浅析机械设计制造及其自动化的发展趋势

易义军

（湖南省工业设备安装有限公司 湖南长沙 410007）

浅析机械设计制造及其自动化的发展趋势

易义军

（湖南省工业设备安装有限公司 湖南长沙 410007）

传统机械设计制造需要使用大量劳动力，不仅生产成本比较高，而且生产效率比较低，很难适应新时期社会发展需要。将自动化技术应用于机械设计制造中，能够有效提高机械设备生产效率。对此，本文首先对机械设计制造及其自动化以及机械设计制造原则进行了介绍，然后对传统机械设计制造的不足进行了分析，并且对械设计制造及其自动化的发展方向进行了详细探究。

机械设计；制造；自动化

1 引言

现代机械是由计算机中的信息网络协调以及控制部分所构成的，一般被应用于机械力、运动及能量流等相关机械系统中，与机械一体化的要求相一致，因此，可以将现代机械理解为机电一体化。机械的设计与制造以及自动化的过程，指的是以机械与电子技术为构成核心，并综合运用多种科学技术。对机械的设计制造及其自动化的发展进行深入研究，具有十分重要的意义与作用。

2 机械设计制造及其自动化的概述

机械设计及其自动化是由多种技术结合而成的，涉及到工程力学、机械设计、电子技术等，是提高机械设计制造水平的重要因素。通过机械设计及其自动化实现了机械设计制造的技术革命，提高了机械系统的稳定性和功能性，促使机械设计制造能够符合当前机械设计制造的技术要求，推动机械设计制造企业的持续健康发展。

3 机械设计制造原则

3.1 满足对机器的功能要求

企业在生产机械设备前，首先需要结合实际需要，对机械产品进行设计，然后再进行制造，一般要求具备机械设备具有一些重要功能，机械设备产品的种类是不同的，因此，其功能性能也具有一定的区别。具体而言，要求所输入的物质和信息等内容能够通过一定的处理方式，输出至能够符合人们所需要的物质和信息等内容。因此，在进行机械设计制造以及自动化系统的应用过程中，要求其同样具备相应的功能，简而言之，需要对所输入的物质以及信息等要素进行有效处理，并将其转化为具有相应特性的物质内容。

3.2 运用先进技术持续创新

根据机械产品或者系统的功能性差异，可以将产品以及系统进行分类处理，通常情况下，可以分为以物料搬运、加工为主的各类机械设备生产加工；以能量转换为重点，能够通过输入一定的能量或者信息，进而产生各类能量的系统机械，即动力机；以信息处理为主要功能，能够将输入的信息或者能量转化并输出为某一种信息的机械，比如各类仪器、传真机、计算机等办公类机械。主要功能性不同的加工机械设备，其运行方式也有一定的区别，根据上述区分方法，可以产生出各类用途不同的机械设备。比如，可以进行金属切削的机床，其是根据工件与刀具之间的相对运动而形成的切削作用原理进行工作的，所以，不同的工件与刀具之间的运行方式是不同的，机床用途的差异性在一定程度上就表现在这一方面。综上所述，机械设备自动化的发展前景十分广阔，为了促进机械设备设计制造的创新发展，应该大力推广应用先进的科学技术。

4 传统机械设计制造的不足

4.1 工作环境差

传统机械设计及制造属于劳动密集型产业，在实际生产过程中，需要雇佣大量劳动力，为了有效降低生产成本，一般会采用压缩生产场地的作用，而这就会导致生产线布置过于紧凑。在机械设备制造过程中，大量的劳动力需要聚集在一起进行机械设备生产加工，车间噪音污染和粉尘污染很难得到有效控制，而这就会对机械设备生产人员的身心造成严重伤害。除此以外，机械设备生产车间管理难度大，一般采用粗放式的管理模式，在日常工作中，很多规章制度和安全操作规程执行难度较大，这就会造成巨大的安全隐患，一旦发生危险事故，工作人员很难快速、安全的疏散，很难保证工作人员生命财产安全。

4.2 生产效率低

传统机械设计制造一般需要人力来完成，对于每种产品部件都需要安排相应的技术工种进行生产操作，然后再将所有的部件进行组装、焊接，从而形成机械设备整体。由于操作环节比较多，因此，机械设备设计生产的标准很难统一，机械设备的各个零配件之间匹配误差较大，组装难度就很大。除此以外，工作人员的精力是有限的，经过长时间、高负荷的体力劳动后，劳动效率和工作质量都会大幅度下降，而这就会造成机械设备设计生产整体效率下降。

4.3 产品质量不高

在机械设备的设计和生产过程中，操作精度和尺寸精度控制难度比较大，而且人力无法与机器相比较。在精细化产品的设计和生产过程中，需要对全过程进行严格控制，因此，生产操作必须精准，而这对于生产工作人员的操作技术要求很高，但是，在日常生产工作中，工作人员会受到各种因素的影响，工作稳定性比较差，很容易出现技术失误的问题。现如今，工作人员的工作时间不断增加，这就会导致出现工作失误的可能性也随之增加，而这就会在很大程度上影响工作人员的操作质量，导致机械设备生产精度无法得到有效控制。

5 机械设计制造及其自动化的发展方向

5.1 机电一体化的发展

通过全面提升机械设计制造能力，能够有效改善机械设备自动化生产水平，进而改善机械设备的生产效率。机电一体化的进一步推展，可以有效促进生产工艺的提升，确保机械设备科学生产的根本目的得以实现。新时期，随着时代的不断发展，以及科学技术的进一步提升，创造机械设计生产的进一步发展，可以有效的改善工作效率，促进机械设备设计制造经济效益的提升。

5.2 网络化发展

网络已经成为现实生活中不可缺少的东西，在有些领域，不需要专业人员在场就可以解决所遇到的问题就，因此，实现机械设计制造自动化的网络化也是一种发展前景。虽然目前机械设计制造自动化已经在一定程度上与网络接轨，但在实际的生产过程中并没有达到理想的网络化。比如，利用机械设计制造和自动化进行生产的时候，一定会或多或少的遇到一些事故。通常情况下，专业的技术人员不可能每一天都在生产现场的，设计人员更是不可能，这时候只能将设备停机，严重的影响了生产效率，而这就体现出机械设计制造自动化没有实现网络化。因此，只有实现网络化就能够避免上述问题的发生，即使相关的专业人员不在现场，同样的可以通过网络技术来达到解决问题的目的，由此可见，进一步结合现有的技术实现生产控制的网络化是必然趋势。

5.3 智能化

智能化是机械设计制造及其自动化的重要发展方向，智能化需要建立在自动化控制理论的基础上，科学的对计算机技术进行应用，促使自动化控制系统能够实现自主的判断、推理和决策、思维能力等，有效的提高机械设计制造的控制水能力，实现人与智能化的机械合作互动，促使机械设计制造及其自动化能够更高的实现机械设计的控制，全面落实机械设计及其自动化。

5.4 生产模块化生产

将机械化生产转变成模块化的体验过程中难度比较大，机械设计制造过程是十分繁琐的，因此，只有科学合理的规划才能够保证每项工作节点都能够顺利实施，进而提升总体效率，促进机械功能的提升。对于机械的链接，以及机械的自动化生产进行严谨的处理，保证每个环节的准确性，就能够充分的掌握模块化生产理论，完善初械化生产的发展前景。

5.5 生产微型化

为了实现生产的微型化，就是需要符合国家和经济体系的进一步发展，利用微电子的模式进行机械的设计和制造生产，而这也符合时代发展需要以及科学技术进步要求。在机械设计的初期，考虑到机械使用的便利性，将机械的体积设计到尽量小的范围内，节约机械生产所需能源。

5.6 拟人化

拟人化是机械设计制造及其自动化的重要发展方向之一，拟人化的发展方向促使机械设计制造及其自动化过程中，能够更加重视产品与人之间的关系，促使机械设计制造及其自动化生产更加符合人们的生活需求。

5.7 环保化

现如今，重工业发展迅速，导致生态环境日益恶化，环保俨然已经成为全球关注的话题，各个国家都在从各个方面采取强制性措施来减少污染，致力于改善生态环境，在机械设计制造业领域中，环保至关重要。以往的机械制造业主要是以生产为目的，对于环境从未做过考虑，但是现如今必须顺应社会发展的趋势，不仅需要提高生产力，而且还应该加强环境保护。机械设计制造业在设计生产中，必须坚持环保的思想，最大限度的提高对资源的利用效率，避免资源浪费同时选择那些零污染或低污染的新型材料，为人类和自然的和谐统一做出贡献。

6 结语

综上所属，机械设计制造自动化对于设备生产、企业发展以及社会发展都发挥着十分重要的作用。因此，在机械设计制造自动化的发展方面，应该推进其朝向机电一体化、网络化、智能化、体验模块化生产、生产微型化以及拟人化方向发展，同时还应该加强环境保护，促进社会各行各业良性发展。

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[3]王琪，胡海燕.基于机械设计制造及其自动化未来发展方向的探究与思考[J].电子世界，2014（16）：93.

TH122

A

1004-7344（2016）23-0329-02

2016-7-23

易义军（1979-），男，工程师，大专，主要从事机电安装工程施工及建筑工程施工工作。