機械設計制造及其自動化的設計原則及發展趨勢

鄭文清

摘 要：隨著社會的發展，我國城市化，工業化進程不斷的加速。為了實現這兩個目標，人們發現，最重要的一項任務，就是對工業機械的研發。只有更加高效的機械才能高速的完成建設，滿足人們日益增長的需求。尤其是在當前社會，人們的需求越來越復雜，因此對于事物的要求也就越來越多，曾經的工業機械已經無法滿足這種種需求，就需要進行全新的設計。本文就針對機械設計制造的現狀，來談如何進行機械設計的創新和自動化。

關鍵詞：機械設計制造；自動化設計原則；發展趨勢

隨著社會的發展，人們在物質上已經獲得了極大的滿足。這也讓我國的城市化飛速的發展，人們已經不滿足原本的城市建設，開始追求更加科技化的建設項目。這就需要我國的工業機械公司能夠研發出更加高新的產品，才能輔助新設計進行施工，從而大大的增加施工的速度。但是在當前看來，其主要的設計還是在自動化的方向上。而自動化也是人們一直以來的一種追求，因為它能最大程度的解放人們的勞動力，讓人們有更多的時間去享受生活。

一、機械自動化設計原則

（一）滿足設備自動化需求

在當前我國機械自動化的設計中，其大部分都是局部自動化，通過機械的局部自我操作，來完成某些核心的任務。這樣的做法好處有兩個，第一是能夠解決操作人員的復雜操作和疲勞，第二是能夠極大的節省自動化設計的成本。我國并非制造不出全自動化的機械，但是這種全自動化的機械在進行施工的時候，很難根據具體的情況進行自我判斷，因此在人工智能還不夠完善的今天，局部自動化是更好的選擇。

（二）操作的便利性

機械自動化的設計最主要的理念就是減少操作的難度，增加操作的便利性。雖然在這方面，還無法做到只需要說明書就可以讓任何人進行使用的地步，但是這種局部自動化機械已經大大的降低了對于施工人員技術水平的需求。另一個便利性則體現在機械的多功能上，一個器械能夠在施工中扮演多個角色，就能讓施工快速的完成，因此，這也是當前機械設計的一大理念。

（三）提升機械設備品質

機械設備的品質提升主要在兩個方面，一個是機械自身作業的精確度，另一個是機械本身的質量問題。首先說第一個問題，在進行機械設計的時候，需要考慮到機械的精確度，在傳統的施工作業中，由于機械的使用者一般技術水平較為低下，就導致很難對機械進行精細操作，導致施工出現一系列的偏差，最終讓建筑的質量不過關。而自動化設計就能很好的滿足這個條件，他可以通過自動控制系統，精細的操作機械，讓機械細微的完成每一項任務。第二個問題就顯而易見，機械的設計不能只注重科技，還需要考慮其本身的質量，只有告質量的機械，才能成為人們使用的主流。

（四）引進先進技術

機械自動化設計要求利用先進技術對機械生產以及自動化的水平進行提升，進而豐富產品性能，充分將機械設備的職能化與人性化體現出來。首先，利用各類生產設施，對傳統的機械制造進行改革，使其形狀與結構滿足要求，進而加強各類物質輸出的力度，以便于更好的提升機械產品性能。其次，引進計算機等較為常見的資料處理技術，對于機械制造中的各類資料進行有效的處理，進而得到機械制造所需求的資料。此類信息設備，具有一定的資料信息處理功能，將資料轉化成為圖片，進而呈現給人民群眾。最后，在機械設備運行的過程中，能量交換是其運行的基礎，例如：內燃機械設備、電動機械設備等。

二、機械設備自動化設計存在的問題

（一）設計方式

西方發達國家在發展的時候，尤其重視機械設計準則，在對行業領域數據進行更新的基礎上，采用新興的設計方式。在機械自動化設計圖形與編輯圖形的時候，常常應用計算機輔助設計，在發達國家中，設計人員已經開展無紙張設計。在我國，計算機輔助設計還在初步發展階段，多數管理人員覺得機械設計主要是利用人力資源執行工作，這與發達國家的發展存在較大距離[5]。

（二）機械制造工藝

機械制造工藝直接決定產品質量，在不斷的對機械制造工藝以及加工方式進行改善的基礎上，可以有效的提升機械制造的自動化水平。在發達國家中，科研人員會不斷的對機械設備加工工藝進行研發，并且國家會投入較多的運行資金，以便于推行機械制造工藝，主要開發了：復合加工、激光加工與電磁加工技術等，技術中的科技水平較高。但是，我國在研究機械制造新工藝的時候，對于技術的應用較為忽視，無法有效的提升技術應用效率，不僅制約了國家機械制造自動化發展，還不利于提升產品制造水平[6]。

（三）機械自動化技術

在發達國家中，機械制造在多年的研究之后，已經開始向著智能化以及集成化的方向發展，多數企業在生產過程中，應用了數控機床技術以及FMS技術，而我國目前機械自動化技術還在初步發展階段，無法較為良好的完善自動化剛性性能，雖然部分企業引進了柔性制造系統，并且有效的對自動化柔性技術進行應用，但即使是這樣，也無法拉近與發達國家的距離。

三、機械制造自動化發展趨勢

（一）微型化

以當前的發展趨勢來看，人們在城市中可用的空間越來越小，因此在機械的自動化道路上，就需要做到機械的微型化。因為未來的城市可能不會存在那么多可以用來施工的地方，這就讓機械的占用面積變得更小。傳統的機械一般來說大而笨重，就很難進行運用。因此，在全新的機械開發中，一定要考慮到機械自身的大小。只有更小的機械，才能被廣泛的運用。其既能代表科技水平的上升，贏得人們的青睞。而且更小的體積也意味了更小的消耗，非常符合我國技能環保的理念。

（二）網絡化

我國計算機技術的發展，為各行各業提供了較為有利的條件，因此，機械制造企業要將其應用在自動化生產中，由此可見，機械制造自動化與網絡技術的融合，是產品制造發展的主要趨勢。在網絡技術的應用過程中，可以引進各類先技術對制造業進行控制與管理，例如：遠程技術與監視技術。另外，在利用監視技術對生產過程進行管理的過程中，可以有效的對機械制造工作等進行監控與控制。由此可見，機械制造的網絡化發展是較為可觀的發展趨勢。

（三）智能化

機械制造自動化技術的應用，要求企業根據自身的需求，充分的發揮機械制造自動化技術的優勢，以便于提升制造經濟效益。因此，機械自動化技術的應用，會向著智能化的方向發展，摒棄傳統制造技術，利用各類學科知識，制造機械設備模型，為其發展奠定良好基礎。

（四）綠色化

綠色化是當前任何一個行業都需要考慮到的一項指標，只有做到綠色發展，才能讓人們更加的青睞。畢竟，我國人們當前已經意識到了，一切發展都不能以犧牲環境為代價。因此，全新的機械無論其功能多么的強大，都不能以犧牲環境為代價。因此，綠色，高效，節能，環保成為了新機械設計的一項很重要的指標。

結語：

對于機械制造業的發展而言，自動化技術的應用是較為重要的，不僅可以降低成本支出，還能有效增強企業的競爭能力，使其智能化制造水平得以提升，使其向著智能化與網絡化的方向發展。

參考文獻：

[1]王佳智.機械設計制造及其自動化的設計及發展[J].中國新技術新產品，2016（1）：18 -18.

[2]白雪峰.機械設計制造及其自動化的設計原則及發展趨勢[J].中國機械，2014（16）： 105-105.

[3]劉海明，劉琦.淺析機械設計制造及其自動化的設計原則及發展趨勢[J].數字通信世界，2015（6）：257-257.