机械设计制造及其自动化的发展趋势研究

摘 要：自第一次工业革命以来，机械设计制造及其自动化这个方向得到了飞速发展，到如今，随着第四次工业革命的呼声日益高涨，对机械设计制造及其自动化提出了更高的标准和更加严苛的要求，传统的机械产业已经难以满足现代社会对生产力的需求。这也促使机械设计制造及其自动化朝着更加智能、更大规模以及网络互联等方向发展，同时，随着人们生活水平提高，环保意识等觉醒，也要求机械生产能够更加人性、环保。

关键词：自动化；机械设计；发展

随着越来越多的科研人员投入到对机械设计制造及其自动化的深入研究当中，现代机械设备不断地创新改良、推陈出新，机械行业得到了长足的发展进步，变得更加的人性、智能，机械设备的整体性能不断提高，对人类的生产和生活产生了深远的影响。同时，机械设计制造及其自动化在发展的过程中也遇到了各种各样的问题，其中有些关键性的技术亟待解决，这些技术往往牵涉到其他门类的多种技术，技术与技术之间密切相关，需要共同发展。

1 现代机械的定义

早在上个世纪80年代，美国机械工程师协会就为机械设计制造及其自动化作了一个很好的概括，使机械工程有了一个明确的发展方向。其定义指出，现代机械是由机械和电控组成的整体系统，这套系统通过并入计算机網络进行统筹调控，来实现各机械部件和能量等等的动力和运动任务。

当代机械设计制造及其自动化有其极为显著的特性，机械自动化的设计制造的是一个整体的系统，通过对多种门类的先进技术进行交叉融合运用，例如机械技术、计算机控制技术、微电子技术、网络技术、材料技术等等，在保证功能完整、质量可靠、绿色环保的前提下通过寻求最优化的系统来实现所需功能。

机械设计制造自动化一个很重要的优势就是可以实现具体问题具体分析，不同的产品有不同的生产要求，而机械设计制造自动化有着广泛的适应性，可以满足各机械产品精细化的设计需要，生产出独具个性的产品。通过这种设计生产方式，生产出来的产品在实现其功能的输入和输出上能够很好的匹配起来，完美实现功能。机械设计的要求就是完成产品的功能，围绕这一设计中心，机械产品的制造过程在严格遵循设计规范时根据功能要求生成，通过这一系列步骤最终实现实际的生产需求。机械设计和制造在朝着自动化的方向发展。

2 机械设计制造及其自动化的发展方向

2.1 网络化

21世纪是一个社会发展变迁极为迅速的世纪，科学技术的进步也日新月异，其更新的频率越来越快，网络技术自从上个世纪七八十年代自美国发展起来，到如今已经渗透进了人们生产、生活的各个方面，对科学技术的发展乃至军事、政治等等都有着深远的影响，互联网技术得到了长足的进步和发展。随着互联网的兴起和发展，社会的联结变迁也不仅仅体现在网络上，世界各国的经济和生产的发展都紧密的联系在一起，你中有我，我中有你，各国之间息息相关，这也加剧了机械行业内部的竞争，跨国公司不断诞生，全世界都投入到竞争中来。竞争愈演愈烈使得对机械设计制造及其自动化的要求越来越高，新型产品的生产周期越短，自动化程度越高，制造技术越稳定，并且质量可靠，则越可以迅速的占领世界市场。在生产产品的控制和监测过程中融入网络技术，可以实现远程控制和远程监控，伴随着网络技术的发展，远程控制技术和监测技术不断进步更新，自动化设备逐渐成为一种终端设备。网络化是机械设计制造及其自动化发展必然趋势。

2.2数字化

随着时代科学技术水平的不断提升，传统的制造行业也要不断地改革优化。在当今也就是要数字化，要把数字化概念应用在机械设计制造领域，来推动实体行业特别是制造业的发展。机械设计制造的一些手工图画，相关的设计经验和专业的知识都可以进行处理，转换成数据储存起来，把这些信息通过网络技术进行分析，最终达到生产的目的。实现数字化后在设计制造的生产过程中也更能方便对各种数据和参数进行更改，以提高生产效率，另外数字化后形成的数据库可以更好的用来虚拟仿真，对需要生产的产品进行预实验，以降低成本，缩短产品的生产周期。这样满足消费者的需求，更能生产出高质量的机械产品。

2.3 虚拟化

传统的制造行业的生产模式和产品的开发周期一般都比较长，比较繁琐，效率普遍不高。要完成一个正式的产品时需要进行初步设计出图，然后进行初步的实验达到要求后才能进行产品的生产。并且每一个过程都需要花费大量的时间和资金才能进行。而在当下，随着其他行业的飞速发展，传统的机械制造业也可以享用这些成果，特别是计算机和互联网行业。可以通过网络进行一些虚拟操作来代替原先的实际工作，进行模拟生产以提高效率。也可以通过网络通信技术对一些数据和重要信息进行快速的传输，来达到带动机械制造业的同步发展。虚拟化在机械这种传统行业也有很大的用武之地。

2.4智能化

智能化是当下一个热门话题，智能化是对机器的性能更进一步的进行提升，其涉及的专业领悟也是更广泛。包括了些生理学，模糊学，运筹学一些非机械行业的专业知识。智能化后的产品也比一般的机械更先进，它能够进行一些基本的逻辑判断，可以不需要我们人去直接的去协助完成工作。智能化也是机械制造设计行业不断进步后的一个方向，是人们对机械产品功能提升的一个必然趋势。

2.5小型化

早在两个世纪前先人就提出了机械产品的微型化理论。这也是机械设计多样化发展的一个很好的方向，这对机械的加工制造技术提出了很高的要求，因微型机械一般里面会安装很多的电子元件，所以当时也称作为微型电子机械。微型机械也是从厘米大小的机械到毫米纳米大小的产品。其最主要的特点就是体积小，能对小物体进行工作，能耗也不大。一开始发展大多应用在军事和医疗领域较多。由于微型机械难加工，所以需要进行光刻和蚀刻等特殊的加工方法，才能把这么微型的产品加工出来。

2.6绿色化

在人们的生活不断地富裕和充实的同时，我们身边的环境却被我们大多数的所忽视，从而环境问题也越来越严重，人们开始重视如何才能把环境问题处理好。在保护自然环境方面可以从很多的方向进行着手，如节能减排，提高资源的利用率，物质的循环利用。而在机械设计制造行业需要去做的就是去生产出更节能环保的机械产品，来满足人们和社会对环保的需求。这也是机械产品发展的一个很重要的趋势，现如今高污染的机械产品是不能满足社会和人们的需求的，也是最终要被环保的机械产品所替代。

3 结束语

在机械设计制造及其自动化中自动化是它的要求和目标，机械产品的设计和制造都是紧紧围绕其自动化的需求进行的。当下设计出一款杰出的机械产品往往涉及到多门类先进技术的交叉融合，它们互相渗透，需要融会贯通。机械产品的自动化程度具体体现在机电一体化的实现程度上，自动化的发展会促进机电一体化的发展。机械设计制造及其自动化中通过融入设计人员一些更加好的设计，更高的制造水平以及更加先进的技术，将会促进机械制造行业稳定健康发展。

参考文献：

[1] 董哲. 我国机械设计制造及其自动化发展方向研究[J]. 江西建材， 2015（15）：26-27.

[2] 何坤元. 机械设计制造及其自动化发展方向研究[J]. 中小企业管理与科技（上旬刊）， 2015（12）：257-257.

[3] 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（6）：126-126.

作者简介：

张文祥，出生年月：1998年10月1日，性别：男，民族：汉，籍贯（精确到市）：辽宁省义县，学历：本科，研究方向：机械类.