我國機械設計制造及其自動化的發展方向

郭穗浩

（廣州松興電氣股份有限公司，廣東 廣州 510000）

0 引言

在當今的機械制造業中，機械自動化是一項前沿技術。所謂機械自動化主要是指應用自動化生產加工對象。自然、科學技術和生產經驗是機械自動化發展和實際應用的重要基礎，提高機械設計、制造和自動化的有效途徑是我國機械制造技術發展的一個重要方向。這也將對中國特色社會主義市場經濟的發展產生積極的影響[1]。

1 機械設計制造及其自動化的特點

中國的機械設計、制造和自動化，實際上就是要充分發揮機械計制造理念與機械設計制造方法，促進機械制造產品質量和效率的全面提高[2]。目前，機械設計、制造和自動化的特點主要集中在以下幾個方面：（1）滿足相應的功能要求。與傳統的機械制造工作模式相比，隨著科學技術的廣泛應用，現代機械設計、制造和自動化不僅促進了機械設計、制造和自動化朝著智能化方向的穩步發展，同時也促進了機械制造企業經濟效益的有效提高。通過機械設計、制造和自動化，企業不僅可以生產出滿足各種功能要求的機械產品，而且可以通過機械生產、研發和生產的一體化，提高機械產品的功能。（2）科學技術的普及和應用。機械設備和材料的制造是機械設計、制造和自動化應用的基礎。在生產過程中，企業主要將不同設備生產的材料放入不同的機械設備中進行生產和制造，不改變對象的原始結構和形狀，完成生產材料的加工和生產。此外，隨著信息技術在機械設計制造和自動化生產中的普及和應用[3]，機械制造企業利用現代信息技術分析機械設計制造和自動化生產過程中存在的問題，在此基礎上提出了優化和改進機械設計、制造和自動化應用的策略。

2 機械設計制造及其自動化的主要優勢

2.1 有效縮減工作實踐，提高工作效率

過去，生產是由大量勞動力完成的，效率低下，員工需要接受相關培訓才能上崗，增加了生產成本，生產效率低下，產品質量難以保證[4]。現在，機械自動化的投入和應用改善了這種狀況，減少了工作實踐。只要能熟練地操作機械設備，每個人都能勝任這項工作，生產效率大大提高，產品質量得到保證，生產速度快速提高。

2.2 提高生產的安全性

機械自動化采用計算機電子技術，對周圍的事物具有高靈敏度和可靠性。員工在工作過程中發現故障問題時，可以采取自動防護措施，避免機械故障造成的安全事故。當故障發生時，可及時發出報警信號，使技術經理能及時發現故障并采取補救措施，在一定程度上減少生產和人員事故，保證生產活動中的人身安全。

2.3 機械設備操作更加簡單

過去，人們在進行生產時，不僅需要手動操作，還需要操作機械設備。操作非常麻煩，經常無法跟上生產進度，導致一些事故，產難度大，產品質量難以保證。這是傳統生產方式的缺陷。生機械自動化的出現使得操作變得更加容易，人們可以一目了然地學習和操作。只要工人調整設備，他們就可以生產自己的，這有利于生產過程。自動化集成了多種技術，智能化是其中的一個重要應用。該設備可進行自動識別：如果在生產過程中發現不合格品或機械設備，將發出報警，提醒人們及時維修，減少事故造成的損失，保證產品質量。智能化系統可以建立完善的生產系統，使生產按照安全標準進行，從而減少事故的發生，保證機械設備生產的安全，提高生產效率。

2.4 減少能源的消耗，提升環保效能

隨著節能環保的推廣，科學技術水平不斷提高，能源消耗量不斷增加，傳統機械生產過程中出現了嚴重的能源問題和環境污染，破壞了自然平衡，而我國現階段則提倡節約能源和保護生態平衡。機械設計、制造和自動化生產的商品具有一定的方便性和形式輕便的優點。與傳統的機械制造相比，機械設計、制造和自動化應用所需的能源和原材料相對較少，大大減少了能源的使用，增加了生產。這給企業帶來了更高的經濟效益，給企業帶來了更好的發展。

3 機械設計制造及其自動化的發展現狀

目前，我國在機械設計、制造和自動化方面已經取得了一定的成就，但與發達國家相比還有很大的差距。這主要是由于我國工業化起步較晚，技術相對不成熟。要趕上發達國家機械制造和自動化的發展，還需要長期的努力和研究。中華人民共和國成立以來，中國建立了重工業優先發展線，機械設計、制造和自動化的發展被提上了議事日程。經過幾代人的共同努力，機械設計、制造和自動化的發展取得了可喜的成績。在我國大多數機械制造企業中，機械設計、制造和自動化的發展還不完善。由于技術水平的限制，產品質量嚴重出現不合格的現象。機械設計和制造的自動化使現代化更加智能化，社會和經濟的發展也促進了人們的幸福。機械設計與制造不僅可以集成自動化技術，大大降低人力資源的利用率，提高資源的利用效率，而且可以迅速促進我國各個領域自動化技術的發展。

4 機械設計制造及其自動化的發展方向

4.1 統一管理平臺加快數據傳輸

隨著科學技術的進步和機械設計制造的需要，我們應該繼續創新和發展，并實施相應的解決方案。對此，專業人員可以定期設計和更新機械制造自動化管理平臺，做好維護和升級工作，確保管理平臺的功能性，提高其準確性。加強技術人員的交流與溝通，提高工作質量，促進機械設計與制造的智能化發展。當今，網絡資源似乎已經成為了重要的資源之一。在機械設計和制造的發展過程中，也需要網絡技術和資源的有力支持，這將是其未來發展的重中之重。創新和發展網絡技術，不斷提高數據傳輸的速度，加快機械設計制造的自動化進程，實現網絡傳輸端口的標準化。機械制造設計師需要與時俱進，了解網絡的最新發展趨勢，及時更新，有效地與機械制造結合起來，提高機械制造的技術水平，促進數據傳輸網絡化。

4.2 數字化

數字技能是高級技能的核心發展，數字技術主要是通過數字系統來轉換各種信息并制造其產品。數字化技術的應用將使產品設計更加準確，減少生產過程，提高生產效率和質量。對于企業來說，當客戶通過數字網絡發布內容時，企業可以通過網絡聯盟，更好的互補，生產需要產品，這也表明機械設計制造及其自動化必然實現數字化發展。

4.3 智能化

未來，機械設計與制造業的發展方向必須向智能化方向發展，智能化體現在制造過程的自動化性能上，不再局限于人工干預。使用自動化將計算機連接在一起，不需要大量的人力，這樣提高了整個生產過程的質量和效率。同時，計算機的廣泛應用可以產生更加完善的機械生產系統，從而促進智能化的發展。例如，在設備生產過程中，企業建立了科學的檢測系統，可以實時檢測設備狀況。一旦發現故障，就可以盡快檢測出來，以避免意外事故或事故的不利影響。我們還應積極引入預警機制，以便在發生事故時提供預警，避免人員傷亡或浪費資源和成本。

4.4 模塊化

目前，機械自動化產品種類繁多，接口類型復雜。因此，在機械設備的設計與制造過程中，要提高機械設備的精度，不僅要使機械設備滿足初始設計要求，而且要保證機械設備具有模塊化的特點。這可以大大提高機械設備的生產規模，從而有效地降低時間和材料成本。現如今，許多企業已經開始應用模塊化的概念，并取得了非常顯著的效果，尤其是許多電器產品在應用模塊化方面取得了理想的效果。但是，模塊化應用還存在一些困難。如果使用不恰當，很容易產生不良影響，最終導致不良后果。但我相信模塊化在機械化生產中的大規模應用將使機械設計、制造和自動化有更廣闊的發展前景。

4.5 微型化

在傳統的機械設計中，產品的體積往往很大，這可以提高一些性能，但會對其使用產生很大的影響。隨著機械設計、制造和自動化的發展，未來機械設備的體積將會減小，甚至出現小型化的趨勢。隨著產品產量的減少，其柔性會大大提高，但成本會大大降低，能耗會降低，但性能會大大提高，這將為機械設備的推廣和使用帶來極大的方便。這就要求現代企業積極地將微型化應用于高端設備，有效地突破內部設計和造型的局限，使產品的設計具有更大的競爭力。

4.6 綠色化

目前，公眾的環保意識越來越強，這意味著機械制造造成的環境污染已經嚴重影響了人們的日常生活。在這種情況下，環境保護已經成為機械制造業的宗旨之一，特別是隨著現代社會人民生活水平的不斷提高，人們自發形成了生態保護的觀念，為了避免更多的生態浪費，機械制造業需要得到更好的認可。機械制造業的發展方向是綠色選擇。機械制造業選擇綠色生產材料，可以更好地將現代綠色理念融入機械制造業，滿足機械制造業物料回收的需求。另一方面，在機械制造領域大規模開發綠色概念產品可以大大提高機械制造業的經濟效益。

4.7 環保化

在機械制造過程中，不可避免地會浪費資源或產生或排放一些污染物，這些污染物對周圍環境的破壞性很大，甚至會影響周圍生物或人類的健康。例如，在機械生產過程中會排放一些污水。如果它滲入土壤或河水，污染問題的影響是無法預測的。隨著現代智能化和自動化機械設計制造技術的應用，噪聲和污染物將通過新技術得到優化。各種污染物的排放必須經過處理后再進行檢測，經檢測合格后方可排放，符合綠色可持續發展戰略和環境保護的理念。最重要的是，在機械設計、生產和制造過程中選用的材料必須滿足節能和綠色的要求。只有投入生產，才能達到國家規定的標準，才能為人們所接受，不污染環境。

4.8 企業應側重機械設計制造和自動化配套設施的相關發展

（1）過去積極支持以機械制造能力為基礎的領域。有關部門應當加大對本地區的資金投入，幫助當地企業引進國外先進技術和生產線。這樣可以提高地方機械設計、自動化設施建設和機械制造水平。例如，中國的遼寧沈陽、吉林長春等地都有很好的工業基礎。然而，由于競爭和金融因素的不利影響，近年來的經濟發展落后于前幾年，這一點不容忽視。然而，該地區仍然有很強的工業生產基地。在這種情況下，有關部門應提供必要的財政和政策支持，幫助東北老工業基地建立新型工業化體系。這樣，積極推動本地機械設計制造和自動化設施的進步。（2）切實加強新產業基地建設。加大資金投入，對出口渠道好、經營氛圍好的內需領域提供必要的政策支持。包括江蘇省南京市、廣東珠江三角洲等地的城市。上述地區的工業發展相對發達，有良好的商業基礎。這些地區的交通條件以及金融環境也甚為理想，可以將其視為試點地區。例如：當地可以承擔40%～50%的基金，而國家提供大約50%～60%的基金。通過這種方式，一并創建當地龍頭企業。

4.9 與大數據產業結合

在機械設計、制造和自動化的發展中，與大數據產業的結合是一個重要趨勢[5]。這種發展可以通過收集和處理數據來促進自動化行業的發展。由于機械設計、制造和自動化涉及許多技術形式，在應用中總是需要處理大量的數據。結合大數據產業，我們可以真正提高機器設計、制造和自動化的效率。此外，隨著機械設計、制造和自動化與大數據產業的結合，我們的日常生活也將發生變化。例如，交通運輸行業的設備自動化也可以投入使用，它可以分析大量的交通數據和信息，并與氣象監測部門合作。通過這種方式，可以很方便地搜索出行所需的交通信息和其他信息，不僅可以提高人們的生活質量，而且可以在與大數據產業整合之后，提高機械設計、制造和自動化的功能。

4.10 基于“互聯網+”的機械設計制造及其自動化

當今，隨著互聯網技術在中國的飛速發展，“互聯網+”對人們的生活產生了巨大的影響，“互聯網+”與機械設計、制造和自動化的結合也可以成為自動化的一個重要發展方向[6]。在這個基于“互聯網+”的機械設計、制造和自動化系統中，傳統的信息存儲方式的弊端可以得到改善。在傳統的機械設計、制造和自動化工作中，信息安全容易出現問題。與“互聯網+”相結合，可以對數據信息的安全性進行評估，自動制定應急預案，實現了機械設計、制造和自動化的自動保護，大大提高了系統的穩定性和安全性。

5 結語

總之，信息技術是各種發展方向的必然選擇。我國機械制造業必須適應全球發展趨勢，解決管理體制和技術水平低的問題[7，8]。信息技術給中國機械制造業的發展帶來了新的希望，也為解決這些問題帶來了新的途徑。我們下一步應該抓住機遇，結合我國機械制造業的現狀，加強信息化建設，提高我國機械制造技術的信息化水平。