機械設計制造與自動化的發(fā)展趨勢

張　燁（西京學院,西安　710123）

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機械設計制造與自動化的發(fā)展趨勢

張燁
（西京學院,西安710123）

摘 要：傳統(tǒng)的機械制造以手工機械操作為主，工作效率和安全性能較低，機械設計制造與自動化的發(fā)展能夠有效提高機械生產(chǎn)的安全性、效率性、節(jié)約型和環(huán)保性，對于促進機械制造業(yè)的發(fā)展有著重要意義。文章簡要介紹了機械設計制造與自動化的發(fā)展優(yōu)勢，并對機械設計制造與自動化的未來發(fā)展趨勢進行了些許分析。

關鍵詞：機械設計制造與自動化；特點；發(fā)展趨勢

0　引言

機械設計制造的自動化發(fā)展是機械制造業(yè)與科技相結合的產(chǎn)物，與傳統(tǒng)的機械制造業(yè)相比，機械設計制造與自動化的發(fā)展能夠有效提高機械生產(chǎn)的安全性、效率性、節(jié)約型和環(huán)保性，對于降低企業(yè)生產(chǎn)成本、提高企業(yè)經(jīng)濟效益以及促進企業(yè)的長遠發(fā)展有著重要的意義。

1　機械設計制造及其自動化概述

傳統(tǒng)的機械制造以手工機械操作為主，生產(chǎn)所需時間較多，且對操作工人的技術要求較高。傳統(tǒng)機械制造中經(jīng)常容易出現(xiàn)各種安全問題、技術問題及產(chǎn)品質(zhì)量問題，同時還需要花費大量的勞力物力，大大提高了企業(yè)的生產(chǎn)成本。機械自動化以信息技術為支撐，使機械制造的生產(chǎn)時間和人員浪費大大減少，且更加安全，能夠有效提高企業(yè)的工作效率和質(zhì)量。目前我國機械自動化的發(fā)展仍然處于不斷發(fā)展完善過程中，相信未來科學技術的不斷更新以及專業(yè)領域的不斷深化擴展，機械設計制造及其自動化將會得到進一步發(fā)展，生產(chǎn)效率各質(zhì)量將會得到更多的保障。

2　機械設計制造及其自動化的設計原則

2.1采用先進的科學技術進行設計

機械設計制造及其自動化的設計原則需要依靠各種先進的科學技術。首先，機械設計制造及其自動化需要利用多種先進的加工設備。較為常見的加工設備有機床、車床等，這些設備的主要工作原理即為對原有事物的加工，包括對產(chǎn)品原有形態(tài)的改變，增加或刪減產(chǎn)品內(nèi)容等；其次，機械設計制造及其自動化需要利用能量轉(zhuǎn)換機械。我國目前主要的能量轉(zhuǎn)換機械有各種電動機、內(nèi)燃機等，能量轉(zhuǎn)換機械的工作原理使將產(chǎn)品能量進行轉(zhuǎn)換，例如將電能轉(zhuǎn)換為機械能和誰能，將水能轉(zhuǎn)換為機械能等等，不同的能量轉(zhuǎn)換機械可以滿足客戶的不同生產(chǎn)需求；再次，機械設計制造及其自動化需要利用各種信息處理機械。信息處理機械要信息技術為核心，是機械自動化的基礎，沒有信息處理機械將無法實現(xiàn)機械制造的自動化。主要的信息處理機械包括計算機、打印機、傳真機等，打印機、傳真機等可以于為企業(yè)和個人提供各種信息資料，促進生產(chǎn)，而計算機則是實現(xiàn)機械自動化程序的關鍵，控制著機械制造的所有程序設置；最后，其他多種功能機械。機械自動化的生產(chǎn)與發(fā)展還需要其他多種功能的技術機械配合，隨著社會生活水平的提高，人們對于機械制造的需求也在不斷提高。為了滿足人們?nèi)找嬖鲩L的不同生產(chǎn)需求，機械設計制造及其自動化的發(fā)展必然還將更進一步，其需要具備的各種科學技術也必將繼續(xù)發(fā)展，機械功能將更加多元化和具體化。

2.2符合機器的功能要求

機械設計制造及其自動化符合機器的功能要求是因為機械的設計必須滿足于人們的生產(chǎn)所需，只有滿足于客戶的生產(chǎn)要求才能夠促進企業(yè)生產(chǎn)效益的提高?？蛻舻囊笫菣C械自動化發(fā)展的根本出發(fā)點，為了按照客戶的要求產(chǎn)出產(chǎn)品，機械制造自動化必然需要擁有較強的核心功能。核心功能的目的是促進生產(chǎn)，機械自動化所有的程序都必須圍繞著這一核心功能進行設置，使整個機械生產(chǎn)形成一個完整的、相互聯(lián)系的系統(tǒng)。機械自動化的核心功能要求更加有利于提高產(chǎn)品的質(zhì)量和效率，促進企業(yè)的發(fā)展。

3　機械設計制造及其自動化的特點

3.1安全性

傳統(tǒng)機械制造業(yè)采用手工操作，工作人員在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)一點技術失誤即有可能引發(fā)安全事故，輕則產(chǎn)品質(zhì)量受損，重則影響工人的生命安全。傳統(tǒng)機械生產(chǎn)容易引發(fā)各種事故的原因有多方面，除卻工作人員的操作失當意外，無法及時對生產(chǎn)過程中的意外故障采取有效的措施也是主要的原因[1]。而隨著科技的發(fā)展，機械設計制造逐漸自動化，工作人員能夠在生產(chǎn)過程中遠離操作機器，只需要通過電腦控制程序的設置即可進行操作，對保證工人的生命安全有著重要的意義。同時，機械設計制造及其自動化還能夠通過科學的系統(tǒng)設置，使產(chǎn)品生產(chǎn)過程中能夠?qū)崿F(xiàn)自我檢測，及早發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程總產(chǎn)生的各種機器故障或者操作失當?shù)惹闆r，并能智能采取相應的補救措施，減少生產(chǎn)的損失，提高生產(chǎn)的安全性和產(chǎn)品的質(zhì)量。

3.2效率性

傳統(tǒng)的機械制造需要人工進行機械操作，操作過程復雜，且操作要求較多，操作人員必須嚴格遵守操作規(guī)則并按步驟進行[2]。生產(chǎn)過程中一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的出錯將會影響產(chǎn)品的質(zhì)量，因此，傳統(tǒng)機械制造所要花費的時間和精力較大，生產(chǎn)效率較低且產(chǎn)品的質(zhì)量無法完全保證。機械設計制造及其自動化首先不需要大量的勞動力，只需要少量工作人員在控制是進行電腦程序控制即可，且機械自動化具有智能性和自動性等特點，產(chǎn)品生產(chǎn)過程中能夠自我進行質(zhì)量檢測，且嚴格按照程序設計的步驟進行生產(chǎn)。機械自動化生產(chǎn)無論是在人力的節(jié)約方面還是在質(zhì)量的保障方面都具有重要的意義，對比傳統(tǒng)的機械制造更加具有效率性。

3.3節(jié)約性和環(huán)保性

一方面，傳統(tǒng)機械常常制造業(yè)由于技術操作的失誤需要對產(chǎn)品進行再加工，甚至需要放棄現(xiàn)有產(chǎn)品進行重新生產(chǎn)，其中浪費了大量的能源和生產(chǎn)材料，機械自動化的發(fā)展能夠有效提高產(chǎn)品的質(zhì)量，降低能源和材料的浪費[3]。且經(jīng)過機械自動化生產(chǎn)出的產(chǎn)品普遍存在體積較小、質(zhì)量佳等特點，在數(shù)量上也體現(xiàn)了其節(jié)約性特征。另一方面，機械制造業(yè)是專門制造各種裝備的行業(yè)，機械生產(chǎn)的過程中對環(huán)境的傷害較大。例如機械生產(chǎn)中焊接、鍛壓等過程會向空中排放大量的有害氣體，污染大氣；工廠排放的廢水會影響河流湖泊的水質(zhì)；工廠排放的固體廢棄物等會對地質(zhì)產(chǎn)生一定的影響，損害地皮和土壤[4]。機械自動化的發(fā)展能夠改善生產(chǎn)技術，使生產(chǎn)所產(chǎn)生的有害氣體有效減少，并能夠采用各種先進的空氣凈化技術、除霧技術、降噪技術等減少機械生產(chǎn)對環(huán)境的破壞，具有更強的環(huán)保性。機械自動化的節(jié)約型和環(huán)保型不僅能夠降低能耗，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，還有利于營造更加良好的生產(chǎn)環(huán)境，促進機械制造業(yè)的長遠發(fā)展。

4　機械設計制造及其自動化的發(fā)展趨勢

4.1智能化

目前，機械設計制造及其自動化智能化的程度仍然較低，機械制造人員在利用電腦控制程序進行技術操控時仍然需要人員守護在機械旁，以便解決系統(tǒng)無法解決的問題?？梢钥闯?，機械自動化的智能化有所發(fā)展，但還有足夠的發(fā)展空間[5]。機械設計制造及其自動化的未來發(fā)展需要加深機械自動化的智能化程度，使機器及技術完全取代人工操作，最大程度提高生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。

4.2機電一體化

狹義的機電一體化即指在現(xiàn)有機械自動化的基礎上，將機械設備與電子實現(xiàn)完全的一體化。機電一體化是機械自動化發(fā)展的方向，它的主要內(nèi)容包括機械技術、電腦技術、傳感技術、自動技術等，其主要生產(chǎn)的意義在于使機械生產(chǎn)設備的功能進一步加強，且能夠提高工廠生產(chǎn)的精度，進一步保障生產(chǎn)的安全性、效率和質(zhì)量。目前機電一體化在我國仍處于研究發(fā)展階段，相信未來幾十年必定能夠取得良好的效果。

5　結語

綜上所述，機械設計制造與自動化的發(fā)展較傳統(tǒng)的機械制造有著明顯的優(yōu)勢，未來的機械自動化還將得到進一步發(fā)展，并逐步實現(xiàn)機電一體化和完全智能化，進一步提高工業(yè)生產(chǎn)的效率和產(chǎn)品質(zhì)量，促進企業(yè)與經(jīng)濟的發(fā)展。

參考文獻：

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[4]周志常.機械設計制造及其自動化的趨勢[J].工業(yè)設計,2015(08):95-96.

[5]于海金.機械設計制造與自動化發(fā)展前景[J].山東工業(yè)技術,2015(23):221-222.

作者簡介：張燁（1992-），男，陜西漢中人，學生，研究方向：機械設計制造。

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.03.232