淺談機械設計制造及其自動化的發展方向

田江濤 王凌云

摘要：機械自動化是新時期科技生產力的代表產業技術之一。隨著微電子技術和計算機技術的迅速發展，以及不同學科間的滲透交叉日漸加強，機械制造及其自動化產業出現了新的發展態勢，掀起了又一輪的技術革命。

關鍵詞：機械設計制造；自動化；發展方向

中圖分類號：F407文獻標識碼： A

我國作為一個發展中國家，在機械制造及其自動化生產上起步較晚，我們更當奮起直追，不斷促進信息技術、自動化技術、科學管理技術及機械制造技術之間的完美融合，把握新形勢下的發展趨勢，制造出適合市場需求的產品。

一、機械制造及其自動化產業概述

機電自動化這一名詞，最早出現在1971年日本的《機械設計》雜志副刊上，之后隨著這一產業的普及而傳播開來。在1984年，美國的機械工程師丹尼爾也為現代機械下過這樣的定義：“由計算機信息網絡協調與控制的，用于完成包括機械力、運動和能量流等動力學任務的機械和(或)機電部件相互聯系的系統”。實則指的就是機電一體化。這可以看做是機電一體化的起源。

機械自動化，主要指在機械制造業中利用相關的自動化技術，實現加工對象的連續自動生產，加快生產對象由原材料向制成品的轉換速度，使企業處于不間斷生產的營運中。不僅大大提高了企業的工作效率，，解放了勞動力，還提高了各項工作的精準度。而在近些年的餓機械工程領域里，隨著計算機技術和微電子科技產業的飛躍式發展，以及各個領域間的相互滲透，使得機械領域內部從技術結構至管理方式上都發生了翻天覆地的變化，由“機械電氣化”正式邁入“機電一體化”時代。值得注意的是，所謂機械自動化技術并不只是傳統的機械制造與其他產業的簡單相加，而是機械制造技術與上述信息的有機融合，是根據系統功能目標和優化組織結構目標，基于對多功能、高質量、高可靠性，低能耗的追求上實現特定功能價值并使整個系統最優化的系統工程技術。這也是現代機械與機械電氣化在概念上的根本區別。

二、機械設計制造及其自動化的優勢

（一）適用范圍廣

機械設計制造及其自動化是一門及多門學問于一身的學科，因此，他的功能也是十分強大的。他覆蓋了眾多學科的應用，在多方面都可以使用，是一種復合型機器。他不僅僅可以在我們日常生活的良好舒適的條件下進行工作和運作，就算在北極、南極，又或者在珠穆朗瑪峰這些極端或者生存條件十分惡劣的地方也可以正常的工作和運作，因此，他是人類不可或缺的設備，他的重要性不言而喻?？偟膩碚f機械設計制造及其自動化設備具有的許許多多的功能，足夠滿足人類對于機器的大部分甚至一切的需要，可以適用的范圍也是十分的廣的。

（二）操作方便

在進行繁瑣的工作任務時，以前的機器是無法操作的，他們大部分只能完成其中的機器簡單的一小部分，有時候還會出現這樣或者那樣的錯誤。而現在的機械設計制造及其自動化機器是完全可以勝任這樣的工作的，只需要人類在開始的時候在機器內輸入相應的編程，機器就會自動的完成工作，無論多么繁瑣的工作，只要輸入的程序是正確的，機器就一定會準確無誤的完成。這樣的操作十分的簡單與方便，只需要在開始的時候輸入正確的編程之后，機器就可以一直的運行，并且機器還具有自我修復功能，不會因為一些小的問題就停下而不去工作?？梢哉f這樣的機械設計制造及其自動化機器極大程度的簡化了機械的操作流程，減小了機械的操作難度，最終實現了操作優化的目的。

（三）工作穩定性和可靠性高

在以前的機器生產的過程中，大部分機器都不是機械設計制造及其自動化機器，是傳統的機器。這些機器也可以完成一些簡單的操作，但是這些機器卻經常容易發生錯誤，從而停止工作或者工作的時候發生錯誤，他們并不能自己修改或者回復，必須要人去修理他。相比而言，機械設計制造及其自動化機器就好的多了。智能化的機器通過自我檢測、診斷處理和自我保護的一系列的功能，可以大大減少機械所出現的一些故障和安全事故的發生，大大增加了工作的穩定性和可靠性。

（四）工作效率和工作質量高

在現代的工作中，使用機械設計制造及其自動化設備已經變成了一種必然的趨勢。機械設計制造及其自動化的設備可以通過先進的自動化技術、控制技術和信息處理技術使機器比人類更加精準的進行工作，機器在工作的時候也不會失誤，也不會需要休息，這就大大的提高了工作的效率。另外，一些危險的工作有許多人都不情愿自己去做，而是請別人去完成，而請這些人也需要一筆不小的開支。但是機械設計制造及其自動化設備不需要，無論是多么危險的工作，他都會義無反顧的去完成，而且完成的毫無錯誤。

三、機械設計制造及自動化的符合設計原則

（一）滿足對機器的功能要求

機器自動化體系的設計和生產一定要符合人民的需求，必須要擁有一個中心性能，把信息以及能量展開有必要的變換之后改變為人民所需求的信息以及能量狀態。機器自動化體系把商品和措施結合在一起從策劃、生產到性能變成完好的機器自動化體系。

（二）利用先進技術

各式優異措施是機器策劃生產與自動化的根本和關鍵保障，不管是商品還是體系所擁有的性能還是以措施為根本這樣才可以完全體現現代機器的智能化以及人性化。1、各式生產設施。經過生產以及處置程序改革之前的形狀增多運出物質以及商品的性能例如機床、各式生產設施等現代機器。2、能量變換機器。動力設備關鍵是以能量的變換為基礎例如電動設備、水輪設備、內燃設備等各式能量轉變機器。3、信息處置機器。把輸入的資料通過處置后得到想要的細料最常見的資料處置機器有電腦、傳真設備等各式辦公用品。以信息處置為關鍵的機器統稱為信息設備給人們輸送州門需要的直觀資料例如圖片以及文字。

四、機械設計制造及自動化的發展方向

（一）綠色化

工業的發展推動著人類的進步，但是也給人類帶來了環境的污染。在污染越來越嚴重的情況下，更多人愿意購買綠色產品。綠色時代已經在向我們靠近，制造業也必須在時代的潮流下變成綠色。因此，制造的機器必須符合環境保護和人類的健康，并且對生態環境沒有害處，最好還可以使資源有效的回收利用。設計綠色的機械自動化產品具有很大的前途。

（二）微型化

在現代的社會，微型產品已經成為時代的潮流。越來越多的微型產品充斥著市場。在功能都大同小異的基礎上，人們更愿意選擇那個更小的機器，這樣會更加的方面。這是對于買方而言的，那么對于賣方而言，微型的機器更加的節省材料，能夠使制造的成本降到最低。相信隨著社會的發展，大型機器一定會消失在時代的大潮之中。

（三）模塊化

無論是什么樣子的機器，都是由大大小小的各種零件組成的，一個個小的零件繁瑣的組成了一個大的機器。所以，模塊化是必須的。模塊化就是將機械根據他的不同的工能或者分區分成為不同的模塊，然后再以模塊為最小單位進行操作和研發生產。無論是對于過去的老舊機器還是對于現在的高新自動化機器來說模塊化都是十分重要的，他將大大縮小工作的時間，提高工作的效率，同時也可以為機械自動化企業帶來沒好的前景。

（四）智能化

機器的智能化是人類社會發展的大勢所趨，無論是什么，只要是在現代的社會都需要智能化的機器。換句話說，也就是只要不是智能化的機器，就會被時代的潮流所淘汰。因此，智能化的機器對于現代的社會來說是機器重要的，這是人類發展所需要的重要存在?，F在的機器可以使機器吸收人工智能，讓在有著不同學科的基礎，不斷的灌輸進運籌學、計算機科學、高等數學、心理學、生理學和力學等科學知識，使機器具有同人類一樣的判斷推理能力，擁有更強的邏輯思維能力，更加堅決的自主決策能力等。這樣的機器不但可以完成一些按部就班的工作，甚至一些人類都無法完成的工作他們也可以毫無困難的完成。因此，使機械自動化產品具有低級智能或者擁有人的部分智能是十分有必要的。

（五）機電一體化

機電一體化就是機械自動化的發展與延伸，傳統的機械產品只有想機電一體化的方向發展才可能存在出路，不然就是死路一條。機電一體化將機械技術和電氣控制技術相結合在一起，相比于傳統的機械技術來說存在著許多的優勢。有效合理的利用機電一體化技術可以使設計制造出來的機械擁有穩定合理的結構，并且這些機械還具有強大的人工智能系統，相比于傳統的機器擁有更多的優勢。

結束語

設備自動化措施所面對的重要問題是傳感檢查措施、信息處置措施、伺服驅動措施、自動化操縱措施、接口措施、精密設備措施與體系整體措施等。因此設備自動化體系就是機電一體化體系。機電一體化的前進就是設備自動化的前進。眾多策劃工作者一定要明白的了解到設備策劃生產必須朝著設備自動化策劃生產方向前進，才是設施工業前進的唯一道路。

參考文獻：

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