机械设计制造及其自动化的设计及发展趋势

张 澄（马应龙药业集团股份有限公司，武汉 430064）

机械设计制造及其自动化的设计及发展趋势

张 澄
（马应龙药业集团股份有限公司，武汉 430064）

机械设计制造及其自动化是一门新兴的综合技术学科，这门学科主要为机械装备的制造，研究机电产品的运行控制。现代机械设计制造及其自动化是结合信息技术整合的结果，与传统机械制造产品的相比，机械设计制造及其自动化主要区别在智能操控及自动化上，本文主要是探讨机械设计及其自动化在未来的发展方向和前景。

机械设计；发展趋势；自动化；信息技术；运动控制

0　引言

随着科技的进步发展迅速，目前中国在科技制造业上已经处于优势状态。就目前而言，各种大型机械的自动化生产流线，可以代替手工完成，给大家带来了不少方便，也节省很多时间。随着时间的推移，机械化制造更会迈入另一个新时期。

1　背景

随着科学的不断发展，机械设计制造及其自动化的设计都是从新生到成熟，然后慢慢完善的。当随着电子信息技术的发展完善，先进的电子信息技术而产生的自动控制器，结合机械设计，从而生产出无需人工操控的计算机控制自动化。机械自动化的采用，不但为当代社会的生产需求提供了充足的生产效率，还减少了人工生产的工作量，使人类工作强度大大降低。机械自动化的使用，最直观的结果是提高了生产率和生产量，更重要的是使其他产业相应的也跟着发展。机械自动化技术，最早是从20世纪的20年代开始发展，在近一世纪的发展过程中，都是外国的先进技术引领发展，在中国的发展中，使用的机械自动化技术远远未能替代手工，从而使得应用的产业分布不均，机械设计产业的层次较低，所以中国的机械设计制造及其自动化发展是远远落后于发达国家。

因此，随着科学发展，高新产业兴起发展，我国机械设计制造是远远跟不上高新产业需要的制造要求，一方面是机械设计制造的落后，另一最重要的方面是高新产业设备的精密化。如同电子信息技术的发展，其所需的机械设计制造要求已经到了肉眼难测的毫厘之间，而落后的机械设计制造已经成为了限制技术、经济、社会发展的短板，相反，先机的制造技术则成为了社会发展的最有力保障。

（1）机械设计制造及其自动化特点。机械设计制造在多种行业领域的使用中，都体现出了一种先进性，符合绿色发展的需求，不但在功能化、效率、材料、能源的使用上不断满足社会的生产需求，更为多元化的高新技术发展需求提供了充足的保障。与传统设计制造产业的区别，是现代的机械制造设计技术主要体现在二个方面：人性化、智能化。而且为了充分的满足生产需求，机械设计制造自动化的机器设备是将多种技术的整合，但是，无论什么机械设备，一定会在某种程度上有其自身的局限性，而这，恰恰就是要机械设计制造根据产品功能性及产品的具体使用情况来设计产品的功能。因此，智能化和人性化的机械设计制造已经不是粗糙的将技术累加，反而要结合具体特性融合技术，将技术的整合和使用。

（2）机械设计制造及其自动化优势。1）近年国家要求中国从传统的加工制造业向高新产业转型和发展，相比较于发达国家的机械制造及其自动化产业的先进，我国还处于一种较落后的水平，因此我国的机械制造及其自动化产业在国内市场需求极大，相对于国外成熟技术的价格，国产技术价格优惠；2）面对国内越来越高昂的人力成本，机械自动化的成本随着机械制造技术的成熟越发降低，机械设备的自动化及智能化工作，极大的将生产效率和生产质量提高，而机械生产，能够在任何恶劣的环境中高效迅速生产；3）与电子信息技术结合的机械制造自动化，在故障发生时可以根据程序的自我检测，直接指出故障，采取自我保护机能，与传统机械制造相比减少了工作故障的检测维修，为生产提供了稳定性和可靠性，更可大大减少安全事故的发生；4）越发成熟的机械设计制造操作流程简单，只需输入相应的指令，生产即可自动化，更因其的复合功能，能够满足各行业不同的发展需求。

2　机械设计制造及其自动化发展方向

（1）机械的智能化。当今社会，机械发展智能化是社会的主要发展方向，机械自动化技术发展更是将智能化作为主要发展方向。智能化不仅应用在机械的产品设计和生产，最重要的应用是提高机械设计成产中的自动化，提高机械设计制造的科技含量。例如社会的工程施工技术的提高，对工程建设机械的要求更是大大的提高，因此，智能化的工程机械能根据智能体系排除故障，从而大大提高生产效率的智能化机械是未来机械行业的发展方向。

（2）机电一体化。机电一体化，是指机械集合电子信息技术，传统机械设计技术是将机械和电子技术分离开两个，而未来，机械工业将会是结合机械和电子信息技术为一体，真正实现机电一体化。

（3）机械的模块化。随着机械自动化发展，自动化产品生产商家增加，研制和开发行业标准的产品单元就变得尤为重要了。只有制定了行业标准，才可迅速的利用标准化研发、生产产品，也为行业扩大规模提供了基础。模块化对生产机械的企业来说，是一个制定行业标准化，为行业带来良好发展环境的基础。

3　机械设计制造及其自动化技术发展

（1）发展机械自动化技术需要注重实际。应用，是制造技术的意义所在。特别是机械自动化技术的发展，更是要以社会生产的需求、条件为主导，只有采用合适的技术，制造相对应的自动化生产，才是企业追求的技术效益和成本效益。

（2）发展低成本机械自动化技术。由于研发技术需要大量投资和时间，因此，追求低成本自动化技术，是市场及国情的需要，只要是投资少，见效快的技术，都可以判断考虑是否具有市场前景，只有这样，才能最快的形成一个技术发展的循环。

（3）发展配套机械自动化技术。机械自动化技术，不是单一的生产一个机械，而是以机械生产为主题，从而融合多种如电子信息技术、自动控制理论、微型技术等，使得机械自动化技术形成一个配套，只有这样，才是机械设计制造及其自动化设计的主要技术基础。

4　结语

机械设计制造及其自动化的设计在人类未来的发展方向上是智能化及人性化发展，只有这样，才能增强机械制造的安全性及可靠性。虽然发展空间广阔，但按中国现在的机械制造技术离顶尖的技术还是有差距的，只有不断克服存在的技术问题，进行完善，才能真正的踏足世界前列，引领世界未来的机械制造产业。

［1］西安电子科技大学学报［J］.2012.

［2］工业机械学报［J］.2014（05）.

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.14.015

张澄（1973-），男，湖北武汉人，学士，工程师，高级业务主任。