基于机械设计制造及其自动化未来发展方向的探究与思考.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2023 年 12 月 24 日 作者简介：黄智权（1992），男，汉族，江西南丰人，大学本科，工程师，研究方向为机械设计制造。-36-基于机械设计制造及其自动化未来发展方向的探究与思考 黄智权 中铁十一局集团桥梁有限公司，江西 鹰潭 335000 摘要：摘要：在经济与科技水平不断提升的背景下,我国各个领域中的相关行业为了提高自身的生产效率以及产品质量,逐渐提高了自身对于各种机械设备的要求。在整个工业领域中,机械制造是保证工业产业顺利发展的重要基础内容。随着现阶段工业生产技术的进步与发展,机械制造及其自动化发展为强化机械设备应用的可靠性、稳定性以及自动化水平奠定了良好基础的同时,也为推动工业生产制造工作整体的效率与质量提供了有力的依据。本文将以机械设计制造及其自动化优点为着手点,对机械设计制造及其自动化发展方向进行浅显的分析。关键词：关键词：机械设计制造；自动化；未来发展方向 中图分类号：中图分类号：F42 0 引言 随着工业化的不断发展,传统的机械制造技术已经不能满足现阶段的生产制造需要,工业生产企业必须进行改革,提高自身的生产制造能力,才能更进一步的推动机械设计制造及其自动化的进一步发展,因此,工业企业应当利用自动化技术的特点和优势提高机械生产的水平。为了工业企业的稳定发展,可以把高新技术有效的运用到其中,着已经成为了机械设计制造人员的必须工作。1 机械设计制造与自动化的发展背景 当前时代发展十分迅速,使得科学技术得到了不断的创新与改进,这也使得机械设备开始与自动化技术进行结合,并且逐渐替代了传统的手工制造技术,工业生产的工人在面临技术革命转型升级的巨大压力之下,需要对电脑的操控进行掌握与了解,只有这也才能够让自动化技术充分的发挥出作用。对于自动化模式而言,能够对企业生产效率进行相应的提升,并且还能够对产品的质量进行相应的保障,这也使得自动化技术在未来拥有着无限的可能。然而对比传统机械制造行业的发展情况,不断需要大量的劳动力,并且在生产过程当中,每个环节都需要工人进行操控,所有由于较多的环节使得误差情况经常性的发生,并且还因为人的劳动能力十分有限,随着时间的推移,就会导致劳动效率开始下降,从而使得生产力也跟着降低1。除此之外,传统机械设计在对精细产品进行生产的时候,很容易受到人为的干扰,这也就使得产品无法满足现代化施工技艺的要求,也正是因为人为操控的影响,比如人工设计、人工操作等,使得设计出的产品合格率较低,然而工业生产行业在自动化技术与机械设计等多种学科结合的新型技术的影响下,使得传统机械设计已经无法在满足生产企业发展的需求,逐渐被更可靠、更高质量、更加低耗的技术模式取代,同时在自动化技术当中,计算机技术、信息技术、传感器等应用也为机械设计与制造提供了支持。2 机械设计制造与自动化的设计理念 2.1 信息共享理念 机械设计制造及其自动化系统的出现可以充分满足人们对自动化的需求,而且该系统具有传递信息和能量的功能,这是人们获取所需信息的主要途径。机械自动化系统的整个制作过程都具备这一要求,它将生产产品与技术融为一体,形成一个较完善的系统。机械自动化系统中主要包括机电一体化技术、机电一体化产品两个方面。同时,在该系统当中也具有设计与制造性能,可以更好的满足人们的需求,而决定其功能的主要因素是其内部的有机结构。2.2 不断创新理念 创新理念是机械自动化设计的核心。经济市场当中的各种机械产品都有自身的特性。随着我国技术的迅速发展,创新机械自动化技术可以推动自动化技术中国科技期刊数据库 工业 A-37-在市场上的地位、扩大自动化机械产品的占有比例。随着对科技的深入研究,机械设备的功能会越来越完善。因此,机械设计制造技术在发展过程中是离不开科学技术的,在科学的基础上加大创新力度,促进机械设计制造技术进一步发展。3 机械设计制造及其自动化技术的应用优势分析 3.1 优化资源利用 机械设计制造是一项传统的技术方式,其自动化技术的发展是相对于传统技术来说的,而自动化技术的应用是在传统认人为操控,手工操作的技术上,极大地提升资源的利用效率和质量,加强产品的质量施工,极大地优化人力资源、物力资源的应用,减少人工和人力的生产和使用,加强规范化地管理,在实现自动化生产和管控过程中,才可以极大地优化资源的利用效率,避免资源的浪费,节约技术应用成本。3.2 提高机械生产效率 为了满足当前工业生产需求,机械设计制造及其自动化逐渐成为首要的发展方向,在这一过程中,为了更好的提高工业制造效率与产品质量,其首先要提高机械生产效率。在以往传统的机械设计制造工作中,绝大部分的操作是以人工为主,但也正是因此,时常会出现因操作失误而降低工作精确度的情况出现。反观自动化的机械设备,在应用自动化机械设备期间,不仅可以有效避免上述问题的出现,其还能在保证成产质量的基础上,提高生产任务的精确性与速度2。可以说自动化机械设备的应用,不仅减少了相关工作人员的工作压力与生产成本投入外,其还充分提高了整个机械生产的效率与产品质量。3.3 提升机械生产安全性 在以往传统的机械设计制造中,时常会出现人员操作不当、安全防护措施不到位等问题的出现,因此导致实际的机械制造工作中经常会出现大量的安全事故。随着机械设计制造自动化水平的提升,相关劳动力得到了解放,在一定程度上避免了因人为因素对工业生产效率与质量带来的影响。在实际的自动化机械应用期间,相关工作人员仅仅需要远程操控相关工作,便可实现对质量的有效控制。可以说,机械制造及其自动化的出现,不仅在极大程度上保证了工作人员的生命安全,同时还为保障整个工业生产流程的安全提供了有力的依据。3.4 控制生产成本 绝大部分工业制造产业经营生产过程中是以获取经济效益与社会效益为目标的。为了进一步实现上述目标,企业需要对生产成本进行有效的控制,尤其是对于其中机械设计制造以及机械设备使用等方面投入成本的控制。随着机械设计制造及其自动化水平的提升工业制造产业中,机械设备,制造效率,以及制造精准度在一定程度上得到了有效的提升外,其还在一定程度上减少了废料的产生。由此可见机械设计,制造及其自动化能够对工业制造产业的生产成本进行有效的控制与节约。另外,在相关操作设备生产过程中,其生产效率以及生产质量的提升,不仅有效保证了产品质量,还在极大程度上提高了产品价值,进一步为提高相关产业经济效益提供了有力的依据。3.5 适用性与可持续性相辅相成 由于实际的机械制造业工作环境较差,一旦在任何环节都采取人工操作的方式,不仅会对操作人员的身体健康,造成严重的损害,还会导致整体生产效率下降。为此,机械设计制造及其自动化技术的应用,可以有效降低人类对生产环境的依赖程度,进而为后续产品制造工作的顺利开展提供有力的支撑。在制造业生产效率制约条件中的环境因素得到有效改善的基础上,机械设计水平以及制作水平便会逐渐得到有效的提升。4 机械设计制造及其自动化未来发展方向 4.1 机电一体化 机电一体将机械设备与计算机技术结合到了一起,利用现代科学技术当中的微电子技术、机械制造技术、电工技术等综合性的技术方式,以推动机电设备和计算机技术的共同性发展,尽最大程度发挥机械设备的优势。4.2 模块化 机械设计制造及其自动化向着模块化方向发展的优势在于其可以快速生产制造出满足社会中各个产业对于不同机械制造产品的需求。现阶段,虽然我国拥有很多家机械制造企业,这些企业可以生产出各类机械产品,满足社会各界的需求,但是即便是同一种机械产品,不同企业生产,最终产品也会存在一定的差异。究中国科技期刊数据库 工业 A-38-其原因是因为机械产品的生产制造过程较为复杂,一旦生产制造过程中的某一个环节出现一丝偏差,就容易导致最终生产出的产品与其他同类产品之间存在较大误差,导致彼此之间无法互相使用,尤其是生产制造具有电气接口、动力接口等接口的机械产品更是容易出现这类问题3。所以,在今后,就需要进行模块化生产,这样可以进一步地提升生产效率,同时也能提升同类型产品之间的共通性。此外,实现模块化生产制造后,产品在某一方面所具有的优势也能更加凸显。这样在市场不断发展的过程中,即使这一类优势不再显著,机械制造企业也能更有效地进行针对性改进,为机械自动化产品的技术创新提供了条件,同时也为推动整个机械制造业的发展提供了有利基础。4.3 智能化发展 在机械设计制造及其自动化未来发展中,智能化是必然的趋势,也是机械产业自动化生产的重要标志。智能化的发展将智能技术、计算机技术、运维学等等结合到了一起,对人类的思维进行了模拟,并促使其具有逻辑思维、判断和推理能力。智能化的发展促使机械设计制造设备具有了更加丰富的功能,并逐渐地替代了人类从事一些危险性和负担重的工作,这不仅可以保证机械生产的安全,也极大地降低了人工事故发生的可能性。在未来智能化将是机械设计制造及其自动化发展最为广阔的前景,但是需要做好知识产权保护工作。4.4 绿色化发展 虽然经过多年的发展,人们的生活水平得到了质一般的提升。但是随之而来的则是环境所遭受的严重破坏以及可用资源的不断减少4。越来越多的人开始意识到保护自然资源以及生态环境的重要性,诸多行业都在闲着绿色环保方向发展,自然,机械设计制造及其自动化也应当跟随时代发展的潮流,向着绿色化方向发展。而机械设计制造及其自动化的绿色化方向发展就意味着机械产品设计时所应用的原材料应当更加绿色无污染,产品制造过程中应当减少有毒有害等污染物的排放,同时生产过程中所产生的各种边角料等废弃物以及报废的残次品也应当实现循环利用,以实现资源的节约以及循环利用。此外,机械制造设备的能耗率应当适当降低,这样方可满足可持续发展理念的相关需求。在经济以及技术的发展之下,绿色环保;理念逐渐地深入人心,绿色产品得到了更多人的认可,所以未来绿色化将是机械设计制造及其自动化发展的主要趋势。绿色化的产品指的是无公害,对人体和环境没有危害的产品,所以在以后食品行业、工业行业等等都要向着绿色化的方向迈进,这样生产出来的产品才更具说服力,才能够在市场竞争中更具优势,从而提升产品的产能力和竞争力。4.5 微型化发展 随着科学技术的不断发展,应用这些科学技术的生产工具以及相关产品的外观以及体积都会发生大幅度地改变,且总体上都会呈现出外观更加精致、美丽,体积更加小巧这种发展趋势,例如电子计算机从最初与房屋体积等同,发展至如今方便携带的笔记本电脑。由此可见,今后的机械设计制造及其自动化向着微型化方向发展也是一种必然的发展趋势。以往的机械制造业所涉及的设备之所以体积难以缩小,究其原因是受到了原料供给、零部件精细度等多方面原因的限制,以至于机械设计制造及其自动化在微型化发展道路上进展缓慢。但是如今,随着更多先进技术的诞生与应用,机械制造业所生产的产品的体积以及精密度正在不断提升,设备的体积也在不断缩小。在今后的若干年间,随着各种技术的发展完善,机械制造设备必然会进一步向着微型化方向发展,在此过程中,这些设备的操作便捷性、灵活性以及资源的利用效率都会得到大幅提升,整个机械制造业也将得到进一步的发展。4.6 虚拟化发展 机械设计制造及其自动化是基于自动化技术、计算机技术以及其他技术而诞生的一种全新的技术。而这可以为虚拟技术的应用奠定良好的基础。因此在未来,机械设计制造及其自动化向着虚拟化的方向发展是必然的发展方向之一。当其向着虚拟化方向发展之后,机械制造业的相关技术人员以及操作人员便可不用在产品设计制造现场完成对各类产品的设计、生产与加工,而是在虚拟技术的辅助下,将实际的设计生产制造过程转换为虚拟操作,在相关设备正式投入使用前,可以通过对虚拟环境的线上操作与控制,完成相应的操作实验流程,并在此过程中得出实际操作过程中所涉及到的相关数据以及相应的影响因素,并通过对虚拟环境的调控,完成相中国科技期刊数据库 工业 A-39-应的修改,直至满足预期要求5。这种虚拟操作可以有效地降低产品设计、生产、制造及修改过程中所花费的时间、人力、资源成本,同时也能提升设计与制造过程中的安全性。这对于机械制造企业以及整个行业的进一步发展都十分重要。5 结束语 综上所述,机械设计制造及其自动化未来发展方向主要集中在智能化、网络化、虚拟化、微型化、模块化、绿色化等多个方面,而提高机械产品的生产质量,降低产品能耗是自动化发展的最终目标,必须要依据自动化发展来实现。本文结合机械设计制造的优势,对未来机械设计制造及其自动化发展趋势进行了详细地分析,希望通过新型技术方式来推动我国机械产业的健康发展。参考文献 1罗强.基于机械设计制造及其自动化未来发展方向的探究与思考J.科学技术创新,2017(31):75-76.2王琪,胡海燕.基于机械设计制造及其自动化未来发展方向的探究与思考J.电子世界,2014(16):93.3黄星森.机械设计制造的数字化与智能化发展前景分析J.内燃机与配件,2021(02):167-168.4梁启东.机械自动化设计与制造存在的问题分析与对策思考J.内燃机与配件,2021(01):146-147.5郭穗浩.我国机械设计制造及其自动化的发展方向J.装备制造技术,2022(06):268-271.