关于机械设计制造及其自动化研究

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摘 要：在现代科学技术不断发展的背景下，一场深刻的变革也发生在机械设计制造领域当中。从该行业的长远发展来看，机械设计制造的自动化无疑是一个主流的发展方向，如果机械制造行业沿着这一方向深入发展，那么该行业将获得广阔的发展前景和较大的上升空间。本文对机械设计制造及其自动化的相关问题做了研究与探讨，以期能够为机械设计制造及其自动化在工业文明社会中得到更好的应用提供参考意见。

关键词：机械设计制造；自动化；研究

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.03.007

0 引言

机械制造是制造业的重要组成部分，同时也是我国国民经济的支柱型产业，其发展状况对我国国民积极的发展有着举足轻重的影响。因此，推动机械制造行业向前发展与创新是我国在当前时期的一个重要发展任务。近年来，我国机械设计制造及其自动化的发展发生了明显的变化，这种变化主要体现在自动化的范围及水平得到显著的提升。然而，在看到发展成绩的同时也应该认识到我国的机械设计制造自动化仍与先进国家有着很大的差距，因此需要继续研究以使其获得进一步的完善。下面笔者对相关的问题展开探讨。

1 机械设计制造及其自动化概述

自动化对现代人而言并非一个陌生的名词，实际上，自动化技术已经渗透到人们的生活、工作及学习等各个领域，并逐渐常态化[1]。严格意义上来说，对自动化的定义应该为“机器替代人手来完成可以重复操作的劳动或者任务”。而随着科学技术的发展，自动化的定义已经发生变化，其主要的体现即为自动化隐含智能化的含义。机械设计制造领域对自动化技术的应用历史较早，往上可追溯到上世纪六十年代。当时，电子计算机技术已经获得较为广泛的认可与应用，并且逐渐展现出诸多的优势。在这种形势下，有专家及学者展开大胆的设想，意图用电子计算机技术来操纵机械，从而实现机械自动工作，达到节省人力、物力和财力的目的。在经过近五十年的探索与完善之后，这一设想变为现实，并逐渐形成了机械设计制造自动化的概念。

2 机械设计制造及其自动化应用现状

我国自建国以来一直对高新技术表现出极高的重视，并通过各种途径和措施来提高高新技术的发展水平。在几代人的努力下，我国的科学技术获得了长足的发展和可喜的成绩，然而在机械设计制造方面，发展水平远落后于其他发达国家。就发展现状而言，主要显露出以下几个问题。

第一，机械设计制造的发展起步较晚，很多技术（比如纳米技术、激光整合技术、数控技术等）仍然需要学习、模仿其他先进国家，将先进技术融入机械设计制造中的能力严重不足[2]。

第二，机械设计制造自动化的应用范围较窄。从目前的情况来看，我国大多数的机械制造工厂已经引进了机械自动化的理念，并在产品生产中加以应用。然而，这种应用往往体现在局部，很少有机械制造工厂将其应用于整个生产过程。此外，很大一部分的机械制造工厂因技术水平较低，所以其自动化生产的产品质量较差，并且所花成本较高，最终导致其产品在市场竞争中失去竞争力而被淘汰。以上情况均使机械设计制造的自动化应用受到局限[3]。

第三，缺乏高新技术人才。我国机械设计制造自动化水平落后的根本原因就在于高新技术人才的缺失。当前我国正处在转型期，各方面的人才尤其是高新技术人才储备不足。老一辈的技术人员没有接受过系统的教育与培训，而年纪较轻、工作资历较浅的技术人员在工作经验方面又严重不足。在这种情况下，我国机械设计制造及其自动化的技术水平难以获得提高。

3 机械设计制造及其自动化的应用

如何应用机械设计制造自动化技术是我国当前时期所面临的重大问题。笔者认为，我国的机械设计制造的自动化水平较低，因此在自动化技术的应用方面应做好以下几点，从而追上先进国家的发展步伐。

第一，我国的机械设计制造工厂应努力学习先进国家的机械自动化技术。我国在2001年加入了世界贸易组织，随之而来既有机遇也有挑战。其中一个明显的变化即很多外企进入中国市场，并以强大的市场竞争力在中国市场站稳脚跟。受此影响，我国很多工业制造企业失去了原有的优势，处在破产与即将破产的境遇当中。为改变这种局面、挽救危机，我国的机械设计制造企业应吸收国外先进的生产技术，尤其是机械设计制造自动化技术，从而降低生产成本，提高产品质量和企业的经济效益[4]。

第二，推进计算机网络技术在机械设计制造自动化技术中的应用。电子计算机技术与自动化生产具有深厚的渊源，二者之间是共存的关系；而随着网络通信技术与电子计算机技术的整合发展，自动化生产的发展空间也随之而增大。当前，我国机械设计制造行业应重视电子计算机和网络技术的作用，利用计算机软件技术来模拟机械的制造与运行，从而对整个生产形成有效的控制，并在第一时间发现其中的不足且及时加以改正[5]。另外，技术人员还可以通过网络技术来学习最新的技术，或者与同行进行切磋和交流，从而实现远程性的沟通，帮助自己提升技术水平和理论水平。

第三，防范环境问题。工业的发展不应以牺牲环境为代价。然而，就当前的情况而言，世界性的环境问题屡屡发生，而工业生产对环境的破坏是造成这些问题的主要原因。机械制造业给生态环境带来的影响不容忽视，而自动化水平越高，这种破坏力越明显。因此，在应用机械设计制造自动化技术时，应多加考虑环境问题，以保护环境安全作为基本原则，采用绿色能源进行工业生产，保证在实施新的自动化生产技术之后能够将工业废料转化为可用材料，从而减轻工业材料对环境的损害。

4 对机械设计制造及其自动化的展望

我国的机械设计制造及其自动化发展历史较短，但是短期内获得的成就较多。因此我们有理由相信，在未来的几十年里，机械设计制造及其自动化的发展将面临一个崭新的发展格局。而笔者经研究，认为其发展方向应为以下几点。

第一，向机电一体化发展。在激烈的市场竞争中，传统的机械产品生产方式将逐渐被机电一体化所取代。在机电一体化的生产方式下，同类机械产品的规格将趋向统一，而产品质量也将获得提升。

第二，向智能化发展。智能化是当代社会生产领域的一个核心观念，它的影响力体现在社会生活的方方面面。而在机械制造行业，智能化已经有所体现，它融合计算机科学、心理学、人工智能、运筹学等多种新思想和新方法来控制机器的行为，使其具有判断推理、逻辑思维以及决策等能力。在未来的几十年，或者是更远的将来，智能化将成为一种主流趋势，逐渐在机械设计制造中得到广泛的应用[6]。

第三，向模块化发展。模块化是指通过某种方式使机械产品的生

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产标准化、系列化，这种生产方式将使得新产品的开发速度更快，同时也能使生产规模得到扩大。目前，机械产品的种类以及生产厂家多且杂，这就决定了模块化是一项艰巨的工程。但基于模块化的诸多优点，未来机械设计制造及其自动化仍然将向模块化发展。

第四，向微型化发展。微型化是指机械设计制造自动化向微观领域发展。目前，微型机械自动化产品已经在诸多领域得到应用。而在应用过程中，其优点如运动灵活、耗能少、体积小等也逐渐体现出来。但是在微机械的自动化发展过程中，因微机械技术水平较低，所以其发展受到限制，陷入了瓶颈。在将来，微机械自动化发展将从改进生产技术出发，实现精细化操作，从而打破瓶颈，实现技术方面的突围。

第五，向绿色化发展。不可否认，工业文明的发展给人们的生活带来极大的变化，但是同时也使得自然资源大量减少，生态平衡被严重破坏。因此，从可持续发展的角度来看，未来机械设计制造自动化的发展必将向绿色化的发展方向转变，绿色产品将应运而生，产品的设计、制造与使用将更加符合环保观念。

参考文献：

[1]刘超.我国机械设计制造及其自动化发展方向研究[J].河南科技，2013（06）.

[2]盛国亮，孙晓亮等.机械设计制造及其自动化的应用研究[J].硅谷，2015（03）.

[3]何来浩.机械设计制造及其自动化特点和优势及发展趋势探析[J].科技与企业，2015（06）.

[4]吴超.我国机械设计制造及其自动化发展前景[J].江西建材，2015（15）.

[5]王博.刍议机械设计制造及其自动化应用[J].电子测试，2015（13）.

[6]姚屏，王晓军.机械设计制造及其自动化专业人才培养方案调查研究[J].广东技术师范学院学报，2015（08）.

作者简介：马鑫（1994-），男，陕西榆林人，研究方向：机械设计制造及其自动化。