機械設計制造自動化特點及優勢分析

錢愛軍

摘要：隨著我國經濟和科技方面的共同進步，機械制造產業逐漸呈現一種自動化的趨勢。機械設計制造及其自動化就是將現代先進的自動化技術和計算機科學技術結合到機械工程的制造過程中，將多種先進高級的技術融合在一起，使機械設計制造實現自動化、智能化。因此，必須把計算機等先進的科技元素融入到機械制造行業之中，提高機械制造的自動化程度。本文主要分析機械制造自動化的特點以及優勢，并剖析其未來的發展趨勢。

關鍵詞：機械設計；制造自動化；特點；優勢

1導言

機械制造業是我國的基礎性行業，無論是在國家工業化生產中，還是人們的生活中都有著重要的作用。機械設計制造作為機械制造業的主要分支，由于科學技術的增長，機械設計制造逐漸走向自動化的生產方式，同時機械設計制造自動化也是社會發展的必然趨勢。機械設計制造及其自動化，主要是指將互聯網等技術融入到機械設計制造的過程中，使得自動化技術和網絡技術結合，由此進行多樣技術的交融，從而提高機械制造自動化的水平，加快工作效率，從而使機械制造過程更加智能化。

2機械設計制造及其自動化的概述

機械制造產業由傳統模式發展成現在的自動化模式是歷史發展的一個必然的結果，這樣的跨越改變了機械制造的安全性和有效性。在傳統的制造產業中，所有的勞動都是依靠人工完成的，所以為了保證產品能夠順利的生產，這需要消耗成百上千的人力進行機械操作。員工在工作時必須如同機器一樣，一直關注中機械的運行狀態，絕對避免任何差錯的發生。但隨著科技的進步，這樣高成本、效率低的工作方式無法滿足現代化生產技術的要求。在傳統機械制造產業中，應用操作的機械都是大型的，并且應用起來也不是十分的便捷，所以在人工進行操作的時候，很容易出現傷害到工作人員的情況，嚴重的時候還會對工作人員的生命造成威脅，使得工作人員在辛苦工作的同時還承擔著生命危險。一旦出現這種情況，為社會和家庭都會造成難以彌補的傷害，在這樣的工作條件下，越來越少的人愿意走進機械制造產業進行工作。為了適應社會的改變，人們不斷的改善機械制造的生產方式，最終將機械自動化技術和信息技術相結合，漸漸地開始利用電腦對機械程序進行操控，這樣一來，對員工來說不僅減少了工作人員的工作量，還很好的保護了他們的人身安全。對于機械制造產業來說既提高了工作效率，還減少的人力資源和物力資源的浪費。

3機械設計制造自動化的特點

3.1環保性

傳統的機械制造產業中的機械操作基本都是人工進行操作的，但無論是技術多么高的工作人員，他的工作效率和準確率都是個很難確定的因素。所以在生產過程中，避免不了因為一些不正確的操作導致已經生產的產品沒有達到合格的標準，這時就需要將不合格的產品重新進行生產。這種加工和再生產的工作過程導致我們浪費了大量的人力、時間、原料和能源等等，這點與我們現在所倡導的節能環保的生產方式相悖。在機械設計制造走向自動化后，工作人員依靠電腦對機械進行操控，不合格產品出現的可能性明顯降低，這樣有效的減少了資源的浪費，對能源和原料的使用數量也比傳統的機械設計制造產業少了許多。

3.2技術上更具先進性

機械制造想要實現自動化，就離不開工作先進的科技。科技對于機械制造自動化的幫助主要表現在以下幾方面，首先，機械制造的自動化，離不開各種先進的加工設備。其次，機械制造的自動化，離不開先進的動力系統。最后，機械制造的自動化，離不開先進的信息儲存與傳輸設備。

4機械設計制造及其自動化的優勢

機械設計制造及其自動化具有精確性、環保性和效率性等特點，體現了諸多優勢。

4.1提高效率

機械設計制造自動化的實現，改變了傳統的大部分人工操作，既沒有工作效率，也沒有生產水平的模式。大大減少了工人的工作量和勞動強度，有助于機械產品的大批量生產，提高生產效率和產品的質量，縮短機械制造的時間。同時，自動化的機械生產模式在很大程度上提高了機械制造的精密度，降低不合格產品的概率。

4.2有利于維持機器的最佳狀態

自動化應用于機械制造行業，可以對生產設備進行更加優化的調整與改進，不僅有利于提高效率，滿足生產需求，更可以實時監測設備的運行情況，根據設備的運行時間、運行方式等數據隨時進行合理的調整，保障設備隨時以最佳狀態投入生產工作。這是由于自動化生產具有重復性，只要對最初的加工數據進行正確的設定，之后的生產就是一個不斷重復的過程。這時，只要保障原材料的及時供應，并定期對機器進行相關檢修，就能夠保證生產設備在最佳的狀態下穩定運行。

4.3機械設計制造自動化的安全性

傳統的機械制造業完全是由操作人員操作，這就要求操作人員有著很豐富的操作技術的經驗。傳統機械制造的設備比較龐大，不容易進行操作，而且在工作的時候，有些工作是具有危險性的，假如有些操作人員的技術不過關或者是由于工作本身的危險性等一些問題，這樣都會導致發生嚴重的安全事故，對人員造成損害。而且有些機器可能已經存在安全故障，但是沒有技術進行處理，這些都存在著安全隱患問題。但是在機械自動化生產制造方式下，可以很大程度的減少了了這些問題的發生。機械設計制造的自動化生產方式，工作人員不用站在機械設備邊操作了，因為工作人員只需要通過計算機遠程控制操作，對設備進行監控，對即將發生的意外進行及時制止，而且還可以用先進技術進行對設備故障檢測，把危險扼殺在搖籃中。可見機械設計制造自動化減少了機械故障率，提高了工作安全性。

5機械設計制造及其自動化的發展前景

5.1向智能化方向發展

機械設計制造未來向智能化方向發展，既是順應時代的科技發展，也是為了滿足工業制造對機械設備的功能要求。智能化的實現是通過將心理學、計算機技術和人工智能等技術綜合在一起，使機械設備具有一定的邏輯思維和判斷能力，可對人發出的指令進行判斷和執行。讓智能化的機械來代替人處理這些危險性的工作，能夠大幅度的減少人工事故的發生，保障工人的人身安全，提高工作效率。機械設計制造未來向智能化的方向發展，不僅能夠促進機械產業的發展，而且對未來機械的應用領域也有著積極的意義。

5.2向網絡化方向發展

網絡技術的發展和成熟，以及計算機技術的發展和普及，網絡在自身發展的同時，也幫助應用它的產業加快生產進程，創造更多的經濟利益。網絡發展的遠程監控技術可以幫助機械自動化制造出可以遠程操控的自動化機械設備。有了網路的自動化機械生產出的機械設備，可以最大程度的獲得網絡資源，增強通訊能力，實現機械制造工人可以遠距離的對機器進行操作。

結束語

綜上所述，在機械設計與制造行業中應用自動化技術，可以更好地提升生產效率和產品的質量，減少安全隱患。憑借著這些優勢，在機械制造行業中，自動化已經成為發展的主要趨勢。未來的機械自動化還將繼續朝著智能化、綠色化、網絡化等方向發展，使機械設備的功能更加齊全，機械自動化的應用更加廣泛。

參考文獻：

[1]毛達望.機械設計制造及其自動化特點及其優勢探討[J].科技展望，2017，01：74.

[2]葉霞云.機械設計制造自動化特點及優勢分析[J].山東工業技術，2017，03：259.

[3]付一杰.當前機械設計制造及其自動化特點與發展前景[J].化工管理，2017，06：65.

[4]于家澳，黃金龍，曾小雪.淺述機械設計制造及其自動化的特點及發展優勢[J].南方農機，2017，03：127-128.

李樹祥

摘 要：機械設計制造是重工業的重要分支，我國是工業大國，每年需要大量機械，也有大量機械在目前的工作中被使用，傳統的機械設計制造，多數依賴人工操作，存在著一些主觀方面的影響，造成資源無法充分使用、生產效率難以提升、并存在著一定的管理困難和安全隱患，應用自動化技術可以較好的解決上述問題，本文主要探討機械設計制造自動化的特點和優勢，并結合部分行業進行說明。

關鍵詞：機械設計制造；自動化；特點；優勢

前言：實現機械設計制造的自動化，主要依托是日益發達的計算機技術，通過計算機技術對機械設計制造進行遠程把控，并通過設定部分關鍵程序、把控關鍵工序，完成生產、提高生產效率和產品質量，在我國目前機械設計制造行業中，已經有部分行業、企業初步實現了自動化生產，分析其現狀和經驗，有利于技術的進步和下一步推廣、應用。

1部分應用機械設計制造自動化的行業

1.1自動化機械手

自動化機械手是傳統機械手的一種技術延伸，在保持傳統機械手優勢的基礎上，通過一些自動化技術使其工作能力得到提升，實現自動化操作。機械手的原型是人的手臂，但其最突出特色在于強大的耐力、適應性和工作能力。目前的機械手按驅動方式可以分為液壓機械手、氣動機械手、電動機械手和普通機械手，其中普通機械手往往較小，不適合大規模工業生產。

自動機械手和普通機械手的顯著差別是其控制系統，由于應用了計算機技術，其具有了高度自動化和智能化的特征。首先要選擇合適的操作系統，之后進行編程工作，比如手臂的抬高幅度、延伸長度等，之后進行數據儲存，利用計算機技術使機械手手臂和控制端實現連接，在實際工作中通過控制端的設定，機械手可以自動根據默認程序進行反復的工作，這種設定在實際應用中涵蓋多個方面，包括根據不同工作對象進行的實時調整等[1]。

1.2自動化鍋爐

自動化鍋爐是另一種應用了自動化技術的設備，我國的各類型鍋爐超過50萬臺，其中大多數是燃氣鍋爐，還有少部分的燃煤鍋爐，將自動化技術應用于蒸汽鍋爐，對提高效率、合理資源合理的效果非常顯著。

暖爾特鍋爐是目前被醫院廣泛使用的一種鍋爐，具有相當高的自動化水平，相比傳統鍋爐，暖爾特蒸汽鍋爐可以根據需要生產蒸汽，且通過智能化手段控制水汽分離裝置，汽水混合在一起時，通過設置阻礙物，使液體被阻擋，氣體可以在高處通過，完成分離。同時暖爾特鍋爐的操作簡單，通過數字化設備顯示的工作情況，簡單操作就可以完成控制，比如調整蒸汽量、設定設備消毒時間等，由于此前已經通過計算機技術完成了程序設定，這種操作可以得到極快的響應和具體執行。

2機械設計制造自動化特點及優勢

2.1更有效的資源利用

機械設計制造自動化的優勢之一，是其可以節省資源，傳統的機械設備用料主要通過人工控制，人員的經驗成為了主要的影響因素，對于一些大型機械設備來說，由于其用料量大、附屬設備也較多，如果用料的把控不到位，很可能造成資源浪費，而人員基于對生產連續性的考慮，往往會在用料方面采取謹慎的態度，很可能在滿足需要的情況下再增加一部分，這使用料浪費的情況進一步加劇。

在應用自動化技術的前提下，制造過程得到了更有效的控制，用料方面，可以利用計算機技術設定不同工作負荷下的用料量，由機器代替人工完成供料，只需在系統中設定用料的上限和下限即可，以燃氣設備為例，假定天然氣熱值8000大卡，甲鍋爐出力系數為560000大卡/每小時，熱效率為85%，該鍋爐在滿負荷理想狀態下工作1小時，消耗大約70立方米天然氣，如果效率提升5%，每小時可以節約接近5立方米天然氣，默認甲鍋爐每天工作7個小時，每年工作240天，節約的天然氣數量為8400立方米，這是一個十分可觀的數字，許多企業使用的鍋爐數量都不止一臺，而且工作時間也都較長，將自動化技術應用于機械設計制造，可以顯著提升企業的經濟效益[2]。

2.2更高的生產效率和質量

在市場經濟情況下，提升生產效率、產品質量是提升經濟效益的有效途徑，機械設計制造自動化對于生產效率、產品質量的提升也有一定的積極影響[3]。

傳統的機械設計制造效率，很多程度上取決于人員，由于機器設備的工作能力短時間不會出現較大變化，人員的工作態度、熱情就成了生產效率的最直接影響因素，由于人員本身具有一定流動性，技術熟練程度也有差別，產權制度、薪資制度又會在客觀上影響到人員的工作態度、熱情，如果人員對某些方面有不滿情緒，或者技術不夠熟練，生產效率難免下降，產品質量也會受到影響，而通過自動化技術，只需要設定一些重要的程序，就可以使設備完成自動生產，幾乎完全避免了人為因素帶來的不利影響，了解設備正常的生產能力，設定科學的上限、下限，可以有效提升生產效率和質量。

2.3更方便的管理

管理制度是企業發展的重要基礎，傳統的機械設計制造業，需要大量的人工，分設許多部門，管理上有一定難度，在應用自動化技術的情況下，管理方便了許多[4]。

管理方面的提升主要包括兩個方面，一個是所用人員數較少帶來的統一管理上的便利，二是自動化技術本身也可以應用于管理領域，提升管理的效率。自動化技術的主要依托是計算機技術，在傳統機械設計制造中，各方面都離不開人員，包括材料供應、生產操作、質量檢查等，自動化技術的出現和應用，使這些環節可以一定程度上離開人員，通過默認的計算機控制程序進行操作。減少了用工量，降低了管理難度。同時，自動化技術本身具有相當的智能性，將其應用于管理領域，也可以提升管理效率，比如通過監測設備了解人員的工作情況、出勤情況等，這是自動化技術的附屬功能。

2.4更可靠的安全性

自動化技術應用于機械設計制造中，可以一定程度上提升安全性，這主要是因為許多傳統的需要人員進行的檢查等工作可以由計算機自動化技術代替，提升了反應速度，降低了對人員的依賴[5]。

安全性的提升可以通過兩方面的改變實現，一是實時的自動化監測，二是應急處理。通常來說，大部分的用于設計制造的機械設備往往要持續的工作，人員卻難以做到持續的進行監管，這即是說，很多時候當設備出現問題之后修理人員才會發現，滯后性明顯，造成的危害也較大，比如前文所說的機械手，傳統的機械手如果出現線路損害，即便再快的搶修也難免存在一定的生產停滯。針對設備的自動化監測，應用計算機技術進行，可以進行實時監測，事故發生時或者存在安全隱患時立即發出警報，并通過必要的設計，使監測系統有應急處理的能力，比如當機械手出現短路、漏電等問題時，立即自動切斷電源，使安全性得到了提升。

總結：自動化技術的主要依托是計算機技術，將自動化技術應用于機械設計制造領域，可以顯著提升智能化水平，通過分析實現自動化的部分行業和產品，可以發現自動化技術的諸多特點和優勢，在未來機械設計制造工作中，也可以更多的應用和推廣自動化技術。

參考文獻：

[2]何恩輝. 試論機械設計制造及其自動化特點和優勢[J]. 山東工業技術，2026，03：50+37.

[2]梁喜佳，張洪偉. 淺析機械設計制造及其自動化的特點與優勢及發展趨勢[J]. 科技創新與應用，2026，06：226.

[3]張磊. 機械設計制造自動化特點及優勢分析[J]. 南方農機，2025，05：29-20.

[4]毛達望. 機械設計制造及其自動化特點及其優勢探討[J]. 科技展望，2027，02：74.

[5]何大權. 試論機械設計制造自動化特點及優勢[J]. 科技創新與應用，2026，34：206.