机械设计制造及其自动化发展方向的研究

任志强，李铁

（洛阳职业技术学院，河南 洛阳 471000）

机械设计制造及其自动化作为新型的学科之一，包含了多种科学技术，具备较高自动化的相关特征。机械制造及其自动化的持续发展，可以促进相关企业生产效率与质量不断提升，使企业在激烈的市场竞争中脱颖而出，为企业带来较高的综合效益。因此对机械制造及其自动化发展进行分析与研究，可以使机械设计制造及其自动化获得完善与进步，朝更加高效、节能、智能的方向迈进，为我国机械生产行业贡献力量。

1 机械设计制造及其自动化蕴含的价值

1.1 减少工作时间，增加工作效率

在传统的机械制造过程中，都会使用人工的操作方式，即使生产少量的产品也会花费大量的时间与精力。与此同时，还无法确保生产过程的精准性，无法确保产品质量。利用机械设计及其自动化，可以采用多种十分先进的科学技术，使技术与设备互相融合、统一，逐渐替代传统的人工操作方式，不仅可以减少产品的生产时间，还可以增强产品的生产效率与质量。

1.2 增强生产过程的安全性

在传统人工机械生产的过程中，经常会发生各种安全问题。近几年来，我国机械故障造成的安全问题较多，造成这些事故的主要原因就是在机械生产过程中由于设备、工人疏忽等因素，不仅会对工人的生命财产安全造成威胁，也会大幅减少企业的综合效益。机械设计制造及其自动化可以利用更加智能的方式进行生产，还可以构建更加完整、高效的生产体系。通过设定正确的机械设计制造及其自动化系统，在实际生产过程中，系统可以完成自我监控与探测，将设备存在的问题及时发现并修复，还可以避免由于工人疏忽造成的安全隐患，从而对生产的安全性提供全面保障。

1.3 降低操作难度

在传统的机械制造过程中，会使用十分复杂的操作与生产工序，操作人员的工作压力较大，难免会发生错误，从而造成事故发生。机械设计制造及其自动化可以对机械自动化系统进行控制，从而实现各项操作，操作难度很低，不容易发生错误，同时更加安全、高效。通常来讲，在机械设计制造及其自动化系统中都具备十分完善的相关功能，工作人员只需要输入系统的控制程序就可以完成多种机械设备的生产过程，降低生产难度，革新生产方式。

2 机械设计制造及其自动化发展方向探索

2.1 机电一体化

机电一体化作为机械设计制造及其自动化未来的主要发展方向，在机电一体化的发展进程中，需要将多项技术高效融合，才能达成实际生产过程的全面机械自动化生产需求。在机电一体化的发展方向中，包括信息技术、微电子技术、控制技术等相关技术的互相融合，才能使实际的生产与加工过程中，可以真正实现自动化的作业状态。目前对于机械设计制造及其自动化的机电一体化发展方向中，部分技术还需要不断完善与优化，在实际的生产过程中，可以利用计算机技术对机械系统的组件进行仿真模拟计算与分析，从而为实际应用过程中的稳定性与可靠性提供保障，还可以对机械系统优化与完善，从而加强机电一体化的系统效能水平，还可以从一定程度上促进目前的机械设计制造水平获得提升，使相关技术获得创新与优化。

2.2 智能化

基于现代化背景前提下，智能化作为机械设计制造及其自动化未来的主要发展方向之一。对于机械设计制造及其自动化的智能化发展方面来说，其会将原本的自动控制作为基础，进一步提升机械设计制造的智能水平，从而融合更多的创新技术，真正实现模拟人工智能的生产与加工过程。相比于目前使用的机械自控技术来说，智能化技术的高效应用可以使机械设计制造及其自动化性能获得进一步的全面提升，使机械在实际运行过程中可以展示出更强的能力，从而使控制要求更加高水准。从目前的机械设计制造及其自动化智能化发展情况来看，智能化技术已经逐渐被应用在机械设计制造及其自动化中，但采用的技术大部分都是低阶智能技术，人工智能应作为未来发展的主要方向。因此也希望在机械设计制造及其自动化的未来发展过程中，可以更加熟练、高效地应用人工智能技术，从而加强产品的质量与综合性能。

2.3 模块化

机械设计制造及其自动化在未来的模块化发展中具备很强的复杂性，由于机械在进行设计与生产的过程中，会涉及很多的厂家与制造企业，过多的厂家与制造企业经手，使设计人员无法充分满足各方的多种要求。因此朝模块化进行快速发展，可以利用标准单元加快设计的速度，还可以开发出更加标准的机械接口、动力接口产品。在机械设计制造及其自动化的模块化发展中，不仅可以充分满足多种设计需求，还可以加强设计产品单元的标准性。

2.4 网络化

在未来的机械设计制造及其自动化网络化发展进程中，需要利用网络技术拓展产品运营的推广范围，在其中主要包含机械设备的制造与销售，这也是促进机械设计制造及其自动化进一步发展的主要因素。在应用网络技术的过程中，会利用网络技术具备的信息传输特点对机械设计制造及其自动化不断完善与优化，实现对机械进行远程监控，从而减少人工成本，降低工作难度，增强机械运行作业的效率与质量。也可以将网络化的发展看作为基于信息大环境背景下，机械设计制造及其自动化未来的必然发展趋势。

2.5 微型化

目前我国在进行工业生产的过程中，大部分企业都会使用大型的机械设备。这些机械设备在实际运行过程中会消耗大量的能量，因此会消耗大量的生产成本。在未来的机械设计制造及其自动化微型化发展中，可以将这些问题有效解决，通过微型化的设计理念，不仅可以提升机械设计制造中机械产品的质量，还可以减少能耗，增强机械生产活动的综合效益与经济价值。与此同时，在未来机械设计制造及其自动化的微型化发展中，会对技术提出更高的要求，只有具备更高水平的相关技术，才能确保机械设备的功能不会被减弱，从而使微型的机械设备被应用在医疗、军事等相关领域中，可以看出机械设计制造及其自动化的微型化发展可以为人类带来更多的价值，造福全人类。

2.6 绿色化

通过上文的叙述可以看出，机械设备在生产过程中会消耗大量的能耗。近几年来，我国的低碳经济理念被广泛应用在各个领域中，因此机械设计制造及其自动化发展方向还包括绿色化。在未来机械设计制造及其自动化的绿色化发展中，可以从机械性能的优化方面入手，将机械的需求与应用领域作为基础，对整体的结构与功能进行优化，还需要注重提升机械性能，从而减少能耗，加强节能效果。另外，机械设计制造及其自动化中应用绿色化等相关环保理念，还可以促进机械设计制造及其自动化获得稳定、健康、持续发展。

3 机械设计制造及其自动化的发展应用领域

3.1 农业领域

将机械设计制造及其自动化设备应用在农业领域中，可以增强农业领域的发展精度，不仅可以增强我国农业的生产水平，还为我国经济建设提供巨大的帮助。目前我国农业领域精准度建设工作的重点主要包含农业节水、节肥等方面。例如从农业节水方面来看，通过利用精准的相关技术，可以减少农业灌溉消耗的水资源，从而增强水资源的节约效果。

3.2 工业领域

机械设计制造及其自动化主要应用在我国的工业领域中，通过对技术的不断更新与优化，可以有效加强各项机械设备的运行质量与效率，从而在工业生产过程中，将机械设备的应用效能与价值充分发挥。目前从我国的工业生产情况来看，机械设计制造及其自动化主要是提升生产所用机械设备的自动控制水平，例如Pro/NC 都作为被应用的核心技术之一。基于Pro/NC 的程序控制指令下，可以更加全面地自动化控制生产过程中生成的几何参数、加工轨迹等过程，从而以数控的方式达到高效生产与运行的目的。与此同时，为了将数控加工中的方法、工艺、参数等进行合理设置，需要将相关数据进行计算，从而获取器件的运行轨迹，之后将数控机床使用的代码与程序格式作为基础，将工件数控加工的全部过程显示出来，从而将机械设计制造及其自动化在工业生产过程中具备的优势充分体现出来。

4 结语

在未来的机械设计制造及其自动化的发展方向中，包含绿色化、智能化、微型化等。机械设计制造及其自动化对我国的社会经济建设起到了至关重要的作用，因此只有不断加强其研究，才能使其发展与应用范围不断拓展，从而进一步提升我国的社会生产能力，促进我国社会经济获得持续发展。