馬　鑫（西京學院,西安　710123）

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關于機械設計制造及其自動化研究

馬鑫
（西京學院,西安710123）

摘 要:在現(xiàn)代科學技術不斷發(fā)展的背景下，一場深刻的變革也發(fā)生在機械設計制造領域當中。從該行業(yè)的長遠發(fā)展來看，機械設計制造的自動化無疑是一個主流的發(fā)展方向，如果機械制造行業(yè)沿著這一方向深入發(fā)展，那么該行業(yè)將獲得廣闊的發(fā)展前景和較大的上升空間。本文對機械設計制造及其自動化的相關問題做了研究與探討，以期能夠為機械設計制造及其自動化在工業(yè)文明社會中得到更好的應用提供參考意見。

關鍵詞:機械設計制造；自動化；研究

0　引言

機械制造是制造業(yè)的重要組成部分，同時也是我國國民經濟的支柱型產業(yè)，其發(fā)展狀況對我國國民積極的發(fā)展有著舉足輕重的影響。因此，推動機械制造行業(yè)向前發(fā)展與創(chuàng)新是我國在當前時期的一個重要發(fā)展任務。近年來，我國機械設計制造及其自動化的發(fā)展發(fā)生了明顯的變化，這種變化主要體現(xiàn)在自動化的范圍及水平得到顯著的提升。然而，在看到發(fā)展成績的同時也應該認識到我國的機械設計制造自動化仍與先進國家有著很大的差距，因此需要繼續(xù)研究以使其獲得進一步的完善。下面筆者對相關的問題展開探討。

1　機械設計制造及其自動化概述

自動化對現(xiàn)代人而言并非一個陌生的名詞，實際上，自動化技術已經滲透到人們的生活、工作及學習等各個領域，并逐漸常態(tài)化[1]。嚴格意義上來說，對自動化的定義應該為“機器替代人手來完成可以重復操作的勞動或者任務”。而隨著科學技術的發(fā)展，自動化的定義已經發(fā)生變化，其主要的體現(xiàn)即為自動化隱含智能化的含義。機械設計制造領域對自動化技術的應用歷史較早，往上可追溯到上世紀六十年代。當時，電子計算機技術已經獲得較為廣泛的認可與應用，并且逐漸展現(xiàn)出諸多的優(yōu)勢。在這種形勢下，有專家及學者展開大膽的設想，意圖用電子計算機技術來操縱機械，從而實現(xiàn)機械自動工作，達到節(jié)省人力、物力和財力的目的。在經過近五十年的探索與完善之后，這一設想變?yōu)楝F(xiàn)實，并逐漸形成了機械設計制造自動化的概念。

2　機械設計制造及其自動化應用現(xiàn)狀

我國自建國以來一直對高新技術表現(xiàn)出極高的重視，并通過各種途徑和措施來提高高新技術的發(fā)展水平。在幾代人的努力下，我國的科學技術獲得了長足的發(fā)展和可喜的成績，然而在機械設計制造方面，發(fā)展水平遠落后于其他發(fā)達國家。就發(fā)展現(xiàn)狀而言，主要顯露出以下幾個問題。

第一，機械設計制造的發(fā)展起步較晚，很多技術（比如納米技術、激光整合技術、數(shù)控技術等）仍然需要學習、模仿其他先進國家，將先進技術融入機械設計制造中的能力嚴重不足[2]。

第二，機械設計制造自動化的應用范圍較窄。從目前的情況來看，我國大多數(shù)的機械制造工廠已經引進了機械自動化的理念，并在產品生產中加以應用。然而，這種應用往往體現(xiàn)在局部，很少有機械制造工廠將其應用于整個生產過程。此外，很大一部分的機械制造工廠因技術水平較低，所以其自動化生產的產品質量較差，并且所花成本較高，最終導致其產品在市場競爭中失去競爭力而被淘汰。以上情況均使機械設計制造的自動化應用受到局限[3]。

第三，缺乏高新技術人才。我國機械設計制造自動化水平落后的根本原因就在于高新技術人才的缺失。當前我國正處在轉型期，各方面的人才尤其是高新技術人才儲備不足。老一輩的技術人員沒有接受過系統(tǒng)的教育與培訓，而年紀較輕、工作資歷較淺的技術人員在工作經驗方面又嚴重不足。在這種情況下，我國機械設計制造及其自動化的技術水平難以獲得提高。

3　機械設計制造及其自動化的應用

如何應用機械設計制造自動化技術是我國當前時期所面臨的重大問題。筆者認為，我國的機械設計制造的自動化水平較低，因此在自動化技術的應用方面應做好以下幾點，從而追上先進國家的發(fā)展步伐。

第一，我國的機械設計制造工廠應努力學習先進國家的機械自動化技術。我國在2001年加入了世界貿易組織，隨之而來既有機遇也有挑戰(zhàn)。其中一個明顯的變化即很多外企進入中國市場，并以強大的市場競爭力在中國市場站穩(wěn)腳跟。受此影響，我國很多工業(yè)制造企業(yè)失去了原有的優(yōu)勢，處在破產與即將破產的境遇當中。為改變這種局面、挽救危機，我國的機械設計制造企業(yè)應吸收國外先進的生產技術，尤其是機械設計制造自動化技術，從而降低生產成本，提高產品質量和企業(yè)的經濟效益[4]。

第二，推進計算機網(wǎng)絡技術在機械設計制造自動化技術中的應用。電子計算機技術與自動化生產具有深厚的淵源，二者之間是共存的關系；而隨著網(wǎng)絡通信技術與電子計算機技術的整合發(fā)展，自動化生產的發(fā)展空間也隨之而增大。當前，我國機械設計制造行業(yè)應重視電子計算機和網(wǎng)絡技術的作用，利用計算機軟件技術來模擬機械的制造與運行，從而對整個生產形成有效的控制，并在第一時間發(fā)現(xiàn)其中的不足且及時加以改正[5]。另外，技術人員還可以通過網(wǎng)絡技術來學習最新的技術，或者與同行進行切磋和交流，從而實現(xiàn)遠程性的溝通，幫助自己提升技術水平和理論水平。

第三，防范環(huán)境問題。工業(yè)的發(fā)展不應以犧牲環(huán)境為代價。然而，就當前的情況而言，世界性的環(huán)境問題屢屢發(fā)生，而工業(yè)生產對環(huán)境的破壞是造成這些問題的主要原因。機械制造業(yè)給生態(tài)環(huán)境帶來的影響不容忽視，而自動化水平越高，這種破壞力越明顯。因此，在應用機械設計制造自動化技術時，應多加考慮環(huán)境問題，以保護環(huán)境安全作為基本原則，采用綠色能源進行工業(yè)生產，保證在實施新的自動化生產技術之后能夠將工業(yè)廢料轉化為可用材料，從而減輕工業(yè)材料對環(huán)境的損害。

4　對機械設計制造及其自動化的展望

我國的機械設計制造及其自動化發(fā)展歷史較短，但是短期內獲得的成就較多。因此我們有理由相信，在未來的幾十年里，機械設計制造及其自動化的發(fā)展將面臨一個嶄新的發(fā)展格局。而筆者經研究，認為其發(fā)展方向應為以下幾點。

第一，向機電一體化發(fā)展。在激烈的市場競爭中，傳統(tǒng)的機械產品生產方式將逐漸被機電一體化所取代。在機電一體化的生產方式下，同類機械產品的規(guī)格將趨向統(tǒng)一，而產品質量也將獲得提升。

第二，向智能化發(fā)展。智能化是當代社會生產領域的一個核心觀念，它的影響力體現(xiàn)在社會生活的方方面面。而在機械制造行業(yè)，智能化已經有所體現(xiàn)，它融合計算機科學、心理學、人工智能、運籌學等多種新思想和新方法來控制機器的行為，使其具有判斷推理、邏輯思維以及決策等能力。在未來的幾十年，或者是更遠的將來，智能化將成為一種主流趨勢，逐漸在機械設計制造中得到廣泛的應用[6]。

第三，向模塊化發(fā)展。模塊化是指通過某種方式使機械產品的生

產標準化、系列化，這種生產方式將使得新產品的開發(fā)速度更快，同時也能使生產規(guī)模得到擴大。目前，機械產品的種類以及生產廠家多且雜，這就決定了模塊化是一項艱巨的工程。但基于模塊化的諸多優(yōu)點，未來機械設計制造及其自動化仍然將向模塊化發(fā)展。

第四，向微型化發(fā)展。微型化是指機械設計制造自動化向微觀領域發(fā)展。目前，微型機械自動化產品已經在諸多領域得到應用。而在應用過程中，其優(yōu)點如運動靈活、耗能少、體積小等也逐漸體現(xiàn)出來。但是在微機械的自動化發(fā)展過程中，因微機械技術水平較低，所以其發(fā)展受到限制，陷入了瓶頸。在將來，微機械自動化發(fā)展將從改進生產技術出發(fā)，實現(xiàn)精細化操作，從而打破瓶頸，實現(xiàn)技術方面的突圍。

第五，向綠色化發(fā)展。不可否認，工業(yè)文明的發(fā)展給人們的生活帶來極大的變化，但是同時也使得自然資源大量減少，生態(tài)平衡被嚴重破壞。因此，從可持續(xù)發(fā)展的角度來看，未來機械設計制造自動化的發(fā)展必將向綠色化的發(fā)展方向轉變，綠色產品將應運而生，產品的設計、制造與使用將更加符合環(huán)保觀念。

參考文獻：

[1]劉超.我國機械設計制造及其自動化發(fā)展方向研究[J].河南科技,2013(06).

[2]盛國亮,孫曉亮等.機械設計制造及其自動化的應用研究[J].硅谷,2015(03).

[3]何來浩.機械設計制造及其自動化特點和優(yōu)勢及發(fā)展趨勢探析[J].科技與企業(yè),2015(06).

[4]吳超.我國機械設計制造及其自動化發(fā)展前景[J].江西建材,2015(15).

[5]王博.芻議機械設計制造及其自動化應用[J].電子測試,2015(13).

[6]姚屏,王曉軍.機械設計制造及其自動化專業(yè)人才培養(yǎng)方案調查研究[J].廣東技術師范學院學報,2015(08).

作者簡介：馬鑫（1994-），男，陜西榆林人，研究方向：機械設計制造及其自動化。

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.03.007