我國機械設計制造及其自動化發展方向研究

李偉 韓志博 沈陽地鐵集團有限公司運營分公司

為適應社會發展的需求，近年來，我國注重對機械設計制造及自動化專業的理論研究，但是目前這方面的研究還處于是起步的階段，和發達國家相比還是比較薄弱。如何使得機械設計制造自動化縱深拓展，是這個專業未來發展必須思考的問題的。

一、機械制造及自動化簡述

機械制造及其自動化是一種涉及電子技術以及機械技術的現代制造技術形式，是由多門技術學科互相結合、滲透的學科形式，在我國的發展時間比較晚，屬于新興學科內容。通過機械自動化技術的應用，能夠有效改善傳統的機械工業技術形式，完善機械技術的性能、結構，提升生產效率，使工業生產由電器化向自動化進行過渡和發展。機械制造及其自動化隨著不斷發展和完善，當前已經發展為獨立的學科，而且隨著在工業上的應用和不斷的完善，還將誕生更多的內容。但是針對這門技術的特點可以概括為，機械自動化在設計制造過程中需要從系統方面分析，結合傳統機械技術、微電子技術以及傳感技術等現代科學技術形式以及系統作用特點等，對機械及其自動化的應用目標進行優化，實高質量、多功能、低損耗、高效率的工作形式，通過特點的功能實現優化整個系統的工程技術。

二、機械自動化系統的主要作用

1）使傳統行業變得更加高效。很多行業現在生產產品的時候，都會盡量采用自動化這種技術，盡量降低人工操作的失誤，減少生產成本，不但速度提高了，生產效率也提升了。機械自動化的一個核心要點，就是操作自動化，這樣可以極大地優化產品質量，有了計算機這個大腦的指令，依照編程進行產品加工，可以生產出更豐富多彩的產品式樣，不再局限于工人的技術水平，工廠產品升級的周期也大幅度縮短。2）后期修復變得更加簡單。機械自動化系統的設計采用的是計算機科技，它可以適應不同產品的需求，達到加工生產的目的。采用了這種科技化的手段以后，不用很多人工操作，也不用許多零部件參與就可以實現生產，只需要設定需求就可以了，如果遇到故障也有自動顯示，讓維修工作變得快捷。3）盡可能減少安全隱患。傳統的生產模式比較復雜，人員傷亡的情況時有發生，但是自動化設備由于具備監控技術，讓這一可能性變得很低。只要機器發生了安全性能故障，如電力故障、高溫故障等，機器會自動發出警報，人們可以快速找到故障原因，避免安全事故發生和人員傷亡然后進行報警診斷，及時解決問題，讓機器恢復正常運用。

三、機械設計與制造自動化的優勢

1）提高工作效率。自動化機械的發展借助多種先進技術，能保證其功能性的進一步強大。高效的信息處理與自動控制能充分體現其“智能化”的特征，通過預先的精準設置，也能保證機械設備根據指令重復地展開相關工作，繼而實現替代人力、高效完成工作的目的。2）節省能源。隨著社會的不斷發展，能源問題也成為每一個人都為之關注的問題。自動化機械設備的應用對能源的消耗也有著積極的意義，這也是當前自動化機械設備飽受關注和青睞的重要原因。因為在自動化機械設備中多采用了低能耗的驅動機構，其通過精密的設計與構造，能更為科學地控制和減少能源消耗。與此同時，當前可再生能源以及清潔能源的廣泛應用也為自動化機械設備的設計與應用提供了更多的可能。正所謂科技改變生活，自動化機械設備的設計與制造必將對未來能源的優化提供支持。3）便于操作。自動化機械設備必然具備可靠的控制系統，在轉變機械作業形式的操作中，不需要圍繞機械做出更多的改動，也不需要就產品的部件進行增減。只需要通過程序的修改與控制便能實現。對自動化機械設備而言，借助程序設置便能控制機械操作的功能，也能極大程度地避免復雜的操作，這也是自動化機械設備的優勢所在。

四、機械自動化的發展

（一）網絡化

20 世紀90 年代開始我國逐漸完成計算機技術和網絡技術的發展。網絡技術的快速發展使得人們的生活以及工業生產、軍事、政治等領域都發生巨大變化。網絡將工業生產形成一個系統化的整體，整個地球成為“地球村”，全球經濟大融合，這種情況下加劇企業間的競爭。機械自動化產品研發中，最重要的是對產品性能和質量的保障，如果這兩方面能夠滿足要求或者具有絕對的優勢，很快就會成為熱銷產品。特別是網絡化的發展使得工業化發展技術不斷提升，終端設備以及遠程監控技術等不斷被應用到生產中，對機械自動化產品的研發、生產、銷售和售后指導都具有有利條件。當前現場總線以及局域網已經成為電器網絡化發展的主流趨勢。通過家庭網絡可以將各種家用電器連接在一起，并由中心計算機系統進行控制，為人們生活提供更大的便利。

（二）功能模塊化

當機械自動化進人完全普及和成熟的狀態后，所有的產品生產或許都會依靠自動化的機械設備來完成。但由于產品生產的功能不一致，生產需求不一致，所對應的自動化機械設備自然也會有很大的差異。將自動化的機械設備系統化、專業化、功能模塊化、分區化是今后運用到日常生產當中的必然訴求。從這個層面上來看，機械自動化的功能模塊化發展，也是今后技術革新預設上的必行之策。

（三）生態化

機械自動化的發展以及工業的進步，改變人們的傳統生活方式，不僅豐富物質生活，同時也有效降低資源的浪費，實現對生態環境的保護，因此人們號召回歸自然。這種情況下綠色產品的設計、使用、制造等都需要保證不得危害人體以及生態環境，并提升能源的利用率。可持續發展理念下，機械自動化生態化發展必將成為主流趨勢。同時機械自動化生態化發展指的不僅是機械自動化產品不會對環境產生污染，而且具有可回收利用性。

五、結束語

中國的機械設計制造自動化已經取得了不俗的成績，然而在未來的設計理念中，還應當進一步取長補短、反省自身，不能故步自封，要把學習的目光放到國外更先進的地方，并不斷找尋高效率、低污染的設計技術。相信在未來高質量的發展軌道中，機械設計制造及自動化會極大地促進我國經濟的發展。