探析机械设计制造及其自动化的发展趋势

摘要：随着现代社会经济的快速发展，机械设计制造及自动化将是机械工程业发展的主要方向。机械设计制造及其自动化是融合了计算机科学、信息技术、自动控制技术的交叉学科，发展潜力巨大，因此，还需进一步的探索与研究。本文就机械设计制造及其自动化的发展进行了探索与分析，以供参考。

关键词：机械设计 制造 自动化 发展

中图分类号：S611 文献标识码： A

1、引言

机械产业一直以来都是我国最重要的基础产业，也是国民经济的重要支柱。近几年来随着经济的发展和科学技术水平的不断提高，我国机械设计制造及其自动化产业取得了巨大的成就。但相对一些发达国家我国的机械制设计制造产业仍还处于一种低层次的发展状态，其机械设计制造及自动化水平还有待改善与提高，由此可见机械设计制造及自动化产业发展潜力巨大，因此，对其进一步探究有着非常重要的意义。

2、机械设计的分析

2.1机械设计的初期计划设计

机械设计要进行初期的计划设计，其在工作方面和计算机软件的设计需求分析比较类似，在设计之前要对机器设计的要求进行调查和分析，在分析要求的过程中，对机器应该具备的功能也要进行掌握。以此作为机械设计的基础，然后在设计以及制造过程中要对相应的约束条件进行规定。

2.2机械设计的设计方案

在机械设计中，方案设计是关键的部分，方案也是设计的灵魂，其决定着设计的成败。在设计阶段，会遇到很多的问题，主要要面对的问题就是实际和理论之间的矛盾。方案设计不仅仅要符合机器本身的性能，同时，在功能方面也要进行满足。在方案设计方面，对检验人员对机器开发、认识以及创新方面都要进行重视。在设计阶段，主要的步骤可以简单概括为对工作原理进行定义、对机器结构进行确定、对机器运动方式进行设计、对零部件的选取与设计进行判断、对制图进行设计以及对初步设计进行调查。

2.3机械设计的主要技术设计

机械设计中，对技术层面的要求最为严格，在这个阶段要对设计图纸进行校对，同时，要对图纸进行计算，对设计总图和部分草图要进行对比和核对分析。在机械设计方面对每个部分都要进行设计，设计时要进行非常严格的核对，不能出现疏漏的情况，同时，在校对方面也要保证质量。对要进行产品生产的机械，在设计时，要根据产品进行定型设计。

3、机械制造技术的分析

随着科学技术水平的不断提升，我国机械制造技术取得了丰硕的成果。但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于CAD 和管理信息系统，底层基础自动化还十分薄弱，数控机床由于编程复杂，还没有真正发挥作用。因此，与工业发达国家相比，我国的制造业仍然存在一个阶段性的整体上的差距。概括起来主要表现在以下几个方面：

（1）产品结构的差距

中国机械制造业的快速发展，主要依靠技术引进和赶超型发展战略，加之中国劳动力丰富而资金相对短缺，致使机械制造业的科技开发明显滞后。虽然中国机械制造业的产品数量已经位居世界前列，但主要是劳动密集型产品，具有自主知识产权的高、精、尖产品比较少。我国械制造业产品的质量虽然有了很大程度的提高，但大量的机电产品的质量可靠性、外观设计、内在性能还有很大差距。

（2）生产投入结构的差距

机械制造业作为一般竞争性行业，其竞争状况与效益状况直接受生产投入结构的影响。企业之间的竞争，在很大程度上取决于科研与开发的投入。发达国家为了保持机械制造业的市场竞争力，一些大企业的科技开发费用占到其销售额的4%―8%，甚至10%以上。正是科技投入、人员素质、设备投入等方面的巨大差距，使中国机械制造业企业的设计与生产方法落后，自主开发能力差，产品开发周期长，更新慢，新产品产值率低，产品质量难以得到保证。

（3）产业组织结构的差距

中国机械制造业之所以在投入结构上难以加大科技开发投入，直接根源是产业组织结构不合理，企业规模小，布局分散，大中小企业之间难以形成合理的专业化分工协作体系；深层原因是体制约束，条块分割导致的地区雷同与“分散化”倾向，有悖于世界机械制造业日益资本密集化、生产全球化、机电一体化、市场集中化的发展趋势。

4、机械设计制造及其自动化发展趋势

4.1机电一体化

机电一体化是机械自动化的发展和延伸，机电一体化研究的开展和应用，才能有效保障机械工业的可持续发展，为其发展提供源源不断的支撑和动力。

4.2智能化

智能化是21世纪机械自动化技术发展的一个重要发展方向。它广泛应用于工程机械的产品设计，使工程机械向信息化、智能化方向大步前进，提高了工程机械的高科技含量，促进了工程机械的发展随着工程施工技术的不断发展完善，用户对工程建设机械也提出了更高的市场要求，预测并根据一定的智能体系排除可能出现的故障是日前机械行业的最新发展动向。

4.3网络化

随着科学技术的不断发展，网络遍布全球，给科学技术、工业生产、政治、军事、教育以及人们日常生活带来了巨大的变革。我们在进行机械制造的时候要根据实际的网络为主要媒介，通过产品在制造上、材料选购以及市场的开发上我们可以通过网络在异地正常进行，网络技术的不断发展可以使得我们在强化管理学习的时候，通过技术信息的交流，使得我们在机械的制造技术上的发展向着网络化、便捷化的方向发展。如机床联网可进行远程控制和无人化操作，通过机床联网，可在任何一台机床上对其他机床进行编程、设定、操作、运行。利用家庭网络可以将各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家电系统，使人们在家里充分享受各种高技术带来的便利和快乐。因此，机械自动化产品无疑朝着网络化方向发展。

4.4微型化

国外将其称为微电子机械系统，或微机械自动化系统，泛指几何尺寸不超过1cm3的机械自动化产品，并向微米、纳米级发展。微机械自动化产品体积小、耗能少、运动灵活，但是其功能无一不全，生产技术反而会更加精确 ；同时也减少了企业工厂用地，节约了企业土地资源，原本放一台机械设备的场地可放两台甚至更多，在生物医疗、军事、信息、等方面具有不可比拟的优势。微机械自动化发展的瓶颈在于微机械技术，微机械自动化产品的加工采用精细加工技术，即超精密技术，它包括光刻技术和蚀刻技术两类。

4.5绿色化

随着经济社会的不断发展，环境污染不断加剧，资源不断减少，人们呼吁保护资源和生态环境，倡导绿色环保，绿色产品概念应运而生，这一概念是时展的必然，体现了人们对于环保的重视。绿色产品以环境保护和人类健康为出发点，倡导绿色环保理念，旨在减少生态环境的污染，提高资源的利用率。而设计绿色的机械自动化产品，符合社会发展需求，有利于环境保护，产品报废后可以回收利用，节约资源，符合可持续发展理念

4.6人格化

未来的机械自动化更加注重产品与人的关系，机械自动化的人格化有两层含义.。一层是机械自动化产品的最终使用对象是人，如何赋予机械自动化的智能、情感、人性显得越来越重要，特别是对家用机器人，其高层境界就是人机一体化，另一层是模仿生物机理、研制各种机械自动化产品，实事上，许多机械自动化产品都是受动物的启发研制出来的。

结束语

机械设计制造及其自动化增强了机械设备的稳定性和可靠性，使现代机械不断走向智能化和人性化，我们应清醒的认识到机械自动化设计制造的重要性，不断创新和探索，不断拓宽机械设计制造及其自动化的新发展方向，为其发展提供源源不断的动力支持。

参考文献

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[2]卢继伟.研究新形势下机械设计制造及其自动化发展方向[J].电子世界，2014（04）

[3]刘超.我国机械设计制造及其自动化发展方向研究[J].河南科技，2013（03）