刍议机械设计制造及其自动化应用赵伟

赵伟

摘要：机械设计制造及其自动化的应用能够很大程度地提高生产效率，降低生产成本，使企业在市场竞争中更具有优势。近几年来，随着机械设计制造及其自动化的发展，越来越多的企业开始引用机械设计制造及自动化技术，但是由于我国的机械设计制造及自动化相比于西方国家要落后一些，因此在应用上依然存在一定的问题，倘若这些应用问题不能够被及时有效地解决，将严重影响我国制造业的发展。由此可见，探讨机械设计制造及自动化的应用的重要意义。

关键词：机械设计；制造；自动化应用

引言：

机械设计制造及其自动化应用技术并不是单一的一种技术，它融合了当下科学技术发展的新技术手段，改变了原有的生产模式，以适应当下制造业生产发展为主，渐渐发展成为一种多门技术融为一体的综合性学科。机械设计制造及其自动化技术，主要以自动化为主，实现机械设计制造的自动化，对于人类经济社会的发展来说具有重要意义。机械设计制造在人们日常生产生活当中的应用，改变了传统的制造业发展模式，促使制造业朝着集约化方向发展，极大的促进生产力的提升，提升了制造业生产效率，为实现更大的经济效益奠定了物质基础。

1、机械设计制造及其自动化的理论概述

谈到自动化，我们最原始的概念应该是用机器代替人手，完成一些可以重复操作完成的劳动或工作任务。然而，随着科学技术日新月异的发展，自动化的技术水平已经不仅仅停留在单一重复呆板的机械动作，而是根据相关程序的设定，拥有了可以自主思考的“大脑”，准确完成既定任务，还可以在系统出现问题的第一时间进行自我诊断和维护，整体操作更趋向于智能化。

机械设计制造领域的自动化技术应用，可以追溯到二十世纪六十年代。在当时，由于电子计算机技术的迅猛发展，人们开始思考将电子计算机技术应用于机械控制，通过技术专家们的不断尝试和长时间探索，终于将电子计算机及其控制技术成功结合在了一起。又经过了半个世纪的探索和完善，最终才有了我们现今知道的机械设计制造及其自动化的概念。机械设计制造及其自动化经历了由无到有，由简单到复杂，由局部到整体的发展过程，在当今社会生产生活中发挥着越来越重要的作用。

2、机械设计制造及其自动化的应用现状

2.1设计方面

虽然我国的科学技术实现了不断的发展，但是总体来说，与西方一些比较发达的国家相比，我国的机械设计及其自动化的发展还是落后很多，其主要原因是在于我国机械设计及其自动化技术的创新性比较差，尤其是CAD/CAM技术的欠发达，使得我国机械设计及其自动化的发展依然处于一个中等的发展水平，缺乏进一步的发展以及提升。

2.2自动化技术方面

除了设计方面存在一定的问题以外，自动化技术方面也存在一定的问题，我国的机械设计及其自动化的发展目前还没有实现自动化，虽然已经取得了很多的发展以及提升，但是在其应用的过程中，还是建立人工操作的基础上，没有完全实现自动化，进而使得我国机械设计及其自动化的发展受到了严重的阻碍作用。另外，目前我国针对于自动化技术的应用也存在比较片面化的问题，虽然在机床以及数控方面得到了一定的发展，但是其余方面的发展比较落后。

2.3管理方面

受传统的管理思想以及管理方法的应用，目前针对于机械制造和自动化应用的管理，依然存在比较落后的现象，尤其是在管理方法方面，依然采用传统的管理环境下的人工管理的方式，没有实现管理的信息化以及网络化，另外，也有部分企业呈现出缺乏管理机制的现象，进而使得针对于机械设计及其自动化的应用管理存在很多的不足。

3、机械设计制造及其自动化应用

目前，机械设计制造及其自动化的应用主要表现在下列一些方面：

3.1计算机综合制造系统：计算机综合制造系统是一种集成制造系统，其通过将单项辅助技术融为一体来创建标准的数据模型与信息分享平台，从而从全局上来提高机械的生产效率。其中，该系统包含了基于现代管理理论、先进材料和电子信息的先进制造技术，即采用新型自动化与管理理论、传感器、计算机来控制生产，从而提高其生产效率。另外，机械设计制造流程的集成一般体现在并行工程上，其中并行工程强调站在生产需求的角度来考虑产品的生命周期，从而实现缩减研发与制造周期、降低设计与维护的重复率等目标。

3.2柔性自动化生产技术：柔性自动化生产技术是根据产品生产信息来协调数字加工技术与设备、物料储运系统，从而提高对不同加工与生产对象的适应能力。其中，在这一技术下，其信息控制的中心是计算机，即用计算机来监管生产数据，以实现动态调整生产计划的目的；第二层计算机负责向上一层信息中心传递最底层计算机的工作状况；最底层的计算机负责收集和监测工艺设备接口运作状况，并按上一层的指令实时调整生产行为。另外，柔性自动化储运系统的任务是按如下步骤来储运生产物料：利用前端工业机器人来操控信息系统。

3.3自动检测技术：自动检测技术发展的基础是传统的仪器与传感器。一般来讲，在机械制造中，自动检测技术的应用无需过多的人工参与生产，从而提高了产品的合格率。另外，在自动检测系统中，主要采用了微型计算机等信息处理系统，从而保证了检测的可靠性。

4、机械设计制造及其自动化的发展趋势

机械设计制造及其自动化技术的日趋成熟，使得各行各业都体会到了机械设计制造自动化所带来的优势，使其在人们日常的生产生活中的地位愈发重要，也加速着机械设计制造及其自动化自身的发展。

更加多元化。我们知道，机械设计制造及其自动化是一门融合了多种技术的多元化学科，而在其未来的发展中，随着各种高新技术的不断发明，机械设计制造及其自动化也将会运用更多的高新科学技术手段来丰富其自身发展，达到设计人员的要求。

更加集成化。现阶段大多数的机械设计制造是将设计，制造，生产和管理分开来运行的。在不久的将来，工业产业不断优化创新，我们将不单单实现机械本身的运行自动化，而可以将机械的设计，制造，生产，甚至是管理全部实现自动一体化和高度集成化，满足未来工业产业的需求。

更加节能化。当工业发展达到一定水平，我们便不能仅仅考虑机械运转效率和产出，如何使工业发展和环境保护和谐共存将成为机械设计制造及其自动化技术人员必须要重视的问题。机械的制造材料需要能够承载节能原料进行生产运转，最大限度使用原材料，尽可能减少生产过程中的污染物排放，循环使用可用能源，都将是机械设计制造及其自动化学科未来的发展课题。

5、结语

综上，机械制造业的转型是一个循序渐进的过程，但通过将自动化技术引入其中无疑为这一战略目标的实现创造了有利条件。在本案，笔者结合机械设计制造及其自动化的相关知识，介绍了几个应用案例，如计算机综合制造系统、柔性自动化生产技术和自动检测技术，并预测了这一学科定将朝向机电一体化、智能化、数字化、虚拟化、科技化和绿色化方向发展。其中，在资源枯竭与环境污染的背景下，任一行业的发展都应在满足环境要求的前提下开展，否则其就失去了发展的本质意义。

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