淺談機械設計制造及其自動化未來趨勢

李宣毅 孫晨飛 孫騰捷 董國強 李晟源

摘要：從工業革命開始，機械設計制造行業已經有了數百年的發展歷程。而我國自改革開放以來，機械設計制造產業已經歷了數10年的發展，積累了不少的管理和生產經驗。與電子，信息，計算機等技術創新高頻率來比較，中國傳統機械設計制造行業創新發展比較穩定。機械設計制造及自動化綜合了以上多種技術，實現了高質量高和線，多功能低能耗的特定功能價值，并總結以上優點是整個系統使用最優化技術。目前機械設計制造技術與計算機技術為電子技術自動化控制技術相結合，浙江給機械設計制造行業帶來了無限的可能。本文主要分析機械制造及自動化未來的發展趨勢。

關鍵詞：機械設計制造;自動化;發展趨勢

1 引言

隨著工業發展的開始，機械設計制造行業，已經有了數百年歷史的沉淀，特別是已經有了近百年大規模生產的歷史。從中國建國以來，中國機械設計制造領域經過了數10年的發展，生產經營和管理體系已逐漸成型。。作為中國傳統機械制造行業，產品更新發展頻率非常穩定。中國傳統制造加工零件的主要特點是：制作周期長，專業性高，資金投入多，單線大批量生產。而自動化技術與機械設計技術相結合，使中國制造業逐步走向了實現自動連續優化生產過程的道路。傳統的機械制造加工業中融入了自動化加工，在提高生產效率的同時，也使逐漸加工產業鏈更加緊湊，為機械制造業帶來了巨大的利潤。

2 研究機械設計及其自動化的意義

2.1 降低運行事故的發生概率

由于工作環境的因素影響，借設備在運行相應的時間后就會發生故障，如果故障不能夠及時進行處理，就會擴散到其他范圍，給企業帶來極大的經濟損失。機械制造自動化的發展，能夠對整個運行過程進行監管，在系統內設置相應的預警指標，當運行參數發生異常時，運行系統便會及時響應，同時根據傳感器傳輸線路可以來判斷故障發生的位置，其實派遣維修人員對物料進行處理。有的機械設備具有自我處理功能，當系統檢測到異常指標時，會對指標產生的部位進行自我檢測，并采用相應的解決措施，處理故障。另外自動化技術的使用，可以通過固定的程序來完成機械制造任務，排除人為干擾因素，提高設備運行的安全性。

2.2 提升了機械設備的適用性

機械設置的過程中涉及的影響因素有很多，也呈現出了非常復雜的技術問題，這導致了在機械制造難度非常大，并對機械設備要求也呈現多樣化的特點。而機械設計制造及其自動化，可以根據所制造產品的主要參數，調整機械設備的工作參數，而提升機械設備的適配性。除此之外，在機械設計制造及其自動化制造依據的制定上，要根據實際工作的需求，通過相關技術的應用進行風險控制，滿足產品的參數需要，讓機械設備更好的進行工作。

2.3 方便控制生產成本

機械制造的目的是獲得經濟效益，機械制造企業需要對生產成本進行控制把握，關注機械設計制造和使用，提高經濟效益。從機械設計制造的發展角度來看，工作人員應該將關注點置于機械設備的工作情況，對內增加產品的質量，對外增加經濟收益。除此之外還可以控制每個環節的綜合加工技術，減少廢料產生有效提高，生產原料的利用率。

3機械設計制造及其自動化發展方向

3.1 網絡化發展

隨著社會的發展，計算機技術和信息技術的不斷創新，人們的生活已經離不開了互聯網，同時計算機制造行業也引入了互聯網技術，結合效果十分明顯，網絡技術同時還改善了人們生產和生活方式。目前計算機技術正在向各個行業發展，但在我國機械設計及自動化的角度來看，網絡技術可以遠程操控機械設備，并能夠對技術進行遠程檢測，強化檢測技術的有效性并且可以同時對機械設備制造過程進行監督。如果在機械設計制造過程中出現問題，工作人員也可以及時發生，并通過監測系統，判斷出現問題的位置，執行相應的解決方案。另外機械設計制造同時運用到了網絡技術，可以對各個項目的生產進度進行規劃控制，提高了產品的質量，讓機械設計制造行業更加和諧地與網絡化和智能化融合在一起。

3.2數字仿真方向

傳統的機械設計主要是依靠人工分析與統計，讓機械設計制造樣品研究變得十分的緩慢以及精度十分有限，數字仿真的設計制造主要是根據所需要設計的零件作用，做到對應用數據的數字化統計和分析，建立更加完善的自動化制造系統，并且將所需要制造的零件以三維的形式展現出來。同時還可以表達設計制造零件的圖紙的精度。當設備制造實驗完成后，系統還可以進行全面分析，進而完善產品的各項數據。另外利用數字化技術還可以對機械制造過程進行模擬，所建立的數字化模型更容易地展現在人們面前，人們更能直觀的感受到所需要設計的產品，并對此進行修改，這樣減少了研發成本支出。利用數字化仿真建立的模型，可以直接呈現給客戶，讓客戶再觀察并在虛擬模型中進行改進，使雙方在合作中加強進行有效的溝通。

3.3高生產效率化

在機械設計制造中，為了減少人為因素的影響，便減少了人工的參與，自動化技術的優點便再次展現了出來，同時還會強化整個生產過程的安全性。在機械設計制造自動化使用過程中，技術人員為了降低操作問題出現的概率，可以進行遠程操作，以保護好操作人員，增加整個運行過程的安全性。當數據庫更新時，需要對用戶的需求進行分類，從而提升整個應用系統的適配性。同時還可以在機械設計制造過程中安裝報警機制以及自我防護機制，可以提升設備以及生產對象的安全。機械設計制造需要做的便是滿足生產需求，這也是工業制造整體的主旨。對于自動化設備的運行技術人員還需要對產品做好分析操作，使自動化生產可以按客戶要求順利進行。以便在短期生產中，在提高產品質量的基礎之上，更多的能夠完成生產任務，提高生產效率。

3.4綠色環保化

實行可持續健康發展是我國長期的戰略目標。隨著我國對綠色環保的重視程度不斷加深，未來機械設計制造必然向綠色環保化發展。目前我國正面臨著資源不足以及環境惡化的問題，所以機械設計制造及其自動化也要向著綠色經濟的方向發展。并且對傳統機械制造建設的能源浪費進行改革。實現對資源的充分利用，減少人員的浪費的問題。對機械生產制造而言，綠色環保需要進行創新，將環保理念與機械設計，制造自動化理念相結合形成一個新的理念體系。另一方面還要通過提升機械制造設備的利用率以及成品率，回收率。

結束語：

機械設計制造及自動化的遍布我國工業的各個領域。中國制造業與世界發達國家的制造業仍然存在著不小的差距。想要將自動化技術提上進程，就必須結合我國的基本國情，與其他先進技術相結合。當前我國的機械設計及其自動化的發展具有多元化，復雜化，綠色環保化，智能化等等。同時還在不斷的向國外科技的先進發達國家進行學習，促使我國的機械設計行業能夠與國際接軌，以提高我國的機械生產能力，促進經濟的發展。

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中北大學 山西太原 030051