淺析機械設計制造及自動化的發展方向

李國巖

（菏澤市牡丹區工業和信息化局，山東 菏澤 274000）

我國傳統的機械設計制造行業屬于勞動密集型產業，因此，機械產品的生產成本比較高，與此同時，也存在生產效率比較低的問題，無法滿足我國高速發展的社會需求。應用了自動化技術后，可以有效地提高機械設計制造效率和質量，因此該技術得到了廣泛應用，也成為我國機械設計制造行業未來的發展方向。

1 機械設計制造自動化的含義和特點

1.1 機械設計制造自動化的含義

機械設計制造自動化指利用自動化技術對整個企業的生產和加工工序流程進行優化改進，從而進一步提高生產加工效率和質量，自動化技術是機械設計制造行業的新興技術，該技術如今在機械工程、發電設備生產等諸多領域得到了廣泛應用。機械設計制造自動化技術可以利用自動化控制系統，讓機械裝置得到自動化控制，真正降低工作人員的勞動強度，與此同時，還可以擴大機械設計制造規模，提高生產制造效率，推動機械設計制造行業的良性發展，更好地滿足社會發展需求。

1.2 機械設計制造自動化的特點

（1）高產能、高質量特點。在機械設計制造行業全面普及自動化技術后，可以讓機械生產環節得到進一步改進，讓整個生產系統成為大量信息的交流場所，在獲取生產信息指令后，可以由系統第一時間進行分析和響應，從而讓不同的生產工序和環節開展生產操作。這種自動化制造生產的方式，相比傳統的人工操作生產方式具有更高的產能，在進一步提高了生產效率的同時也能強化生產質量，通過自動化設備的應用可以在短時間內保質保量地完成產品的生產。

（2）重視安全和利益特點。很多機械設計制造企業的規模逐漸擴張，其設計制造自動化水平也在不斷提升，與此同時，也給企業帶來了較大的安全性和利益方面的收益。采取自動化技術對機械設計制造過程加以控制，可以確保資源投入比例得到優化，與此同時，還可以實時監控機械設計制造全過程存在的安全隱患，提高整個生產流程的安全系數。對于一些比較關鍵的機械設計制造環節來說，利用自動化技術可以實現無人值守即完成生產任務的目標，最大程度避免了人工操作容易導致的失誤，對安全事故有較強的防范作用。

2 傳統機械設計制造行業存在的不足

2.1 工作環境存在的不足

傳統的機械設計制造行業屬于勞動密集型產業，工作人員面臨著極大的勞動壓力，與此同時，很多機械設計制造企業為了進一步節約成本，會出現大幅壓縮生產場地的行為，將很多生產線緊密布置，這就導致大量工人必然會聚集在一起開展設計制造工作，不僅無法有效控制工廠內的噪音、粉塵污染問題，還會對工作人員的身心健康造成極大傷害。除此之外，傳統的機械設計制造企業多采取粗放式的管理模式，這種管理方法存在嚴重的安全隱患，未能對生產過程的安全性進行嚴密監管，導致火災、爆炸等安全事故發生概率大幅提升。

2.2 生產效率方面存在的不足

在生產效率方面，傳統的機械設計制造方式存在生產效率低下的問題。傳統的機械設計制造主要采取人力勞動完成，然而，很多機械產品的部件數量多且焊接、組裝操作復雜，這就導致需要大量的勞動力，也無法統一操作標準，使得很多生產出來的機械零部件之間存在匹配誤差，除此之外，人力勞動是存在上限的，經過長時間的高負荷工作，會導致生產效率和質量大幅下降，不利于企業的整體生產效率提升。

2.3 產品質量方面存在的不足

相比機器自動操作，人力操作的精準度是比較差的，因此，在機械設計制造過程中，若制造的產品精度要求比較高，就需要采取精準度更高的全自動及其操作方式對生產過程進行嚴格控制，確保操作精準有效，避免因為人力不受控制的操作等不穩定性影響出現技術失誤，影響產品的生產質量。

3 機械設計制造及自動化設計原則

3.1 充分滿足機械設備功能要求

在機械設備設計制造過程中，不僅需要采取有效手段提高制造質量和效率，還要加強對自動化技術的應用，全面掌握其使用方式，從而強化機械設備的功能性設計，確保機械設備制造出來后可以更好地滿足人們需求。正因如此，在機械設計制造及其自動化過程中，不僅要求工作人員系統化地掌握所有設備的結構特點及設計情況，還要對其功能要求有充分把握，根據其實際使用需求進行設計和制造。

3.2 采用先進的現代化技術

在機械設計制造及其自動化發展過程中，要采取先進的現代化技術，以這種技術作為基礎進行生產，不僅可以讓機械設備、系統的功能性得到提升，也能讓其生產技術水平有效提高，強化設備和系統的生產效率和質量。在機械化設備功能設計和制造過程中，要基于現代化技術充分發揮機械設計制造及其自動化發展的作用，強化機械設備的智能化水平。

4 機械設計制造及其自動化技術在機械設備生產中的應用

4.1 在機械化加工設備中的應用

機械化加工設備的主要功能是針對具體的產品進行加工處理，從而改變傳統的產品形態，更好地滿足用戶的使用需求，與此同時，利用機械設計制造及其自動化技術還可以讓機械設備產品的功能得到增加，如今該技術在我國加工機床、數控車床（如圖1）等機械設備生產過程中得到了廣泛應用。

圖1 數控車床

4.2 在機械化能量轉換設備中的應用

機械化能量轉換設備主要指動力機，這種設備的主要作用是對能量進行轉換，例如，內燃機、電動機等設備都屬于機械化能量轉換設備，利用機械設計及其自動化技術可以讓這類設備的生產質量得到提升，保障其應用安全性，延長其應用年限。

4.3 在機械化數據處理設備中的應用

將具體的數據信息輸入機械化數據處理設備中后，可以實現對數據、信息的自動化、智能化處理，如計算機等設備，可以對數據信息進行高效、快速的傳輸和處理，存儲安全性也比較強。

4.4 在功能性機械化設備中的應用

通過對機械設計制造及其自動化技術的研究和分析，可以發現，應用這類技術可以有效提高機械設備的生產質量并豐富其功能性，合理發揮該技術的作用，可以生產出更加多樣化的功能性機械化設備，推動機械設備生產企業的進一步發展。

5 機械設計制造及自動化的發展方向

5.1 機械設計制造及其自動化的智能化發展方向

隨著時代的發展，我國機械設計制造及其自動化技術的發展速度也得到了一定提升，同時，其發展方向也得到了擴張，其中智能化發展方向是新時代重點的發展方向。在我國科學技術水平高速提升的時代背景下，智能化發展也成為很多領域的主要發展方向，基于此，形成了一體化系統，該系統正是基于智能化和自動化技術形成的，在該系統中，可以讓機械設備設計制造工作更好地適應環境，第一時間根據環境制定科學合理的生產決策，通過理性的分析和判斷開展高效的機械設計制造工作，推動企業的可持續發展。如今智能化機械設備在我們的生活中得到了廣泛應用，例如，很多高檔小區中都建立了智能化建筑，使用了智能門禁、智能電梯等設備，正因如此，對智能化的機械設備設計制造工作水平的要求也越來越高，要對相關技術進行完善，推動機械設計制造自動化向著智能化方向發展。

5.2 機械設計制造及其自動化的機電一體化發展方向

作為我國機械設計制造行業的主要發展趨勢，機械設計制造及其自動化發展已經逐漸趨向機電一體化的方向發展，可以有效融合機械設計制造和自動化技術。機械一體化現階段在我國很多行業都得到了廣泛應用，尤其是在電子控制類機械設備的生產過程中，自動化、一體化技術的應用和發展更加成熟，主要原因是利用這一技術可以讓機械設備實現更好的電子信息自動化控制。

5.3 機械設計制造及其自動化的模塊化發展方向

機械設計制造工作開展的主要目的是生產可以滿足工業生產和人們生活需要的產品，而生產出一件機械產品必須經過多道工序，需要不同的生產單元和環節充分發揮效果，利用自動化技術，可以將機械設計制造工序模塊化，讓產品的生產分為不同的單元，例如，接口、動力源的生產等，這些不同模塊的生產難度不同，因此進行集中研發和生產存在一定障礙，而且會造成一定的人力物力資源浪費，無法達到高效的機械設備生產。而在機械設計制造及其自動化模塊化發展后，可以分批次進行機械設備自動化生產，大幅提高了生產效率，同時，可以最大程度發揮出有限人力物力資源的作用，避免了浪費問題的產生。

6 結語

總而言之，機械設計制造行業未來的發展方向必然是網絡化、自動化，為了更好地解決傳統機械設計制造行業存在的生產效率低下、產品質量低等問題，可以充分發揮出現代化的管理技術和計算機網絡技術等手段，實現對機械設計、生產、制造等全過程的控制，與此同時，還需要根據實際的發展情況和我國實際國情采取高標準的機械產品設計制造技術，全面提高設計制造自動化水平，降低工作人員的勞動強度，同時，可以提升勞動質量和效率，更加符合我國的可持續發展理念，避免了資源的浪費，實現了綠色、長遠的發展。