机械设计制造及其自动化的应用

陈永琪

(湖北大学知行学院，湖北 武汉 430000)

1 机械设计制造及其自动化概述

机械设计制造及其自动化顾名思义是在机械设计制造的基础上添加了自动化技术而形成的，相比于传统机械制造，这种新技术更加自动化，智能化，人性化。传统的机械制造大多是人操控机器加工，加工效率低，误差大，而且工人劳动强度很大。而机械设计制造及其自动化将机械设计和机械制造融为一体，并加入了自动化技术，使得机械加工不需要过度的人力参与，机器可以自己工作，极大降低了生产成本，提高了生产效率，同时机器自动加工避免了很多的人为误差，进而提高了产品的加工精度。

2 机械设计制造及其自动化的应用优势

2.1 有效缩减工作时间，提高效率

传统机械加工大都是人为控制的，人会劳累，会疲惫，因而工作效率比较低，而且疲劳作业导致的人为误差较多，加工精度降低。在应用机械设计制造及其自动化后，很多的加工操作都有机器完成，机器的误差很小，可以保证同一批次产品的同一性，而且自动化加工的速度很快，提升了加工效率。

2.2 有效提高生产的安全性

一般机械加工的产品都会用到生活的各个方面，若是产品质量不过关，就很可能导致用户的安全受到威胁。对于实际的机械加工，工人的安全也非常重要，必须保证工人的人身安全，这样企业才能正常运转。通过应用机械设计制造及其自动化可以用机械手来代替工人进行危险操作，保证工人安全，此外，自动化生产可以对产品进行自动检验，及时排除废品，保证产品安全。

2.3 操作更加简单

在传统加工中很多操作都不是量化的，而是靠经验决定的，不同的工人加工出的产品不一样，即使同一工人在不同时间加工的产品也有所不同。应用机械设计制造及其自动化之后，机械加工的操作非常简单，工人只需要给机器发出指令，机器自动加工，简化了人为操作的步骤。

2.4 使用范围更加广泛

机械设计制造及其自动化的应用范围相比于传统的机械加工更加广泛，传统的机械加工受到很多因素的制约，例如精度问题、效率问题、安全问题等。机械设计制造及其自动化应用的场景几乎包括了所有的机械加工，适应不同客户的需求，而且随着技术的不断发展，其适应性将更会好，应用场景将会更广泛，甚至可以满足个性化的需求。

2.5 能够减少能耗，有利于环保

机械设计制造及其自动化的应用可以大幅降低废品率，加工残余也更少了，同时由于加工效率的提高，加工同一产品所需要的时间也就相应缩短，可以节省机器运转的能源消耗。所以说大范围应用机械设计制造及其自动化可以减少能耗，实现环保型生产。

3 机械设计制造及其自动化的发展方向

3.1 实现机电一体化

机械设计制造及其自动化的发展将会促使机械和电气融合，实现机电一体化，这样便可以实现复杂环境的生产加工，而且效率将会进一步提升。因此机电一体化将是机械设计制造及其自动化发展的一个重要方向。

3.2 智能化再发展

智能制造是机械设计制造及其自动化朝着更加自动化的方向发展，除了能够实现机器自动加工之外，机器还可以根据加工的尺寸，自动调节加工量，也就是机器“自我补偿”。这样可以降低废品率，提高企业效益。

3.3 数字化技术应用

数字化技术是目前很热门的一项技术，其主要原理是将物体数字化，进而实现对物体的模拟操作。机械设计制造及其自动化应用数字化技术可以实现对产品进行分析和模拟，在产品的设计阶段便可以发现一些问题，及时修改问题，使得产品的设计更加完善，为之后的加工打下良好的基础。

3.4 产品设计虚拟化

机械设计制造及其自动化和计算机技术相结合，通过各种辅助软件实现设计加工的虚拟化。最终可以模拟加工出最终的产品。这种虚拟化的操作可以减少很多实践中可能遇到的问题，换言之就是将工作做到前面，为实际的加工扫除大部分障碍。

3.5 绿色化发展

绿色化发展是机械设计制造及其自动化发展的必然途径。随着环境的持续恶化，所有的行业都要实行节能减排，保护环境，制造业也不例外。机械设计制造及其自动化未来一定会朝着减少污染，节约能源，绿色化的方向发展。

3.6 多元化发展

正如我们熟知的一样，机械设计制造及其自动化领域综合性较强，融合多项学科的知识理论。由此来说，伴随越来越多先进技术的出现，未来机械制造及其自动化领域必将朝着更加多元化的趋势发展，满足社会的发展需求。

3.7 集成化发展

当前机械设计制造常常会将设计流程、生产环节以及管理体系进行剥离。但可以预见的是，未来随着工业领域的持续前行，不仅仅会实现机械设备的自动化生产，而且各项生产流程都会融为一体，达到高度集成模式，为工业发展奠定坚实基础。

3.8 节能化发展

伴随工业技术水平的快速提升，我们不可以将目光只集中在机械设备的生产效率之上，如何确保工业领域稳定前行以及可持续发展都将是必须解决的重要问题。在机械设计制造过程中选用更为清洁的能源材料，提高转化效率，减少生产环节产生的废弃物并降低污染，设计完善的循环体系，均是未来机械设计制造及其自动化领域需要重点研究的课题项目。

4 结语

综上所述，机械制造及其自动化对于制造业而言至关重要，把握好机械设计制造及其自动化未来的发展方向便是把握住未来的发展机遇。希望有关企业和政府部门共同努力，实现机械设计制造及其自动化更好的发展，造福全社会。