機械設計制造及其自動化發(fā)展方向探析

楊鵬宇 張健

摘要：機械設計制造及其自動化是由多種學科技術(shù)交融匯總而形成的全新科技領(lǐng)域，其發(fā)展方向?qū)ι鐣?jīng)濟的進步具有至關(guān)重要的影響。近些年，各種機械開始實現(xiàn)智能化和人性化的設計，拓展了機械設計制造的空間，同時也挖掘出更大的潛力。本文主要論述了現(xiàn)代機械設計制造及其自動化的發(fā)展目標以及方向，其目的是為了促進機械設計制造及其自動化的早日實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：機械設計制造;自動化發(fā)展

隨著自動化技術(shù)的大范圍推廣和應用，我國機械設計制造水平也得到了迅速提升，其在給人們帶來便利的同時，也促進了社會經(jīng)濟以及生產(chǎn)力的提高。因此，為了進一步推動社會發(fā)展，就要對機械設計制造及其自動化的發(fā)展方向進行準確的定位和研究。

一、機械設計制造及其自動化設計原則

（一）信息交互轉(zhuǎn)換

在滿足人類發(fā)展基本需求的同時，機械設計制造及其自動化還需具備信息交互轉(zhuǎn)換的功能，此為人類獲取所需信息的必然程序。從設計、制造以及功能實現(xiàn)的角度出發(fā)，機械自動化系統(tǒng)通過技術(shù)與產(chǎn)品的結(jié)合，有效的形成了一個完整的系統(tǒng)。機電一體化技術(shù)與機電一體化產(chǎn)品為機械自動化系統(tǒng)的主要內(nèi)容，同時基于人們對使用需求的滿足，其又包括設計與制造功能，并且其內(nèi)部的有機聯(lián)系為功能的實現(xiàn)產(chǎn)生了決定性的作用。

（二）確保生產(chǎn)安全

在傳統(tǒng)機械生產(chǎn)過程中，大多數(shù)環(huán)節(jié)都是以人力操控的模式為主，一旦出現(xiàn)問題，就需要具有一定工作經(jīng)驗的老員工才能進行處理，盡管這種生產(chǎn)模式會幫助企業(yè)渡過相應的難關(guān)，但是也會加快機械的損耗，增加生產(chǎn)成本，所以要想改善這種現(xiàn)狀，就要大力采用機械設計制造的自動化技術(shù)來對各操作流程進行一體化管理和控制，這樣才能在確保安全的基礎(chǔ)上，提高企業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量以及管理水平，從而最大化控制機械損耗問題，延長其綜合使用壽命。

（三）利用先進的技術(shù)

先進的技術(shù)可以保障機械設計制造及其自動化的發(fā)展，產(chǎn)品和系統(tǒng)的基礎(chǔ)都是技術(shù)，只有利用先進的技術(shù)才可以實現(xiàn)現(xiàn)代機械的智能化和人性化等特征。針對各種加工設備，可以通過加工和處理，將現(xiàn)有的形態(tài)給予改版，增加輸出物質(zhì)和產(chǎn)品的實際功能，例如機床等現(xiàn)代機械;針對能量轉(zhuǎn)換型機械，動力機主要是能量轉(zhuǎn)換型機械，例如電動機和水輪機等能量轉(zhuǎn)化為機械能;針對信息處理型機械，處理輸入的信息，輸出需要的信息，計算機和傳真機等是常見的信息處理型機械，機械以信息處理為主要內(nèi)容，負責傳遞人們需要的各種直觀信息，例如圖像和文字。

二、機械設計制造及其自動化發(fā)展方向

（一）結(jié)合大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)

基于大數(shù)據(jù)的機械設計制造及其自動化產(chǎn)業(yè)，在數(shù)據(jù)收集、分析以及處理環(huán)節(jié)中彰顯出獨特的作用，對自動化產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重大的推動意義。自動化產(chǎn)業(yè)涉及內(nèi)容繁多，其中以工業(yè)網(wǎng)絡技術(shù)、智能儀表與智能傳感器最為典型，在現(xiàn)代機械設計制造及其自動化產(chǎn)業(yè)中，融入大數(shù)據(jù)分析后對于數(shù)據(jù)分析與處理效率因多于計算過程與不必要環(huán)節(jié)的有效省去而得到顯著提升，應用效果表現(xiàn)明顯。

（二）綠色化發(fā)展

現(xiàn)階段，盡管我國機械制造領(lǐng)域的發(fā)展走向了更高的臺階，但是在其長期實踐過程中所產(chǎn)生的環(huán)境污染問題也是十分嚴重，若不及時采取措施進行改善，則必定會威脅到人類的生命健康。所以，在未來發(fā)展中，綠色化已成為機械制造領(lǐng)域勢在必行的發(fā)展趨勢。在實際運行時，各相關(guān)企業(yè)應將節(jié)能降耗與環(huán)境保護工作進行充分的融合，并積極學習西方發(fā)達國家的先進環(huán)保理念，將其引入到具體機械產(chǎn)品制造中，促使每一生產(chǎn)環(huán)節(jié)都能有利于資源的合理運用以及周圍環(huán)境的全面保護，這樣才能提高產(chǎn)品的環(huán)保性和節(jié)能性，降低傳統(tǒng)機械制造設計及其自動化發(fā)展所帶來的污染問題。另外，在產(chǎn)品外包裝設計以及回收等層面也要大力引入環(huán)保理念，不斷提升自身的機械制造服務水平和信息化能力，并全面重視智能化、模塊化等方面的發(fā)展和運用，這樣才能真正促使我國機械設計制造及其自動化達到綠色化發(fā)展目標。

（三）機電一體化

實現(xiàn)機電一體化是機械設計制造及其自動化的發(fā)展前景。當今各行各業(yè)都開始廣泛利用計算機，即依靠信息技術(shù)高級編程加上算法，將編程語言對計算機進行操作，將人的思想施加給對應的機械設備，計算機通過接收到指令，將機械制造過程實現(xiàn)自動化。當前的機電一體化技術(shù)，緊密結(jié)合了機械和微電子技術(shù)，隨著微電子技術(shù)的不斷發(fā)展與創(chuàng)新，逐漸帶動機電一體化快速的發(fā)展，使傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品通過更新?lián)Q代，實現(xiàn)機電一體化，可以增強機械工業(yè)的生機，促進機械工業(yè)更好的發(fā)展。

（四）數(shù)字化

隨著計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，在進行產(chǎn)品設計之前，就可以對相關(guān)的設計工作進行建模和仿真，利用數(shù)字模型進行相關(guān)數(shù)據(jù)信息模擬和分析，通過模擬實驗，不斷對設計參數(shù)進行完善，對工藝參數(shù)進行有效優(yōu)化，從而保證產(chǎn)品質(zhì)量符合設計要求，有效提高產(chǎn)品質(zhì)量，節(jié)省設計成本。在未來，機械設計制造及其自動化必然會不斷向著數(shù)字化方向發(fā)展，以強大的技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)字化制造。

（五）實現(xiàn)智能化控制

對于機械設計制造產(chǎn)業(yè)而言，智能化以實現(xiàn)機械設備能動性操作為目的，在接受人為操作的同時還可在一定范圍內(nèi)實施自我判斷與自我選擇。而智能化功能的實現(xiàn)，其需依靠生理學、心理學、運籌學與計算機學等諸多學科，通過多種學科的有效結(jié)合，促使機械設備具備模擬人工智能的能力，進而通過人類工作的代替而大幅解放勞動力。需要注意的是，智能化并非可完全代替人力勞動，而我們所期待的智能機械則是可模仿人類的決策能力，能夠自我判斷和自我行動。

三、結(jié)束語

綜上所述，我國機械設計制造及其自動化要想更好的順應時代潮流，就要牢牢掌握現(xiàn)代化發(fā)展的特點以及相關(guān)技術(shù)的應用優(yōu)勢，并在不斷創(chuàng)新和完善的基礎(chǔ)上，大力發(fā)展智能化、模塊化的機械設計制造及其自動化技術(shù)，以便可以在行業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮出更大的實效作用。因此，必須要不斷提高我國機械設計制造及其自動化水平，推動我國的社會經(jīng)濟不斷發(fā)展，早日實現(xiàn)社會主義現(xiàn)代化。

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