机械设计制造及其自动化特点和优势及发展趋势丛意文

机械设计制造及其自动化特点和优势及发展趋势丛意文

丛意文

（建龙北满特殊钢有限责任公司黑龙江省齐齐哈尔市161041）

摘要：随着经济科技水平和社会工业化水平的不断发展与进步，现代工业生产对机械设计制造及其自动化提出了更高的要求，这是制造业发展的客观需要，也是国家整体制造业发展的整体要求，因此需要对现阶段机械设计制造及其自动化的特点和优势以及未来的发展趋势进行研究，从而全面的提升机械设计制造的水平。本文主要针对机械设计制造及其自动化特点和优势以及发展趋势进行分析。

关键词：机械设计制造；其自动化；特点；优势；发展趋势

引言：机械设计制造自动化可以有效弥补以往我国传统机械设计制造人力资源投入较大、成本投入较高、生产效率较低的劣势，使得我国工业生产领域逐渐达到世界领先水平。机械设计制造自动化就是将先进的科学技术与机械设计制造领域进行融合，使得机械设计制造呈现出科学化、现代化、信息化的特点，从而为促进我国机械设计制造领域现代化发展奠定良好基础。本文就是对机械设计制造及其自动化特点和优势、发展趋势进行分析，希望对相关人员有所启示。

一、机械设计制造及其自动化特点以及优势分析

1.1对于机械设计制造及其自动化来说，它跟传统方面的机械设计制造是完全不一样的，有别于过去的机械设计制造。两者之间最为根本的不同之处就是自动化以及智能化。对于机械设计制造及其自动化来说，它并不是简单的机械技术以及多种设计技术的叠加以及组合，而是将多种设计技术互相融汇在一起，通过各个技术的优点，来提高机械生产效率以及生产质量，实现机械制造技术的应用价值。

1.2机械设计制作是必须运用自动化的系统设计，通过自动化的应用，就可以在最大程度上做到满足输出端生产产品所要求的实际功能，让生产出来的产品达到生产要求。一般来说，机械设计制造及其自动化比起传统的机械设计制造来说，具有更加明显的优势，所以目前被广泛地应用到我国的机械行业之中。之所以会出现这样的情况，是由于机械设计制造及其自动化比传统的机械设计制作具有更加先进的自动化技术、信息处理中心等等。由于加入了各种各样的先进技术，促进了机械制造智能化以及自动化水平的提升，并且还进一步的促进了机械自动化的发展以及机械制造的精确性和生产效率。机械设计制造及其自动化技术的优点之一在于它可以从根本上简化复杂多样化的机械操作程序以及方式，减少了机械操作的难度以及危险性，对于机械设计制造极其自动化技术来说，是十分方便的。因为它是采用特定的指令进行工作，而这些指令可用在生产之前就预先输入，从根本上实现了机械的自动化以及智能化，还可以从根本上减少或者避免错误操作带来的质量问题以及安全事故，有利于生产安全和提高产品质量，提高生产效率等等。

1.3随着经济的发展，传统的机械设计制造已经不适应于市场的需求，因为传统的机械制造行业是没有相关的监督控制系统，甚至连最根本的报警提示系统都没有，一旦出现了故障，不能立即引起操作人员的注意，就会导致整个生产过程出现问题，甚至影响生产的质量以及生产的效率。但是如果机械行业运用机械设计制造及其自动化技术，就可以从根本上解决机械在生产过程中可能出现的问题。自动化技术机械的内部控制系统能够进行机械的检查，不仅能找出有可能发生故障问题的机械部位，还可以及时的找出机械故障问题的来源，同时自动采取相应的保护对策，对出现的故障问题进行自动的处理，在最大程度上减少了机械的故障，保障机械工作的稳定性以及安全性，还可以提高生产销量，延长机械的使用寿命，减少机械的维护费用。机械设计制造及其自动化技术是结合了各种各样的先进设计技术，能够应用在很多的方面上，特别是在一些环境相当差或者不适合人工生产的地方，更加可以发挥出机械自动化技术自身的优秀性能，代替人工进行生产，从而保障生产过程中的安全性以及提高生产效率。

二、机械设计制造及其自动化的发展趋势

2.1智能化

智能化是21世纪机械设计、制造技术发展的一个大方向。智能加工是一种基于神经网络控制、模糊控制、数字化网络技术和理论的加工，它是要在加工过程中模拟人类专家的智能活动，以解决加工过程许多不确定性的、要由人工于预才能解决的问题。如：智能集成化制造系统具有自律能力和自决策能力，能根据外部环境的变化自动调整自身运行参数，保持最佳运行状态、并能自动监视本身的运动状态、自动发现和排除故障；再如智能4M数控系统，在制造过程中，加工、检测一体化是实现快速制造、快速检测和快速响应的有效途径，将测量、建模、加工、机器操作融合在一个系统中，实现信息共享，促进测量、建模、加工、装夹、操作的一体化。

2.2敏捷化

随着社会的进步和物质生活的丰富，机械产品的品种花样更新换代周期越来越短，制造自动化系统面对的是多品种、小批量生产环境和不可预测的市场需求，因此，增强机械设计制造系统的敏捷化必然成为一个重要的发展方向。敏捷制造是将柔性生产技术、熟练掌握生产技能和知识的劳动力与促进企业内部和企业之间相互合作的灵活管理集成在一起，通过所建立的共同基础结构，对迅速改变或无法预见的消费者需求和市场时机作出快速响应。

敏捷制造的基本原理是采用标准化和专业化的计算机网络和信息集成基础结构，以分布式结构连接各类企业，构成虚拟制造环境，以竞争合作为原则，在虚拟制造环境内动态选择合作伙伴，并通过组成虚拟企业来适应持续多变、无法预料的市场变化。

由此可以现代机械设计制造技术的发展主要表现在两个方向上：一是精密工程技术，以超精密加工的前沿部分――微细加工、纳米技术为代表，将进入微型机械电子技术和微型机器人的时代：二是机械制造的高度自动化，以IMS和敏捷制造等的进一步发展为代表。

2.3虚拟化

机械设计制造虚拟化主要是指虚拟制造，是以制造技术和计算机技术支持的系统建模技术和仿真技术为基础，集现代制造工艺、计算机图形学、并行工程、人工智能、虚拟现实技术和多媒体技术等多种高新技术为一体，由多学科知识形成的一种综合系统技术。它将现实制造环境及其制造过程通过建立系统模型映射到计算机及其相关技术所支撑的虚拟环境中，在虚拟环境下模拟现实制造环境及其制造过程的一切活动，并对产品制造及制造系统的行为进行预测和评价。制造虚拟化的核心是计算机仿真，通过仿真来模拟真实系统，发现设计和制造中可避免的错误，保证产品制造一次成功。

2.4绿色化

可持续发展问题是目前人类社会最迫切需要解决的问题之一，资源和环境是可持续发展的两个主要问题。制造系统作为消耗能源和资源、产生环境污染的源头，必须实现环保化。因此，在系统的规划及运行过程中，应将资源和能源的优化利用以及环境保护作为一个重要控制目标。机械设计制造绿色化的目标是使得产品在从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中，对环境的影响最小，资源效率最高。它是可持续发展战略在制造业中的体现，或者说绿色制造是现代制造业的可持续发展模式。同时绿色制造涉及的面很广，涉及产品的整个生命周期和多生命周期，在目前和将来的设计制造自动化系统中要予以充分考虑这一问题。

结语：

机械设计制造，是近年来比较受人关注的生产模式，其特点、优势都比较明显。上文分别从机械设计制造自动化特点、优势以及未来一段时间的发展趋势三个方面入手，对不同环节进行了详细的阐述。

参考文献：

[1]戴国洪，陈志伟，蒋琴仙.机械设计制造自动化类课程体系的研究与实践[J].常州技术师范学院学报，2013，11（02）.

[2]范荣鑫，左继成.先进机械制造技术的发展现状和发展趋势[J].机械设计与制造，2012（04）.

[3]李彤.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].中国科技投资，2013（11）.