机械设计技术的发展现状与趋势

机械设计技术的发展现状与趋势

摘要：机械性能主要由机械设计来形成，而机械设计又组成了机械工程，它的

质量好坏能够影响到制造出的产品在质量和性能方面的表现，对研发周期和产生

的经济效益也有一定作用。对于机械制造而言，研究机械设计技术的发展现状与

趋势是有一定必要性的。为此，本文将着重分析我国机械制造技术的发展现状，

并对其发展趋势加以分析，以资借鉴。

关键词：机械设计技术；发展现状；趋势

1导言

机械设计的流程是建立在对工作原理、机械结构、运动方式和力及能量传递、制造零件的材料、形制大小和润滑方法等了解的基础之上，再根据具体的数据测

试进行人工制造。这就需要较强的机械设计技术来完成。

2我国机械制造技术的发展现状

2.1发展前景

在我国，机械制造业作为基础性的产业能够反映出整个国家制造业的水平好坏，虽然其较早地得到了国家的重视，但在发展过程中出现的各种问题也着实令

人头疼。中国目前的汽车产业就是最生动的实例，相比机械制造业来说，汽车产

业的产品质量和生产效率都十分之高，但也却是来源于机械制造业的技术支撑和

零件供给。改革开放努力的结果使得中国对外开放的程度大大加深，机械制造业

也迎来了发展的新契机。机遇与挑战并存，因此我国的机械制造技术面临着广阔

的发展前景。通过中国制造业的现状来看机械工业，中国制造的成果不断显现。

这从侧面反映了我国装备制造业的发展成果，特别是机械和汽车领域。以机械为

代表的重工业发展势头良好，为轻工业各类日用品的生产提供前提和基础，也使

得中国成为世界工厂。现代装备业在信息技术的支持下有了更多新的发展趋势，

也有了新的发展需求，而机械装备制造业更被提到了社会进步和产业升级所主张

的首位，它在高新技术产业领域对社会发展有着极为重要的地位。

2.2发展中存在的问题

2.2.1机械设计技术制约了我国机械制造业的产品结构

在对外引进技术和赶超型发展策略的指引下，中国机械制造业得到了更为迅

速的发展，且中国拥有数不胜数的劳动力资源，但是缺乏资金投入，这使得机械

制造业的技术进步十分缓慢。在劳动力的带动下，中国的劳动密集型产品数量众多，但拥有高科技含量的高、精、尖产品数量不多。机械制造业的质量得到一定

提高，但质量仍不能令人满意，主要是外观设计、产品性能和稳定性方面还有很

大不足。数控机床和精密机床稳定性不好，质量不太过关，甚至于轴承和其他备

件的基本性能还有待于进一步提高和改进，且数量和种类也不能满足市场需求。

现在的工程机械产品通常以中小型产品为主，技术能力要求较高的大型工程机械

和火电设备很难生产。

2.2.2机械设计技术制约了我国机械制造业的生产投入结构

一般竞争性行业，机械制造业竞争力的条件和福利状况直接影响生产投入的

结构。企业之间的竞争，实际上是科技实力和创新能力的竞争，科技实力和技术

创新能力在很大程度上取决于研究和开发的投资。发达国家为了保持市场竞争力

的机械制造行业，增加投资在科学和技术方面的努力。一些大型企业技术开发费

用占销售额的4%－8%，甚至要高于10%。如此高的投资，以进一步扩大其领先

的技术优势，使企业充分竞争的情况下变成了“垄断竞争”，在许多关键领域中占

据了有利的战略位置。

3我国机械设计技术的未来发展趋势分析

3.1网络化

随着信息技术和网络技术的不断发展，随着各项技术各个领域之间影响的不

断加深，在未来一段时间内，机械设计制造中的自动化技术会朝政网络化的方向

得到较好的发展。这是因为，在传统的自动化技术中，自动化技术几乎是和网络

失去联系的，这样一方面能够在一定程度上机械设计制造中信息使用的安全，但

另一方面也限制了自动化技术效率的提高并增加了机械设计制造人员的工作难度。因此，在网络技术与信息技术愈发成熟的今天，自动化技术的网络化似乎已经成

为了一个必然的趋势，并且这一发展趋势能够给自动化技术中的远程控制与监视

技术提供更多的可能，从而帮助机械设计制造过程实现更好的监管，使得机械设

计制造过程中的各项成本有所降低。

3.2微型化

对于机械设计制造的发展来说，微型化也是当下发展的重点之一，而产生这

一现象的主要原因是因为纳米技术的发展。在前几年中，我国的纳米技术仅仅停

留在研究的阶段，而在近几年内，纳米技术的运用已经逐渐扩展开来，其运用的

范围也逐渐扩大到了机械设计制造领域。因此，在机械设计制造的发展中，纳米

技术所带来的微型化趋势将会是未来几年的发展重点之一。当然，微型化同样能

够给机械设计制造带来极大的进步，其主要体现在生产设备精准度与灵活度的提

高以及复杂设备的精简与统一方面。而生产设备的精准与灵活以及复杂设备的精

简与统一就能够使得机械设计制造的效率得到更好的提升，从而使得机械设计制

造企业的市场竞争力得到更好的发展。

3.3智能化

鉴于未来的机械设计需要满足人类对于机械设备多功能、高质量、高可靠性

的同时还要有效减少损耗的需求，所以机械自动化依然是机械智能化发展趋势的

一部分。此外，在自动化的发展过程中还要进一步实现机械运转的工作的系统性。把对于机械产品的智能化、自动化开发作为一个系统工程来进行设计。所谓系统化，就是在实现机械设计智能化的基础上，更加看重人在使用和操作机器中的操

作人、机械使用环境三位一体的协调。要想实现这种人、机器、工作环境的协调

一体，就需要将智能化设计向更深一步推进，对于难以在实际操作中进行试验和

检验的某些机械设备，例如农业机械，受季节性和地域性差异，设计和试验周期

会受到外部环境的影响，这就需要在设计中充分发挥智能化的优点，在设计过程

中通过计算机建立模型等方法，对于机械产品的预测性能、设计的合理性和使用

方法的最优性进行预测，并在人工模拟环境下进行效果试验。

3.4绿色化

工程机械绿色设计的过程实际上就是一个优化的过程，例如将焊接刀具的设

计转变为机夹式不重磨刀，这就是一种工程机械的绿色设计案例。实际上，产品

功能未变，原理未变，只不过改变了原有的材料及处理方式，使之利用更为合理

节能，这就是工程机械的绿色设计，可以简单理解为一种优化。将普通原材料优

化为节能环保的材料，这个优化的过程只有一个原则就是“资源的节约”，在这个

原则指导下，设计者首先要对工程机械的运作方式、原理、材料选择都有深入细

致的了解，对于每个环节都熟悉于心。最终将这些碎片式的内容———工程机械

设计的每一个环节都进行处理优化，节约资源，实现绿色设计。

4结语