關于機械設計制造及其自動化研究

馬　鑫（西京學院,西安　710123）

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關于機械設計制造及其自動化研究

馬鑫
（西京學院,西安710123）

摘 要:在現代科學技術不斷發展的背景下，一場深刻的變革也發生在機械設計制造領域當中。從該行業的長遠發展來看，機械設計制造的自動化無疑是一個主流的發展方向，如果機械制造行業沿著這一方向深入發展，那么該行業將獲得廣闊的發展前景和較大的上升空間。本文對機械設計制造及其自動化的相關問題做了研究與探討，以期能夠為機械設計制造及其自動化在工業文明社會中得到更好的應用提供參考意見。

關鍵詞:機械設計制造；自動化；研究

0　引言

機械制造是制造業的重要組成部分，同時也是我國國民經濟的支柱型產業，其發展狀況對我國國民積極的發展有著舉足輕重的影響。因此，推動機械制造行業向前發展與創新是我國在當前時期的一個重要發展任務。近年來，我國機械設計制造及其自動化的發展發生了明顯的變化，這種變化主要體現在自動化的范圍及水平得到顯著的提升。然而，在看到發展成績的同時也應該認識到我國的機械設計制造自動化仍與先進國家有著很大的差距，因此需要繼續研究以使其獲得進一步的完善。下面筆者對相關的問題展開探討。

1　機械設計制造及其自動化概述

自動化對現代人而言并非一個陌生的名詞，實際上，自動化技術已經滲透到人們的生活、工作及學習等各個領域，并逐漸常態化[1]。嚴格意義上來說，對自動化的定義應該為“機器替代人手來完成可以重復操作的勞動或者任務”。而隨著科學技術的發展，自動化的定義已經發生變化，其主要的體現即為自動化隱含智能化的含義。機械設計制造領域對自動化技術的應用歷史較早，往上可追溯到上世紀六十年代。當時，電子計算機技術已經獲得較為廣泛的認可與應用，并且逐漸展現出諸多的優勢。在這種形勢下，有專家及學者展開大膽的設想，意圖用電子計算機技術來操縱機械，從而實現機械自動工作，達到節省人力、物力和財力的目的。在經過近五十年的探索與完善之后，這一設想變為現實，并逐漸形成了機械設計制造自動化的概念。

2　機械設計制造及其自動化應用現狀

我國自建國以來一直對高新技術表現出極高的重視，并通過各種途徑和措施來提高高新技術的發展水平。在幾代人的努力下，我國的科學技術獲得了長足的發展和可喜的成績，然而在機械設計制造方面，發展水平遠落后于其他發達國家。就發展現狀而言，主要顯露出以下幾個問題。

第一，機械設計制造的發展起步較晚，很多技術（比如納米技術、激光整合技術、數控技術等）仍然需要學習、模仿其他先進國家，將先進技術融入機械設計制造中的能力嚴重不足[2]。

第二，機械設計制造自動化的應用范圍較窄。從目前的情況來看，我國大多數的機械制造工廠已經引進了機械自動化的理念，并在產品生產中加以應用。然而，這種應用往往體現在局部，很少有機械制造工廠將其應用于整個生產過程。此外，很大一部分的機械制造工廠因技術水平較低，所以其自動化生產的產品質量較差，并且所花成本較高，最終導致其產品在市場競爭中失去競爭力而被淘汰。以上情況均使機械設計制造的自動化應用受到局限[3]。

第三，缺乏高新技術人才。我國機械設計制造自動化水平落后的根本原因就在于高新技術人才的缺失。當前我國正處在轉型期，各方面的人才尤其是高新技術人才儲備不足。老一輩的技術人員沒有接受過系統的教育與培訓，而年紀較輕、工作資歷較淺的技術人員在工作經驗方面又嚴重不足。在這種情況下，我國機械設計制造及其自動化的技術水平難以獲得提高。

3　機械設計制造及其自動化的應用

如何應用機械設計制造自動化技術是我國當前時期所面臨的重大問題。筆者認為，我國的機械設計制造的自動化水平較低，因此在自動化技術的應用方面應做好以下幾點，從而追上先進國家的發展步伐。

第一，我國的機械設計制造工廠應努力學習先進國家的機械自動化技術。我國在2001年加入了世界貿易組織，隨之而來既有機遇也有挑戰。其中一個明顯的變化即很多外企進入中國市場，并以強大的市場競爭力在中國市場站穩腳跟。受此影響，我國很多工業制造企業失去了原有的優勢，處在破產與即將破產的境遇當中。為改變這種局面、挽救危機，我國的機械設計制造企業應吸收國外先進的生產技術，尤其是機械設計制造自動化技術，從而降低生產成本，提高產品質量和企業的經濟效益[4]。

第二，推進計算機網絡技術在機械設計制造自動化技術中的應用。電子計算機技術與自動化生產具有深厚的淵源，二者之間是共存的關系；而隨著網絡通信技術與電子計算機技術的整合發展，自動化生產的發展空間也隨之而增大。當前，我國機械設計制造行業應重視電子計算機和網絡技術的作用，利用計算機軟件技術來模擬機械的制造與運行，從而對整個生產形成有效的控制，并在第一時間發現其中的不足且及時加以改正[5]。另外，技術人員還可以通過網絡技術來學習最新的技術，或者與同行進行切磋和交流，從而實現遠程性的溝通，幫助自己提升技術水平和理論水平。

第三，防范環境問題。工業的發展不應以犧牲環境為代價。然而，就當前的情況而言，世界性的環境問題屢屢發生，而工業生產對環境的破壞是造成這些問題的主要原因。機械制造業給生態環境帶來的影響不容忽視，而自動化水平越高，這種破壞力越明顯。因此，在應用機械設計制造自動化技術時，應多加考慮環境問題，以保護環境安全作為基本原則，采用綠色能源進行工業生產，保證在實施新的自動化生產技術之后能夠將工業廢料轉化為可用材料，從而減輕工業材料對環境的損害。

4　對機械設計制造及其自動化的展望

我國的機械設計制造及其自動化發展歷史較短，但是短期內獲得的成就較多。因此我們有理由相信，在未來的幾十年里，機械設計制造及其自動化的發展將面臨一個嶄新的發展格局。而筆者經研究，認為其發展方向應為以下幾點。

第一，向機電一體化發展。在激烈的市場競爭中，傳統的機械產品生產方式將逐漸被機電一體化所取代。在機電一體化的生產方式下，同類機械產品的規格將趨向統一，而產品質量也將獲得提升。

第二，向智能化發展。智能化是當代社會生產領域的一個核心觀念，它的影響力體現在社會生活的方方面面。而在機械制造行業，智能化已經有所體現，它融合計算機科學、心理學、人工智能、運籌學等多種新思想和新方法來控制機器的行為，使其具有判斷推理、邏輯思維以及決策等能力。在未來的幾十年，或者是更遠的將來，智能化將成為一種主流趨勢，逐漸在機械設計制造中得到廣泛的應用[6]。

第三，向模塊化發展。模塊化是指通過某種方式使機械產品的生

產標準化、系列化，這種生產方式將使得新產品的開發速度更快，同時也能使生產規模得到擴大。目前，機械產品的種類以及生產廠家多且雜，這就決定了模塊化是一項艱巨的工程。但基于模塊化的諸多優點，未來機械設計制造及其自動化仍然將向模塊化發展。

第四，向微型化發展。微型化是指機械設計制造自動化向微觀領域發展。目前，微型機械自動化產品已經在諸多領域得到應用。而在應用過程中，其優點如運動靈活、耗能少、體積小等也逐漸體現出來。但是在微機械的自動化發展過程中，因微機械技術水平較低，所以其發展受到限制，陷入了瓶頸。在將來，微機械自動化發展將從改進生產技術出發，實現精細化操作，從而打破瓶頸，實現技術方面的突圍。

第五，向綠色化發展。不可否認，工業文明的發展給人們的生活帶來極大的變化，但是同時也使得自然資源大量減少，生態平衡被嚴重破壞。因此，從可持續發展的角度來看，未來機械設計制造自動化的發展必將向綠色化的發展方向轉變，綠色產品將應運而生，產品的設計、制造與使用將更加符合環保觀念。

參考文獻：

[1]劉超.我國機械設計制造及其自動化發展方向研究[J].河南科技,2013(06).

[2]盛國亮,孫曉亮等.機械設計制造及其自動化的應用研究[J].硅谷,2015(03).

[3]何來浩.機械設計制造及其自動化特點和優勢及發展趨勢探析[J].科技與企業,2015(06).

[4]吳超.我國機械設計制造及其自動化發展前景[J].江西建材,2015(15).

[5]王博.芻議機械設計制造及其自動化應用[J].電子測試,2015(13).

[6]姚屏,王曉軍.機械設計制造及其自動化專業人才培養方案調查研究[J].廣東技術師范學院學報,2015(08).

作者簡介：馬鑫（1994-），男，陜西榆林人，研究方向：機械設計制造及其自動化。

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.03.007