操作，能很好的實現不用人工進行操作的想法，將機械設備和電子設備完美的融合并對設計制造過程實現良好的管控，進而形成智能自動化的電子設備控制機械設備體系。結合電子設備實現機電一體化的創新方向能夠很好的詮釋出智能化、自動化技術，是機械設計制造及自動化的必然發展趨勢。

4.3數字虛擬創新

現如今處于大數據時代，數據能夠很好的將數字中所蘊含的信息通過虛擬的形式生動形象的反映出來。因此在工業制造行業中進行數字虛擬技術的應用，能夠將復雜的結構、圖形等進行轉變成虛擬的數據信息，還可以搭建數據虛擬模型便于操作人員分析。減少因人工設計及制造過程中的誤差。

5結束語

總體上來說機械設計制造及其自動化技術的發展對工業生產制造都會帶來很大的益處，能在生產制造中減少人力及財力的投入，并且提升生產效能及質量。如今的自動化機械設計制作在安全性、可靠性、穩定性方面都有著很突出的效果，并結合了自動化技術增加了生產產率，因此在機械設計制作中朝著自動化方向發展是必須的創新途徑。除此之外隨著信息技術的不斷進步，也可將其融入到機械設計制造自動化中，實現更精確的智能、自動化控制。

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