机械设计制造及自动化技术

机械设计制造及自动化技术

史卫国

杭州道铭微电子有限公司  浙江 杭州 310000

摘要：机械设计制造及自动化技术，是在现代机械制造业中逐渐推广应用的新兴技术门类，它是在原有的机械设计制造基础上，对计算机网络协调控制功能加以融合利用产生的智能化自动化技术应用。它诞生以来已经在机械制造业中展露锋芒，因此在高等学府的相关专业课教学中已经成为重要分支。本文对机械设计制造及自动化技术的概念内涵理念、当前的应用问题以及未来发展趋势进行分析探讨，希望能对机械制造业相关人员有所帮助。

关键词：机械设计；机械制造；自动化技术

引言：机械设计制造及自动化技术是现代机械制造业中逐渐兴起的先进技术应用之一，虽然目前国内在机械设计制造及自动化技术的研发利用上，与国际先进水平仍然有不小差距，但是在科技人员的不断努力下，机械设计制造及自动化技术将实现节能降耗和成本控制，集成设计与多学科耦合，在绿色环保和清洁生产上大步向前，取得虚拟化发展和智能化控制的重大突破，发展前景一片光明。

1.机械设计制造及自动化技术概念内涵

ASME是一家美国知名协会的简称，即美国机械工程师协会。它他们在上世纪八十年代曾经就现代机械进行定义。至今为止国内最权威的机械制造专项条例，是《中国机械设计大典》，二者在机械设计制造方面的定论如出一辙，殊途同归，即都认为现代机械设计制造较之传统方式已经呈现出越来越复杂的趋势，它是与计算机网络协调控制相互结合发展演变的产物，主要内容涵盖机械力、能量流动以及自动化运转等在内的机械，还有机电部件相互辅助和联系的系统。在此基础上可以得出机械设计制造及自动化的定义，就是建立在机械制造理论基础上，涵盖机械设计制造、信息技术以及计算机技术等在内的多学科理论和知识，与电子技术、自动化设计、计算机智能以及自动化制造系统等多种应用技术在内，在机械设备设计生产中大显身手的一种综合性技术应用。较之机械设计技术的传统方式，现代机械设计制造及自动化技术应用优势更明显，可以满足越来越复杂的现代机械设计生产需要，促进机械电气化工业生产生的传统模式，逐渐演变为机械系自动化的现代模式。正是凭借着这种应用优势，机械设计及自动化学科已经在目前的高等学府机械学专业课设置中成为重要分支，其专业课内容涵盖机械设计板块、机械制造板块以及机械自动化板块，教学目的定位是培养出掌握机械设计基础理论、自动化制造以及测控技术和微电子制造方面的专业能力，能够胜任机械设计、制造、加工以及机械气压、电压等在内的控制设备运维检修，还有设计、生产以及制造数控机床机械模型方面的高级工程师。

2.机械设计制造及自动化技术当前的应用问题

机械设计制造及自动化技术目前在国内已经取得了长足发展，缺陷和不足主要存在于自动化操作方面。因此，这项技术要形成成熟完备的体系仍然任重道远。中国工业在推进现代化发展方面起步较晚，发展历史和经验积累都远逊于世界先进水平，特别是机械自动化制造业落后幅度更大，因此国内的自动化技术从整体上处于落后状态。①工业人才缺乏综合素质，尤其是高素质人才奇缺。机械设计制造及自动化技术要实现长期稳定发展，必须依靠高素质人才提供驱动力，这正是目前国内行业发展所缺失的，所以机械设计制造及自动化技术的发展受到了严重制约；②机械制造业内部到目前为止，仍未就机械自动化设备出台健全完善的管理体系，导致多数企业在机械设备类型、技术以及效能等方面无法实现标准化建设。同时，部分机械制造业企业过于追求经济效益，在设备管理上不闻不问，对机械设备长期运行必然出现的磨损、老化以及机械故障等视而不见，无法实现机械设备的更新换代。这种松散且漏洞百出的机械设备管理，对自动化设备的引进利用及运行成效是一种严重损耗，企业生产无法提升质量和效率。

3.机械设计制造及自动化技术的未来发展

3.1.虚拟化发展和智能化控制

计算机网络技术还在持续优化完善之中，会更加全面深刻地融入机械设计制造及自动化技术应用当中，助力机械设计制造拥有性能卓越的虚拟化优势，产品从设计到生产全部虚拟化。同时，网络技术可完成虚拟化的员工操作及产品制造的全程监控，即借助计算机网络技术完成远程监控系统构建，进而实现全程虚拟化监控的目的，无须指定专职人员负责车间巡查，实效性大幅提升，同时实现成本控制。智能化发展是一个长期持续的过程，众多先进科技、新型生产工艺以及产品原料不断涌现，给机械制造业带来新的发展机遇。其中网络技术以其巨大的应用优势，必将在未来发展中向机械设计制造及自动化技术提供技术支撑和续航动力，以润物细无声的方式，促进机械设计制造及自动化技术全面实现智能化。举例来说，一些机械设备安装的控制系统，对包括多核CPU以及RIS芯片等在内的，拥有自动化处理以及智能化指令一体化优势的核心部件进行综合利用，能够在长期运行中，逐渐显露出机械设计制造及自动化技术对人工操作无声无息的替代，这是一种大势所趋和必然现象，智能化自动化控制必将到来，任何人都无法阻挡。

3.2.节能降耗和成本控制

机械设计制造及自动化技术与多种多样的机械产品有密切关联，它的工艺流程相当复杂，生产过程的资源消耗量较高。目前的智能制造大环境中，机械制造业要实现可持续发展，还须在技术创新上大做文章，力求实现降本增效，节能降耗的最终目的。所以，机械设计制造及自动化技术的未来发展还须着眼于向更高的智能化自动化转变，推出更多创新技术，在促进机械设备向更高水平智能化迈进的同时，在增产增效、压缩人力成本以及故障识别排查上持续发力，要求企业全员树立牢固的成本控制和节能环保理念，防止因违规操作造成成本和资源浪费。

3.3.集成设计与多学科耦合

机械设计制造涵盖的全部产品制造环节，都是为了服务于现实生活。现代生活日新月异，机械制造的产品结构也日益多元复杂，以目前的机械设计制造及自动化技术能力，加上现有工艺流程，很难与飞速发展的行业形势相匹配。因此，还须在机械、通信以及电气等在内的多学科耦合上下大力气，为机械设计制造及自动化技术注入新鲜的内容血液，以多学科耦合为基础，让机械设计制造及自动化技术从人工操作中解脱出来，结合计算机网络技术，实现产品的高度仿真，优化完善现有设计技术，对产品结构及功能进行升级改造。

3.4.绿色环保的清洁生产

机械制造业都未来发展更加侧重于绿色环保，推动机械设计制造及自动化技术全面转向绿色清洁生产。举例来说，机械生产中的原材料，全面转向清洁能源及环保型材料等。智能制造推动众多行业加入机械设计制造及自动化技术的研发行列中来，对清洁生产的探讨会逐渐走向深入，也会有更多行业在工艺流程上迈出探索的脚步。机械设计制造及自动化技术还须在实践应用中主推清洁生产方案，优化调整产品结构，引进利用新兴技术@实现清洁环保发展。

结束语：由此可见，机械设计制造及自动化技术不是一种单纯的技术形式，它是综合多种现代先进科技基础上，发展演变而来的一种综合性技术体系。得益于包括计算机网络技术以及信息技术等在内的先进技术加持，赋予了机械设计制造及自动化技术强大的功能应用和优势，在机械制造业中发挥着极其重要的作用，为机械制造业开辟了又一个广阔的发展天地。虽然目前机械制造业对机械设计制造及自动化技术的应用还存在着诸多问题，但是随着这项技术的日益优化完善和普及推广，必定会在机械制造业中发挥更大价值。

参考文献

[1]张涛.浅谈自动化技术在机械设计制造中的应用[J].工业,2016:00273-00273.

[2]姚齐.刍议自动化技术在机械设计制造中的应用[J].工业B,2015(37):92-92.