研究新形势下机械设计制造及其自动化发展方向

樊红岩 杨敬彪

摘要：我国作为一个发展中国家，在机械制造及其自动化生产上起步较晚，我们更当奋起直追，不断促进信息技术、自动化技术、科学管理技术及机械制造技术之间的完美融合，把握新形势下的发展趋势，制造出适合市场需求的产品。文章研究了新形势下机械设计制造及其自动化发展方向，仅供参考。

关键词：机械制造；自动化；机电一体化；科学技术

中图分类号：F407文献标识码： A

一、机械制造及其自动化产业概述

机电自动化这一名词，最早出现在1971年日本的《机械设计》杂志副刊上，之后随着这一产业的普及而传播开来。在1984年，美国的机械工程师丹尼尔也为现代机械下过这样的定义：“由计算机信息网络协调与控制的，用于完成包括机械力、运动和能量流等动力学任务的机械和（或）机电部件相互联系的系统”。实则指的就是机电一体化。这可以看做是机电一体化的起源。机械自动化，主要指在机械制造业中利用相关的自动化技术，实现加工对象的连续自动生产，加快生产对象由原材料向制成品的转换速度，使企业处于不间断生产的营运中。不仅大大提高了企业的工作效率，，解放了劳动力，还提高了各项工作的精准度。而在近些年的饿机械工程领域里，随着计算机技术和微电子科技产业的飞跃式发展，以及各个领域间的相互渗透，使得机械领域内部从技术结构至管理方式上都发生了翻天覆地的变化，由“机械电气化”正式迈入“机电一体化”时代。值得注意的是，所谓机械自动化技术并不只是传统的机械制造与其他产业的简单相加，而是机械制造技术与上述信息的有机融合，是根据系统功能目标和优化组织结构目标，基于对多功能、高质量、高可靠性，低能耗的追求上实现特定功能价值并使整个系统最优化的系统工程技术。这也是现代机械与机械电气化在概念上的根本区别。

二、机械设计制造及自动化的符合设计原则

1、满足对机械设备功能的要求

机械设计制造及其自动化的发展虽然被广泛应用于各个行业之中，但是更多的却应用于机械设备中，这就要求在进行机械设计制造及其自动化设计的同时，必须掌握机械设备的使用功能和重要的核心作用，机械设备通过转换，必须满足人们正常获取信息数据的要求，在整个机械设计制造及其自动化的过程中，要对机械设备进行一个全面系统的把握，掌握每一个机械设备的功能，以及自动化使用的实际需要。

2、采用先进的技术

机械设计制造及其自动化这一项技术的发展，需要各种不同的先进技术作为支撑，先进的技术是机械设计制造及其自动化这一项技术在发展过程中的基础，不论是机械化产品，还是机械化系统中，在功能这一方面最为重要的还是相关的技术，机械化设备在功能的选择上还是要将技术放在首位，只有这样才能充分的体现机械设计制造及其自动化在机械设备中发挥的作用，才能体现现代化机械设备的智能化。

（1）各种加工的机械化设备。通过对相关产品进行处理与加工，改变相关产品原有的形态，增加相关产品中所具备的的功能，例如：机床、数控车床等各种加工的现代化机械设备。（2）转换能量的机械化设备。动力机主要的功能就是以转换能量为主，如：内燃机、水轮机、电动机等一系列转换能力的机械化设备。（3）处理数据信息的机械化设备。将数据信息输人相关的机械化设备后，经过机械化设备的处理之后得到所需要的数据信息，最常见的处理数据信息的机械化设备有传真机、计算机等一系列机械化设备。（4）具有其他功能的机械化设备。只有对机械设计制造及其自动化这一项技术进行深入的分析与研究，了解这一项技术中所具备的主要功能，才能在运用机械设计制造及其自动化技术时将不同的产品设计出来，培养创新的思维。用途、功能不同的机械化设备在运行的方式上也不同，这一点充分的体现了机械化制造及其自动化在发展过程中的空间非常的大，根据对机械设计制造及其自动化这项技术的不断创新与设计，机械设计制造及其自动化会更加的完善。机械设计制造及其自动化这一项技术在发展中，先进的技术依然是其最强有力的支撑，在不断完善的过程中要对其进行科学合理的规划与设计。

三、机械设计制造及其自动化发展方向

1、人工智能化

日益激烈的市场竞争对机械制造产业提出了更高的要求，用于生产的机械必须有灵活的应变能力和易操作性。所说的“智能化”，其实是对机械的人格化描述，要求的是它在基础功能实现的前提下，模拟人类的智能，智能机器人、智能式故障诊断以及维护系统以实现自动操作、自行修复、差错报警等等，更大程度上解放劳动力，提高生产效率，以获得更高的控制目标。与此同时，企业在发展机械自动化技术的过程中，同时要重视培养员工的机械自动化知识。

2、系统化

所谓系统化，一方面是指机械制造产业应逐渐形成一套属于自身的标准化统一的流程和数据，便于不同企业或生厂商之间的交换与对接，形成一个完整的系统。同时，在这一系统之下，各个模块应当尽量细分，实现更大程度上的专业化。如研制集减速、智能减速、电动机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元以及各种能完成典型操作的机械装置，这样可以最大程度上的提高效率，扩大生产规模，提高竞争力，促进技术进步。

3、远程化操作

所谓的远程化操作，实际是基于网络的一种操作技术。20世纪以来，网络技术的发展给人们的生产生活带来了翻天覆地的改变。机械制造产业当然也不例外。机械产业眼下正日趋成熟，我们必须大胆创新，本着更好的服务顾客的理念，将远在千山万水的地点连成一线，技术成熟的情况下，人们可以不出门就操控整个生产线。同时远程设备本身也是一个机械自动化产品，利用网络将计算机集成家电系统，更好的给人们的生活带来便利。

4、虚拟化

在机电一体化的发展中，虚拟化的应用也是不可忽视的一环。所谓虚拟技术，即立足于计算机的系统建模及仿真技术，同时还涵盖计算机的图形学、信息与多媒体技术、当代制造工艺及人工智能的综合多门学科知识的系统技术。虚拟技术通过对实际制造过程及任务操作的仿真，来达到监测及检验的目的，便于发现问题，寻找解决方法，从而缩短科研周期降低在机械实际投产后的差池度，实现产品的一次性成功制造。

5、环保化

中国的发展应吸取资本主义国家的教训，不应再走“先污染后治理”的老路。要实现这一目标，首当其冲的就是第二产业——工业。在机械制造业发展的早期阶段走过不少的弯路，浪费了大量的钢铁资源。今天，我们已经认识到了绿色环保的重要性，就必须把它贯彻到我们机械自动化的生产实践中去，生产绿色的产品，以绿色的方式生产，这是我们每个人的职责。

结束语

由于现代机械自动化在设计和制造上具有多重要求，所以机械的设计、制造都是紧贴机械自动化的要求来设计的。一个优秀的现代化高质量机械设计要能够囊括大量的技术科技才能满足机械制造的生产要求。机械自动化系统就是机电一体化的产物，机电一体化的进步依赖机械自动化的进步。机械工业发展需要好技术、好设计、好制造的不断涌现，对设计人员也是一种挑战，从设计到制造联手通力协作，机电一体化的发展格局定会呈现良好的态势。

参考文献

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