機械設計制造及其自動化的特點與優勢分析

葉建海

摘 要 隨著經濟建設及科學技術的快速發展，市場經濟體制改革的持續深入，現階段傳統的機械設計及制造水平已無法適應和滿足現代工業化發展要求，因此需要對尖端科技加強運用。在建筑機械制造領域中，機械設計升級和進步為機械制造提供了有力支持，同時作為工業化可持續發展的重要基礎和前提，機械制造業也為提高經濟實力奠定了堅實的基礎。本文結合機械設計制造及自動化特性，對其優勢及傳統制造業中存在的問題進行分析，對機械設計制造及其自動化的發展趨勢進行了探討。

關鍵詞 制造業 機械設計 自動化

中圖分類號：TH122 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）11-0009-02

機械設計制造及自動化水平直接反映了國家工業化發展及國家經濟發展程度，因此需要對機械設計制造及自動化進步提供良好穩定的環境。同時針對傳統機械設計制造中存在的問題加強研究和分析，確保機械設計制造更加高效、便捷，能夠更好地適應及滿足新時代工業化發展要求。

1 機械設計制造及自動化特性分析

1.1 環保性

在傳統機械設計及制造過程中，通常對工作人員專業度提出較高要求，也極容易因人為因素，導致操作過程中存在不少失誤，使部分產品返修機率增加，甚至需要對產品進行重新生產，造成不必要的資源浪費，同時環境造成一定影響， 對于制造業的可持續發展帶來阻礙和制約。而機械設計制造及自動化技術的應用，能夠符合環保性發展要求。

1.2 安全性

在以往機械制造過程中，通常利用機械及人工方式進行操作，但在操作過程中工作人員極容易因操作不當等原因嚴重威脅其人身安全，甚至導致出安全事故發生。

1.3 效率性

與傳統的機械設計制造相較之下，機械設計制造及自動化在普遍環境中能夠提高制造效率，同時利用網絡信息技術，能夠使制造生產質量和效率有效提升，出錯率大幅度減少。其次隨著機械設計制造和自動化發展，對工作人員專業知識需求相應減少，對網絡技術加強引入，有利于進一步提高生產速度，極大地促進了產業發展，有效提升機械設計制造的效率性[1]。

2 機械設計制造及自動化應用優勢分析

隨著機械設計制造及自動化的應用，能夠使機械操作程序及現有機械設計結構有效簡化，防止機械操作過于復雜而導致風險增加，同時通過原先制造工作工序運作流程的簡化，能夠使工作人員操作更輕松、便捷。其次在機器設計制造及自動化技術應用中充分引入先進網絡技術，能夠利用計算機完成工作指令的下達，使機械設計制造生產速度有效提升，同時通過自動化及智能化優勢的充分發揮，使錯誤發生率大幅度減少，從而能夠從根源上使安全事故發生得以有效杜絕，對設計制造整體水平予以有效保障，使產品質量切實提升。另外通過相關監督管制系統的健全和完善，使現有機械設計制造系統落后的問題有效改善，有效保障生產系統的安全運行，避免系統運行對運營者的生命財產安全造成危害。所以隨著市場競爭的日益激烈，科學技術的快速發展，針對現有機械設計制造無法有效適應現代經濟發展需求的問題，需要提高機械設計制造及自動化水平，使制造業的競爭實力有效增強。

3 傳統制造行業機械設計制造中存在問題分析

3.1 生產效率低

由于我國工業化發展時間較短，起步較晚，傳統制造業水平不高，通常采用手繪圖方式進行機械設計制造，同時后續設計變更會導致圖紙修改工作量加大，增加相應設計成本。另外由于傳統機械制造生產中存在人力等資源消耗較高、流程復雜等情況，各工序都需要對制造加強管理和監督，并且極容易受到工藝流程的影響。另外在制造生產過程中，需要通過充分利用先進設備進行檢測，但因產品合格率較低，導致檢測工作量加大，生產周期延長，生產效率降低。

3.2 安全性不足

在傳統機械制造行業中，其加工環節大多采用人工近距離操作，一旦出現設備運行異常，極容易嚴重危害操作人員人身安全。同時因一些操作人員自身缺乏安全意識，對設備缺乏全面了解，自身專業訓練不足，導致設備故障發生后難以及時采取有效措施進行處理和解決，甚至會導致二次傷害的發生。其次需要對設備故障存在的一定未知性進行充分考慮，特別是針對工藝較為復雜的設備，因設備后續維修難度較大，使設備運行中風險隱患增加。另外部分加工制造過程中，對所有設備缺乏全面保護和及時的后續維修、養護工作，甚至部分設備長期在超負荷情況下運轉，使安全事故發生幾率大幅度提升。

3.3 產品質量不高

在傳統機械制造行業中，通常設計與制造環節相對獨立，極容易導致圖紙設計與市場需求相脫離，同時制造工人對圖紙要求缺乏深入理解，從而導致產品難以有效滿足客戶實際產品質量標準和要求。其次在傳統機械制造業中，普遍存在著操作程序復雜、人力耗費較大、部分設備精密度不高等情況，使控制管理質量受到影響。相關人員為了確保生產任務目標的完成，需要在生產制造環節中嚴格按照操作步驟和規則進行，同時因傳統機械制造業中包括步驟和程序較多，不僅耗費時間較長，而且一旦其中某環節出現異常，極容易對產品質量造成嚴重影響，甚至需要重新生產，因此會造成能源、材料以及人工等嚴重浪費，企業生產運作成本大幅度增加。另外現階段工廠加工中采用的傳統工藝流程無法滿足可產品高精度的生產需求，對產品質量提升空間造成制約，并且因生成制造科學性不足，技術指導水平不高，對提高產品質量造成阻礙。

4 機械設計制造及其自動化的發展趨勢

隨著信息技術、計算機技術以及互聯網技術等先進技術的快速發展，在各行業領域中得到廣泛應用，同時也使機械制造行業得到長足發展和進步，其中設計制造和自動化技術能夠更好地適應市場需求，并通過先進技術應用優勢的充分發揮，使機械生產設備的優勢進一步提升[2]。其中在進行機械產品生產前，產品設計主要由有關部門進行設計，在圖紙設計過程中，為了提高資源分配的合理性和科學性，對機械制造費用加強控制，避免不必要的經濟浪費，需要加強網絡信息技術的引入，與實際生產制造情況相結合，盡可能縮短設計時間的同時，使投入費用減少。另外通過互聯網對相關資料及文獻進行查閱，對各種突發狀況下的應急解決措施進行科學制定，并利于相應設計軟件對最終設計圖進行分析和修正，并通過不斷的軟件實驗，對設計圖紙的準確性、有效性予以保證，為保證產品質量奠定堅實的基礎。

因現階段我國工業化發展水平仍處于不斷上升的階段，并可通過不斷提高機械設計制造及其自動化水平，使經濟產業化發展速度進一步加快，因此相關工作人員應對機械設計制造加強研究，使設計及制造水平能夠實現新的突破和提升。目前機械設計制造及自動化技術發展方向主要體現在下述幾方面。

4.1 向智能化方向發展

隨著計算機網絡技術的快速發展，在機械設計制造和自動化生產過程中，網絡技術得到了廣泛應用，并且通過技術應用優勢的有效發揮，能夠使機械設計及制造各環節與計算機技術實現有效連接，對中央集中式管理模式進行科學構建。同時專業工作人員能夠充分利用網絡技術，使生產質量和生產效率有效提升，同時能夠促進機械設計制造及自動化生產朝著智能化方向發展，對生產領域中存在的問題進行實時監督，并對具體的解決方案進行科學制定。

4.2 向虛擬化方向發展

通過機械設計制造虛擬化的實現，能夠有效解決能源消耗問題，并對企業的自動生產跨越式發展起到有效推動作用。在實際發展過程中，需要充分利用計算機技術，對機械制造項目圖紙進行設計和制作，對機械設計制品進行虛擬化生產，再利用構建三維模型的方式，對設計方案進行全面檢查和合理修改，使設計制造水平不斷提高[3]。

4.3 向微型化方向發展

在機械設計制造及自動化發展中，微型化是其中重要的基礎特質，充分利用自動化技術，對制造細節進行準確、周密運算，能夠使投入成本有效減少。另外在微型化發展過程中，需要以微型化技術加強研發和實踐應用。

4.4 向數字化方向發展

隨著信息技術的日趨成熟，數字化發展也是機械設計制造及自動化技術的未來必要發展方向。在機械設計制造發展過程中，通過將機械制造技術與計算機技術的有效融合，并充分利用數字技術，通過信息數字化加工，對數碼設計加強研究和應用，可以有效提升機械設計制造整體水平，進一步增強產品綜合競爭力，對經濟水平的可持續發展起到積極促進作用。

5 結語

在制造行業發展中，通過機械設計制造及自動化技術的應用，能夠有效提升產品生產質量和效率，增強企業競爭優勢和核心競爭力，同時通過設備遠程控制等優勢的充分發揮，能夠使生產安全事故發生幾率有效降低，切實保障企業生產建設的安全性。因此需要對機械設計制造和自動化優勢加強分析，根據現階段傳統機械制造中存在的問題，對自動化設備的應用優勢及發展前景進行科學預測，從而使工業化可持續發展方向更加明確。

參考文獻：

[1] 張俊生，蘭宇.機械設計制造及其自動化的特點與優勢及發展趨勢分析[J].南方農機，2020，51（02）：159-160.

[2] 薛鵬程.機械設計制造及其自動化的特點與優勢[J].南方農機，2019，50（21）：119.

[3] 劉彬.機械設計制造及其自動化的特點與優勢及發展[J].輕松學電腦，2019（09）：1.