機械設計制造及自動化的發展趨勢探究

摘要：新世紀之后，機械設備已經成為各個領域前行的重要物質條件，而其機械設計制造及自動化則成為助力機械行業發展的關鍵。基于此情，文章將對機械設計制造及自動化的發展趨勢問題進行探究，旨在為與其相關的行業發展，提供些許參考建議。

關鍵詞：機械設計制造;自動化;趨勢

引言

機械行業的發展，帶動了工業、農業、醫療、航空航天等諸多領域的前行，如在農業領域，機械制造技術的精進，讓農業生產不再局限于傳統的人力勞作，而是有機械取而代之，并成為促產增收、降低成本的關鍵因素，由此可見，其對社會發展的作用，故下文中，將對機械設計制造及其自動化相關問題進行探究。

一、探究機械設計制造及自動化發展的意義

縱觀西方強國，很多國家的崛起，均與機械行業的快速發展，有著密切的聯系。如作為西方工業強國的英國，正是在瓦特發明蒸汽機之后，開始逐漸意識到機械作業的優勢，因此，在許多科學家的不斷努力下，具有各項的機械設備誕生，并逐漸取代手工作業，推動了英國工業產業的發展。而我國，也在近年來大力發展機械制造產業，并將之應用于各個領域的發展中，如建筑行業，起重機、裝載機、施工電梯等大型機械設備，為建筑行業發展注入了新的活力，不急縮短工期，且安全系數提升，再如，在農業領域，許多農業化機械設備的應用，解放了農業生產人員的雙手，像播種機、收割機、除草機等等，多種不同功能的農用機械，推動我國農業朝向現代化發展。而這些在各個領域承擔重要角色的機械設備，都是機械設計制造及其自動化高度發展的成果，因此，對機械設計制造及自動化發展趨勢進行探究，意義重大。

二、機械設計制造自動化的發展方向分析

1、綠色化

綠色化發展是當代各個行業發展的主旋律，也是人與自然和諧共處的重要前提條件，而機械設計制造行業，在日常的運作中，很多產品極易對環境造成威脅，因此，堅持以人為本的綠色化制造技術誕生，如納米技術、干式加工、熱加工工藝模擬技術等等，這些技術為機械行業的綠色化發展奠定了良好基礎。

2、 機電一體化

機電一體化實際是指將機械、電子、自動化等方面的技術根據產品需求進行有機結合，創造出能夠與產品最為契合的生產設備，這是一種機械設計制造自動化更高層次的發展，使原本復雜的產品生產程序簡單化。隨著科學技術不斷發展，機電一體化的發展也終將逐步走向成熟，與各企業的聯合也一定會越來越緊密，幫助企業降低在生產過程中產生的失誤頻率、提高生產效率，并且能夠大大提升企業內部監管運營的檢驗效率。

3、智能化

智能化是機械設計制造自動化的必然要求，也是其更深層次的發展方向。通過對生產設備進行智能化設計，已經有相當一部分工廠企業利用計算機科學技術、GPS 技術等電子科技技術與機械制造的結合，將人類的生產模式經過優化與改良輸入到電腦程序當中，使之具備與人類相比更為優秀的推理、判斷、分析、操作等能力，實現無人守候的生產模式，大幅度提高生產質量與生產效率。并且對于一些危險性較高的操作過程，由機器代替人類能夠有效地降低安全事故發生頻率，保證人類安全健康，減輕工人操作負擔。

4、數字化

數字化是指將設備生產的實際信息進行數字化，錄入到電腦程序當中，根據電腦中運行的數據來對產品的生產過程進行操控與監控，優化產品生產程序。此項操作不僅能夠大幅度減少流水線上的人力資源投入，還能夠實現對操作車間的遠程操控，提高工作便捷性，降低事故發生概率，減少設備護理成本。以東莞某家無人工廠為例，該工廠有60 臺機械手臂，分成10 條生產線24h 不間斷打磨手機中的框結構件。每條生產線只有3 名工人負責看線和檢查，極大地減少了對人力資源的需求，解放了工廠90%、近600 名生產力，從長遠來看，不僅減少了人力成本的投入，而且使產品質量得到大幅度提高。

5、微型化

隨著社會需求不斷發展增加，原本體積大、運輸不便的傳統機械設計制造產品已經不符合時代發展的需求，需要對產品進行更新換代，在保證其質量與功能不變甚至提高的前提下，要求產品體積不斷縮小，以提高產品的使用價值、減少運輸成本。越來越多的老牌行業與新興行業都對體積小、重量輕的微型機械產生了巨大需求，其中較為典型的就是微型管道作業、微型排爆作業等微型操作領域以及對納米材料的廣泛應用。正因為如此，我國的機械設計制造自動化正在朝著微型化發展并由此出現了多種學科分支，如微機構學、微構建材料力學等。但是目前針對此種發展趨勢還有一些問題亟待解決，如對摩擦力還無法克服，這對高精尖設備的實際使用影響極大，使得很多此類設備還無法實現微型化。

結束語

綜上所述，機械設計制造及其自動化為人類文明進步作出了重要貢獻，而致力于未來，筆者認為，其必然在堅持綠色化理念的基礎上，朝向智能化、微型化、數字化等方向發展，進而為社會發展作出更大貢獻。

參考文獻：

[1]苗嘉倫.淺談機械制造與自動化的發展趨勢[J].魅力中國，2020（39）

[2]陳星寧.機械自動化的應用與發展前景探析[J].南方農機，2020（23）

作者簡介：姓名：閆曉開，出生年月：1999年11月26日，籍貫：遼寧省大連市莊河市，專業：機械設計制造及其自動化，院校：遼東學院