未來機械設計制造及其自動化的發展趨勢

韓華時 司躍水

河南衛華重型機械股份有限公司 河南長垣 453400

1 機械自動化的重要性

機械自動化的出現改變了傳統的機械生產方式，其憑借著高效率、高質量和高安全性等特點得到了人們的廣泛認可，目前已經成為了機械制造業最核心的部分。對于企業來說，要想在市場中占據一席之地，就必須實現節能減排，而機械自動化符合國家的環保理念，在一定程度上降低了生產成本，提高了資源的利用率，應該引進先進的機械自動化設備。另外，在機械自動化的幫助下，企業提高了市場競爭力，穩定了經濟效益，可在激烈的市場競爭中持續性發展。

2 機械設計制造及其自動化的特點

2.1 高效性

相較于傳統機械設計制造技術，機械設計制造及其自動化結合了諸多現代科學技術，智能化大大提高，從而擁有更高的工作效率，能夠達到人工遠達不到的標準。也由于其智能化和自動化，在制造時可以投入更少的人力，可以充分利用現有人力資源結合自動化機械展現更高的制造效率，保證高質量的同時又保證了生產效率，無疑提升了自身市場競爭力，對企業或工廠的發展有極大好處。機械設計及其自動化的科學化自動化特點使得生產流程一體化、條理化，節省大量時間[1]。

2.2 安全性

傳統機械行業的生產工作中，往往是人工生產制造占主體。一旦工人操作出現問題，不僅產品的生產質量會受到影響，而且有可能導致人員傷亡，后果難以挽回，所以說這種情況下的加工制造有著相當大的安全隱患。自動化、智能化條件下的機械設計制造有效減少了生產過程中人與工件或機床內部的接觸，安全隱患大大下降。解放勞動力資源，改變傳統操作模式，生產從一線操作變為遠程監控操作，減少了工人的工作量從而降低工人的疲憊感，能夠更加集中精力于加工過程，出現失誤的概率有效降低，也使得工人能夠遠離安全事故。

3 機械設計制造及其自動化發展趨勢

在智能化需求、自動化需求日益突出的現代社會中，機械設計制造及其自動化擁有廣闊的發展前景。但隨著社會的發展與進步，人們的需求也會有所變化，對機械設計制造及其自動化的要求也會更高，因此，未來機械設計制造及其自動化將會朝著機電一體化以及更智能、更先進、更多元、更集成、更節能等方面發展。

3.1 多元集成化

在未來的發展過程中，機械設計制造及其自動化將會融合更多的先進技術與學科知識，實現技術內容的不斷擴張，為人們的生產與生活提供更多樣化的幫助，集成化是其最為顯著的發展趨勢之一。其中，基于機械設計制造生產規模的不斷擴充，更加面向市場的生產模式將會直接促使生產效率及生產質量的有效提高，借此不僅能夠對國內機械設計制造企業起到實質性的經濟效益提升幫助，同時也能帶動整個國內機械市場的進一步繁榮。

3.2 網絡信息化

基于信息管理技術的不斷推廣，機械設計制造工作中應用自動化控制技術已經成為機械設計制造及自動化領域的標志性舉措。在此背景下，由遠程操控主導、由傳感技術及自動化技術控制的機械設計制造模式將會更加貼合未來機械設計制造行業要求，借此不僅可以大大降低企業機械生產的人工成本[2]。

3.3 智能虛擬化

隨著VR技術、AI技術的發展，在機械設計制造及其自動化的未來發展中，也必然會在一定程度上運用到這些虛擬技術，為生產提供更全能的服務。例如，設計人員能夠通過虛擬設計提高設計效率，能夠更加具體地為人們闡述設計理念與設計成果，提高設計的準確性。

4 機械設計制造及其自動化發展前景

4.1 優勢一：高效率，保質量

在生產環節中，哪怕一個小小的錯誤，都將會給后續的環節帶來一系列的問題，甚至會需要重新進行生產，造成極大資源浪費。而機械設計過程中的各個環節進行改進，將生產制造進行調整規范，將生產信息進行整理調配，減少或優化人工操作流程，避免因人工失誤造成的生產隱患，減低人為操控對產品的影響，大幅度提升產品生產效率及產品質量。

4.2 優勢二：既穩定，又可靠

機械設計制造能將全部生產流程進行監控調整，定期進行故障檢測，通過高效率的自檢手段進行排查、修復，并將檢查相關數據進行匯總統計，依據數據進行設備改進。針對容易磨損、老化的零件除定期自檢掃描外，可以實施相應報警系統，及時提醒人們更換或維修，提高對設備的保護，減少人工操作失誤帶來的安全隱患，有利于提高設備的穩定性和可靠性，極大程度減少事故發生。

4.3 優勢三：易操作，應用廣

在生產生活中，通過人工智能等相關自動化技術程序，實現生產生活中各類信息采集與控制。借助相關智能設備，以建模、仿真、信息整合、一鍵控制等將機械設備中的人為操作進行模板化、程序化，對生產環節及各項標準層層嚴選把關，對生產出現的相關信息或問題精準定位，包括空氣溫度、濕度等環境質量，材料溫度、密度、加工時間等，將不合格產品進行篩選總結，信息整理后通過大數據等方式進行處理，分析生產環節或設備中的缺陷，進行統一修復。除此之外，通過技術融合，可以將精度要求高、復雜的設備進行加工制造或將傳統機械設備進行改進，根據不同需求來實現分層個性化設計，來使得設備在不同應用場景的需要，使得設備設計更加靈活多樣，有效提升企業在市場中的競爭力，更加符合各個行業生產需要，用途更為廣泛[3]。

5 結語

制造業時國民經濟的主體，是立國之本、興國之器、強國之基，隨著我國經濟飛速發展，國家越來越重視實體經濟，機械設計制造及其自動化作為制造業最重要技術之一，在各行各業有著廣泛應用，加上各類新興技術的加持，機械設計及其自動化任重道遠。