探讨机械设计制造及其自动化的发展

【摘要】机械设计制造及其自动化是新兴学科，它集不同技术于一体，加强了机械设施的稳定性与可靠性，让机械设施更加智能化与人性化。机械设计制造及其自动化的发展潜力和发展空间非常大，能够及时跟进当前的科技前沿。本文就机械设计制造及其自动化发展进行了以下的研究。

【关键词】机械设计制造；自动化；

一、机械设计制造及其自动化的设计原则

1、信息交互转换的原则

机械设计制造及其自动化在满足人们需求的同时，还应该具备的功能是要能够将信息和能量进行转换。这是人们得到需要信息必然的程序。机械自动化系统主要包含两方面的具体内容：机电一体化技术以及机电一体化产品。与此同时，它又包含了设计、制造的功能，这样就能满足人们使用的要求，并且决定其功能的主要是它内部有机相联系起来的结构。

2、不断创新的原则

创新原则是机械自动化设计的关键。市场上各种各样的机械产品都具有各自的优势和特点。随着科技的不断发展，机械自动化的创新对于赢得市场，扩大产品的占有率是非常重要的。因此，机械设计制造技术的发展必须依靠科学技术，在现有的基础上不断进行创新，同时要注意加强对知识产权的保护。

二、机械设计制造及其自动化的优势

1、较高的工作效率和工作质量

利用机械设计制造及其自动化技术制造的机械设备的主要优势是可以通过先进的自动化技术、控制技术和信息处理技术等显著提高机械的自动控制水平，加强机械的智能化，从而可以使机械设备能够更加精准和高效地代替人工完成相关工作，既提高了工作的效率，又加强了工作的质量。同时，在一些施工环境恶劣的情况下，人工施工可能会遭遇很大的危险，这时智能化的机械设备就可以发挥其作用，代替工人进行施工。

2、较高的工作稳定性和可靠性

传统的机械在发生故障的初期无法发出信号，完全只能凭工人的经验来判断机械的健康状况。而一旦发生故障，机械便不能运转，需要专业的人员进行维修。而利用机械设计制造及其自动化技术制造的机械就可以很好地解决这方面的问题，在机械出现问题的初期，机械内的控制系统便可以通过自我检查发现可能存在的问题，并且针对部分故障还能自动处理，采取自我保护措施，大大提高了机械设备工作时的稳定性和可靠性。总之，智能化的机械设备通过自我检测、诊断处理以及自我保护等一系列功能，可以大大地减少机械故障和安全事故的发生，增强了机械的稳定性。

3、操作方便

利用机械设计制造及其自动化技术制造的机械中的控制系统具有强大的功能，许多操作不再需要手工进行，只需输入相应的控制程序，机械便会自动进行相关操作，大大简化了机械的操作流程，降低了机械的操作难度，达到了优化操作的目的。

4、适用范围广

机械设计制造及其自动化是一门多学科技术综合的学科.因此利用其制造出来的机械具备强大的复合功能，不仅可以在日常的生产生活中展现出其高效、稳定等的优势，而且在一些极端或者恶劣的工作中，也是人类不可或缺的设备。总的来说，机械自动化设备具有更多的功能，能够满足人们不同的需要，具有更加广泛的应用范围。

三、机械设计制造及其自动化的未来发展趋势

1、机械设计制造及其自动化的网络化发展

当下，时代发展变迁迅速，技术更新周期越来越短，网络技术自上世纪九十年代问世以来，引起了热烈反响，在工业生产、科学技术、政治、军事及教育等方面均有涉及，这使网络技术得到了进一步的发展和完善。如今是一个网络化的发展时代，世界经济发展和生产发展逐渐连为一体，机械制造企业之间的竞争日益激烈，逐渐演变为具有世界性的商业竞争。在这样的背景下，机械自动化新型产品的研发和制造具有重要意义，如果可以确保制造出的新型产品具有可靠的质量，制造技术稳定，则有可能迅速进入世界市场。由于受到网络技术的影响，控制技术和远程监测技术也会随之发展，可以讲机械自动化产品作为控制技术和检测技术的远程终端设施。因此，在机械自动化的未来发展趋势中，网络化发展必定是其中一种发展方向。

2、机械设计制造及其自动化的数字化发展

应将数字化作为机械设计制造技术的核心，以此为中心发展方向。数字化指的是制造技术、计算技术、网络技术以及管理科学等相互融合，并通过共同发展形成的结果。对于制造企业而言，图形、知识、技能等信息均以数字的形式存在，主要通过网络进行连接传达，采用数字化技术进行制造生产，可有效实现对信息资料的整合、采集、分析等，通过虚拟现实、数据库及多媒体等数字化技术的应用，可快速规划、重组及分析信息，完成仿真产品的加工、生产组织及设计等工作环节，也可用于原型制造，提高产品生产速度，是产品快速响应市场，从而满足客户对机械产品的需求。由此可见，数字化可作为机械制造的发展方向。

3、机械设计制造及其自动化的虚拟化发展

机械制造企业在进行产品开发时，通常需要先进行产品设计，在这个过程中，要在图纸上设计产品的主要结构，并根据设计图纸进行成品实验，从而完成产品设计。这样的设计方式需要花费较多的时间，且成品实验需消耗一定的人力、物力和财力，尤其是财力消耗较大。随着科技的进步，计算机技术和网络通讯技术逐渐趋于成熟，可采用电子计算机，实现对工作的模拟操作，以机器代替人工，采用网络通讯技术，可快速传达相关数据信息，使各地人们无地域性障碍地进行交流合作。可见，在机械自动化发展过程中，虚拟化也将成为一个重要方向。

4、机械设计制造及其自动化的智能化发展

智能化是指机器的智能行为，以控制理论作为前提，采用运筹学、模糊数学、生理学、人工智能新思想和新方法、计算机科学、心理学及吸收混沌动力学等，模拟人类智能，使制造出来的机械具有思维判断、逻辑推理及独立决策等能力，从而提高机械自动控制能力。智能化是机械自动化发展的必然结果，实现机械自动化智能化，可以使机械产品具备人类低级智能或部分职能，从而提高机械产品的功能性。

5、定量化和系统化

现代机械设计制造把传统设计内的经验和类比设计都提高到逻辑性和理性的程度，形成了系统之中的新型设计方式。把机械产品当作整体的系统来查看，根据计算机技术，可以把人与环境的关系展开协调。机械设计制造系统化就是把总系统分为多个子系统，再运用现代设计的理论和方法，把子系统展开协调，达到系统化的主要目标。倘若是比较传统的设计方法，在分析的时候是静态的，是凭着经验去感受的。因此不能够使用动态化的定量设计。实质工况不能用传统设计方法展开反映。机械产品结束功能设计，是在随机动态的状况下展开的。由此可见，机械设计的未来发展将会朝定量化发展。现代机械设计对材料和零部件的损伤都展开了充足的考虑，运用有限元法和数学归纳法能够更好的展开机械设计，进而提高了机械设计的成功率。

五 结束语

由于现代机械自动化在设计和制造上具有多重要求，所以机械的设计、制造都是紧贴机械自动化的要求来设计的。一个优秀的现代化高质量机械设计要能够囊括大量的技术科技才能满足机械制造的生产要求。机械自动化系统就是机电一体化的产物，机电一体化的进步依赖机械自动化的进步。机械工业发展需要好技术、好设计、好制造的不断涌现，对设计人员也是一种挑战，从设计到制造联手通力协作，机电一体化的发展格局定会呈现良好的态势。