機械設計制造及其自動化的發展方向研究

聶 勤

（湖南人文科技學院能源與機電工程學院,湖南 婁底 417000）

機械設計制造及其自動化的發展方向研究

聶 勤

（湖南人文科技學院能源與機電工程學院,湖南 婁底 417000）

機械設計制造及其自動化是一門融多種技術為一體的新興綜合型學科，其最為明顯的特征是自動化，自動化能增強機械設備的安全性和可靠性，使機械設備智能化和人性化。機械設計制造及其自動化的發展潛力巨大，發展空間廣闊，這對人類的生產發展具有跨時代意義。

機械設計制造；自動化 ；發展 ；方向

1 機械自動化的概述

機械設計制造及其自動化是一門在不斷探索中發展起來的新興學科, 這門學科融合了多種技術進行控制，因而能保證機械系統的質量更優，功能更強，其可靠性和穩定性也相應增強，使現代機械擁有智能化和人性化特征，為工業生產帶來了技術性的革命, 這是傳統機械無法企及的。機械設計制造及其自動化由于其潛力巨大 ，有廣闊的發展前景，因此還會不斷完善。

2 機械設計制造及其自動化的優勢

（1）提高生產效率。機械設計制造及其自動化技術的運用，使得精準生產得以實施。利用自動化技術控制機械運作，生產效率得到提升，人力運作的強度和時間相應減少，節約人工成本，產品的產出量增加，同時降低生產過程中可能產生的危害對人體的影響。利用相關技術手段比如信息處理技術、數控技術等實施生產，使機械運作更加人性化和智能化，在生產方式優化、勞動力減少的前提下，提升生產效率和效能。在實際生產過程中，常常會出現有害于人體健康的極限環境，人力無法切身操作和控制機械運作，這時運用自動化技術替代人力本身操作，機械自動化操作的精準程度高，使生產工序得以準確無誤地完成的同時，可避免不利環境對人體的危害。

（2）保障生產安全。傳統意義上的機械制造在很大程度上依賴于人工操作和控制。在傳統生產過程中當某一環節出現故障時，只能憑借經驗對故障環節進行判斷后再改良維修。傳統機械生產對主觀經驗過分依賴，機械使用過程中出現損耗的可能性增加。自動化技術基礎上的機械制造，每道生產工序的控制都是由電子元件執行，機械本身具備自動保護、自動診斷、自動報警和自動監視的功能，在出現故障時能最大程度保障生產安全，促進生產的正常運轉。自動化機械生產能夠避免因人為主觀判斷失誤導致的損失，最大可能的減少生產事故的發生，機械使用時出現的損耗率降低，其使用壽命延長，節約了生產成本。

（3）簡化生產過程。將自動化技術運用到機械生產中，各生產工序的運行不再由操作工人控制，而是按照程序的設計進行。生產過程由繁雜變簡單，從根本上降低了對工人的操作水準和人工操作的難度，也減少了因人工操作失誤造成的事故和損失。以電子程序控制機械生產的全過程，操作流程減少，運用各種程序控制，優化操作手段，實現真正意義上的機械生產自動化，不僅對產品的生產貢獻巨大，而且對整個機械制造業的改革起促進作用。

（4） 適用范圍廣。機械自動化產品融多種技術于一體，產品不再受到功能單一的限制，而是具備強大的復合功能。通過自動控制和補償、自動調節和保護等多種功能，產品的安全性和可靠性進一步提高，能夠輕松處理各種不同的問題，充分滿足不同層次用戶的需求。

（5）節省能源。機械自動化產品的驅動機構是低能耗型的，可以減少能源的損耗，節約能源的使用。自動化產品的形體向“微小和輕便”方向發展，因此在制作過程中能節省很多材料，降低生產成本，有助于提高經濟效益。這種節省能源、減少消耗的產品受到市場的歡迎。

3 機械設計制造及其自動化發展方向

（1）機電一體化。機械自動化發展至一定程度，將機械技術、微電子技術、電工電子技術等多種技術交叉融合，就產生了機電一體化這門新型綜合技術。只有開展機電一體化的研究，并將其應用至機械生產中，才能使機械制造業的可持續發展得到有效保障，現代機械設備離不開機電一體化技術。

（2）模塊化。機械自動化產品種類多樣，不同的生產廠家其產品質量有差異，因而研發出機械自動化產品標準單元的難度較大，但這一方向的意義非常重大。新產品的開發幾乎都離不開標準單元的利用，如研制具有識別和測距等復合功能的控制單元，集智能減速、電動機于一體的動力單元，有利于迅速開發新產品、擴大生產規模，促進機械類企業的可持續發展。

（3）智能化。智能化是機械自動化技術發展的必然趨勢，是自動化產品的一個重要標志。智能化是在自動控制理論的基礎上產生的，它運用各種新思想新方法，模擬人類大腦，使機器具備邏輯思維、推理判斷和自主決策等多種能力，使其具備與人相似的智能來處理各種問題，以實現更高的控制目標。

（4）微型化。當今微機械自動化產品因具備體積小、操作靈活、能耗少等優點，可以降低生產成本、減少資源的浪費，在市場中占據主要地位，特別在軍事、信息、生物醫療等領域擁有很明顯的優勢，這些體積小巧的微電子機械夫人發展逐漸向微米、納米級。

（5）網絡化。隨著網絡技術的迅猛發展，各種機械產品也不斷通往網絡這一道路。只要產品性能和質量良好，機械自動化產品必將以網絡為媒介在全球得到廣泛推廣應用。比如集成家電系統就是利用家庭網絡建立起來的，為足不出戶的人們提供各種高科技娛樂和生活。機械自動化產品網絡化是一種必然的發展趨勢。

（6）人格化。賦予機械自動化產品以人的情感和智能，使其充分人性化和智能化。另外，人格化還體現在機械自動化產品的研制可以模仿生物機理，人格化是機械自動化產品一個重要的發展方向。

[1]王宇杰.淺談機械設計制造及其自動化的發展方向[J].高端裝備制造,2013(17).

[2]胡闊海.機械自動化技術及其在機械制造中的應用探討[J].機電信息,2012(30).

10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.22.228