摘 要：與傳統(tǒng)的機械相比，現(xiàn)代機械本質(zhì)的區(qū)別就在于具有智能化特征。在各行各業(yè)中，機械設(shè)計制造及其自動化都得到了廣泛的應用。作為一門新興學科，機械設(shè)計制造及其自動化具有廣闊的發(fā)展?jié)摿?，文章對機械設(shè)計制造及其自動化的設(shè)計原則進行簡要的分析，并提出了機械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展的未來方向。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計制造；自動化；發(fā)展方向

現(xiàn)代機械也可以成為機電一體化系統(tǒng)，在產(chǎn)品設(shè)計和制造的過程中要體現(xiàn)系統(tǒng)思想和電子控制思想。機械設(shè)計制造及其自動化是一門新興學科，造成了機械工業(yè)的管理體系、生產(chǎn)方式、功能與構(gòu)成、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)方面的變化。

1 機械設(shè)計制造及自動化的設(shè)計原則

1.1 滿足功能需求的原則

產(chǎn)品開發(fā)的根本目的在于滿足人們的某種需要，這就要求產(chǎn)品必須具有一定的功能，也就是產(chǎn)品要能夠處理輸入的信息、能量和物質(zhì)，并輸出具有所需特性的信息、能量和物質(zhì)。

1.2 技術(shù)創(chuàng)新的原則

在機械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展中，機械自動化系統(tǒng)不僅具有信息處理、能量轉(zhuǎn)換和物料搬運的功能，而且還要具備構(gòu)造功能、控制功能、檢測功能和動力功能等其他內(nèi)部功能。為了使上述功能得以實現(xiàn)，機械設(shè)計制造及其自動化就必須積極進行技術(shù)創(chuàng)新[1]。

2 我國機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展方向

我國的機械設(shè)計制造及其自動化研究起步較晚，在發(fā)展的過程中也取得了一些成就，然而與發(fā)達國家相比仍然有較大的差距。我國機械設(shè)計制造及其自動化主要有以下幾個發(fā)展方向。

2.1 機電一體化方向

我國的機械自動化將向機電一體化發(fā)展，機電一體化也是機械工業(yè)發(fā)展的重要方向，必須用機電一體化來替代傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品。

2.2 智能化的發(fā)展方向

在21世紀的機械自動化技術(shù)發(fā)展中，智能化是一個重要的發(fā)展方向?；诳刂评碚搶C器的行為進行智能化的描述，在機械設(shè)計制造及其自動化中，要廣泛的吸取混沌力學、生理學、心理學、模糊數(shù)學、計算機科學、運籌學、人工智能等新方法和新思想，對人類智能進行模擬。要使機械自動化的設(shè)計產(chǎn)品具有自主決策、邏輯思維、判斷邏輯，從而提高控制的目標。在未來的發(fā)展方向中，機械自動化產(chǎn)品能夠具有人的部分智能或低級智能是機械設(shè)計制造及自動化的重要發(fā)展方向[2]。

2.3 模塊化的發(fā)展方向

在機械設(shè)計制造及自動化中，要實現(xiàn)模塊化并不容易。這是由于我國具有眾多的機械生產(chǎn)廠家和自動化產(chǎn)品種類，未來的機械自動化產(chǎn)品單元應該具有標準的環(huán)境接口、動力接口、電氣接口和機械接口，這是一項非常艱巨而復雜的工程。動力單元必須具備電動機、智能減速和減速，控制單元必須具備測距功能、識別功能、圖像處理功能和視覺功能，能夠完成各種典型操作。實現(xiàn)機械設(shè)計制造及其自動化的模塊化非有效的，提高標準產(chǎn)品的開發(fā)速度，從而更好地擴大生產(chǎn)規(guī)模。無論是對于生產(chǎn)機械自動化產(chǎn)品的企業(yè)，還是對于生產(chǎn)標準機械制動單元的企業(yè)，實現(xiàn)電氣產(chǎn)品的系列化和標準化都非常必要，能夠有效地推動機械自動化企業(yè)的發(fā)展。

2.4 網(wǎng)絡化的發(fā)展方向

計算機網(wǎng)絡技術(shù)發(fā)展非常迅速，在世界范圍內(nèi)極大地改變了教育、軍事、政治、工業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活。在計算機網(wǎng)絡技術(shù)的影響下，企業(yè)的競爭愈發(fā)激烈，生產(chǎn)逐漸連為一體，全球經(jīng)濟出現(xiàn)了一體化的傾向。也就是說只要能夠研制出具有可靠質(zhì)量和獨到功能的機械自動化產(chǎn)品，很快就可以在全球范圍內(nèi)得到推廣。

隨著網(wǎng)絡化的普及，在網(wǎng)絡技術(shù)的基礎(chǔ)上出現(xiàn)了各種遠程監(jiān)測和控制技術(shù)。機械自動化產(chǎn)品正是遠程控制的終端設(shè)備。隨著局域網(wǎng)技術(shù)和現(xiàn)場總線的發(fā)展，家用電器網(wǎng)絡化的程度越來越高。網(wǎng)絡化正在成為機械自動化產(chǎn)品一個重要的發(fā)展方向，在未來的家庭中，要利用家庭網(wǎng)絡連接各種家用電器，以計算機為中心，形成一個家用的集成家電系統(tǒng)，為人們提供更為便捷的生活環(huán)境。

2.5 微型化的發(fā)展方向

上世紀80年代以來，逐漸開始形成微型化的趨勢，微型化也逐漸成為了機械自動化的一個重要發(fā)展方向。所謂的微型化又被稱為微機械自動化系統(tǒng)和微電子機械系統(tǒng)，所有不超過一立方米的機械自動化產(chǎn)品都可以叫做微機械自動化系統(tǒng)，未來的微機械自動化系統(tǒng)甚至要向納米和微米級發(fā)展[3]。

微機械自動化產(chǎn)品的優(yōu)點是顯而易見的，其具有運動靈活、耗能少、產(chǎn)品體積小的特點，能夠被廣泛地應用在信息、軍事和生物醫(yī)療等領(lǐng)域。然而，機械設(shè)計制造產(chǎn)品向微型化的發(fā)展仍然受到一定的阻礙，微機械技術(shù)成為了微機械自動化發(fā)展的瓶頸。要使用機器加工技術(shù)來進行微機械自動化產(chǎn)品的加工，也被稱為超精密技術(shù)，包括蝕刻技術(shù)和光刻技術(shù)。

2.6 綠色化的發(fā)展方向

環(huán)境保護是社會發(fā)展中的一個重要主題，隨著工業(yè)的發(fā)展，人類的生存環(huán)境遭到了極大的破壞，資源逐漸減少，環(huán)保理念深入人心，機械設(shè)計制造及其自動化的另一個發(fā)展方向就是綠色化。綠色產(chǎn)品在其整個生命過程中都必須符合人類健康的要求環(huán)境保護的需要，不會產(chǎn)生環(huán)境污染，具有較高的資源利用率。在機械自動化方面，要設(shè)計出使用過程中不會對環(huán)境造成污染、報廢后能夠回收利用的機械自動化產(chǎn)品，從而較少機械產(chǎn)品生命周期內(nèi)造成的環(huán)境污染。

2.7 人格化的發(fā)展方向

機械自動化的人格化有兩方面的意思。首先，人是自動化產(chǎn)品的最終使用對象，要使機械自動化產(chǎn)品具有人性、情感和智能，發(fā)展家用機器人。其次，在機械自動化產(chǎn)品的設(shè)計制造的過程中，要對生物機理進行模仿。

3 結(jié)束語

機械自動化是機械設(shè)計和制造的核心，即具有能耗低、可靠性高、質(zhì)量好、功能多的特點。文章對機械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展方向進行簡要的概述，在未來的機械設(shè)計制造中，將不斷強調(diào)人性化和智能化，不斷提高機械設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性。在這個過程中，我們要認識到機械自動化設(shè)計制造的重要意義，通過不斷的探索和創(chuàng)新，把握機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展方向，推動機械設(shè)計制造及其自動化的穩(wěn)步發(fā)展。

參考文獻

[1]王艷，謝英放.基于AutoCAD動態(tài)塊在機械設(shè)計中的應用研究[J].武漢工程職業(yè)技術(shù)學院學報，2011（4）.

[2]周峰，楊曉明，蔡娜.高壓容器設(shè)計及制造中幾個應注意的問題[J].石油和化工設(shè)備，2011（12）.

[3]吳淑芳，黃啟良，王宗彥，等.機械產(chǎn)品參數(shù)化優(yōu)化設(shè)計方法研究與應用[J].煤礦機械，2012（2）.

作者簡介：張浩然（1983-），男，湖北武漢人，湖北工業(yè)大學在職碩士研究生，研究方向：機械工程專業(yè)。