机械设计制造及其自动化在现代企业中的发展探讨

孟宪满

[摘    要]机械设计制造及其自动化技术的发展与普及推动了我国机械工业的发展，并使得机械制造企业迎来一轮新的发展高潮。本文通过分析机械设计制造及其自动化的特点与企业中应用的优势，表明机械自动化在现代企业发展的重要性，同时指出了现代机械制造企业中存在人才缺口大、企业内部实践化培训程度低、缺乏现代化的企业管理模式与自主创新能力等问题，并建议性地提出了对现代机械制造企业发展的方向，希望推动行业进步、保障企业的稳定与发展。

[关键词]机械设计制造;自动化;现代企业;发展方向

[中图分类号]TH16 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2021）10–0–02

Discussion on the Development of Mechanical Design， Manufacturing

and Its Automation in Modern Enterprises

Meng Xian-man

[Abstract]The development and popularization of mechanical design and manufacturing and automation technology promote the development of Chinese machinery industry and welcomed a new round of development climax.By analyzing the characteristics of mechanical design and manufacturing and the advantages of enterprises， it shows the importance of mechanical automation in modern enterprises， points out the large talent gap， low internal practical training degree， lack of modern enterprise management mode and independent innovation ability， and proposes the development direction of modern machinery manufacturing enterprises， hoping to promote the progress of the industry and ensure the stability and development of enterprises.

[Keywords]mechanical design and manufacturing; automation; modern enterprise; development direction

1 機械设计制造及其自动化的特征与优势

机械设计制造领域作为第一产业，是我国工业产业中的支柱产业。机械制造领域的发展带动了原材料行业、设计与加工行业、销售行业等行业的发展，推动着我国经济的高质量发展。自动化技术的兴起与在机械设计制造领域的应用为机械制造行业注入了新的动力，解决了传统机械制造行业劳动力需求大、原材料与能源消耗大、机械制造品精细化程度低、环境污染问题等一系列问题。机械设计制造及其自动化在当前时代的另一大优势就是对于个性化设计的满足，个性化设计代表了市场广度的无限延伸与设计生产能力的极大提高，并通过各种技术手段压缩生产过程中的冗余和浪费。PC技术、PLC技术与以太网技术的融合使得自动化机械制造设备的响应速度、控制灵活度、柔性以及协调性生产能力都得到了极大提升。自动化技术使得生产工艺在连续生产、产品交换、数据传递等方面都有了极大的进步（见图1）。

2 机械设计制造及其自动化在现代企业中发展所面临的问题

2.1 缺乏综合性人才

现代企业扩展了机械制造领域业务宽度，机械自动化技术的研发与成果转化、现代工业产品的设计与生产、市场分析与产品商业化、产业结构规划、废品回收与环境保护、机械自动化人才的培养等一系列事务都是现代机械制造企业的业务范围。由于我国的超大规模市场的特点加上机械自动化行业在我国起步较晚的客观事实，造成了机械自动化领域的技术人才的相对短缺。此外，由于机械自动化领域的强实操性，要求大部分技术人员时刻工作在生产一线，中小企业还要求相关人员兼顾一定的企业管理能力以适应紧凑的企业架构与复杂的企业事务。由此可见，无论是机械制造领域技术人员的“工人”性质在社会层面给群众留下的刻板印象，还是现代企业对于机械自动化人员的跨学科高素质要求，都在一定程度上造成了机械自动化的相关人才的缺乏。一方面机械自动化人才培养周期较长，另一方面机械自动化人才的工作性质较为复杂，体现出当前社会对于机械自动化人才的需求仍然存在较大的缺口。

2.2 缺乏企业内的实践培训方式

企业对于专业人员的再培养是保障从业人员符合职业需要不可或缺的一项环节。由于相关专业的应届毕业生尽管已经接受了许多基础学科与理论知识的培训，但对于实际的工业化制造的认识程度仍然存在一定距离，这就造成了理论与实际无法良好衔接的问题。此外，由于我国机械自动化专业院校众多，应届毕业生的教育水平梯度较大，对于受教育院校的教育水平较低的一部分人员，普遍存在教育程度有限、专业知识陈旧、行业发展现状不明确、严重缺乏工程实训经验等问题，严重制约了这一部分人员的技术上限。在注重对于技术人员培训的企业中，部分企业的教育方式仍然存在一定的问题，其中最显著的问题就是企业外包员工教育，教育机构的教育方式偏向多媒体化，而忽视实际的生产实践。这一问题从本质上来说是企业对于专业人员培训意识与培训意义的不明确，外包培训是一种舍本逐末的形式化表现，对于提高从业人员的专业程度并无实质性意义。

2.3 缺乏对创新能力的投入

资金投入量大是机械制造企业实现自动化的特点之一，目前普遍存在机械制造企业对于综合性的机械自动化设备的投入不足的问题，同时资金投入短缺限制着企业的自主创新能力与发展上限。随着国际竞争的不断加剧与发达国家对我国的技术封锁，先进技术的引入难度越来越大，也使得企业更需要加大对自主创新能力的投入。发达国家在机械自动化技术的尖端领域领先程度已经出现代差，在自动化焊接、弹簧夹制造、薄金属板压制技术等方面均出现了全自动化设备，以金属板压制的机械自动化设备为例，德国本德尔公司推出的Bendersp-1250数控设备，通过CAD技术对目标形状的3D图形化设计，即可自动完成对膨胀钢板的压制与雕刻，并将成品以卷轴装形式产出，以便于储存与运输。总的来说，目前企业存在自主创新投入少、先进技术使用率低的问题。

2.4 缺乏现代化的生产模式与管理模式

机械设计制造的自动化实现在提高机械设计制造效率与质量的同时，其底层逻辑改变了整个机械设计与制造的技术方式与生产模式，这就需要引入现代化的生产模式与管理模式以适应机械自动化生产。目前仍有相当一部分企业沿用人工调度、冗余排布的传统生产管理模式，在工艺设计与项目方案安排上由有一定经验的项目主管进行主观工程调度，并由于人工操作的波动性较大，在进度安排上预留大量时间以供资金与材料的调度，并给项目出现问题时预留充足的处理时间。这种模式最大的局限性在于当企业订单数骤增或项目规模较大时，易出现管理上的纰漏，同时大量的冗余时间极大地限制着企业的生产效率。

3 机械设计制造及其自动化在现代企业中的发展措施

3.1 深化企业人才培养

针对行业人才缺乏现象，企业应从人才选拔、专业性培养与职业道德培养三方面入手，不断提高对于人才的标准并着重培养综合性人才。虽然机械自动化生产线取代了大多数的简单重复劳动，但仍然存在部分较强操作性的技术工作需要人工完成。此外，对于高精度的机械制造品生产，需要不同专业的有极高的职业素养与安全意识的技术人员，以实现高技术水平来实现产品的方案设计与可行性分析与项目进程中进行监测、调配与维护等工作。企业应根据市场需求结合自身实际情况，对技术人员进行针对性的培训，避免形式化的教育与考核方式，明确培训的引导目的，避免过于繁重的考核影响技术人员的自主发展空间，将考核内容多维化并与技术人员的绩效挂钩。企业对于人才的培养应兼顾行业发展的前沿方向与技术人员的国际视野，在具体方式上可以进行同类型企业间的技术交流与实地考察，引入先进技术的同时邀请技术方的专业人员对员工进行操作性培训，并在实际工作中不断进行技术的本土化改良，使得对于人才培养真正作用于技术进步与企业发展。

3.2 提高生产效率与生产质量

高生产效率与高生产质量是企业的核心竞争力，也是提高企业经济效益的重要手段，对于机械设计制造及其自动化的实现，一个兼具科学性与完整性的技术方案是保证项目高质量完成的第一步，项目进程中的各部门工作衔接也是保障项目预期目标达成的重要环节。对于现代企业来说：一方面，要对项目团队进行合理分配，明确加工部门在项目中的主导地位与设计部门在项目中的辅助地位，严格按照设计方案与计算机仿真结果进行规范化操作;另一方面，加强设计部门与加工部门的沟通与合作，加工过程全程反馈给设计部门，由设计部门进行监测与工艺改良，不断优化项目的投入产出比、材料与能源消耗以及产品质量。CAD技术的应用可以有效地提高设计部门的设计方案可行性，并通过计算机辅助将设计方案进行模块化处理，有利于设计方案的执行与调整。

3.3 采用精细化管理

现代化的管理模式利用计算机系统对整个生产流程全程管理，具体流程有生产计划管理、生产准备管理、生产成本控制管理三部分。

对于生产计划管理而言，由于计算机技术的引入，对于生产计划的影响因素分析更加全面与具体，生产计划主要包括对产量、产品质量、订单统计、交付周期、物流运输的一系列规划，应用计算机技术强大的数据存储与逻辑运算能力可以最大程度进行最优生产计划的设计，并可以了解每一个部分的运行情况，增强对项目的控制。美国咨询公司Aberdeen Group提出的协同产品商务（CPC）系统是目前行业应用最广泛的生产销售管理系统，应用CPC系统对自动化生产的产品进行质量检测与销售规划，保障生产计划的有效执行。

对于生产准备管理而言，该部分涉及对项目执行所需的各项资源的准备工作，不仅包括对原材料及设备等部分的管理与调配，还涉及对项目人力资源的管理。企业通过生产准备管理分析市场需求、原材料、劳动力价格等因素，进行对于实际生产环节的调配，避免不能按期交工或货品滞压等问题，影响企业的正常运行与发展。

对于生产成本控制管理而言，现代化的成本控制方式针对传统成本管控系统存在的误差率高、信息更新周期长等问题，改变了传统的线性叠加计算方式，运用实时统计与预测规划结合的形式，最大限度地提高预算精度。

3.4 积极推进环保生产

随着时代的不斷发展，我国社会对于制造业提出了节能化与低碳化的新要求。一方面，我国承诺在2060年前实现碳中和，这就要求机械设计制造企业严格控制碳排放量并逐步发展低碳技术，实现制造工艺的环境友好型发展;另一方面，全球范围内传统能源逐步消耗，新能源技术不断发展，机械产业有必要向清洁能源的方向转型。电能驱动技术越来越先进，在某些领域电驱动设备的效率已经可以匹配甚至超过传统能源所驱动的设备。此外，清洁能源在成本上的优势为企业提供更多的经济效益，提高企业的市场竞争力。

4 结束语

机械设计制造及其自动化在现代企业中的应用与发展，不断地改变企业的发展方式与发展趋势，企业在注重机械自动化技术运用与发展的同时，也要不断注重现代化管理方法的实践应用。现代企业要充分的明确机械自动化领域对企业发展的重要地位以及该领域的发展前景，不断深入研究自动化技术的应用价值与成果转化，以推动机械自动化技术更好地为我国经济发展提供动力。

参考文献

[1] 解文杰.探讨机械设计制造及其自动化在现代企业中的应用[J].建材发展导向（下），2020（1）：236.

[2] 张景阳.机械设计制造及其自动化在现代企业中的发展探讨[J].花炮科技与市场，2019（1）：187.

[3] 李凯.自动化技术在机械设计制造中的应用探讨[J].科学与财富，2019（21）：17.