机械设计制造及自动化的设计原则与发展趋势(1)

阚梓源

摘 要：随着经济的发展，我国的机械工程的发展也有了改善。自动化技术及信息技术的发展使得机械工作不再是简单地重复，而是利用各种程序来完成智能化操作，实现了机械的智能化操作与维护，大大提升了机械工作效率与总体稳定性，在工作时能够更加精准地完成任务。以生化、电脑、通讯为基础的自动化设计与指令机构替代了人工，智能程序能够更好地完成检测、分析与处理等工作，自动化程度的全面提升有助于实现机械设计制造的可持续发展。

关键词：机械设计制造;自动化;设计原则;发展趋势

引言

19世纪，机械自动化技术出现并逐渐被应用到了冷加工领域，从20世纪60年代起，市场对自动化的需求显著提升。为进一步提升机械制造应用效率，增强制造灵活性，自动化技术开始进入至机械制造领域，并出现了适用于机械制造的相应自动化技术，设备。计算机技术的高度发展，通讯技术与电子技术的进步，逐渐让计算机取代了人工操作，赋予了制造系统自动化运作特性，可以自动完成检测、信息处理，并在这一基础上作出判断，进而达到对设备的控制，并可从制造特定机械部件，制造出多种机械产品。

1机械设计制造及自动化的设计原则

1.1有效满足设备需求

机械设备的设计与制造是为了更好地满足人们的使用需要，特别是工业生产，对机械设备的效率与可靠性都提出了较高要求。不同产品的核心竞争力与主要工作目标是不同的，例如车床，必须在短时间内完成高精度零部件的加工，因此，在机械设计环节必须要充分考虑到用户对机械的使用要求，明确机械的具体应用环节，准确把握机械设计的主要目标与研究方向，确保产品在制造和生产后能够较好地实现其应有功能，以满足用户的不同需求。

1.2保证机械操作简便

传统机械在投入使用后往往需要操作人员通过复杂的程序和方式进行控制，这对于机械的使用和维护都提出了较高要求，精度控制和品质控制的难度也大大提升。人性化设计考虑的缺失导致传统机械设备占地面积较大、操作步骤复杂、后期维护检修不易等问题普遍存在，而机械设计制造及自动化的引入则能够将机械的各种功能进行有效整合，有效减少了产品使用的难度，使机械操作更为简便。

2机械制造自动化技术的意义

2.1有利于增进企业的经济效益

在机械制造领域引入自动化技术，不仅可以大幅降低企业制造成本，还节省了单位时间内的人力、财力支出与损耗。此外，自动化技术的应用，保障了产品的稳定性与质量，有助于增强企业在市场中的竞争力，为拓展市场，赢得更大的经济效益提供了有利条件。

2.2提高了机械制造的运行效率

市场对机械制造也开始提出了更多的要求，经由自动化设备与技能的应用，促使机械制造的效率有所提升，可以令机械制造的性能有所提高，进而达到社会工业和经济发展的现实要求。

2.3有利于推动机械制造技术的创新

机械自动化技术是计算机技术发展的一个重要成果，符合社会信息化快速发展的诉求。计算机技术上的进步与新技术的出现，都可能引起机械制造自动化技术的优化、改进，更好地将新的思想模式与自动化技术结合，提升人们的视野，推动技术革新。

3自动化技术未来的发展趋势

打造环境友好型社会，推动资源节约型社会建设，都需要机械制造和设计中对资源进行科学的利用，使得通过这些资源能获得最好的效益，同时也降低对自然环境的影响。自动化技术中也需体现环保性，如创新技术，对废物进行合理的回收和利用。此外要把能源的消耗控制在一定的区间内。（1）设备与控制系统的结合。在机械制造企业中，为了保证机械制造的各个设备都能够在自动化控制下进行相关的运行工作。因此，将设备与同一个系统进行连接对于企业而言是十分必要的，这也是保证自动化技术在行业中能够发挥更大的优势。在现代机械制造行业中，针对市场的不同需求，企业需要进行不同的产品制作。为了保证这些产品的质量和生产速度，将设备与计算机的主控系统进行连接，能够保证系统针对不同的产品，在不同的设备上进行相关的操作和运行，保证在自动化控制下进行相关的产品制作。（2）机械设计制造及其自动化技术的智能化发展和自动化发展。诚然，我国目前科学技术水平已经能够在企业中实现自动化生产，但是自动化过程仍需要有人工的监督与操控。在未来行业中，人工操作的环节会越来越少，人工操作人员需要到企业工厂进行操作的环节也越来越少。自动化技术应当能够实现针对不同产品的分析以及设计，并且在产品的生产全过程实现智能化把控和自动化运行。（3）机械设计制造及其自动化技术的绿色化生产。在我国现代的生产企业中，许多企业在生产过程中都有污染物的排放，对我国目前的环境是一个极大的污染。但是在自动化技术应用后，能够最大程度地利用资源，并且对于污染物实现集中控制和管理以及回收再利用，保证工厂的绿色生产。数据是机械故障大数据诊断的基础，建立标准化的大数据库对于诊断而言非常重要。获取、存储、传输是大数据库建立的主要依据，企业可以长期对数据进行监测并从中获取最有效的数据。机械数据的规模非常庞大，数据来源多样而分散，非常容易受到各种因素的干扰。针对大数据的特点，数据收集与处理必须要通过可靠的数据传感与诊断来实现，可通过多元信号的重采样、尺度与维度控制来实现信号的意志。机械设备的故障往往蕴藏于数据之中，可通过数据驱动信号解析来准确获取数据的典型特征，并从中提取机械故障，这样才能更好地发挥出大数据的价值。大数据下的智能诊断离不开深度学习，可通过深层次学习构建深层模型。

结语

随着我国科学技术的发展，机械制造及其自动化技术会越来越成熟，在行業中的应用也能够提升整个行业的生产效率，为整个行业带来巨大的经济利润。对于具体的机械制造企业而言，自动化技术取代了传统的人工操作，能够为企业节省更多的人工成本，提高企业的经济利润，保证企业在国内与国际市场中抢占更多的市场份额，推动企业完成现代化转型，并向健康稳定的方向不断发展。

参考文献

[1] 何楠.机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用分析[J].山东工业技术，2016，（07）：148-149.

[2] 梁喜佳，张洪伟.浅析机械设计制造及其自动化的特点与优势及发展趋势[J].科技创新与应用，2016，（06）：126.