浅谈机械设计制造及其自动化的发展趋势

浅谈机械设计制造及其自动化的发展趋势

摘要：机械设计制造是一门较为综合的技术，涉及的知识非常广泛。机械设计

包括新型设计、继承设计和变形设计三种类型。现代生产力水平的提高对与机械

的设计制造息息相关，很多的行业的生产和制造都必须依赖于一定的机械，例如

制造业、农业、工业等。现代科技的发展更是将机械设计制造推向了自动化发展

的高潮，使得机械设计制造更为人性化，技术含量、机械效率与机械质量都有所

提升。本文将对我国当前机械设计制造进行分析，展望未来机械设计制造的自动

化发展前景，为未来机械设计制造打下坚实基础。

关键词：机械设计制造；自动化；发展趋势

引言

机械设计制造是机械工程的重要组成部分，现代的机械设计制造已经囊括了

农业机械设计、压缩机设计、汽轮机设计等各个行业的机械设计。自动化技术的

出现为机械设计制造开拓了新的优势和前景，加之现代社会生产力的需求也使得

传统的机械设计制制造已经无法满足人类生产活动对机械的要求了，机械设计制

造必须要历经图变寻找更好的发展方向。

1.机械设计制造及其自动化的特点

机械设计制造及其自动化技术是在各种各样先进的机械技术的基础上整合并

产生而来的，这种系统工程技术将微电子技术、计算机技术、机械技术、信息技术、电力技术和软件编程等众多技术融为一体，以系统功能目标为指导，以优化

组织结构为生产目标，在高质多能、低能耗、高可靠性的原则之上，最大限度的

实现既定的功能价值，达到整个系统最优化的最终效果。传统的机械设计制造和

现代的机械设计制造及其自动化，两者本质上的区别在于自动化和智能化。机械

设计制造的自动化特点，它的系统是一个综合的概念，在对它的系统进行设计的

时候，必须要能满足输入端所需的输出值，这其中包含了机电一体化的含义。机

械技术制造及其自动化的核心是为了满足其功能的内在要求，把产品的设计、制

造和实现它的功能作为一个整体，以整体的观念来看待。

2.促进机械设计制造及其自动化发展的意义

2.1功能比较齐全，适用的范围面积广

基于工业制作过程中工序比较复杂，而且难度系数比较高，从一定程度上就

会要求机械设备在创新的过程中，结合实际的需求对功能进行设计，机械设计制

造以及自动化系统在设计的过程中为考虑实际因素，都会有自动控制、校验以及

调节的功能，而且此设备功能不仅仅局限于一种工种，对不同行业领域都可以试用，能够满足在生产过程中对于机械自动化程度的需求，而且在发生事故和问题

的时候能够具备极强的应变能力。

2.2控制生产成本，降低能源耗用率

任何一项生产制造活动的最终目的都是获取经济利益，而机械自动化设备能

够满足企业对于成本控制的需求，通过低能耗驱动机构来完成产品的加工过程，

而且在此加工过程中，对于产品的精度有所提高，而且还能够降低能源的耗用率，促进机械自动化发展能够节约设备的能源消耗量，并且同时能够减少工业原料的

浪费现象，而且能够提高企业的生产效率和产品质量，机械的自动化使得企业不

再通过不正当的手段进行成本控制，从一定程度上能够保障企业能够和谐稳定的

健康发展。

2.3增强机械设备的安全性，减少事故发生

机械自动化采用的是一种计算机电子技术，对于周边事物具有较高的灵敏度

和可靠性，当工作人员在工作过程中遭遇故障问题时，可以采取自动保护的措施，避免因为机械故障的问题导致安全事故的发生，当故障一直存在时，可及时发出

警报信号，让技术管理人员能够在第一时间内发现故障问题，并及时采取补救措施，从一定程度上减少了生产以及人员的事故发生，保障了生产活动中人身安全。

2.4优化工业生产条件，缩减员工劳动强度

机械自动化技术在工业生产中的运用，不仅优化了工业的生产条件，还缩减

了员工的劳动强度，利用机械设备以及计算机电子技术设备的结合，使原本仅仅

依靠人工作为主要生产制造力量的工业，变革了生产机构模式，其从一定程度上

用机械代替了人工，不仅提高了员工的工作效率，而且提高了产品生产的质量，

使产品能够实现批量化的生产模式，减少员工在生产过程中的劳动强度，降低了

生产的时间成本，提高了产品的精确度。

3.机械设计制造及其自动化的发展趋势

3.1机电一体化

机电一体化的出现，是由于计算机、电子技术等相关科学的不断发展而产生的，这是机械设计制造及其自动化的一个重要发展方向。从科学的角度来看，机

电一体化是将多种科学技术都融入到机械设计制造当中，从而形成的，机电一体

化的出现是机械发展一个的重要里程碑。

3.2网络化、虚拟化

传统机械行业，其遵循着图纸-成品试制-设计这个思路。由于受到条件所限，因此传统机械行业虽然投入了大量的人力物力，但是发展速度也相当缓慢，为了

改变这种局面，于是用计算机、网络技术改造传统机械行业，从而彻底的改变的

传统机械行业的运行方式，比如可以运用计算机进行设计图纸，然后用各种分析

软件进行分析，从而提前获知可能出现的问题，然后通过计算机进行修改，最后

再进行产品的制造。从而大大提高了产品的良品率、缩短了研发周期。随着信息

技术的不断发展，使得各个机械制造企业，能够在相隔千里进行实时沟通。从而

大大缩短了沟通的时间，从目前来看，网络化和虚拟化将成为机械发展的一个主

要趋势之一。

3.3人格化

这种趋势是针对具有人工智能的机械产品。具体来讲，就是通过模仿生物的

某些功能，然后制造相应功能的机器，科学家迫切想知道这些机器是否可以具有

人格化，而一旦科学家认定机器可以具备人格化，那将是机械制造领域的重大突破。

3.4微型化、模块化

微型化就是运用最新科技手段，将机器微型化，比如纳米机器人等，这是机

器微型化的典型代表。这种产品在实现基本功能的前提下，具有低功耗、低成本

的特点。从全球来看，机器微型化成为不可逆转的大趋势。模块化，则是由于不

同企业在执行国家标准的同时，制定了企业标准，而每一个企业之间企业标准又

不相同，因此造成了产品的零部件不具有通用性，为了改善这种局面，因此将机

器进行模块化，成为机器发展的一个趋势之一。

3.5生态化

随着科技的不断发展，人们逐渐认识到环境因素对经济发展的影响程度。由

此诞生了绿色生态的理念。机械设计制造的绿色设计，是最大化的利用资源获得

新型的绿色产品设计。产品设计的过程中，以产品环境属性为主，既满足环境的