淺談機械設計制造及其自動化

陳博煒

摘要：隨著機械設計和制造自動化技術的不斷更新和發展，機械自動化產品的技術水平比傳統的機電產品更高，可以為制造商和用戶帶來更多的社會效益和經濟效益，使其逐步取代傳統的機電產品。

關鍵詞：機械;設計制造;自動化

1機械設計和生產自動化技術的優勢

1.1提高企業的生產率和工作質量

由于機械自動化產品具有自動控制和信息處理功能，產品控制和檢測的準確性和準確性得到了極大提高。通過這些功能，機器可以按照設計要求完成產品的生產，減少其他因素的影響，大大提高產品的合格率，實現產品的最理想運行，提高工作質量。此外，隨著機械自動化產品完成了工作自動化的轉型，生產力水平得到了顯著提高。由于機械自動化的運行可以適應客戶的需求，特別適合生產各種檔次和小系列產品，大大縮短了產品的開發時間，加快了產品升級換代的速度。

1.2提高產品的安全性和可靠性

機械自動化產品具有以下功能：產品的自動監測、報警、診斷和保護。在日常生產過程中，即使發生過載、過壓、過流、短路等電流故障，機械產品也可以采用自動保護裝置，減少了員工和機械設備事故的發生，大大提高了機械設備的使用安全性能。機械自動化產品使用電子元件來減少機械產品中的元件磨損，以提高其安全性和可靠性，降低故障率，延長使用壽命。

1.3便于控制和維護，提高產品性能

在安裝和測試機械自動化產品時，由于其工作模式可以通過改變控制程序來改變，因此可以滿足不同客戶對產品的需求。這些控制程序可以通過其他方法自動輸入機械自動化產品的控制系統，而無需更換機械零件。一些機械自動化產品具有存儲功能。員工可以在系統中輸入許多不同的執行程序集來存儲它們。在未來對不同的工人進行工作時，給每個工人一個特定的信號代碼，并讓他們根據指定的預定程序執行機械自動操作。由于機械自動化產品具有自動監測和檢查功能，即使在工作失敗的情況下也可以采取自動保護措施，恢復正常工作。現代機械自動化產品由程序和數字控制，大大減少了操作按鈕和手柄的數量，大大簡化了操作程序，更加簡單方便。

1.4功能齊全，應用廣泛

機械自動化產品具有機械自動補償與控制、自動調節與檢測、自動保護與智能化等多種功能。由于其功能比較齊全，能夠滿足不同客戶的需求，因此具有廣泛的應用前景。

1.5提高能源效率

現代國家的戰略目標是節約一次能源和二次能源，這也是我們的客戶非常重視的問題。機械自動化產品采用節能驅動機構調整和提高能效，節能效果非常明顯。此外，由于現代多學科的相互融合，機械自動化系統的許多功能不僅從機械系統轉變為微電子系統，而且從硬件系統轉變為軟件系統，使機械自動化產品系統向輕量化、小型化方向發展，提高了材料利用率。無論哪個單位采用機械自動化技術及其產品，都能帶來良好的社會效益和經濟效益。因此，世界先進國家都在大力推廣和發展機械自動化技術。

2機械設計、制造及自動化發展方向探討

2.1機電一體化

機電一體化是機械設計、制造和自動化發展的主要趨勢。這可以看作是技術的進步和系統的現代化。目前，機電一體化技術已在一些工業生產領域得到應用，并取得了良好的應用效果。

機電一體化以機械設計、制造和自動化技術為基礎。在機電一體化原理的指導下，各種機器和電子設備有效地結合成一個電子控制和自動化的機械系統。從某種意義上說，機電一體化是機械設計和制造及其自動化技術的延伸。因此，實現機電一體化是機械設計制造及其自動化技術發展的必然趨勢。

2.2智能化

智能化是機械設計制造及其自動化技術的主要特征，也是它與傳統機械設計制造最重要的區別。雖然目前智能特性也反映在機械設計、制造和自動化技術中，但它們遠遠不能滿足設計要求，更不用說解放人力資源、實現生產的完全智能化了。然而，可以肯定的是，智能化是機械設計、制造和自動化的主要發展方向。我相信有一天，完全智能化的實現將徹底解放人力資源，模擬工人的設計、制造和生產操作。

2.3數字實現

機械設計制造的數字化及其自動化是提高生產能力和生產效率的根本保證。數字技術在工業中有其獨特的發展意義。它可以將各種復雜多變的信息統計，包括圖形、能力、數據和聲音，轉化為數字信息，然后通過數字技術高效地處理和分析這些數字信息，通過建立數字模型，充分模擬產品功能設計、加工和生產過程，完成產品原型的生產和生產。避免設計和生產失誤，全面提高產能和生產效率。

2.4虛擬化

目前，在幾乎所有的機械設計和制造過程中，都實現了圖紙上的設計連接，也就是說，在產品制造和生產之前，設計師現在在圖紙上設計產品的功能和特性，然后參考產品設計制作產品樣品，只有在確認正確后才能投入生產。即使在機械設計和制造及其自動化技術得到應用之后，產品設計也首先在圖紙上完成，在計算機輔助設計軟件（CAD）上略為先進。確定無問題后，將生產要求輸入自動控制系統，開始生產操作。這樣不僅要消耗大量的人力和物力，而且要增加錯誤率。隨著科學技術的不斷發展及其在機械設計和制造中的應用，未來可以實現產品設計虛擬化，通過虛擬技術，系統中的專業設備或程序可以直接完成產品的虛擬設計和驗證。如果設計中沒有問題，系統將繼續檢查相關數據。如果設計沒有問題，系統將繼續改進。

2.5網絡

目前，在機械設計制造及其自動化應用過程中，雖然機械設計制造過程的系統控制是通過網絡技術實現的，但生產控制的網絡化尚未實現。例如，在將機械設計和制造及其自動化應用于產品的設計和生產時，一旦設計或系統中出現影響產品正常生產的詳細問題，且專業設計和技術人員不在現場，生產管理人員只能停止生產，等待專業人員解決問題后才能投入生產，嚴重影響產品的生產效率。即使通過網絡技術可以實現現場自動化和遠程制造的問題，在未來也可以不借助網絡技術解決上述問題。

2.6無污染

工業生產雖然有效地推動了經濟發展和人民生活水平的不斷提高，但也造成了很大的污染，在一定程度上影響了人們的正常生活，甚至威脅到人們的健康。因此，在機械設計、制造和自動化的發展中，無污染被列為未來最重要的發展方向之一。通過引入無污染管理理念，可以有效控制機械設計制造過程中廢水、廢棄物的排放和處理，最大限度地減少工業生產對環境的污染和對人們正常生活的影響。

結束語：

機械自動化技術的延續是機電一體化。機械工業要想在市場上占有一席之地，就必須實現從傳統機械產品向機電產品的轉變。因此，機械行業的設計師不僅應該在工作中傳播新技術，還應該創造新技術，為機電技術的發展做出貢獻。

參考文獻：

[1]李航.機械設計制造及其自動化的發展方向[J].化工裝備技術，2011（02）.

[2]朱佳暉.機械設計制造及其自動化的發展方向研究[J].中國機械，2012（04）.