機械設計制造及其自動化的特點與優勢及發展趨勢

李濤 姜永鑫

摘要：本文綜合分析機械設計制造及其自動化所具備的特點，且以此為基礎對其未來的發展趨勢進行深入的研究，使該技術不斷的發展和完善，以推動機械制造行業穩步前進。

關鍵詞：機械設計制造;自動化;特點;優勢

1 概述機械設計制造及其自動化

機械制造及其自動化是一門綜合技術學科，主要是對各種各樣的工業機械裝備及機電產品自設計階段開始，貫穿整個制造、運行控制及生產全過程的研究，其發展水平體現了該國家工業發展水平及綜合國力的高低。由于人們的生產活動與機械設計制造緊密相連，所以機械設計制造技術也在人類社會的不斷發展過程中得以發展和完善。尤其是在西方工業革命完成以后，該行業才開始以大機器進行生產，其專業化才有所提高，其自動化也有所體現。

在上世紀六十年代開始研究機械設計制造及自動化，這是對其進行研究最早的階段，隨著電子計算機技術的不斷進步，在機械設計制造過程中也逐漸加入計算機程序的應用，其優勢在于既有利于生產效率的大力提高，又使勞動力成本隨之下降。當今社會，計算機技術水平越來越高，也為機械制造行業開辟了新的道路。

2 機械設計制造及其自動化的特點

機械設計制造及自動化從本質上來講，不僅僅是技術的簡單綜合，而是以各種先進技術與理念完美組合的基礎上，在機械設計制造中實現的高精密機械和電子控制系統的優質結合，這是與傳統機械設計最顯著的不同。傳統的機械設計制造以人為主進行操作，這就對操作人員有了更高的要求，其中最主要的是對其專業素質的要求極高，同時需保證工作的準確性，所以工作起來較為復雜，不利于生產效率的提高。而機械制造及其自動化在應用中，其生產流程的處理是由電腦程序完成的，可有效的避免失誤的發生率并減少對資源的損耗，有利于生產效率的提升。由于近年來國內科技水平不斷提高，所以在該項技術中又有了紅外線等新技術加入，這不僅對該項技術的性能提高有顯著作用，更大大的促進了國家科技水平的進步。與此同時，該技術不僅大力應用于器械制造行業，而且在自動化管理方面的應用也十分廣泛。只有機械設計制造及其自動化技術的不斷完善和發展，才能以更大的優勢，在市場競爭中立于不敗之地。

3 機械設計制造及其自動化的優勢

3.1 降低了傳統手工的復雜性和難度

傳統手工技術的缺陷在于工作量大，且復雜，難以操作，而機械設計制造自動化技術的應用，完美的解決了這個問題，其工作原理在于以計算機技術和電子科技的有效融合，來滿足機械設計制造的具體要求。自動化在實際工作中的優勢在于以計算機技術代替人的工作對機械設計的過程以程序的方式執行，大大的簡化了機械設計制造工作過程，降低了人的因素在操作中的影響，有效的避免了人工作業發生危險的可能性，確保工程的安全可行，同時也可促進生產效率的提高。

3.2 完善了監督系統

在傳統的機械設計制造中，人作為生產過程中的主要力量，控制著整個生產過程，包括對于故障及警報等的及時處理。而自動化的發展及應用在工作中對解決此類問題有良好的效果，這是因為該技術可用內部監督系統監管工程，并對工作中所有的細節進行統一檢驗，快速的搜尋故障的具體位置及成因并及時解決，確保工程的安全穩定。由此可見，自動化的發展對于機械設計制造行業意義重大，相對于傳統機械設計而言，其優勢不可取代。

4 機械設計制造及其自動化的發展趨勢

4.1 實現機電一體化

目前，在計算機技術和信息技術迅速發展的大背景下，機電一體化作為機械制造行業未來的發展趨勢之一，關鍵在于數控技術的廣泛應用。數控技術是機電一體化實現的技術保障。將數控技術應用其中，可有效的解決機械生產所需的精細化及高效化需求，同時具備信息化及職能化特點的數控系統的創建可實現機械生產的全面自動化模式并代替傳統半自動化生產。在全自動生產模式下，對于任何類型或是生產特點的機械產品，均能做到其生產過程以數控系統進行遠程控制完成。所以，全自動生產模式的應用可有效降低人力在生產過程中的應用，對生產結構也可起到最大程度的優化，為生產設備的安全運行保駕護航。

4.2 實現網絡化

科學技術的發展帶動計算機技術的進步，并使計算機技術得以大范圍應用，從而促進了工作效率得到大力提高。而在機械制造行業中加入互聯網技術并使二者相互結合，對于機電一體化的實現也有著重要意義。互聯網技術的應用可對機械制造業的生產過程進行綜合管控，并充分利用監視技術，全方位監管生產的全部程序，及時發現問題并合理解決，保證生產在安全、穩定的前提下持續進行。

4.3 實現智能化

對智能技術和自動化技術進行合理的結合，通過完善數控系統和設備，使機械生產速度及質量得以保證，是機械制造智能化實現的重要手段。在實際工作中，自機械產品的設計階段開始到生產完工整個過程中可用智能化的生產系統進行全過程的處理。這就需要機械設計人員以智能化系統為工具，對所要生產的機械產品開始虛擬設計，在設計完成后詳細檢測產品的各種性能，以檢測結果為準對設計方案不斷的完善，直到滿足生產所需，然后進行大規模生產。這種設計及生產模式，可在降低生產成本的前提下，充分修正產品設計過程中出現的問題，確保機械產品質量符合預期要求。

4.4 實現微型化

納米和微米技術的應用促使機械制造的未來走向微型化，這兩項技術的應用可通過縮小產品體積，降低物料的使用，從而使生產成本隨之下降。同時，這兩項技術的應用還有使設備更加靈活的功能。而納米技術的使用，對產品精度和性能的提高也是十分有效。除此以外，微型化的發展對機械制造模塊化也有較大的促進作用。在設備的結構復雜且難以安裝的情況下，由于各零件的生產有著不同的廠家，而這些廠家所生產的產品種類繁多，標準不一，這時就體現了接口單元設計的重要地位，所以機械制造模塊化的加入，也加快了機械制造業的發展速度。

4.5 實現虛擬化

現階段，對于能夠說明產品特征和基本性能的圖樣設計通常以人力為主，靠人的手工描繪而成，經常需要多次修改設計稿中的不足部分，直至完全符合需求才投入生產。所以，在圖樣開始設計到修改完成過程中，對于人力、物力的需求量比較大，不利于控制成本，且在將來的市場競爭中也會處于劣勢。由此可見，這項技術的未來應向虛擬化發展。虛擬技術的應用，可對設計階段及試樣中的數據以虛擬的方式進行處理，其優點在于可有效的降低人力的投入，有利于生產成本的合理控制，最終實現企業的經濟目標。

4.6 實現綠色化

工業化生產對國民經濟穩固增長的作用不可小覷，但是，隨著當今社會人民生活水平越來越高，其副作用也日漸明顯，特別是對生態環境造成的惡劣影響。而生態環境的惡化已經逐漸威脅到人們的日常生活，時刻損害著人們的身體健康。為了更好的解決這個問題，國內出臺了許多關于綠色生產，節能減排的政策。對于這種情況，工業企業應嚴格遵守國家的法律法規，將環境保護理念貫徹于生產過程中。將來，綠色環保這一目標也會在機械制造自動化中得以實現，對機械設備生產及制造過程中所產生的對環境有害的物質應及時處理，以保護生態環境。

5 結語

綜上所述，在社會的快速發展過程中，機械產品對于各行業的發展均有不同的影響。這對于機械制造行業來講，既是機遇又是挑戰。所以，自動化技術的應用對于機械生產企業來說至關重要。機械生產企業必須重視對自動化技術的研究并廣泛應用，以達到節約人力資源，優化生產過程，最終提高企業經濟效益的目的。而作為機械設計制造的技術人員，應積極主動的學習自動化技術，在全面提高自身技術水平的基礎上，為機械制造行業的發展盡自己的一份力量。

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