机械设计制造及其自动化的发展方向

孔超,郭灿灿

摘要：机械化技术迅速发展，机械自动化产品为越来越多的企业和用户带来了可观的社会经济效益。对此，深入研究分析机械设计制造及其自动化，有利于为我国社会工业机械设计及自动化发展提供理论指导与帮助。

关键词：机械设计制造；自动化；发展方向

引言

随着工业发展水平的提高，对用于工业生产中的机械设备质量、性能有了更高的要求，并在保证生产高效性、安全性基础上，要求降低机械设备能耗。基于此，机械设计制造企业需要加速技术更新，以崭新的技术手段提高机械设计制造水平、升级自动化系统功能，从而满足现代工业发展对机械设备、产品的要求。因此，还需不断探索提高机械设计制造及其自动化水平的有效途径。

一、机械设计制造技术及自动化的特征

机械地设计与制造具有明显的优越性，是与科技相结合的，具有智能、先进的特点。利用科学技术和信息化技术，提高机械设备的生产效率、质量、缩短生产周期，确保信息技术的功能得以充分发挥。机械设计与自动化是以自动化为中心的，所以在设计过程中应注重自动化的设计，提高产品的品质，以确保满足现代社会的发展需要。机械设计与自动化结合目前的情形，已被广泛应用于机械工业。确保技术内容的高效处理，在提高生产效率的同时，还可以降低出错的频率。每一种信息技术都具有各自的功能，可以对所生产的产品进行精确定位，从而为机械设计和自动化的发展提供帮助[2]。机械地设计和制造可以简化生产过程，避免了传统的机械作业带来的安全隐患，减少了生产的困难，并使工人可以进行相应的操作。将先进的信息技术运用于机械设计、制造和自动化，在运行时利用信息化技术设定作业命令，确保后续的生产工作。

二、机械设计制造及其自动化的作用

2.1减少生产成本

传统的机械设计制造技术会增加部分生产加工材料成本，对企业的长远发展有不利影响。而自动化技术的应用，可以让机械设计制造各工序、各流程更满足精细化要求。比如，在机械加工制造中所产生的废料，可视情况予以科学应用，这样能够减少制造加工成本，提高企业的经济效益。此外，科学使用自动化技术，可以有效解决机械设计制造中存在的不合理问题，增强机械原材料的适应性。

2.2提高生产效率

传统生产工艺，各个零件、组件都需要在各车间、生产线做加工处理，在产品最后组装时，可能会因零件生产时间的不同，延误组装。在加工精细元件时，用到的是半自动化车床设备，需要技术人员做复杂计算，再经过参数报表对设备进行调整，所要耗费的时间长，影响生产工期。而自动化技术的应用，各元件的加工、调控都可以由计算人员在电脑中编码操作，同时，综合3D建模技术，会让元件设计更紧密，生产过程更高效。

三、提高机械设计制造及其自动化水平的有效途径

3.1利用先进技术不断创新

产品或系统可以按其主要功能分为两类。一类是物料搬运、加工；物质体系（或产物），输入物质、能量和信息，经处理后，其主要输出物质体系（或产物）被称作“加工器”。如机床、交通运输、食品加工、起重机械等。另一类是能量转化，把能源和信息输入各种能源输出体系（或产物）叫作动力机，而机械能输出是动力。如电动机、水轮机、内燃机等主要是信息加工，信息输入和能源输入，为其提供一些信息、数据、声像、文字等产品叫作信息机器。如电脑、传真机及各种办公设备。机械自动化系统除具有以上主要功能外，还应该具有其他内部功能，即动力功能、检测功能、控制功能和构造功能。根据以上功能组成原则，可以方便地进行各类机械自动化产品设计与分析，同时，也可以拓展思维，促进发明与创新。

3.2通过完善配套设施提高市场竞争力

一方面，对于有着丰富机械设计制造及其自动化发展资源、能力的区域应给予资金、政策、人才方面的扶持，使其及时引进先进的生产技术、生产线，提高配套设施科技水平，有效提高机械设计制造及其自动化发展水平。例如，在我国东北等工业发达区域，工业产业起步较早，机械设计制造及其自动化发展上有着得天独厚的优势，但受市场形势的影响，近年来东北地区机械制造行业发展速度变缓，得天独厚的发展条件得不到有效利用，针对该情况，应在政策、人才、资金等方面提供支持，完善机械设计、制造以及自动化相关的配套设施，从而提高自主研发能力，开发高品质机械产品与设备。另一方面，关注各个地区工业发展水平，在具备条件地区建设新型工业基地，并为具有技术基础与外销渠道的企业提供资金与政策方面的支持。例如，在我国诸多南方地区，经济实力雄厚、水上与陆上交通条件便利，可以为机械产品与设备外销开辟出通道，但仍存在工业发展不理想情况。因此，应分析原因，扶持优势工业产品发展，如船舶制造业，加速扶持新型工业基地建设，使更多零部件设计加工企业的得以生存。

3.3促进机械制造行业的绿色可持续发展

社会经济的快速发展导致环境污染问题日益突出。为了有效控制环境问题，保持社会可持续发展，国家将“节能环保”作为社会发展的重要指导思想。在此背景下，绿色产品成为社会关注的焦点。绿色产品的本质是倡导绿色环保理念。其发展将始终减少生态环境污染，有效提高资源利用率。同时,机械自动化的发展也要沿着绿色道路发展,以环保为基本发展宗旨,更加科学合理地保护环境、节约资源,回收生产过程中的废弃资源，从而有效实现可持续发展的重要目标，全面提高机械自动化产品的市场竞争力。

四、机械设计制造及其自动化的发展方向

4.1机械设计制造及其自动化的模块化发展方向

机械设计制造工作开展的主要目的是生产可以满足工业生产和人们生活需要的产品，而生产出一件机械产品必须经过多道工序，需要不同的生产单元和环节充分发挥效果，利用自动化技术，可以将机械设计制造工序模块化，让产品的生产分为不同的单元，例如，接口、动力源的生产等，这些不同模块的生产难度不同，因此进行集中研发和生产存在一定障碍，而且会造成一定的人力物力资源浪费，无法达到高效的机械设备生产。而在机械设计制造及其自动化模块化发展后，可以分批次进行机械设备自动化生产，大幅提高了生产效率，同时，可以最大程度发挥出有限人力物力资源的作用，避免了浪费问题的产生。

4.2自动化技术的柔性化应用

自动化技术的柔性化应用，是基于产品生产信息，综合了物料存储、运输系统等，以满足各种生产加工需要。而柔性技术是经过组技术而产生的。组技术要依据加工需求有序组织加工对象，便于相关加工设备的选取。高效的自动化生产技术所形成的信息控制结构是呈金字塔形的，将计算机作为核心，在生产阶段中对信息进行控制、检测，并对生产方案做科学调整。此外，负责生产控制的计算机能够将下层计算机生产情况反馈给上层，其中，最下层是过程设备接口的计算机监控，它搜集并检测生产接口生产状况，并依据上级指令做相应的调整。在应用柔性自动化技术时，需要不断地去优化、升级技术设备，以最大程度地提升产品的生产质量和效率。

结束语：

总之，机械设计制造与自动化技术的发展，促进了现代工业的发展，促进了社会生产的发展，提高了生产的生产效率和质量，但在当今的社会和经济发展中，由于市场竞争的加剧，对机械设计制造和自动化的需求也越来越大，为了适应制造业的发展，机械设计制造和自动化的发展需要，逐步实现生产控制的网络化，使机械设计的虚拟化，使产品的设计、制造、维修等过程达到绿色，从而达到持续的生产效益。

参考文献：

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