機械設計制造及其自動化的發展方向分析

張英劭

對于現代化機械制造行業來說，想要發展的更加長久，確?？沙掷m發展，就應當在生產階段積極的運用各種高新工藝。在積極運用自動化技術過程中，不僅可以有效預防人為性錯誤的發生，為機械設備平穩運行提供強有力的保障，更重要的是還能充分體現出智能化生產的優勢，促使我國機械制造業得到更廣泛、深入的發展。

1 關于自動化技術的基本概念分析

在進一步展開后續內容分析之前，我們首先應當對自動化技術的基本概念，有一個明確的把握，只有確保自動化技術的基本概念有明確的認識，才能確保后續內容的分析，得到根本性的了解。

自動化技術主要是一種能夠實現機械制造連續生產的技術，將該項技術應用到機械制造設計工作中，能夠確保機械設計制造的生產效率得到提升，同時還能夠降低資源的消耗成本，改善機械使用情況，這樣勢必能夠確保機械設計制造的產品質量水平得到根本性的強化與提升。從另一個方面展開分析，隨著時代的不斷發展，自動化技術在機械行業中的應用，得到了廣大施工技術人員的認可，同時伴隨著自動化技術水平的持續提升，機械制造的效率與質量，也將會在根本上得到提升與強化。由此可見，自動化技術的基本概念，的確是有關電力部門工作人員應當從根本上得到把握，如此才能真正優化與加強自動化技術在機械設計制造中的應用水平。

2 機械自動化技術的組成

當前，自動化技術被應用于機械設計和制造的許多領域，并且在機械自動化技術的發展中需要在多個領域共同合作對其進行保駕護航。按照我國當前機械自動化技術系統的組成，主要分為五個部分：操作系統、傳感器系統、信息傳輸系統、信息處理系統和指令系統。不同系統之間的合作為機械設計和制造開發提供了可靠的保證。作為機械自動化技術的主要組成部分，操作系統可以采用定量方法對負載進行綜合分析，傳感器系統根據當前系統運行情況進行全面檢查，并綜合接收信號，以確保系統的穩定運行。信息處理系統主要是處理系統接收到的相關信息，根據信息的內容形成指令，并將指令發送到系統的下一步，以便可以根據需要執行任務。信息傳輸系統，它可以提供信息的完整表述和傳輸，以確保自動化技術的正確運行。在自動化系統中，各種系統相互協作并根據自身對應規則準確執行其任務，以實現自動化技術的要求。

3 應用現狀

進入到21 世紀以來，我國機械設計制造行業的整體生產模式已經有了巨大的變化，在傳統的機械設計領域，主要是以開發簡單的機械結構為主，組織固定化的生產模式，利用固定的工作流程。在這一生產框架下，我國機械制造設計行業生產方式比較落后，導致核心競爭力匱乏，因此逐漸被淘汰，自動化技術誕生以來，其在機械設計制造領域的滲透提高了全行業的生產效率，在我國市場經濟不斷發展的背景下，機械設計制造行業要滿足廣大消費者和市場的個性化、多樣化需求，因此我國展開了大規模的機械設計技術研究。目前總體來說，我國機械設計制造水平相比于以往已經大大好轉，但如果和西方發達國家比較，我國機械設計制造領域還存在著一定的缺陷，蘊含著巨大的發展空間，以自動化技術為代表的高新科技正在逐漸朝著這一領域滲透，對產品結構的改善和生產資料的控制起到重要的推動作用，自動化技術的加入能夠讓我國機械設計制造領域呈現出現代化與智能化特征。

4 分析機械設計制造及其自動化設計應遵循的四大原則

4.1 操作簡易性原則

實際上，由于自動化機械設備均具備一定的可靠性及自動化程度，因此大部分自動化機械設備被運用的幾率都相對較高。而這也就意味著對操作人員來說，能否靈活操作機械設備就顯得極為重要。與傳統機械設計相比，現代自動化機械設備具備的優勢是十分明顯的，由于其中融入了自動化技術，因此比起傳統機械設備來說，現代自動化機械設備更具靈活簡易的特性，且操作起來會感覺更輕松。此外，在設計自動化機械設備時，也要盡可能把多項功能結合在一起設計到一臺自動化機械設備中。這樣一來不僅可以使機械設備自動化水平達到更高的層次，而且還能進一步豐富自動化機械設備的功能，不斷拓寬機械設備的應用范圍。

4.2 合理運用先進技術的原則

在機械設計制造及其自動化設計環節，我們有必要合理利用各種先進技術手段。換句話說把先進技術合理應用到機械設計制造及其自動化的設計中，實際上也是為了確保設計出來的機械設備比傳統的機械設備耗能更低，運作效率更高。此外，在進行設計的時候還應當不斷對機械設備的多個結構展開有效優化，使機械設備總體性能達到全面提高。

4.3 功能開發具備全面性原則

自動化技術是需要持續更新與完善的，而非一成不變。也就是說在機械制造的生產階段，我們要不斷融入新技術，使機械設計制造及其自動化工作得到全方位的創新，同時還要在功能上盡可能突顯出設計的全面性，逐漸滿足廣大人民群眾的新需求。其中技術創新要以實現新功能為基準，不斷加快自動化操作的多樣性，使操作功能得以豐富與完善。

5 自動化技術在機械設計制造中的應用

5.1 計算機輔助技術的應用

結合自動化技術在各行業中的應用能夠看出，機械設計制造具有較強的理論性和實踐性。自動化技術與計算機技術緊密結合，能夠加速工作流程。由于我國自動化技術與計算機輔助技術發展迅速，提升了眾多領域以及行業的工作效率。隨著機械技術與自動化技術的發展，自動化技術在機械設計制造中的應用領域廣闊，優勢也更加明顯。在應用自動化技術之前，需要結合當前生產企業的戰略規劃，全面掌握產品信息并進行優化。在機械設計過程中，計算機輔助技術能夠充分提升工作效率和整個流程的流暢度。通過系統內部的概念，它可以方便員工和使用者充分理解工作流程。其中，可以借助Flash 動圖和演示文稿展示設備的運行原理。

5.2 提高機械設計制造的穩定性

在機械設備的運作過程中，只要部分設備出現問題，就需要重新評價機械設計制造產品的標準性。因此，機械設計制造逐漸趨向精準化和標準化。若僅憑借傳統的機械技術將無法在實際生產過程中發揮優勢，這也反映出當前的工業企業的技術正呈現出逐漸融合的趨勢。隨著計算機的快速發展，利用自動化技術能夠提升機械設備的準確性，從而結合企業的實際情況，生產出滿足客戶需求的產品。

5.3 有關集成化技術的應用分析

針對自動化技術的應用情況來講，集成化技術往往是機械設計制造過程中較重要的一項技術，它能夠在很大程度上直接有效地提升機械制造自動化的水平。有效地應用集成化技術，能夠確保機械設計制造的過程得到優化。要想使得高度集成化的目標得到實現，那么，有關人員需要對技術設備要求提升到較高層次，所以在實際生產的過程中，要加強考察力度，對各個機械設計制造設備展開考核與記錄，并且精準地記錄諸多原始的數據，這樣能夠確保后設備的優化水平得到提升。還需要注意的是，在深入實踐的過程中，要提供相對真實、可靠的數據，如此才能真正提升機械設計制造的水平與質量。有關技術人員需要對該項技術的要點，予以深層次的把握與理解，投入較多的研究精力。

5.4 有關自動化技術的智能化應用

自動化技術在機械設計制造過程中的應用，需要把握好智能化的特點。該項特點在具體應用過程中，主要是在生產過程中進行體現，生產系統通過模仿人類的固有行為來做出合理的決策，并展開判斷與分析。計算機智能技術通過指令的方式，能夠使得信號傳輸系統的終端平臺，進而將信號傳出生產設備當中，通過一系列操作來完成相對正確的生產與操作。另外，借助智能化技術，專業技術人員在機械支持下實現監督工作，假如在生產制造的過程中出現了故障與紕漏，人工智能也就能夠在第一時間將其發現，并且通過產生的原因傳達相應的指令，展開全面化的修復工作，以這樣的目的更好地實現機械設計制造安全生產的根本目的。

5.5 自動化技術的柔性化應用

英國提出了有關柔性自動化技術的概念。它主要基于產品的生產信息，結合了物料存儲和運輸系統以及數字處理技術和設備，以適應各種目的的生產和加工對象。柔性自動化生產技術是通過組技術的形成而產生的。組技術應根據加工要求有序地組織加工對象，以方便選擇相應的加工設備。靈活的自動化生產技術所擁有的信息控制結構呈金字塔形，以計算機為核心，在生產過程中對信息進行控制，監視和測試，并對生產計劃進行合理的修改。另外，負責組生產控制的計算機可以將下層計算機的生產狀態傳輸到上層。其中，最下面的主要是過程設備接口的計算機監控，它收集并檢測生產接口的生產情況，并根據上級傳達的指令進行適當的調整。柔性自動化存儲和運輸系統主要在零件，加工設備和材料上執行相關操作，其操作過程主要由信息系統控制。在使用柔性自動化技術的過程中，有必要避免設備，設施和技術水平的不完善，以有效、合理地提高生產產品的生產效率和生產質量，確保產品的可持續性，為機械制造自動化技術的未來奠定良好的發展基礎。

5.6 自動化技術的虛擬化應用

機械制造中使用的模擬制造技術主要是現代機械制造技術，計算機圖形學，人工智能以及多個行業中的其他系統技術。虛擬化的應用主要包括應用先進的計算機技術根據新的模擬模型來設計和生產機械模型。通過這種方式，可以發現并解決在機械制造過程中可能會出現的問題，從而獲得機械產品。通過產品仿真和生產可以提高制造成功率，檢驗效果和檢驗質量。虛擬制造技術可以有效減少機械故障并降低維護成本降低維護成本并提高產品生產效率，同時，它還可以縮短產品開發周期并提高公司的競爭力。

5.7 自動化技術的數控運用

自動化技術的數控運用指的是把數字控制技術運用在機械設計生產領域。數控的運用需要將計算機自動控制等多門技術進行有效融合，提升機械設計生產過程中的工作效率和便利程度，數控技術能夠被運用在機械設計和生產的每一個環節中發揮自身價值，但是數控技術的加入使機械設計制造全過程相比于以往增大了一定的難度，在實際操作過程中就相應地對操作人員提出了更高的要求，工作人員要具有熟練的操作技能，掌握新的數控運用知識以及生產責任心與耐心，這樣才能充分發揮數控技術的利用價值，避免機械設計生產過程中的誤差與缺陷。因此在這一方面，數控技術運用屬于高端技術，一般在大型機械生產制造企業會采用這一技術進行生產流程的改進，對于我國大多數的中小企業數控技術的運用似乎為時尚早。大多數時候，數控技術可以運用的部分還是由人工進行代替操作，從宏觀角度說這對我國機械設計的水平增長有一定的負面作用。在未來，研究人員要積極找尋數控技術的運用渠道，增加數控技術在具體操作過程中的簡便性，提高普適性，突破國外對核心技術的壟斷和封鎖，針對我國國情和工業生產實際情況探尋核心技術，彌補我國在傳統機械設計制造領域存在的缺陷。

6 機械設計制造中自動化技術應用的要點

6.1 機械行業發展的前提條件

機械行業發展過程中，自動化技術是機械行業的核心資源。因此，當前機械企業的發展需要不斷提升設備的準確性，并將其技術優勢擴散到機械企業的其他功能中，把握機械企業生產中的準確性與嚴密性，實現對機械設備的優化。同時，自動化技術不斷優化現有設備的功能，能夠為企業的未來發展提供設備支持。因此，自動化技術是機械行業發展的前提條件。

6.2 提升企業的核心競爭力

現代機械制造技術的發展具有高效化和整體性特征。自動化技術在機械設計及自動化中的使用，需要在工作人員初步認識產品的信息后，利用該技術分析系統的整體性。首先，在提升機械企業市場競爭力的過程中，需要注重將自動化技術與計算機科學、生物仿真以及其他信息技術相結合，展現出系統化特點。其次，自動化技術應用的重點在于需要企業利用自動化技術提升核心競爭力，構建綜合化的運營體系，從而為企業的發展贏得有利空間。最后，當前企業在日趨激烈的市場競爭中需要進一步完善企業自動化技術，才能夠促進機械企業的現代化發展。

6.3 大力支持網絡信息技術融合

機械設計制造及其自動化要達到先進水平，與網絡計算機技術的發展關系密切。引入先進計算機技術能夠有效輔助設計，縮短繪圖時間，同時使得設計生產過程更加透明，每一步都有章可循，實現產品從設計到量產的全程監控，及時發現產品缺陷并進行修正，有效保證了產品整體質量，在提高產品精度的同時，全面提升了工業利用效率。生產過程中還必須利用網絡技術輔助處理產生的大量數據，通過云端技術、大數據分析等，更高效地利用生產數據。網絡技術的應用為機械設計制造從業人員提供了便利，使得技術人員能夠在短時間內處理大量信息，實現了實時信息共享和信息資料的實時處理。從目前行業發展形勢來看，計算機網絡技術對于機械設計制造的輔助作用仍在不斷增強，如計算機建模和虛擬仿真等技術的大力推廣有力保障了機械產品的加工質量。

6.4 進一步落實綠色環?？沙掷m發展理念

長久以來，機械設計制造過程中產生的大量廢棄物造成了嚴重的環境污染問題，一定程度上制約了行業的發展。企業想要發展壯大，必須將可持續發展作為機械設計制造行業的核心理念。在材料選擇過程中，相關企業必須重視周邊生態環境的保護，嚴格按照國家相關規定處理生產廢料和生產廢水后再排放。短期來看，追求生態價值會使企業難以實現利潤最大化，但從長期發展角度來看，建立生態保護意識，可有效控制企業的生產成本，有利于企業的長久穩定發展。實現可持續發展，企業必須在科技進步中尋求自身變革。例如，在生產設計過程中引入計算機虛擬仿真等技術，對于提高產品精度、降低產品廢棄率等具有重要價值。此外，優化工藝和加大人才培養力度，以人才作為行業發展的基礎，才能真正實現企業穩定、高效的可持續發展。

6.5 安全化發展

因為我國之前大幅度追求經濟的發展，致使我們對自然環境產生了很大的破壞，這不僅影響到了人們日常生活，更嚴重的還會出現加速環境惡化現象。因此，我們要對環境保護充分重視起來。這就表明在機械制造領域中，更要具有一定的環保意識，在設計機械制造自動化過程中，也可以適當引入綠色環保理念，有效降低其對自然環境造成的污染。具體來說就是在設計機械設備的時候，就要以綠色環保為理念進行設計，不但要考慮到經濟效益，更要保持全局觀，同樣考慮到設備效益，進而設計出真正綠色環保的產品。首先在選擇材料的時候，除了要盡可能運用綠色環保材料外，還要適當回收跟二次利用各種廢棄物。其次針對生產環節來說，更要引入綠色環保理念，確保產品足夠“綠色”。最后在工藝的選擇上，也要選擇綠色環保式的生產工藝，有效管控其對自然環境造成的污染等問題。

7 結論

綜上所述，隨著自動化技術的不斷發展，其在我國機械設計制造領域發揮著重要作用。本文分別列舉了自動化技術的相關應用方向并對其作用進行了說明。在未來，我國機械設計制造行業向自動化方向發展是必然趨勢，有關研究人員要加強核心技術進一步研發，利用自動化技術提高機械設計生產水準，增強機械企業的綜合實力，推動我國綜合國力與競爭力的提升。