我國機械設計制造及其自動化發展方向研究

劉新陽 滕 野 韓曉鋼

（1.大連精工電子有限公司 116600 ；2.大連大山結晶器有限公司 116600 ；2賽博底盤制動（大連）有限公司 116600）

機械設計制造及其自動化屬于制造業的專業方向，是經濟發展中技術的基礎設施，可以有效提升我國的工業體系、機械設計制造生產能力、生產效率等。通過不斷增加其應用范圍，提升應用價值。

一、機械設計制造及其自動化的特征

相比傳統的機械設計制造及其自動化，如今其最大特征是機械設計制造更加智能化、自動化，對于減輕操作人員的工作負擔，提高制造的精確性，提升生產效率，增強產業能力等具有重要的作用。在科學技術不斷發展過程中，逐漸產生了機械設計制造及其自動化，充分結合電子技術、傳感技術、自動控制技術、網絡技術、信息技術、計算機技術、機械技術、軟件編程技術等，利用其自動化控制系統整體控制生產環節。應用此技術可以提高機械生產質量，使用生產力增長的要求，促進工業發展。

每種產品被研發出來都是具有一定的設計特點的。機械設計制造目的就在于以產品的生產要求和特征為基礎來加以生產。傳統的機械設計制造環節，必須是全體工作者都要參與，才能實現產品符合要求的目標。在有限的人力、物力下，工作的效率、生產能力是非常低的，而且還產生了很高的錯誤率，使得產品的品質不高。現階段，使用機械設計制造及其自動化技術，就能夠將上述問題有效防控，操作者只需利用控制系統，學會程序的使用，輸入產品規格、尺寸、生產要求等關鍵點，系統便開展自動化的控制，防止錯誤的出現，提升了機械設計制造的自動化、智能化，效率不斷提升。

二、機械設計制造及其自動化的發展方向研究

（1）智能化。相比傳統的機械設計制造及其自動化技術，智能化是最大的不同。目前，智能化發展趨勢有了一定的顯現，可是并沒有真正符合設計的要求，甚至是解放人力，生產的整體智能化還沒有實現。可是，按照這樣的發展趨勢，智能化必定會走出自己的發展之路，模擬人工來進行設計、制造、生產等。

（2）數字化。隨著計算機技術（比如數據庫、多媒體技術、環境虛擬化等）的不斷發展，數字化已然成為機械自動化的關鍵步驟。發展的意義特殊，是將信息統計（比如圖形、技能、數據、聲音等多種符號）轉化成數字信息，采用數字化技術，高效分析、處理這些數字信息，而且還建立數字化模型開展對產品的設計、加工、生產等全過程模擬，制造產品的原型出來，防止產品出錯，提高生產效能。制造業借用網絡的信息發布平臺，實現行業聯盟，優勢互補，最終研發機械產品。

（3）模塊化。采用模塊化的設計方法，可以有效適應時代發展。由于機械化自動化產品種類繁多，其產品單元接口的設計，必須以各產品接口為依據，滿足設計要求。尤其是新產品的研究，生產規模不斷增加的過程中，還要進行標準化設計產品單元。產品單元主要有環境接口、電氣接口、機械接口、動力接口等，必須將其通用性考慮在內，保證機械產品的系列化發展，新研發的機械設備要具備控制單元（主要進行測距、圖形處理、圖像的識別），動力單元（如智能減速、電動機減速等），保準單元（開展各項典型操作，促進各個單元的順利實施）。模塊化使得產品的個性優勢顯現，推動了技術的創新。

（4）機電一體化。機電一體化屬于機械設計制造及其自動化技術、系統的升級，是主要的發展趨勢之一。現階段，工業生產中，應用廣泛，應用效果良好，以機械設計制造及其自動化技術為前提，按照機電一體化原理，有機融合各種電子設備、機械，組成自動化、智能化運作的電子控制機械系統。因此，可以說機電一體化即為機械設計制造及其自動化技術的擴展，是其發展的必然。

（5）網路化。如今，機械設計制造及其自動化技術的應用應經具備系統化控制手段，可是，卻缺乏控制的網絡化。例如，利用其進行產品設計、生產時，一些細節、設計問題對于產品的有序生產會造成巨大的影響，如果設計、技術人員未在崗，則生產只能暫停，等待問題解決之后，繼續生產，使得產品的產出受到影響。因此，借用現代網絡技術、信息技術、傳感技術、遠程監控技術等，可以促進機械設計制造及其自動化生產的網絡化，通過遠程操作隨時解決上述問題，促進生產的順利進行。

（6）虛擬化。對于產品的設計，現階段主要還是在圖紙上首先設計好產品的特點、功能等，然后參考產品樣品，保證無誤后投入生產運營。一些單位利用先進的計算機設計輔助軟件（CAD）進行產品的設計，并輸入生產要求于控制系統，進行生產操作。這既使人力、物力消耗減少，還使出錯率增多，在科學技術不斷發展之后，對產品的設計，未來可以實現虛擬化，即采用專業設施、專門程序，利用虛擬技術進行設計、驗證等工作，通過驗證有問題的設計，可以進一步改良，無誤的話，則輸入數據進行直接生產。

（7）綠色化。工業化不斷發展的今天，環境污染問題也越來越多，自然資源日益減少，人們的健康受到威脅。生態環境的保護非常重要，人們提出了綠色、低碳的生活理念，許多的綠色產品層出不窮，這些產品的設計研發立足點是促進資源的合理使用，減少環境污染。在機械制造及其自動化行業，環保、綠色已經成為鮮明的理念并實際應用。在產品的整個環節中，都有綠色、環保的理念滲透，比如產品的構思、設計、生產、銷售、使用、維護等，甚至是產品回收、再利用等過程。產品的制造要和環境形成一致性。因此，必須引入無污染管理理念，做好對制造業的廢水、廢棄物、垃圾等的合理防控，盡可能減少環境的污染。綠色化必然成為機械制造及其自動化發展的新趨勢。

結語

綜上所述，機械設計制造及其自動化技術伴隨科學技術的不斷發展，具有自身的特點，并且逐步朝著智能化、數字化、模塊化、虛擬化、網絡化、機電一體化、綠色化等方向發展，領域不斷擴大，可以有效提升生產效能、工作效率，促進工業發展。

[1]梁韶祥.探討機械設計制造及其自動化的發展方向[J].科技展望.2014(11).

[2]騰吉生.我國機械設計制造及其自動化發展方向[J].企業改革與管理.2014(06).