浅论机械化设计与自动化技术的关系

巨雷勋

【摘 要】机械工业作为我国国民经济的支柱产业，紧随科学技术的进步而前进。机械设计从传统意义上的设计者根据已有的经验和专业知识进行产品的设计。但因其耗时长且效率较低，对专业人才和技术水平要求较高，而面对日益更新的科学技术，更新原有技术缓慢，无法快速将先进技术应用于生产设计当中，成为制约机械工业发展的顽疾。自动化技术将技术科学与自然科学有效结合，并将实际生产实践中的技术经验作为指导，努力将自动化技术与机械化设计完美结合，从而提高机械化设计能力，使机械化设计的效率大大的提高，减少设计者的劳动时间，节约人力、物力资源，同时对专业人员的技术水平要求也可降低。本文将重点讲述机械设计与自动化技术的现有水平以及二者的关系，并将提出改善现有机械设计水平的方法。

【关键词】机械工业；机械设计；自动化技术

自动化技术从起初应用到的机械冷加工，如机床加工，发展到今天的柔性制造系统；从原有的输入数据，发展到现在的智能自动加工。自动化技术的飞跃为我国的制造业带来新的希望，机械制造业将进入一个新的时期。而现有的机械化设计水平难以为其发展提供强有力的保障，从而需要提升机械化设计水平，将自动化技术融入机械化设计中，全方位，多角度，多层次，真正地实现自动化机械化设计，实现机械化设计的高速化，高效化，全能化，绿色化及普及化。并利用现有计算机及电子产品对机械化设计过程进行升级，改善现有机械化设计条件，为实现自动化机械化设计积累相关经验，打好坚实的基础。

1.机械化设计与自动化技术的现状

1.1机械化设计的发展现状

机械化设计在机械工程中举足轻重，通常设计成本占到整个产品成本的7%-8%，但却几乎决定了整个产品的制造成本。机械化设计根据实际需要，设计各种零件，从零件的材料、形状、结构、运动方式及承能力等方面，设计出满足使用要求的零件，同时达到形状优化、结构优化，污染最少化以及生产成本最低化等。而在设计过程中，通常是根据已有的设计手册，相关的经验公式，作为设计的依据，同时计算零件在使用中所受的力，力矩等，通过数学，物理模型对其进行分析。这些都是现在机械化设计中通常使用的最基本的方法。最新的机械化设计已通过电子计算机软件通过模拟实际环境情况，对零件进行设计并通过模拟仿真对零件进行仿真检验，同时与优化设计零件进行对比，达到模拟仿真设计的水平。已经可以对结构复杂的产品在设计时运用有限元分析方法对其结构及边界进行分析，以确保产品的稳定性；将概率随机变量引入产品设计，对提升产品质量的可信度，使产品质量更加稳定，更加有保障。

1.2自动化技术发展现状

自动化技术从起初的借助风力，水力，畜力等方式，以解放人类的体力劳动的目的， 发展到运用数字管和晶体管制造出大型计算机从事繁杂的计算，到现在的全自动生产线以及无人化工厂。自动化技术的发展有多方面的原因，但其最为重要的是工程控制及检测原件及技术的飞速发展。诸如微型电子计算机，单片机等电子设备的普及和快速发展，为自动化技术的发展提供了不竭的动力。自动化技术的发展紧随计算机等电子设备的更新换代。从原来的模拟系统，到自适应系统，再到遥感，遥测技术，时至今日，智能系统已经成功应用到机械制造中，进行复杂及难加工零件或设备的生产加工或组装。

2.机械化设计与自动化技术的关系

2.1机械化设计为自动化技术提供基础保障

在自动化技术的应用中，需要相关的零件及检测装置等设备，而这些设备的无一例外都需要机械化设计，应用到现有的知识，研究、经验及相关理论，作为其能够最优生产的安全保证。倘若没有机械化设计，在实际中自动化技术设备就没有理论上的安全保障，及理论上的安全范围，自动化技术的发展就缺少了理论保障，更谈不上快速发展。建立健全现有机械化设计系统，完善现有理论及研究知识，对相关经验公式，及经验数据进行整理及总结，建成机械化设计系统，并对其不断完善，是对自动化技术发展的真正保障。

2.2自动化技术为机械化设计提供发展平台

自动化技术发展到今天，在实际生活中广泛应用，小到家用全自动化洗衣机，大到航天宇宙飞船。与先进科学技术的完美结合，是自动化技术发展的关键所在。借助自动化技术的平台，将机械化设计与先进科学技术结合，将会为制造业带来新的契机。通过自动化技术的人工智能系统，将机械化设计系统搭建到自动化设计平台，只需根据实际要求，通过计算机的计算和人工智能系统直接将设计产品图形或实物展示，随科学技术进步并可对产品不断升级完善，更新。机械化设计得以实现自动化，快速化，简洁化，这些都离不开自动化技术的设备及理论平台。真正实现机械化设计的自动化，会成为人类发展发展史上的另一个辉煌篇章。这需要更多的科学工作者的不断努力，不懈追求。

2.3机械化设计与自动化技术相辅相成

美国人提出：“为竞争而设计”的理念，不难看出，面对当前竞争激烈的国际环境，拥有先进科学技术将会屹立于世界之林，成为竞争的筹码。当前的机械化设计水平已经显得太过粗略，满足不了快速化生产的需求。运用自动化技术，将设计实现自动化快速进行，效率将飞速提升，同时亦要兼顾设计质量，要建立起以自动化技术为基础，而机械化设计为本质保障的自动化设计系统，就需要有完善的机械化设计系统和先进稳定的自动化技术设备的完美结合，真正地保质保量的将设计自动化进行，解放设计者，实现瞬时设计。自动化机械化设计将会使设计真正满足市场需求，为更多的需求者服务。随着全球化的进程，机械化设计亦应该满足设计面向全球化，为各国需求者服务；科技的发展离不开网络，自动化设计也应该能通过互联网进行数据采集，资料传输，为更多的人提供一个技术和经验的现代交流方式。机械化设计需要更多的经验，不应该限制交流沟通。工业的发展，已造成了严重的环境污染，在自动化机械化设计的建立时，还应该将节能环保的观念引入，真正建立起绿色环保的新型工业设计理念。设计时理念环保，制造时的污染自然会减少。对于现有的设计设备，在经过分析后，通过改造，安装新的自动化设备，实现旧物利用，节省资金及设备。

3.总结

我国虽然是制造大国，但仅是因为劳动力，土地廉价，以及有广泛的市场，并不是因为我们有先进的设计理念，加工方法等。我们要做到真正的设计大国，需要不断的努力，在现有的机械化设计时，积累经验，并不断学习制造业大国的先进加工理论知识和方法，应用到实际加工中，不断消化，提升。完善现有机械化设计过程，及时总结补充新的经验及理论知识，以适应不断发展的自动化技术。同时，将自动化技术不断引入机械化设计中，对其不断更新，力求完善机械化设计自动化进行，并能达到所需零件满足的稳定性，高校性，优化性，绿色性等多方面要求。从设计到制造，都能自动化进行，这已不是空想，真正实现这一目标，首先需要从自动化设计着手，将自动化技术与机械化设计完美结合，两者相互融合，用自动化的理念去进行机械化的设计，同时用机械化设计对自动化技术进行安全保障。达到双赢的效果。期待未来自动化机械化设计时代的到来。

【参考文献】

[1]魏玉新.现代机械设计的创新方法研究[J].装备制造，2009，5.

[2]马振华，李丹.论我国机械自动化技术的发展应该注重的几个问题[J].科技资讯，2008，15（43）.

[3]何庆.现代机械设计创新思维的开发[J].现代机械，1999，1.