機械設計制造及其自動化的發展方向研究

顧佳輝

摘 要：隨著機械設計制造及其自動化的發展，現代化規模生產的特殊要求，以往傳統的機械設計急需改進和顛覆，具備機電一體化、智能化、模塊化、網絡化、綠色化、人性化的機械設計是社會生產對機械制造行業提出的高標準、嚴要求，多樣化的特性引領了機械設計和自動化發展方向。

關鍵詞：機械；自動化；發展方向

機械設計制造及其自動化增強了機械設備的綜合性能，能夠把機械帶入到一個智能化、人性化的科技時代，對人們的生產和生活具有很重要的作用，從事相關職業的研究人員和學者也在不斷的進行改良和創新設計。機械設計制造機械自動化技術所面臨的關鍵技術門類很多，不同技術之間有著密切的聯系，有的技術是基于其他技術而存在的，多種技術互相滲透，共同找尋其發展的新方向。

1 機械制造的概念和特征

美國機械工程師協會于1984年為現代機械下了如下定義：現代機械是“由計算機信息網絡協調與控制的，用于完成包括機械力、運動和能量流動力學任務的機械和（或）機電部件相互聯系的系統[1]。”這一概念的引入，為當時機械設計和制造提供了一個非常貼切的總括，使機械理論雛形有了明確的意義。

機械設計制造及其自動化的特征也是極為明顯的，總結概括如下：機械自動化的設計制造是從系統的觀點出發，綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感檢測技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術，根據系統功能目標和優化組織結構目標，在多功能、高質量、高可靠性和低能耗的意義上實現特定功能價值并使整個系統最優化的系統工程技術[2]。

機械設計制造自動化可以滿足機器對于其功能的精細化要求，針對不同的產品要求設計出不同的機械產品。通過這一設計過程，使得產品可以實現從輸入端產生的輸出要求，完成其功能的完美呈現。機械設計始終圍繞著產品功能要求進行布局，制造過程也是嚴格按照設計要求進行生成，最終這一系列過程的完成，是要滿足機械生產的需要。機械設計制造在朝著機械自動化的發展方向穩步向前推進。

2 機械設計制造及其自動化的發展方向

我國從20世紀80年代初才開始機械設計制造及其自動化發展方向這方面的研究和應用工作，研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用做了大量的工作，并取得了一定的成果[3]。但我國目前的情況與先進國家比，還有巨大的差距。學科的專業性質很強，技術要求也是極高的，單純的就其理論基礎來講，學科的發展和應用仍有很多漏洞亟待處理，但機械設計的未來發展方向是明確的。

2.1 機電一體化

機電一體化就是機械自動化的發展和延伸，傳統機械產品的更新換代是目前所面臨的問題，走機電一體化方向道路，對于機械工業發展來講是極為可行的。

2.2 智能化

智能化的發展對技術的要求比較高，也是新時代機械自動化的重要風向標，職能化講求的是機械在操作上具有一定的能動性，接受人為指令的同時能夠做出一定范圍和能力的判斷，這里面的學問涵蓋很多科目，例如：計算機科學、心理學、生理學和運籌學等等，讓機械自動化能夠模擬人工智能，解放人力資源，當然不可能完全替代人力，機械能夠簡單的進行模仿、推斷和進行部分決策的能力，這種智能化的發展，是整個人類社會拭目以待的技術，不僅對機械設計的發展有益，而且對未來應用機械的相關行業也有著相當大的實際意義。

2.3 模塊化

由于生產機械自動化產品的廠家很多，而且機械自動化產品本身的種類也是多樣化的，所以在設計和制造機械自動化產品單元時極其要仔細認真，注意繁雜接口的多項設計，例如標準機接口、電氣接口、環境接口等，可以利用標準單元開發出新型裝置，擴大生產規模。模塊化給機械設計制造及其自動化帶來良好的發展前景。

2.4 微型化

傳統的機械往往給人一種過大過笨重的印象，隨著技術的更新換代，機械設計制造呈現微型化的特點和趨勢，其產品本身個體小、耗能低、運動靈活等特點降低了制造成本，同時也使得機械能夠獲得廣泛應用，不再是笨重的代名詞。但在我國的很多高精尖領域仍未能廣泛應用，機械設計制造及其自動化在外形設計和內部環節上還存在一定的局限性。

2.5 網絡化

隨著計算機技術的普遍發展，各行各業都充斥著計算機技術。互聯網的應用給人們的日常生活和工作帶來了樂趣和提高了效率。網絡化的普及，使得人們應用了更多的遠程監控技術，把它應用到設計領域中有著強大的實際應用性能，例如：利用家庭網絡的建設，將家庭中的幾種常見的家用電器鏈接在一個系統中，做到遠程操控，能夠提高人們的生活品質，享受到高科技氛圍。

2.6 綠色化

往往工業的發展要伴隨著生態的破壞，當下人們早已意識到生態壞境一旦被破壞的嚴重性，所以對機械設計制造的要求也附帶著環保這一條。綠色化是時代發展的要求，也是人們渴望返璞歸真的美好愿景。機械設計制造本就是一項復雜專業化的工程，引入綠色這一概念讓機械設計本身充滿了靈性和人格魅力。我們在設計過程中，賦予其與自然界和諧相處的能力，綠色化是對生態壞境的尊重，這樣的設計理念，無疑是對機械制造的未來發展開了一個好頭。

3 結束語

由于現代機械自動化在設計和制造上具有多重要求，所以機械的設計、制造都是緊貼機械自動化的要求來設計的。一個優秀的現代化高質量機械設計要能夠囊括大量的技術科技才能滿足機械制造的生產要求。機械自動化系統就是機電一體化的產物，機電一體化的進步依賴機械自動化的進步。機械工業發展需要好技術、好設計、好制造的不斷涌現，對設計人員也是一種挑戰，從設計到制造聯手通力協作，機電一體化的發展格局定會呈現良好的態勢。

參考文獻

[1]易德君.機械制造與設計及其自動化發展趨勢[J].大科技，2012，10（12）：156-157.

[2]農應斌.機械設計制造及其自動化發展方向的研究[J].科技傳播，2013，1（2）：110-111.

[3]楊鳳秋.機械設計制造及其自動化發展方向的研究[J].經濟生活文摘（上半月），2012，9（13）：178-179.

[4]周立強.淺談我國機械自動化現狀及發展趨勢[J].現代企業教育，2011，5（10）：201-203.

[5]周立強.淺談我國機械自動化現狀及發展趨勢[J].現代企業教育，2011（19）：178-179.