机械设计与自动化研究

白万财

【摘要】随着时代的进步，经济的快速发展，科技的日新月异，传统的机械设计制造水平已经远远跟不上时代的步伐，更是无法满足日益增长的工业生产需求，人们为了提高生产产品的质量和效率，对机械设备的要求也随之提高。而具有智能化的机械设计制造自动化的问世，不仅解决了这一难题，而且大大提高了机械生产水平，经济效益也随之不断上升，使得自动化机械产品逐渐取代了传统的机械产品。本文简要分析传统机械设计制造与机械自动化的本质区别，并就自动化的发展方向展开探讨，以资参考。

【关键词】机械设计；自动化；发展

引言

科学技术始终是引导进步的重要手段，实现机械设计制造及自动化，将有效加快我国工业化发展进程，并使得我国经济得到一个更加显著的提升。因此，对机械设计制造及其自动化的发展进行研究是非常有必要的。传统的机械与现代的机械最本质的区别在于"智能化"。传统机械在生产过程中耗用大量原材料，而其生产效益却极其低，加上机械功能单一，因此加大了生产成本等一系列的生产弊端。而自动化机械不但功能多元化而且减少了加工成本，在同等经济效益的前提下大大减少了原材料的耗用。就机械的自身系统而言，自动化机械融入了当代许多新技术如微电子技术，数控技术，自动化技术、信息变换技术、传感检测技术、机械技术等等。

一、机械设计制造现状

机械设计制造是一个传统的工科专业，而随着经济的发展，机械设计制造也在不断进步。但机械设计制造在进步的过程中也面临着一系列严峻的困难与挑战。由于传统的机械制造技术越来越跟不上工业水平的发展速度，同时机械自动化技术研究发展迅猛，从而使得机械自动化设备渐渐取代了传统的机械设备。与传统的机械设备比较，机械自动化设备大大提高了产品本身功能的附加值，因为机械自动化产品属于“智能化”产品，它不仅是一个机械产品，更具有信息自动控制与处理的功能。通俗点来说就是自动化机械设备都会具有自动保护、自动监视、自动诊断等等简单功能，在遇到过流、过载等等简单故障时能够自动地采取保护措施或是发出警示，大大提高了机械产品在使用过程中的安全度。

机械自动化产品是以电子信息技术为主，多种其他先进科学技术为辅，相互结合相互渗透的产物。机械自动化技术使得机械设备的传统技术机构发生了巨大的变化，它随着科学技术与生产技术的不断发展被赋予新的定义和内容。例如在机械生产过程中，每个工艺过程的工艺变量控制要求都是不一样的，并且每一个工艺变量都要求在一定的控制范围内。传统机械生产中这些工作必须由操作工人一一完成，而机械自动化则可以在生产过程中利用自身所配置的自动化电子技术、传感检测技术等等对产品进行检测、调整，直到达到所设定的变量值，大大降低了劳动者的工作强度。

二、机械自动化技术的含义

关于机械自动化的定义，国际机器与机构理论联合会于20世纪90年代给出了比较标准的定义：机械自动化是指在制造过程里和产品设计中于系统思想、电子控制以及精密机械工程三方面的协同结合。

机械自动化技术所存在的基本特征：机械自动化的制造设计是把系统的观点作为出发点，综合运用群体技术，如软件编程技术、信息变换技术、微电子技术、信息技术、数控技术、传感检测技术、机械技术、计算机技术等，依据优化组织结构目标与系统功能目标实现特定的价值功能，同时保证整个系统的最优化，体现出低能耗、高质量、可靠性、多功能的优势来。

三、机械设计制造及自动化的特色和作用

机械设计制造及自动化作为一种新型的高效技术具有许多特点，一是其能够不断促进市场经济的发展，作为一种工业化升级的技术，在不断发展过程中还能够促使工业不断向前。二是通过机械设计制造及自动化能够提升机械设计和制造行业的整体实力，使经济效益得到有效提高。对于机械设计制造及自动化的作用，首先由于其具有机械化和自动化的特性，能够大量节约人力，在生产过程中不仅能够保障人员的安全，还能够大大提高生产的准确性。其次，自动化的生产能够大大增加工业制造产出，提高企业的经济效益。最后，自动化技术的运用还能够有效降低成本浪费，并提升企业实力。

四、机械设计制造及其自动化的发展方向

虽然我国对机械设计制造及其自动化投入了大量的人力物力进行研究，也取得了一定的进步。但相对于较发达的一些西方国家而言，我国在这一方面依旧存在着极大的差距。笔者认为可以从以下几点作为发展方向。

1.网络信息化

因为信息时代的到来，网络技术的发展都给很多行业带来了发展的契机。机械设计制造行业也不例外。因为机械自动化产品与信息技术息息相关，这一原因使得机械自动化产品趋向于网络化。就目前而言，基于网络的许多技术如远程操控等等在迅猛发展，例如集成家电系统（即以计算机为操控中心，利用家庭内部网络将室内一些电器连接起来），这一机械自动化产品使得人们可以充分享受各种高科技给生活带来的便捷与乐趣。

2.智能化与模块化

传统的机械与现代的机械最本质的区别在于"智能化"，即使机械产品模拟人类的智能思维，提高机电产品的判断能力等等以便能够对机械产品实现更好的控制目标。而模块化指的是在研究机械产品的时候尽量对机械产品进行模块分组，如研究智能减速与集减速等单元模块时，使其能够在新产品研发时更利于扩大生产规模与推广，实现机械产品的标准系统化。

3.绿色化与微型化

机械产品是与人类生活最为亲近的产品。为了能够更好地迎合社会倡导的可持续发展，机械产品研究也应该往绿色环保产品方向发展。绿色环保理念是时代发展的需求，环保机械产品应该能够在自动化的基础上提高自身资源的利用率，例如使得产品可以废后等等，这样不仅有利于环保，从长远看来，更是为机械制造业节省下生产成本。

4.生活化

机械自动化设备不再是传统的机械产品，它是技术密集型与知识密集型的产品。人类之所以研发机械自动化产品是为了便利自己的生活。因此，农业自动化、办公自动化甚至交通自动化都是机械自动化产品的大力推广方向。

三、结束语

机械设计制造及自动化不仅弥补了传统机械制造的弊端，还大大增强了机械产品运行过程中的可靠性与稳定性，这使得机械自动化产品能够应用于许多领域，能有效满足生产需求。人类是机械自动化产品的最终使用者，因此其在设计理念方面应该偏向于人性化、智能化、情感化设计，以迎合大众的生活质量需求。所以无论是生产的部门或是使用的部门，机械自动化产品的推广使用都比传统的机械产品带去了更高的社会经济效益，这也是机械自动化技术在全世界都得到大力推广的原因之一。

机械自动化技术在设计和制造的过程中需具备高质量、多功能及可靠性等多方面的技术要求。机械自动化技术的关键技术，如信息处理技术、自动化控制技术、传感检测技术等是影响机械自动化产品质量的重要因素。在目前的社会发展背景下，机电液一体化是机械自动化发展的最终目標。广大机械产品研究工作人员必须认清这一研究目标，朝机械设计制造自动化方向一直不断前进。但工作人员应该注意不能一味地引进别国的先进终端技术产品，而应该吸纳别国的优秀经验，将其融入本国的技术产品研究中，才有可能追上世界各国的研究脚步。

参考文献：

[1]牛根生.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].黑龙江科技信息，2011.

[2]刘卫东.我国机械设计制造及其自动化发展方向研究[J].河南科技，2014.

[3]毛思远.机械设计制造及其自动化发展方向的研究[J].科技传播，2013.