機械設計制造及自動化發展方向

葛興用

摘要：機械制造自動化模式可以通過計算機編程等方式，對加工目標實現加工的智能自動化操控，因此比起傳統的機械制造方式來說，自動化機械制造可以保證更高的產品質量，并且大量減少加工時間。

關鍵詞：機械設計；制造自動化產品；發展方向

中圖分類號：TU285 文獻標識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）20-0256-01

在國民經濟的各個部門當中，機械制造是技術裝備中的具體源頭，在制造產業重視充當著核心的成分，對于工業體系的完善有著較為明確的意義，所以需要對自動化和機械設計制造開展細致的探究，以此來推進技術裝備的創新與發展。

1 機械設計制造及自動化原則

1.1 滿足對機器的功能要求

任何一種產品都是為滿足人們的某種需要而開發的，都必須具有某種主要功能，不同的產品具有不同的主要功能。概而言之，都能對輸入的物質、能量和信息（即所謂工業三大要素）進行某種處理，輸出具有所需特性的物質、能量與信息。因此，機械自動化系統也必須具有對輸入的物質、能量和信息進行某種處理，從而輸出具有所需特性的物質、能量與信息的主功能。如上所述，機械自動化系統是一個綜合的概念，包含了機電一體化技術和機電一體化產品兩個方面的內容。作為產品，又包含著設計、制造和特定的功能以滿足使用要求，而功能是由其內部有機聯系的結構所決定的。

1.2 利用先進技術不斷創新

根據產品或系統的主功能不同，可對產品或系統進行分類。

（1）以物料搬運、加工為主。輸入物質、能量和信息，經過加工處理，主要輸出改變了位置和形態的物質系統（或產品）稱為加工機。如各種機床、交通運輸機械、食品加工機械、起重機械、紡織機械、印刷機械、輕工機械等。

（2）以能量轉換為主，輸入能量和信息，輸出不同能量的系統（或產品）稱為動力機，其中輸出機械能的為原動機。如電動機、水輪機、內燃機等。

（3）以信息處理為主，輸入信息和能量。主要輸出某種信息。如數據、圖像、文字、聲音等的產品稱為信息機。如各種儀器、儀表、計算機、傳真機以及各種辦公機械等。

機械自動化系統除了具備上述必須的主功能外，還應具體備其它內部功能、即動力功能、檢測功能、控制功能、構造功能。基于上述的功能構成原理，既有利于設計或分析各種機械自動化的產品，又有利于開拓思路，便于創造發明和創新。例如，根據3種不同的主功能及其不同的輸入，組合起來可形成9大類型的系統產品。

2 機械設計制造及其自動化優勢

最近幾年，通過機械設計制造及其自動化技術，所制造的機械設備在日常生產應用領域，凸顯了巨大的優勢。詳細的進行分析，機械設計制造及其自動化技術擁有著幾大優勢：

2.1 較廣的適用范圍

機械設計制造及其自動化技術是綜合的學科，所以通過機械設計制造及其自動化技術制造出的機械擁有著較為優質的復合功能，一方面能夠在實際生活中凸顯穩定、高效等特點，另一方面在較為惡劣或者極端的工作環境當中，同時還是操作人員不能夠缺少的重要設備。也就是，機械自動化設備擁有著較多的能效，

2.2 操作方便

通過對機械設計制造及其自動化技術的應用，使得所制造機械當中所涉及到的控制系統具備著較為系統的功能，較多的操作流程已經不用進行人工的操作，僅僅將控制程序輸入進去就可以，機械就可以自動的開展有關的操作，讓機械操作流程實現便利性，降低了機械操作難度，從而將優化操作的目的實現。

2.3 工作質量和工作效率較高

通過機械設計制造及其自動化技術所具備的優勢，能夠利用科學的信息處理技術、控制技術以及自動化技術等明顯提升機械設備的自動控制水平，強化機械設計制造中的智能化，繼而能夠將機械設備可以較為高質量和準確的替代人工制造，將工作妥善完成。不單有效的提升了工作成效，還能夠強化工作總質量。并且，在施工環境較為惡劣的狀況之下，人工施工一般會存在較大的危險因素，在這樣的情況下，具備智能化的機械設備就能夠將作用合理的發揮出來，完善的替。

2.4 工作可靠性和穩定性較高

早期的機械設備在產生故障的是不能夠及時的將信號發出，一般情況下只是憑借施工工人的以往經驗斷定機械狀況是否良好。可是若產生故障，機械就不可以正常的運行，有必要專業人員開展細致的維修。然而，通過機械設計制造及其自動化技術所制造出的機械，就能夠較好的將這一棘手的問題解決。在出現機械問題的時候，機械內控制系統能夠立刻進行自身的檢查，會將能夠產生的故障問題傳達給施工工人，同時對于一小部分的故障還可以進行自動的修復，通過自我保護的對策，在一定程度上有效的提升了機械設備在工作過程中的可靠性和穩定性。也就是，具備著智能化的機械設備，利用自我保護、診斷處理、自我檢測等手段，能夠有效的降低安全事故以及機械故障的產生，極大的強化了機械的穩定性與可靠性。

3 機械設計制造及其自動化技術的發展方向研究

3.1 模型化

在最近幾年，在有關生產領域當中，較多的微型機械設備擁有了主導的地位。由于此方面的機械不單能夠降低材料的使用量，還擁有著較為良好的攜帶性。因此，在我國科學技術不斷發展的過程中，未來機械自動化設備的發展方面，將會體現出精致并擁有強大功能的技術形式。

3.2 機電一體化

機電一體化一方面是機械設計制造及其自動化技術主要的發展方向，另一方面還是機械行業整體意義下的發展方向。通過機電一體化技術，能夠將制造設計出的機械設備，不單具備著合理、穩定的特定結構，還能夠具備較強功能的自動控制系統，明顯的提升了機械設備的智能化程度。

3.3 網絡化

隨著信息化時代的發展形式，人們在生活以及生產中會和網絡緊密聯系在一起，然而針對智能化機械設備而言，也是不能夠和人們生活、生產所分離的。在機械自動化設備當中納入網絡技術，能夠將設備產生極大的網絡資源共享，會提升設備的處理問題能力和通訊能力等，繼而在一定程度上增強設備的核心競爭

3.4 模塊化

機械設備擁有著較多的零件，在零件方面進行初期的研究，不單對人力物力有所浪費，還會在研究的過程中增加復雜性。所以，在今后的機械自動化設備的研究當中，需要進行分模塊的研究，要把機械按照功能等不同要素劃分為不同的模塊內容，將模塊為主要的單位開展有關的技術生產和技術研發。

3.5 智能化

機械設備中所具備的智能化，不單能夠作為機械自動化的目標，還是人類在社會生產的動力需求。通過不同形式下的高新技術能夠實現智能機械，可以強化人機的互動模式，繼而將其可以較好的協助人類進行有關的工作。

4 結語

綜上所述，機械設計制造自動化的未來發展重點是微型化、虛擬化、模塊化、網絡化、綠色化和人格化，著重解決傳統機械設計制造的工作環境差、生產效率低和產品質量低等突出缺點。發展方向就是更多利用計算機技術、現代管理技術和網絡技術等手段。傳統機械制造業結合計算機技術，可實現設計、生產、管理和銷售全過程的流程控制。同時，也要結合現實情況研制出符合國情的高標準機械產品，大力提升產品自動化的水平，將工作人員從高強度勞動中解放出來，提高勞動效率和工作質量。

參考文獻

[1]程世雄.機械設計制造及其自動化專業的現狀反思與前景展望[J].湖南農機，2017，12（09）：123-126.

[2]趙巖.機械設計制造機自動化專業創新性應用型人才培養模式探索[J].北京聯合大學學報，2016，11（06）：163-170.