提高机械设计制造及其自动化的有效途径

梁振辉

（珠海华冠科技股份有限公司，珠海 519000）

1 机械设计制造及其自动化的相关概念、发展现状和发展趋势

1.1 机械设计制造及其自动化的概念

机械设计制造及其自动化是一门重要学科，对推动各行各业的发展具有重要意义。它整合了各个行业对机械设备的需求，以实际生产需求为研发导向。从设计制造到量产，一台机械设备的诞生融合了计算机技术、机械技术以及自动化技术等[1]。它以机械设计理论为基础，以先进设计理念和可续发展为根本，攻坚克难，解决相关技术领域的难题，促进了相关领域的快速发展。机械设计制造及其自动化的发展，不仅推动了社会行业的变革，还提高了企业的工作效率。目前，我国机械设备已逐步实现自动化，解放了劳动力。未来，机械设计制造及其自动化的发展必将朝着自动化、智能化以及人性化的方向发展。

1.2 我国机械设计制造及其自动化的发展现状

我国机械设计制造及其自动化行业起步较晚，与发达国家相比还存在一定的技术差距。新型网络技术如大数据分析处理等，在机械设计制造及其自动化行业的应用还不够完善，难以做到精确把控。机械设计制造数据的保存分析、建模等还有待进一步提升。在实际生产工作中，机械装备也面临着一系列难题，如破坏生态环境、设备性能更新慢、维护成本高等[2]。由于面临的问题多样且解决难度大，实际生产过程中更倾向于进口国外设备，导致我国机械设计制造行业发展缓慢。

1.3 我国机械设计制造及其自动化发展趋势

1.3.1 机械智能自动化

我国近些年的高速发展与人口红利关系密切，但如今市场劳动力逐渐老龄化，成为制约发展的问题之一。实现机械智能自动化是为了减少人力劳动。利用计算机技术，机械设备能够简单模拟人类大脑，对指令做出反应。配备智能自动化机械设备，能够进行系统维修和故障诊断处理。图1是一种基于一维卷积神经网络的机械智能故障诊断流程，建立在卷积神经网络运算基础上，能够完成高效的故障诊断。利用神经网络等进行深度学习，大大提高了机械智能化程度，在节省人力资源的同时，消除了人工误差。它出色的学习能力和更新能力，使得工程实施更加便捷，机械设计及其制造过程更加高效。

图1 基于一维卷积神经网络的机械智能故障诊断流程

1.3.2 生产绿色节能化

在以往生产过程中，机械制造高污染高排放的作业方式给生态环境带来了严峻挑战。随着绿色环保和可持续发展理念的普及，机械制造行业将这种理念应用于企业生产实践，严格把控材料消耗和资源的使用情况，管理机械设计制造生产情况，通过综合考量实现可持续绿色环保生产。

1.3.3 制造人机交互化

机械设计制造及其自动化要保障人与机械能够顺利互换关键信息。在实际操作过程中，机械设备应当及时储存信息，以便后续维修工作的顺利进行。当员工操作机械时，设备应当实现步骤的自动存储。这样不仅有利于通过大数据分析实时跟踪操作情况，也有助于操作人员通过不断回顾修正设计中存在的缺陷，使得机械设备真正实现自动化。图2是一种包机控制系统的人机交互界面图。

图2 包机控制系统人机交互界面

2 提高机械设计制造及其自动化的有效途径

2.1 加大资金投资力度

我国机械设计制造及其自动化水平不高，相关企业与国际先进发展水平存在差距。想要在短期内弥补发展的缺陷，必须积极引进国际先进技术，吸引相关从业技术人才，加大投资力度，以全面提升机械设计制造及其自动化技术的水平，同时提高技术人员薪资福利待遇，吸引并留住高质量技术人才[3]。机械设计制造及其自动化行业的发展，最终要落实到技术人才。只有突出人才地位，不断增强机械设计制造及其自动化行业的创新，才能真正实现行业的可持续发展。

2.2 大力支持网络信息技术融合

机械设计制造及其自动化要达到先进水平，与网络计算机技术的发展关系密切。引入先进计算机技术能够有效辅助设计，缩短绘图时间，同时使得设计生产过程更加透明，每一步都有章可循，实现产品从设计到量产的全程监控，及时发现产品缺陷并进行修正，有效保证了产品整体质量，在提高产品精度的同时，全面提升了工业利用效率。生产过程中还必须利用网络技术辅助处理产生的大量数据，通过云端技术、大数据分析等，更高效地利用生产数据[4]。网络技术的应用为机械设计制造从业人员提供了便利，使得技术人员能够在短时间内处理大量信息，实现了实时信息共享和信息资料的实时处理。从目前行业发展形势来看，计算机网络技术对于机械设计制造的辅助作用仍在不断增强，如计算机建模和虚拟仿真等技术的大力推广有力保障了机械产品的加工质量。

2.3 进一步落实绿色环保可持续发展理念

长久以来，机械设计制造过程中产生的大量废弃物造成了严重的环境污染问题，一定程度上制约了行业的发展。企业想要发展壮大，必须将可持续发展作为机械设计制造行业的核心理念。在材料选择过程中，相关企业必须重视周边生态环境的保护，严格按照国家相关规定处理生产废料和生产废水后再排放。短期来看，追求生态价值会使企业难以实现利润最大化，但从长期发展角度来看，建立生态保护意识，可有效控制企业的生产成本，有利于企业的长久稳定发展。实现可持续发展，企业必须在科技进步中寻求自身变革。例如，在生产设计过程中引入计算机虚拟仿真等技术，对于提高产品精度、降低产品废弃率等具有重要价值[5]。此外，优化工艺和加大人才培养力度，以人才作为行业发展的基础，才能真正实现企业稳定、高效的可持续发展。

3 结语

机械设计制造及其自动化的不断发展对国家来讲具有重要的战略意义。随着时代的进步，各种新型技术不断兴起，为机械设计制造及其自动化发展提供了契机。目前，智能化和可持续发展已成为机械设计制造及其自动化新时期的发展目标。本文简述机械设计制造及其自动化的概念，阐述我国机械设计制造及其自动化的发展情况，展望其未来发展趋势，论述机械设计制造及其自动化的优点，并针对发展现状提出了提高机械设计制造及其自动化水平的有效途径。一是加大资金投资力度，引进并发展先进技术，吸引技术性人才；二是积极促进网络技术在机械设计制造及其自动化领域的应用；三是坚持以可持续发展理念作为企业核心理念，贯彻绿色环保的建设理念。未来机械设计制造及其自动化技术的应用空间将更加广阔，行业竞争也将更加激励，将不断推动机械设计制造行业健康发展。