提升机械设计制造及其自动化的有效路径分析

张鑫 冯清

（江苏联合职业技术学院南京工程分院，江苏 南京211100）

1 机械设计制造及自动化概述

机械设计制造、自动化是机械设备制造行业的主要内容和工序，指的是机械制造企业设计研发机械设备，或者根据现有的设计制造设备，并且通过技术改进实现机械设备自动化的过程。

1.1 机械设计制造及其自动化的特点

机械设备自动化具有三大特点：①节能：自动化设备减少人工操作，依靠电脑和控制器实现对设备的精确控制，能够显著降低人工操作带来的误差和能源损耗，并且将机械设备保持在合理的输出功率，节约电源。②安全。如果生产中存在问题，自动化的工艺体系可以自动关闭设备进行处理，分析当前故障，并采取实际措施加以解决，减少生产事故的发生率。③适用范围广。传统的机械设备主要用于工业建筑，而现代机械的设计与制造及其自动化不仅将创新生产技术，还将促进其他领域的技术变革。它在不同行业中都有广泛的应用，例如，医疗设备的生产。

1.2 运用原则

机械设计和制造技术及其自动化具有很强的科学性，有必要最大限度地确保能源的有效利用。在落实机械设计和制造及其自动化时要对相关技术进行合理的改进和优化，以保证技术的准确性，在一定程度上提高效率，促进技术的不断进步，带动我国机械工程向更全面的发展。

2 机械设计制造及其自动化过程中存在的问题

2．1 缺乏足够的研发力度

机械设备自动化技术的研发一直是我国机械设计领域内的重点研究内容，但是受限于我国现代工业的发展历程较短，工业基础相比起工业革命国家而言较为薄弱，在很多的核心技术和设备上，仍旧需要从国外进口，自主研发能力较差，所以我国的机械设备自动化缺乏足够的研发力度，再加上我国经济模式的转变，企业将更多的资金用于优化生产过程和管理结构上，工业企业对科研的投入较少，所以进一步加剧了研发力度不足的问题[2]。

2．2 较低的自动化技术

自动化技术不仅仅局限在机械设备制造领域，主要是计算机领域的研发成果，现代自动化技术基本上都是通过传感器和计算机控制算法来实现，而国内对相关计算机算法的创造还有很大的不足，自动化技术发展水平不足，所以导致了机械设备自动化能够使用的控制系统和方法有限，自动化水平并不乐观。

3 提高机械制造和自动化水平的策略

3.1 运用先进的计算机技术

今天的技术改革在推动我国社会主义经济高速发展的同时，也促进了我国计算机技术的发展，并且极大地拓宽了计算机相关技术在我国的发展前景，更能够应用于人们生活和生产的各个方面。机械设计制造过程中科学地使用计算机技术来实现自动化可以提高机械设计制造的整体水平，同时也能够确保机械设计和制造及其自动化制图工作可以更加准确。此外，计算机技术与机械制造业的有效集成可以很好地实现资源共享。

3.2 满足对机械的功能需求

机械设备自动化的目的是优化机械设备的功能，提高设备的使用效率，而机械设备本身是具有针对性的，是针对某一个生产环节而研发使用的设备，所以机械设备自动化也需要满足机械的功能需求。值得注意的是，机器的性能取决于机器的内部结构，因此要注重生产产品的结构设计，以满足不断增长的社会需求。

3.3 自动化、智能化相结合

生产技术相对单一是长久以来机械设计制造模式的弊端之一。与此同时，尽管数控技术比较完整，但自动化和智能化水平依然很低。在部分发展水平较低的地区，先进的智能化及自动化技术尚未落实开展，无法跟上经济发展地区的智能化标准，造成区域之间机械制造业发展的严重失衡[3]。导致不均衡发展的原因在于落后地区难以承受更高的情报成本。但是如果要更深层地提高产品性能和提高加工制造效率，则只能采取自动化、智能化高效融合的手段，然后更彻底地开发机械生产制造和设计的自动化，以此来促进企业进步和社会经济发展。

3.4 弘扬业内良好的竞争理念

当下，由于社会的发展，对机械设计生产制造的自动化程度提出了更高的要求，这也刺激了国内部分机械制造产业的综合发展。在这种背景下，各机械工程公司之间的竞争也在加剧。在技术改造过程中，行业内部要积极弘扬正确的竞争理念，使企业之间保持良性的竞争关系，让企业之间通过技术和人才正当竞争，合理竞争，彼此以研发新的机械设备作为竞争的主要目的，这样就能够实现整个行业机械设备的有效发展进步。

3.5 坚持贯彻绿色环保可持续的发展理念

机械设计加工及其自动化过程中，要尽最大努力减少污染，最大限度地节约能源，充分挖掘生产设备的性能潜力，力争达到最高的生产效率。另外，在制造产业最开始的选材环节一定要严格把关，不要过于追求更低的投资，而应当更加注重选材的环保和质量，按照国家的相关环保标准，落实好环境保护的政策方针，提高企业职工的环保意识，走好企业的发展之路和国家的可持续发展的“大路”。

4 机械设计制造及其自动化的发展趋势

4.1 网络化

“互联网+”是新时代发展的主流趋势，目前我国的互联网技术已经渗透到社会生产生活的方方面面，机械设备设计制造和自动化也不例外，但是目前机械设备的网络化程度还并不是很高，只能实现网络控制设备，还没有建立起整个厂区内的机械设备全线联网，实时联网监控设备运行状态，所以在今后的发展中，机械设备设计制造及自动化的网络化程度会不断加深，互联网在机械设备制造中的作用会越来越大。

4.2 机电一体化

机电一体化指的是将机械设备与微电子技术结合起来，利用计算机和微电子单元实现对机械设备的高精度和高自动化的控制，从而提高机械设备的控制准确性，提升机械设备生产效率。机电一体化是未来机械设备设计制造和自动化发展的主流趋势，也是国家重点打造的行业发展方向，机电一体化需要更多的人才投入和研发成果，这也是当前高校开设机电一体化专业的重要原因。

4.3 模块化

模块化指的是将机械设备按照其功能的不同，划分为若干个模块，并对每个模块实施单独的建设和管理，机械设备模块化也是未来发展的重要方向。模块化有两个好处，第一，能够减少设备型号不匹配的问题，通过模块化，将每个单元模块区分开来，每个单元模块的适配率提高，就能够有效降低因为不同厂商生产的设备零件不同而导致不适配的问题，当设备出现故障，只需要更换对应的单元模块，而不需要对整个设备进行大修或者替换。第二，提高设备运行质量，模块化管理更加精细，对每一个模块单元进行管理，所以监控的内容更加全面，管理更加细节，能够保障设备的正常高效运作。

5 结语

机械设计和制造自动化已成为我国机械制造业发展的新方向，对于工业企业和设备制造企业具有重大的影响作用，为了进一步提高机械设备自动化的建设，需要加强计算机对高新技术的应用，学习国外的先进生产技术经验，实现机械设计制造的自动化和智能化，以满足社会生产需要和时代发展的要求。