机械设计制造及其自动化的设计原则及发展趋势

孔祥宇

【摘 要】近年来，我国的机械制造水平显著提升，间接带动了其他行业的发展，并且极大的促进了社会的现代化与自动化进程，在提升我国的综合国力与竞争力等方面做出了不可磨灭的贡献。本文分析了机械设计制造的特点、自动化设计原则以及未来的发展趋势。

【关键词】机械设计;制造;自动化;设计原则;发展趋势

新时期下，我国正处于市场经济体制深入改革、创新的关键阶段，机械设计制造行业在迎来新的发展契机的同时，也面临行业内的激烈竞争。如今，机械设备的实用性、可靠性有了极大提升。尤其是自动化技术的引入，更为机械制造行业的长远发展注入了鲜活的生命力。

1.机械设计制造及其自动化特点与设计原则

1.1特点

随着自动化技术的不断发展与应用，机械制造行业的整体水平也得到了飞速提升。而且机械设备的自动化也是整个行业未来的发展方向。机械设计自动化是一个综合性的概念，设计自动化系统时，需要满足输入端对输出值的要求，树立“一体化”的观念，将机械设备的设计、制造、功能看成一个不可分割的整体。

1.2设计原则

1.2.1实用性原则

自动化设计的根本目的是提高机械设备的运行效率，以更好的满足社会生产所需，节约人工劳动力，提高生产和制造效率。设计机械设备时，应该充分考虑到实际的生产需求，让产品能够真正服务于工业生产，充分体现出机械设备的优势。

1.2.2便捷性原则

经过多年的发展，机械设备早已与人类的生产、生活密不可分。从设计之初，机械设备的核心价值便是解放人工劳动力，节约人力资源。为了方便人们的使用和操作，机械设备的设计也应该充分体现出便捷性的特点。

1.2.3广泛性原则

与人工劳动力相比，机械设备的生产效率更高，当然也有一定的操作难度。即便如此，在各行业领域中，机械设备都有着极为广泛的应用。作为技术人员，不仅应该熟悉机械设备的基本构造、功能，还应详细了解各项参数，优化设计方案，增加机械设备的功能，以更好的投入到不同行业领域的生产中。

1.2.4环保性原则

机械设计制造的过程需要消耗大量能源，而我国的能源正处于日益紧张的形势，随着工业化进程速度的加快，环境污染问题日益严峻。作为社会生产、生活不可或缺的机械设备，必须秉持“绿色环保”的设计理念，这既是企业义不容辞的责任，更是促进我国经济稳定、持续发展的必要条件。

1.2.5效率性原则

在没有机械设备的时代，人工生产最大的不足之处便是精确性太差。机械设备的广泛应用，极大的提高了产品生产过程中的精准度。对于企业而言，生产效率直接关系到经济效益，在人工劳动被机械设备替代后，生产效率获得了质的提升，这既是机械设备最大的优势和特点，也是必须遵循的设计原则，否则，机械设备将会失去其自身价值。

2.机械设计制造及其自动化的发展趋势

2.1数字化趋势

全新的信息化、数字化时代已经到来，机械设备的制造和设计同样要紧跟时代步伐，尽快在技术层面实现数字化，包括图纸存储、设备参数的数字化，以提高设计图纸的科学性、准确性，让人们可以根据自己的个体需求来储存、调取图纸。数字化技术还能在各种生产故障中起到预警作用，让机械设备始终保持良好、稳定的运行状态，消除工业生产中的安全隐患，提高生产的可靠性与安全性。此外，运用数字化技术，还能保证各个生产环节的有序开展，实现远程操作。

2.2网络化趋势

如今，互联网已经渗透到各个行业领域，实现了信息的实时、快速传递和共享，为人们的日常工作中提供了诸多便利。机械设计制造行业同样如此，正朝着网络化、微型化的方向发展，并且和各种先进的技术手段结合在一起，构建了全球生产的一体化发展模式，极大的提升了企业的核心竞争力。机械生产制造出的各种类型的产品，可以直接利用互联网推广，进入国际市场，满足不同客户的个体化需求。网络化是随着计算机水平不断提高应运而生的一种崭新的发展趋势，在互联网时代，网络检测技术、网絡远程控制技术已经基本普及，企业在生产过程中，也全面树立了机械自动化理念。然而，如果机械设备出现故障，同时又没有技术人员现场指导，不得已只能暂停设备运行，等待技术人员维修。如果采用计算机模拟人类的生产方式，便可以及时发现、自动处理一些小失误，不必等人员到场，不仅降低了故障发生率，还能提高故障的处理效率。

2.3微型化趋势

微型化指的是，生产不同类型的产品时，能够大幅度提高产品的精准性，比如各类型机械设备的零部件尺寸能够更小、更精细，甚至还可以向微米、纳米的趋势发展，机械设计也必然会朝着更加低耗、灵活、微小、便利的方向去改进，从而节约储存空间，降低人力搬运的强度。站在企业的角度，投入资金用来改造体积大、灵活性差的机械设备，可以避免啊资源浪费，节约生产成本，通过优化机械设备来提高生产效率。微型化调整机械设备，是机械制造行业未来发展的全新途径，也正是因为机械设备越来越精细和微小，所以需要更高端、更先进的技术支持。

2.4绿色化趋势

近年来，我国的经济形势良好，人们的物质水平得到极大改善，环境保护意识也越来越完善，上到国家政府，下至普通百姓，都普遍意识到环境污染对人类生存、发展以及日常生活、生产造成的严重危害，因此越发重视环境保护。环保已经成为各行业领域的发展趋势，更是长期生产中必须坚守的原则。人们保护环境的愿望越强烈，就越能自发性的纠正可能给自然环境造成破坏的行为，营造良好、健康的环保氛围，从根本上遏制环境恶化以及自然能源的日益枯竭。纵观现阶段机械制造行业的发展现状，发现行业内都普遍对环境保护非常重视，而且正朝着绿色化的趋势发展。在制造环节，尽可能选择绿色、无污染材料，在满足生产需求的同时，还能进行回收再利用。制造出的产品也有绿色标志，在大规模绿色产品的生产中，可以有效控制成本投入，间接提高了企业的经济效益。站在现实的角度，绿色化生产也能满足社会大众的需求，充分开发、利用绿色环保技术，可以节约大量生产材料，提高机械设备的整体利用率。

2.5整合性趋势

这也是机械设计制造行业呈现的最突出的一种发展趋势，“整合性”主要指的是将各种中能够不同的信息技术类型有机的融合在一起，合理利用与实际需求相符的机械技术，并将技术同步到相应的机械设备中，充分满足实际生产所需。大部分情况下，机械设备都处于比较复杂的工作环境中，但多种技术的相互结合，可以保证机械设备高质量、高效率的完成生产制造任务。机械设备在发展过程中，必然会跟随时代步伐，朝着智能化、自动化、数字化的趋势转变，无论是运营还是管理，都可以立足于智能化技术，提高机械生产的精准性，构建自动化的监管体系，逐渐取代人工管理模式，弥补人工管理的不足，减轻工作人员的负荷。

结束语

综上所述，机械制造行业引入自动化、数字化、网络化、微型化等技术，能够优化产品结构与资源配置，减少能源消耗，促进行业的健康发展。

参考文献：

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（作者单位：黑龙江龙煤矿业工程设计研究院有限公司鹤岗分院）