機械設計制造及其自動化的特點與優勢及發展趨勢分析

劉太偉

摘 要：機械制造作為我國的支柱型產業，其發展水平直接決定了國家工業化程度，經過半個多世紀的演變及發展，時至今日，機械設計制造領域已形成了科技技術含量高、自動化發展水平高、生產效率及生產效益高的全新格局。因此，本文結合機械設計制造及其自動化的特點與優勢，針對該領域的未來發展趨勢展開論述。

關鍵詞：機械設計制造;自動化;特點;優勢;發展趨勢

科技是第一生產力，多年來，機械設計制造領域始終堅持這一理念，依托于先進的高科技技術，不斷優化生產制造流程、創新生產制造工藝，將計算機技術、智能技術融入到設計制造全過程，推進了機械設計制造領域的自動化發展進程。

一、機械設計制造及其自動化的特點

（一）簡化設計制造流程，裝配過程靈活高效

計算機CAD制圖技術在機械設計制造領域的廣泛應用取代了傳統的人工制圖流程，加之計算機自動預覽、自動渲染、3D生成功能的介入，使設計流程更為簡化。同時，過去設計制造過程需要投入大量的人力資源，而且單位時間內的工作效率與現在相比，存在較大差距，尤其在裝配機械設備內部組件時，技術人員事先將安裝程序寫入計算機，然后發出安裝指令，系統在程序指令的控制下，能夠自動完成各個組件的裝配過程，生產效率大幅提升，裝配精準度也有了質的飛躍[1]。此外，針對機械類型的不同，各種機械的技術參數、連接方式都存儲于計算機的數據庫當中，在設計時，只需要調出數據庫，尋找與之相匹配的參數，就可以輕松完成設計過程，大大縮短了設計與制造周期，直接給生產企業創造了可觀的經濟效益。

（二）可編程自動控制的特點

在機械設計制造過程中，可編程控制系統與數字控制系統是支配整個運行系統的關鍵部分，編程人員結合機械設備的性能、尺寸、技術參數，預設程序代碼，通過軟件或者人工輸入的形式，輸入到計算機數據庫當中，然后與數據庫中的原始數據進行比對和匹配，可自動實現產品的順序加工，而且每一個產品都具有相同的功能參數。這種可編程自動控制的特點也可以拓展機械設計制造的范圍，生產出的產品更具多樣性與實用性。

二、機械設備制造及其自動化的優勢分析

（一）提升生產效率，創造經濟效益

機械制造的自動化流水線取代了過去的人為操作流程，只需要在每一個生產制造關鍵節點配備過程監督管理人員即可，系統操作終端也只需要配備一到兩名操作人員。如果采用傳統的加工制造模式，系統只能夠識別單一的產品型號，當遇到設計圖紙變更的情況時，必須重新進行設計和調整工作參數，不僅增加了工作量，而且產品精度也受到影響。而自動化生產流水線利用智能化的中央處理器，能夠對多參數、多品種、大批量的產品同時進行加工生產加工，即節約了時間，也為企業創造了經濟效益。

（二）自動監測產品質量，及時排查系統故障

在生產過程中，由于系統運轉時間長，系統內部零件受到長時間磨損作用，極易損壞，造成系統運轉停止，嚴重制約了生產進度。而自動化流水線在生產作業時，能夠對生產全過程進行監督，如果發現零件損壞或者系統故障，系統第一時間將故障信息反饋給操作終端，操作人員接收到預警信號后，根據應急響應措施及時采取應對措施，排查故障隱患，確保生產過程不受到任何影響。

產品質量是機械制造企業的生存和發展之本，過去，產品的質量檢驗過程完全依賴于質檢人員，通過肉眼觀察、觸摸、儀器測定等方法檢測產品的質量，不但費工、費時，而且檢查效果也不盡人意。當機械設計制造全面實現自動化后，計算機內部的預警監控裝置可以隨時隨地檢測產品的質量，終端操作人員只需要借助于可視屏幕實現遠程監控，既能保證監控數據精準無誤，同時，產品的質量也得到切實保障。

三、機械設計制造及其自動化的未來發展趨勢分析

（一）人工智能的發展趨勢

二十一世紀，人類進入信息化、智能化時代，而機械設計制造領域也正逐步朝著這一方向發展和前行，尤其在近幾年的汽車制造行業，機械手、車間機器人已經得到普遍推廣和使用，整個設計制造流程幾乎看不到人的身影，既而出現了大量的無人班組、無人車間，生產制造全程全部由機器人來完成。隨著人工智能技術的快速發展，機械設計制造領域的無人操控時代必將成為引領時代發展的一股全新的工業生產潮流。

（二）節能降耗的發展趨勢

環境污染已日漸成為當下乃至未來工業生產中亟需面對和解決的問題，就目前的機械設計制造領域來看，雖然自動化生產水平有了大幅提升和改進，但是與環境之間也形成了一個對立面，面對這種形勢，這一領域在未來發展進程當中，節能降耗的環保理念必將成為行業的主導戰略思想，尤其在污染物排放、噪聲污染、資源能源節約方面，借助于信息化、智能化技術能夠實現全程無污染生產，同時降低資源能源損耗，使機械制造企業實現經濟效益與社會效益雙豐收[2]。

（三）模擬化發展趨勢

在未來，機械設計專家可以借助于信息共享平臺，進行遠程技術與經驗交流，對方的技術成果可以轉化為真實的模型，通過這種成熟的建模技術，可以在計算機上進行機械零件的模擬設計，這種高效的傳輸與模擬技術，節省了大量時間與財力，對產品創新、產品技術成果展示起到積極的促進作用。

結束語：

改革開放四十年來，我國的機械設計制造領域取得了累累碩果，自動化發展水平很好的驗證了“中國速度”，并且也逐步拉近了與發達國家之間的差距。新時代、新形勢下，機械制造企業應充分利用自動化系統的優勢，設計人員與技術人員應進一步夯實計算機與自動化技術基礎，始終秉持與時俱進的態度，汲取先進的設計理念，設計出具有時代特點、科技含量高、實用功能強大的機械產品，為我國的國民經濟快速健康發展注入生機與活力。

參考文獻：

[1]周嶺南，孔祥.機械設計制造及其自動化的特點與優勢及發展趨勢分析[J].建筑工程技術與設計，2019（2）：3296.

[2]王巖.試論機械設計制造及其自動化的特點與優勢及發展趨勢[J].數碼世界，2018（5）：158.