机械设计制造及其自动化的发展方向研究

聂 勤

（湖南人文科技学院能源与机电工程学院,湖南 娄底 417000）

机械设计制造及其自动化的发展方向研究

聂 勤

（湖南人文科技学院能源与机电工程学院,湖南 娄底 417000）

机械设计制造及其自动化是一门融多种技术为一体的新兴综合型学科，其最为明显的特征是自动化，自动化能增强机械设备的安全性和可靠性，使机械设备智能化和人性化。机械设计制造及其自动化的发展潜力巨大，发展空间广阔，这对人类的生产发展具有跨时代意义。

机械设计制造；自动化 ；发展 ；方向

1 机械自动化的概述

机械设计制造及其自动化是一门在不断探索中发展起来的新兴学科, 这门学科融合了多种技术进行控制，因而能保证机械系统的质量更优，功能更强，其可靠性和稳定性也相应增强，使现代机械拥有智能化和人性化特征，为工业生产带来了技术性的革命, 这是传统机械无法企及的。机械设计制造及其自动化由于其潜力巨大 ，有广阔的发展前景，因此还会不断完善。

2 机械设计制造及其自动化的优势

（1）提高生产效率。机械设计制造及其自动化技术的运用，使得精准生产得以实施。利用自动化技术控制机械运作，生产效率得到提升，人力运作的强度和时间相应减少，节约人工成本，产品的产出量增加，同时降低生产过程中可能产生的危害对人体的影响。利用相关技术手段比如信息处理技术、数控技术等实施生产，使机械运作更加人性化和智能化，在生产方式优化、劳动力减少的前提下，提升生产效率和效能。在实际生产过程中，常常会出现有害于人体健康的极限环境，人力无法切身操作和控制机械运作，这时运用自动化技术替代人力本身操作，机械自动化操作的精准程度高，使生产工序得以准确无误地完成的同时，可避免不利环境对人体的危害。

（2）保障生产安全。传统意义上的机械制造在很大程度上依赖于人工操作和控制。在传统生产过程中当某一环节出现故障时，只能凭借经验对故障环节进行判断后再改良维修。传统机械生产对主观经验过分依赖，机械使用过程中出现损耗的可能性增加。自动化技术基础上的机械制造，每道生产工序的控制都是由电子元件执行，机械本身具备自动保护、自动诊断、自动报警和自动监视的功能，在出现故障时能最大程度保障生产安全，促进生产的正常运转。自动化机械生产能够避免因人为主观判断失误导致的损失，最大可能的减少生产事故的发生，机械使用时出现的损耗率降低，其使用寿命延长，节约了生产成本。

（3）简化生产过程。将自动化技术运用到机械生产中，各生产工序的运行不再由操作工人控制，而是按照程序的设计进行。生产过程由繁杂变简单，从根本上降低了对工人的操作水准和人工操作的难度，也减少了因人工操作失误造成的事故和损失。以电子程序控制机械生产的全过程，操作流程减少，运用各种程序控制，优化操作手段，实现真正意义上的机械生产自动化，不仅对产品的生产贡献巨大，而且对整个机械制造业的改革起促进作用。

（4） 适用范围广。机械自动化产品融多种技术于一体，产品不再受到功能单一的限制，而是具备强大的复合功能。通过自动控制和补偿、自动调节和保护等多种功能，产品的安全性和可靠性进一步提高，能够轻松处理各种不同的问题，充分满足不同层次用户的需求。

（5）节省能源。机械自动化产品的驱动机构是低能耗型的，可以减少能源的损耗，节约能源的使用。自动化产品的形体向“微小和轻便”方向发展，因此在制作过程中能节省很多材料，降低生产成本，有助于提高经济效益。这种节省能源、减少消耗的产品受到市场的欢迎。

3 机械设计制造及其自动化发展方向

（1）机电一体化。机械自动化发展至一定程度，将机械技术、微电子技术、电工电子技术等多种技术交叉融合，就产生了机电一体化这门新型综合技术。只有开展机电一体化的研究，并将其应用至机械生产中，才能使机械制造业的可持续发展得到有效保障，现代机械设备离不开机电一体化技术。

（2）模块化。机械自动化产品种类多样，不同的生产厂家其产品质量有差异，因而研发出机械自动化产品标准单元的难度较大，但这一方向的意义非常重大。新产品的开发几乎都离不开标准单元的利用，如研制具有识别和测距等复合功能的控制单元，集智能减速、电动机于一体的动力单元，有利于迅速开发新产品、扩大生产规模，促进机械类企业的可持续发展。

（3）智能化。智能化是机械自动化技术发展的必然趋势，是自动化产品的一个重要标志。智能化是在自动控制理论的基础上产生的，它运用各种新思想新方法，模拟人类大脑，使机器具备逻辑思维、推理判断和自主决策等多种能力，使其具备与人相似的智能来处理各种问题，以实现更高的控制目标。

（4）微型化。当今微机械自动化产品因具备体积小、操作灵活、能耗少等优点，可以降低生产成本、减少资源的浪费，在市场中占据主要地位，特别在军事、信息、生物医疗等领域拥有很明显的优势，这些体积小巧的微电子机械夫人发展逐渐向微米、纳米级。

（5）网络化。随着网络技术的迅猛发展，各种机械产品也不断通往网络这一道路。只要产品性能和质量良好，机械自动化产品必将以网络为媒介在全球得到广泛推广应用。比如集成家电系统就是利用家庭网络建立起来的，为足不出户的人们提供各种高科技娱乐和生活。机械自动化产品网络化是一种必然的发展趋势。

（6）人格化。赋予机械自动化产品以人的情感和智能，使其充分人性化和智能化。另外，人格化还体现在机械自动化产品的研制可以模仿生物机理，人格化是机械自动化产品一个重要的发展方向。

[1]王宇杰.浅谈机械设计制造及其自动化的发展方向[J].高端装备制造,2013(17).

[2]胡阔海.机械自动化技术及其在机械制造中的应用探讨[J].机电信息,2012(30).

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.22.228