机械设计制造及其自动化的发展方向

杨永生+陈毅然

摘 要：我国机械制造设计及其自动化主要是结合现代先进技术与传统技术而展开的综合性学科。新时期我国需要工程综合类的技术人才，以便将自动化机械发展的更加全面与完整，从而实现机械操控的智能化与自动化水平，实现机械化的大规模生产。机械制造设计及其自动化的低耗、多功能以及高效发展可以有效提高产品的可靠性与质量，也可以提高企业综合生产效率与能力。本文主要探讨机械制造设计及其自动化的未来发展方向。

关键词：机械设计；机械制造；自动化；发展方向

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.04.251

1 机械制造设计及其自动化的基本概述分析

机械制造设计及其自动化技术主要结合电子技术与机械技术，并将多门学科进行相互结合与相互渗透，逐渐完善并发展起来的一门学科。机械自动化的制造设计就是出发于系统观念，并综合软件编程技术、信息变换技术、接口技术、电力电子技术、传感检测技术、信息技术、计算机技术、自动控制技术、微电子技术、机械技术等，依照优化组织结构目标与系统功能目标，在低能耗、高可靠性、高质量、多功能的意义上实现特定价值功能。

2 机械制造设计及其自动化的复合设计内容原则

（1）结合机械功能需求满足原则：无论何种产品都是为了满足人们某种需求而生产与制造的，所以在制造设计的时候都要具备一定的功能。概括来说就是要对能够输入的信息、能量以及物质进行特定的处理。以便输出具有某种特性的信息、能量与物质。所以机械设计制造及其自动化系统也需要遵循某种信息、能量以及物质的输入处理，并输出具备特殊功能与性质的信息、能量与物质。机械自动化系统比较复杂且综合，包含有机电一体化产品与技术的内容，而作为机械产品也包含着制造、设计和某种功能得到满足的使用要求，其功能性主要由机械产品内部相互联系的结构来构成。

（2）加强创新与完善：按照机械制造设计及其自动化系统或产品的主功能不同，可以将其系统与产品进行分类处理。①根据物料的加工与运输为主。输入的信息、能量与物质在加工处理之后，输出改变了形态与位置的物质产品或系统，也就是加工机械设备，比如各种轻工机械、印刷机械、纺织机械、起重机械、食品加工机械、交通运输机械、机床等。②以机械能量为主，将信息与能量进行输入处理，同时输出具有不同能量的产品或系统，这就是动力机械，比如内燃机、水轮机、电动机等。③以处理信息为主，将能量与信息进行输入处理，主要输出某种声音、文字、图像、数据等产品信息，也被称为信息机，主要为传真机、计算机、仪表、仪器等办公机械。

除了上述介绍的主功能外，机械制造设计及其自动化系统花具备构造、控制、检测、动力等的内部功能。在制造设计机械自动化产品的时候需要基于以上功能构成原理来进行，以便不断加强创新技术的应用，提高机械产品的自动化水平。

3 机械制造设计及其自动化的未来发展方向分析

（1）机械制造设计及其自动化未来发展的智能化：二十一世纪机械自动化技术发展的关键方向就是智能化，智能化是指基于机器行为的智能描述，也是在基础控制理论前提下，吸收混沌动力学、生理学、模糊数学、计算机科学、运筹学以及人工智能等的新方法与思想，模拟人工智能技术，赋予其自主决策、逻辑思维、判断推理等能力，以便实现更高的机械制造设计及其自动化控制目标。

（2）机械制造设计及其自动化未来发展的机电一体化：所谓机电一体化就是实现机械制造設计及其自动化的延伸与发展，以往较为传统的机械产品只有不断改进并朝着一体化机电方向发展才能够促进机械工业的持续与健康发展。

（3）机械制造设计及其自动化未来发展的网络化：我国信息网络技术的飞速发展与兴起给人们日常生活、教育、军事、政治、工业生产以科学技术等方面都带来了较大的变革，各种网络技术将全球生产与经济连接在一起，而机械制造设计及其自动化产品也需要朝着网络化方向发展，以便提高产品质量的可靠性，实现在全球范围内的生产与畅销。普及网络技术之后，基于网络的监测技术以及远程控制技术不断发展起来，而机械制造设计及其自动化产品就是远程控制的终端设备。家用电器的网络化主要是通过局域网技术与现场总线技术发展起来的，与计算机为中心利用家庭网络技术将各类家用电器连接起来可以形成集成化的家电网络系统，以便带给人们网络科技化的快乐与便利。

（4）机械制造设计及其自动化未来发展的模块化：目前我国机械制造设计及其自动化生产厂家与种类较为繁多，而开发并研制具有标准环境接口、动力接口、电气接口以及机械接口的机械自动化产品是一项重要并复杂的工作。比如研究集电动机、智能减速为一体的动力单元，需要有可以完成典型操作的机械装置以及具备测距、识别、图像处理、视觉等功能控制单元，以便结合这些标准单元展开新产品的研发，扩大机械自动化产品的生产规模。模块化是未来机械制造设计及其自动化发展的重要方向之一。

（5）机械制造设计及其自动化未来发展的绿色环保化：如今我国机械行业的发展虽然给人类提供了舒适的生活，并丰富了物质，但是也提高了资源与能源的消耗，严重污染到了生态环境，所以未来机械制造设计及其自动化也要朝着绿色与环保方向发展，以便顺应时代的发展趋势，来达到人类健康要求与环境特定保护要求，降低对生态环境的破坏与污染。机械自动化产品的绿色设计具有可持续的发展前景。

（6）机械制造设计及其自动化未来发展的微型化：所谓微型化的机械自动化系统就是指尺寸低于一立方米的机械制造设计及其自动化产品，并逐渐朝着纳米级与微米级方向发展。机械自动化的微机产品运动灵活、耗能少并且体积小，在信息、军事以及医疗、生物等方面的应用具有较高优势，因此未来还要结合蚀刻技术、光刻技术等的超精密生产加工技术，以便促进微机机械自动化的健康发展。

4 结束语

总而言之，我国机械自动化产品或系统的制造与设计与国际先进水平还存在一些差距，未来还要朝着微型化、绿化环保化、模块化、网络化、机电一体化以及智能化的方向发展。

参考文献：

[1] 张莹.赵东寅.浅谈机械设计制造及自动化应用的发展方向[J].城市建设理论研究：电子版. 2015，01（6）：14-15

[2] 孟祥辉. 浅谈我国机械设计制造及其自动化在未来的发展[J].世界家苑 .2012，01（9）：17-19

[3] 夏爱萍.浅析我国机械设计制造及其自动化的发展前景[J].工程技术：全文版.2015，05（8）：12-13

作者简介：杨永生（1975-），男，河南郸城人，本科，研究方向：机械及其自动化。