机械设计制造及其自动化发展方向的研究分析

摘 要：机械设计制造及其自动化作为提升国民基础经济建设的新型技术，不仅能够促进工业产业的高效发展，还与人们的生产生活息息相关，因此，加强对其进行深入的研究和创新则显得至关重要。本文对机械设计制造及其自动化发展方向进行了研究探讨。

关键词：设计制造；自动化；产品；发展；方向

机械设计制造及其自动化结合了机械技术和电子技术，并融入了多门技术科学理念，目前我国的机械制造业还处于初步发展阶段，很多技术环节需要改善。科学技术的融入，使得机械工业对技术使用、产品构造、功能运用、制作方式及管理体系得到了新的认识，机械工业生产过程中，机械自动化必然要取代机械电器化，这已经成为现如今以及未来机械制造技术的重要发展趋势。

一、机械设计制造及其自动化带来的优势

（1）生产效率得到大幅度提高

机械自动化产品在生产的过程中基本都是采用信息自动化和控制自动化，降低了人工操作中出现的失误几率，更加容易控制，并且出现问题可以及时找到根源，在对产品的精确度和灵敏度的控制上得到很大提高，通过自动化控制系统，可以使设备在生产具体环节按照预定好的流程运作，通过仿真技术的模拟，对影响成产效率的环节进行不断改善。机械自动化不仅实现了操作自动化，而且对生产的效率和产品质量的保证都带来了新的开端。同时，现代机械设备生产自动化也大大提高了各个企业的生产力。此外，通过计算机软件控制，可以在小范围内修改编程，即可实现生产产品的多样性，满足不同人的要求，这将为产品的市场竞争带来巨大优势，这不仅缩短了产品的开发周期也大大加快了产品更新换代的速度。

（2）降低了生产设备的安全隐患

机械自动化的运用，首先就是要保证生产设备的安全性和稳定性，对生产中出现的危险状况进行提前控制，在各个环节都应该有相应的监控设施，对生产设备的运作实现自动报警、自动诊断。在机器工作当中，如果遇到过载、过压、过流、短路等突发的电力故障时，可以自动转换到安全的工作模式或直接切断电路，避免出现不必要的工作人员和大型设备事故。机械自动化设备本身采用了更多的电子元器件，替代了可动构件和易摩擦部件，所以在生产过程中也降低了事故的可能性，保证生产可靠性的同时也延长了设备的寿命。

（3）更易于调整和维修

机械自动化产品在生产中采用了计算机控制程序，可以根据产品的不同需求对对设备安装调试和参数变化，从而生产出适应不同人群需求。控制程序的调整可以提前通过多种手段输入到机械自动化成产控制系统当中，而不需要去拆解机器结构的任何部件。每一个机械自动化产品都应该保证设备的存储工程，对生产出来的每一种型号特征存入存储设备，等以后使用的时候直接从里面调出来相应的执行控制程序即可保证生产的自动化完成。自动化检测技术可以保证在生产过程中各个环节的顺利进行，对出现的事故采取自动修复措施，保证稳定性。

（4）产品功能更加齐全

机械自动化产品远远超越了机电产品的功能，由简单的单功能已经逐步过渡到一种产品多种功能的效果，使消费者节约成本的同时也大大提高了产品的使用灵活性。现在市场中出现的很多复合产品其实就是在产品生产的技术特点上具有相似功能的产品相互结合，生产出复合功能的产品，这样在使用的时候就大大提高了操作的灵便性。

（5）生产自动化，减低人力劳动

机械自动化产品的自动化程度正在不断提高，人们已经从沉重的体力劳动中慢慢的解放出来，不仅工业在实现自动化，农业的自动化几年来也得到了大幅度提高，自动化操作是一个大趋势，各个领域都在追求者自动化模式，甚至部分产品的生产有望彻底摆脱人力劳动，这为我国实现现代化发展带来新的动力。

（6）节约能源，减少耗材

工业生产中，能源的消耗是最重要的问题，世界各国都在倡导节约能源、减少耗材的口号，这也是企业在生产过程中最值得考虑的一个问题。机械自动化产品都有低能耗驱动调节功能，把人们的使用需求调整到最佳的耗能结构上，既保证产品使用效果的基础上，也保证了能源的最低消耗。同时，因为如今的自动化产品慢慢融入了越来越多的科学技术，通过计算机系统，微电子和软件系统取代了硬件系统，如今的产品设计越来越小，材料的使用也越来越少。

二、机械设计制造及其自动化的发展方向

一是向智能化发展。智能化是21世纪机械自动化技术发展的一个重要发展方向。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心里学、生理学和混饨动力学等新思想、新方法、模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得更高的控制目标。诚然，使机械自动化产品具有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而又必要的。

二是模块化发展。模块化是一项重要而又艰巨的工程。由于机械自动化产品种类和生产厂家繁多。研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机械自动化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。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。

三是网络化发展。由于网络化的普及，基于网络的各种远程控制和监测技术方兴未艾、而远程控制的终端设备本身就是机械自动化产品。现场总线和局域网技术使家用电器网络化已成大势。利用家庭网络将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统，使人们在家里充分享受各种高技术带来的便利和快乐。因此，机械自动化产品无疑朝着网络化方向发展。

四是微型化发展。微机械自动化发展的瓶颈在于微机械技术，微机械自动化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。

五是绿色化发展。绿色化是时代的趋势，绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的生命过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害及少，资源利用率最高。设计绿色的机械自动化产品，具有远大的发展前途。机械自动化产品的绿色化主要是指使用时不污染環境，报废后能回收利用。

总而言之，我国机械制造业发展应用自动化技术，坚持提高与普及相结合的方针，我国的机械自动化技术发展应用才能健康地走上高速度、高质量和高效益之路。在我国完成无人化的工厂将恐怕不是机械制造业的主要发展模式，也不是机械自动化技术发展应用当务之急的事。这就是中国的机械自动化技术发展之路。

参考文献

[1] 刘洪河，李强，王秀婷等.机械设计制造及其自动化发展方向的研究分析[J].中国机械，2015，11（35）：2898-2899.

[2] 张遥.对我国机械设计制造及其自动化发展方向的研究与探索[J].魅力中国，2015，23（2）：29-29.

作者简介：

陈雪冬（1989-），男，辽宁人，汉族，身份证号210881198912306879。