對機械設計制造及其自動化專業的認識和思考

王建屏

摘 要：隨著我國經濟的不斷發展，我國機械制造業得到了突飛猛進的進步，機械設計制造及其自動化專業成為了各個高校的熱門專業。機械設計制造及其自動化專業應該順應市場的發展方向，培養適應機械產品設計和生產組織管理的高新技術人才，以提高機械技術人才的全面素質。計算機技術的發展，給機械制造帶來了質的飛躍，當前開發研究適應于復雜制造過程的、具有閉環控制系統結構的、智能化新一代PCNC數控系統已成為可能。智能化新一代PCNC數控系統將計算機智能技術，網絡技術、CAD/CAM、伺服控制、自適應控制、動態數據管理及動態刀具補償、動態仿真等高新技術融于一體，形成嚴密的制造過程閉環控制體系。

關鍵詞：機械制造；自動化；機電一體化

機械設計制造及其自動化專業是以機械設計制造為基礎，結合了計算機技術、自動控制技術、信息技術、微電子技術的交叉式學科，主要培養以機械設計與制造為基礎，并且能夠運用先進設計制造技術，在工業生產中從事機械制造領域的設計、制造、開發和利用。機械設計制造及其自動化專業培養的人才應該是應用性復合人才，注重實踐和實驗，在實際生產過程中解決技術難題，同時具備計算機知識、軟件編程和人文社科知識。所謂機械設計制造及其自動化是指以應用為中心、以計算機技術為基礎，軟件硬件可裁剪，適應應用系統對功能、可靠性、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統，機械設計制造及其自動化系統由硬件和軟件兩大部分組成，其中，軟件系統是整個機械設計制造的靈魂，包括機械自動化操作系統、數據庫、應用軟件和支撐軟件。

目前，自動化技術在機械制造業領域中的應用，使得機械設計制造及其自動化的內涵又有了新的發展，主要體現在以下幾個方面：

（1）從形式方面來講，機械制造自動化主要表現在代替人的體力勞動，繁重的體力勞動不再有人去付出，而是通過自動化的機械去完成；采用智能技術實行自動化處理，可以根據指令或者模擬人工智能等來完成簡單的自行操作和處理，工作人員、機械以及自動化儀器之間成為一個系統，這個系統能夠實現協調的運作和控制，并不斷地得以優化。

（2）從涉及面來講，代替人的體力勞動和腦力勞動，此外，機械制造自機械制造自動化技術不但涉及到具體加工制造過程，還涉及到產品的整個生命周期。機械制造自動化技術貫穿于整個機械制造過程的始終，能夠最大限度地降低人力、物力和財力的消耗，并能最大限度地提高生產效率，能夠為企業創造更高的經濟效益。

（3）從功能方面講，機械制造自動化表現出諸多的優點：第一，機械制造自動化技術能夠極大地提高生產效率，縮短產品生產周期，為產品搶占市場提供了時間保證；第二，機械制造自動化技術能夠確保產品質量達標和規格統一，符合現代社會標準化生產模式，具有良好的發展前景；第三，機械制造自動化技術能夠提高生產效率，減少勞動力的消耗和使用，從而幫助企業降低生產成本，提高企業的經濟效益；第四，機械制造自動化技術采用的是標準化生產，能夠減少和降低生產過程中由于人的不確定性因數所導致的原料消耗，減少廢棄物的產生，有利于國家倡導節能減排目標的實現。

自動化技術是提升我國制造水平的重要技術基礎，從產品制造到產品的正常運轉、高效運行、優化運行都離不開離不開自動控制技術。

如今，雖然我國現在已是制造大國，但不是制造強國。我們的制造水平與世界發達國家如美國、 日本等相比有很大的差距。主要表現在制造工藝裝備的落后，低水平生產力嚴重過剩，高水平生產力嚴重不足，產品質量和技術不高，技術開發能力不強，基礎元器件和基礎工藝不過關，勞動生產率低下，科技技術嚴重不足，技術創新能力十分薄弱，產業結構不盡合理，體制不能適應形勢的發展需求等。如在汽車、船舶、飛行器、飛機、精密機床等領域上我國與歐美發達國家還有著很大的差距。但在一些領域如航天工程、衛星發射等我國是較為領先的。所以這就要求本專業要注重培養學生的創新與科研力。同時本專業涉及國民經濟的各個領域，尤其是材料化工、計算機、軟件等，這要求我們要不僅要有跨學科學習的能力，還要了解其他學科的基本知識。

智能化是21世紀機械自動化技術發展的一個重要發展方向。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心里學、生理學和混沌動力學等新思想、新方法、模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得更高的控制目標。誠然，使機械自動化產品具有低級智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。

現代自動化技術在機械制造中的應用就是在控制理論的指導下，對生產的物流和人的作用進行綜合的研究，涉及到機械技術、微電子技術、自動控制理論和計算機技術等。發展機械自動化技術，必須主要地關注電子學、電子計算機技術、零件檢測和機床裝料自動化，廣泛采用程序數控機床，以及研制高效的和可靠的自動化生產線、計算機應用于生產的信息系統和自動化控制系統等。發展應用機械自動化技術，要扎扎實實地抓好自動化技術應用項目的基礎工作和從實際出發的推廣應用工作，既要發展主機，也要配套發展自動化元件及控制系統。可編程控制器、微處理機、各種傳感器、新型刀具、控制系統及系統軟件、電子計算機等，這些都將是今后機械自動化的主要技術基礎。

機械設計制造及其自動化專業涉及機械行業中的設計制造、科技開發、應用研究、運行管理和經營銷售等諸多的方向，具體研究的內容包括開發低公害汽車發動機、提供機械性能的鋁合金和形狀記憶合金的新材料、研究提高汽車渦輪增壓發動機性能與開發減震降噪的機械等。隨著現代化建設的需要，在航天、造船、采礦等工業領域的發展，機械制造和自動化更加需要長足的發展，并且存在極大的發展空間。

參考文獻

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[2] 蘇生榮.我國機械制造業現狀與發展前景[J].中國科技信息，2009.