機械設計制造與自動化優勢及其發展方向展望

王云峰

（晉能控股裝備制造集團能服公司煤炭洗選加工中心，山西晉城 046100）

機器設計制造及其自動化是一項綜合性的技術內容，尤其是涉及工業生產的半成品和電子產品，其設計和生產貫穿于機器生產的整個過程，自動化技術發展水平的高低直接反映我國自動化技術的發展水平，不僅關系人類的生活，而且能滿足現代社會對機器設備的要求。從這個意義上說，機械設計與制造是隨著時代的發展而不斷完善的。

1 機械設計制造與自動化優勢發展的意義

從機機械設計制造和自動化各自的優勢出發，傳統機械設計制造過程中，由于生產故障未能及時停止，造成安全事故。通過分析設備本身的故障，采取有效措施解決相關問題，減少事故，提高工作效率。此外，隨著人們生活水平的提高，對產品質量提出更高的要求，由于其具有體積大、移動不方便、能耗高等特點，使用量小，節約了資源，達到減少損失、保護環境的長遠目的，以滿足更多的要求。

2 機械設計制造及其自動化的發展現狀

從經濟上講，中國正在進行經濟工業化。目前，有關部門已建立起機械制造系統，以不斷優化機械制造的生產工藝，但多數研究是基于理論假設，缺乏實踐指導，相關人才相對匱乏，很難促進機械工程行業的長遠發展，因此，主管部門應對其予以充分重視，增加發展和進步的范圍。隨著機械設計制造技術的發展和自動化水平的提高，經濟水平也在不斷提高。其特殊的歷史原因，使我國機械制造業的發展存在發展時間短、產業基礎差等問題，與西方發達國家相比，差距較大。近年來，我國加大了相關研究投入，可靠性優化設計與制造在技術上取得一些突破，但仍存在許多不足，需要制造業和自動化的不斷發展，提高我國機械制造業的競爭能力，這對技術提出挑戰。相關信息人士也必須在此基礎上不斷創新，提高其水平，但其質量和效率仍有待提高[1]。

3 機械設計制造與自動化發展存在的問題

3.1 機械設計制造企業差異大

機械設計在我國的機械加工企業應用非常多。但是企業規模不同，自動化水平也有很大差異，嚴重影響我國機械加工工業的平穩、快速發展。此外，盡管中國擁有眾多的機器生產企業，但高端制造企業的不足，也造成中國機器生產總體水平的落后，一些小型機械制造企業，由于生產資料匱乏，應用自動化技術的速度較慢，許多機械廠還在生產，各生產廠之間的自動化程度很高，直接關系自動化的有序發展和企業的經濟效益，事實證明，這并不能有效保證機械設備的正常使用，而且也不能做到科學合理。自動控制技術的發展缺乏科學合理的計劃。

3.2 制造設備實踐經驗較少

在實際生產中，由于設備生產經驗不多，技術水平落后，設備故障頻繁，提高了設備的使用效率，制約了機械工程與自動化的發展。另外，由于現階段我國機械制造企業的快速發展，不同企業的生產類型也在不斷變化，缺乏實踐經驗會降低我們認為設備的正常穩定運行。要積極學習國內外先進的生產技術，充分利用先進的生產設施，做大量的實際工作，不斷提高設備效率[2]。

4 機械設計制造與自動化發展的優勢

4.1 綠色環保

工業的發展促進我國社會經濟水平的提高和發展，但人民生活水平和質量卻有所提高，人們對生活的要求也越來越高。要真正解決這些問題，中國非常重視節能減排，發展綠色產業，落實綠色環保理念，合理處理工業廢棄物。在機械設計與制造方面具有較高的專業技術水平。鑒于機械產品在生產過程中的復雜性，要求操作人員具備較高的技術水平，以保證工程的高效率。隨著機械設計、制造水平的不斷提高，自動化程度日益提高，人們可以利用計算機信息技術操作數控機床，有效減少誤差現象，改進零件的加工工藝，優化產品性能，節約資源和能源，促進機械工業的可持續發展[3]。

4.2 安全可靠

在機械制造和生產中經常發生意外，不僅造成大量人員傷亡，如機械設計制造及其自動化技術的發展和應用，給企業帶來巨大的經濟損失。因此，要求操作者在進行全過程自動化作業前，必須向數控設備輸入相應的參數，既能解放傳統勞動，又能減少各種安全隱患。

4.3 經濟高效

傳統的機械制造技術在機械建設和制造過程中，由于技術的滯后，耗費大量的人力、物力、財力，也耗費大量的時間和資源。常規工藝不僅工藝復雜，生產安全性較低，而且在加工過程中出現錯誤，不能保證工件質量，不能正常使用，隨著機械設計與制造自動化技術的發展，大量的資源和能源被浪費掉，多臺生產設備可同時由一人控制，從而降低成本，提高產品質量[4]。

5 機械設計制造與自動化發展趨勢展望

5.1 網絡化發展

計算機技術正逐漸普及到生活的各個領域，這種產業在人們的生活和工作中越來越普遍，它能提高企業的生產效率，改善人們的生活和工作條件。在計算機網絡技術快速發展的今天，通過網絡對控制機械設計生產，利用計算機技術實現自動化生產，可以有效連接機械設計與制造過程中的各個環節，最終達到統一管理與集中管理。此外，負責人還可以利用網絡技術對具體的連接和生產區域進行監控，從而及時發現潛在的問題，并提出解決方案。采用計算機網絡技術，實現機械制造生產過程的自動控制與監控，可以及時發現問題，有效處理，保證生產安全[5]。

5.2 智能化發展

許多科學家指出，未來的機械設計和制造都將以智能為中心。①人機交互；②有效配置資源；③提高機械利用率。有技能的技術人員必須設計具有智能發展特點的機械設備，以便進行簡單的手工操作（篩選數據、分析數據、整理數據和數據摘要等），并可在隨后實施機械結構和生產發展指導方針之前，對某些高級知識工作（如概念方案設計、具體方案定義等）進行總結和分析，為之奠定堅實的基礎。

5.3 微型化發展

微型化是多媒體設計與制作的發展方向。自動控制技術，機械設計制造，可精確計算，降低成本。微型化是機械結構和制造領域最重要的發展方向。在這個階段很難實現微型化。需要有關部門的共同努力，對微型化技術進行徹底調查[6]。

5.4 虛擬化發展

虛擬化技術是機械制造業發展的一個重要方向。在工業生產過程中，機械工程虛擬化和制造機械自動化可以有效降低能耗，提高工作可靠性，如圖1所示。據此，機械制造企業的生產自動化水平不斷提高。可見，虛擬技術的發展趨勢是，在未來的機械制造和生產開發過程中，計算機將完成一切工作。在機械制造之初，專業人員應先在計算機上繪制工程圖，并對其進行適當的討論，修正機械設計制造的缺陷，然后在計算機上進行虛擬生產，直至計算機設計成虛擬產品為止，然后建立3D模型，以充分展示整個過程，以便設計人員及時發現設計過程中的錯誤與疏漏，最后以更合理的變更，使設計工作能在較短的時間內完成，同時也可降低生產過程的成本，提高機器的生產效率，促進工業發展，促進經濟健康快速發展[7]。

圖1 機械設計3D示意圖

6 結論

綜上所述，隨著人們生活水平的不斷提高，人們對產品的要求也越來越高。根據具體的市場調研，人們對產品質量和性能的要求遠遠高于其外觀，機械工程與制造的發展及其自動化得到廣泛的重視，建設、制造及自動化可以大大降低成本，提高生產效率。我國想要保證中國機械工業的穩定、可持續發展，就必須抓住機械工程、制造與自動化的發展機遇，向更加務實的方向發展；另一方面，要大力發展信息技術，大幅提高中國的綜合競爭力。因此在這樣的市場環境中，機械設計制造企業只有不斷擴大產品市場，贏得良好的口碑，不斷優化機械產品的可靠性，才能實現產品的改進，提高產品的質量。