機械設計制造及其自動化發展方向分析

（中車青島四方機車車輛股份有限公司總裝分廠，山東 青島 266111）

0 引言

想要更好地發展經濟，工業設施的完善性十分重要，這也是一個國家重要的經濟支柱之一。在此過程中，需要提升對機械設計制造行業的重視程度。總的來說，機械設計制造屬于新型工藝范疇，不僅能夠滿足人民日益提升的物質需要，還能提高社會生產力。在未來，機械設計制造會朝著更加高層次的方向前進，為我國工業發展帶來更多的便利。

1 研究意義

現階段，我國現代化進程不斷加快，經濟也處于轉型發展階段，在此背景下，機械自動化設備需要進一步更新。

機械設備自動化工程涉及的技能種類很多，但由于市場設計規劃不夠穩定，自動化工程規劃和原則也不夠完善，消耗了很多資源，對人力、物力和時間等資源的分配也存在問題。另外，協調工作也涉及很多新問題，相關機械設計系統不完善，工作人員無法按照具體要求完成工作，加劇了施工管理的混亂程度，延長了施工時間，這些都是相關企業管理者需要注意的問題。

2 機械設計制造及其自動化發展意義

2.1 有利于提升機械設備的適用性

工業制造過程呈現出明顯的復雜性，涉及的影響因素也較多，這也導致該類工業制造難度較大，對設備要求也呈現出多樣化的特點。而機械設計制造及其自動化應用，可以基于所制造產品的基礎參數，對機械設備工作參數進行動態調整，提升機械設備的適用性。除此之外，在整個機械制造和自動化制造依據制定上，應該以實際工作需求為主，通過對相關技術的應用，滿足具體需求，進行風險控制，讓機械設備更好地滿足工作要求。

2.2 有利于控制生產成本

工業制造的目的是獲取經濟效益和社會效益，企業需要對生產成本進行全面控制，重點關注機械設計制造和使用，獲得更好的經濟效益。站在機械設計和制造發展層面來看，相關工作人員應重點關注機械設備的工作情況，提升產品質量和價值，增加外向經濟收益。除此之外，還能夠控制好每個生產環節的綜合質量，減少廢料產生，這也有效提升了生產原料的利用效率，降低了生產成本支出。

2.3 降低運行故障發生概率

受到工作環境、機械疲勞等因素影響，機械設備在運行一段時間后很容易發生故障，如果不及時對其進行處理，就會擴大影響范圍，給企業帶來更大的經濟損失。機械制造自動化發展，能夠對整個運行過程進行動態監督，搭配系統內設置的預警指標，當運行參數出現異常時，預警系統會及時作出響應，同時根據傳感器傳輸路徑來確定故障位置，及時組織人員對故障問題進行處理，確保機械穩定運行。另外，自動化體系的使用，可通過既定程序來完成機械制造任務，減少人為因素的干擾，進而提升運行的安全性。

3 機械設計制造及其自動化發展方向

3.1 智能化發展方向

機械設計制造要得到更多的發展機會，并在各個行業中得到應用，智能化發展十分重要。現階段，整個機械自動化產品核心主要集中在智能化上，借助于機械設計制造及其自動化發展技術，加入計算機技術和人工智能技術，賦予機械設備更加完善的思維能力，實現設備替代人工進入危險領域執行工作任務。與此同時，機械設計制造在未來智能化發展上，能夠取代更多的人力勞動，如此一來，在一些惡劣環境和危險系數較高的作業之中，利用機器來替代人力，可以降低風險事件的發生概率。從這里也能夠看出，智能化是其中的一個方向，同時也有很大的發展空間。在智能化技術具體應用時，人們應對其知識產權進行有效把控，避免在后續出現知識產權糾紛事件。

3.2 機械制造微型化

在經歷了多次工業革命之后，人們所使用的生產工具外形也經歷了由大變小的過程。以計算機為例，初代計算機占地面積達幾十平方米，只能進行一些簡單計算，而現在外形已經縮小至課本大小，以后可能還會更小。“微型機械”這一理念提出時間較早，受到原材料供給、部件精密度、使用價值等因素影響，目前依舊處于實驗階段。在現代機械制造過程中，其內部構造出現了很大程度上的改良，而且零部件的精密性也在不斷提升，這也為“微型機械”的實現提供了必要條件。而縮小后的機械設備，具備較強的輕便性和靈活性，這也是發展過程中的重要趨勢。

3.3 網絡化發展方向

隨著計算機科學技術和信息技術的不斷發展，互聯網的應用頻率越來越高，應用效果也更加明顯，改善了人們的生產和生活方式。目前，信息技術正處于向各個行業擴展的狀態，在實際商業規劃和信息交流中發揮著很大優勢。站在我國機械設計及其自動化應用角度來說，網絡技術的應用還能實現對遠程操作的全面檢測，強化檢測技術的有效性，同時對整個機械設計制造過程進行監督。倘若在設計及制造過程中出現問題，工作人員也能及時發現，并采用有效的解決措施，維護機械行業的生產安全。另外，機械設計制造同樣會應用到網絡技術，以對各個項目的生產進度進行合理控制，提高產品的質量，讓機械制造行業朝著網絡化和智能化方向發展。

3.4 數字化發展方向

傳統機械設計主要依靠人工統計和數據分析，讓實驗制造變得盡可能完善，只有這樣，才能更好地將樣品樣本研制出來，但得到的樣品精度十分有限。數字化的現代機械設計制造主要指根據具體的設備制造需求，做到對應用數據的數字化統計和深入分析，并以數字化手段為根本，建立更加完善的自動化制造系統，此時，制造和設計圖紙的精度也能更好地展示出來。當設備制造試驗完成后，系統會根據實際情況進行全面分析，生成完善的產品信息參數，為后續發展提供技術支持。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也可以更加直觀地展示產品，需要修改的內容可以直接在系統中完成，減少研發成本的支出。另外，利用數字化技術建立的直觀模型，能夠為客戶展示更加立體的產品內容，客戶在提出問題后可以在虛擬模型中進行更改，方便雙方合作時的有效溝通。

3.5 自動化水平、生產效率提升

為了減少人為因素影響，機械設計制造往往會減少對人工的使用，增加自動化技術程序，以強化整個生產過程的安全性。在應用過程中，技術人員需要提升對操控質量的重視程度，借助遠程操控降低操作問題的出現概率，保護好操作人員，讓整個運行過程更具安全性。而且在系統更新時，需要對用戶需求進行分類，建立相匹配的數據庫，并且在后續系統運行期間進行不斷完善，借此提升整個系統的適用性。另外，通過設計安全警報機制，可以提升設備和生產對象的安全系數。從機械設計制造工作中能夠看出，人們首先要做的就是滿足生產需求，這也是工業制造整體目標所在。對于實際的自動化設備運行，技術人員還要做好產品參數分析操作，完善自動化生產設備。尤其是在短期生產中，除了控制產品質量外，還要盡可能完成更多生產任務，以此提升工業生產效率。

3.6 技術先進性更加明顯

首先，在機械自動化技術發展上，制造技術的意義將更加明顯，尤其是在機械自動化技術的完善上，需要以社會生產需求和條件等為導向，引進合適的技術，保障自動化生產工作有效展開，以此來提升企業的技術和成本效益。其次，機械自動化技術的發展成本會越來越低，以追求低成本的自動化技術，同時保證構建出良好的技術發展循環。機械自動化技術不是單一的生產一個機械，而是以機械生產為主題，從而融合多種技術，如電子信息技術、自動控制理論、微型技術等，使得機械自動化技術形成一個配套系統，從而提升系統在實際應用環節中的使用價值。另外，生產企業需要做好先進技術的更新工作，融合其他類型的先進技術，優化整個系統的服務功能。

3.7 精細化發展方向

從目前的市場發展情況來看，生產企業在市場中的核心競爭優勢不再是“量”，而是“質”，所生產成品的精密度需要大幅度提升。與原有的機械制造相比，現階段我國機械制造產業已經脫離既定量產的范疇，在經濟力量、科研力量的支持下，我國機械制造正逐漸呈現出縱向發展態勢，其更加關注如何有效提高機械構件的精密度，通過相關工藝的界定來制定科學、有序的操作模式，從而為自動化發展提供可靠的應用數據。以數控刀具技術為例，從目前的使用情況來看，其在技術的研究方向上傾向于復合型刀具，精密度更高，功能性更強。

4 結語

我國在機械設計制造方面的發展時間并不長，但發展速度較快。也正是由于該行業的迅速發展，為機械設計制造及其自動化發展提供了契機，并與電子技術結合在一起，帶動了我國整體技術革新，技術保障作用也進一步發揮。