摘 要：最近幾年科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，人們對機械設(shè)計的要求標(biāo)準(zhǔn)也不斷升高。面對現(xiàn)代化的大生產(chǎn)規(guī)模，傳統(tǒng)模式的機械設(shè)計改革一觸即發(fā)，對當(dāng)代機械制造行業(yè)提出了新要求，即智能化、機電一體化、模塊化、綠色化、網(wǎng)絡(luò)化、人性化等。機械設(shè)計制造及其自動化必須把握好自己的發(fā)展方向，應(yīng)該去遵循社會變革對機械制造行業(yè)提出的新標(biāo)準(zhǔn)。此行業(yè)應(yīng)該高標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)要求、多樣化，這樣才可以穩(wěn)步推動機整個制造設(shè)計行業(yè)的進(jìn)步。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計自動化；發(fā)展方向分析；發(fā)展前景

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.10.200

本文在闡述機械設(shè)計及其制造的基本概念的同時，展示了當(dāng)前機械設(shè)計制造的發(fā)展水平。并對此行業(yè)的發(fā)展前景和方向進(jìn)行了比較全面的分析。

1 機械設(shè)計的概念

機械設(shè)計的概念產(chǎn)生于1984年的美國，美國機械工程師協(xié)會曾經(jīng)對這一概念進(jìn)行了貼切并且客觀的描述與概括，指出機械設(shè)計用于完成機械力學(xué)、能量力學(xué)以及運動力學(xué)的過程中，通過計算機網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行協(xié)調(diào)和控制，達(dá)到機械和機電部件相互聯(lián)系效果的自動化系統(tǒng)。這一概括完整的展現(xiàn)了機械制造的內(nèi)容，從此，機械有了比較基礎(chǔ)的理論。該項研究的特征是以機械設(shè)計作為系統(tǒng)研究的開始，結(jié)合計算機技術(shù)、機械技術(shù)、信息技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、微電子技術(shù)、機械技術(shù)、計算機技術(shù)、信息變換技術(shù)、自動控制技術(shù)、電力電子技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體先進(jìn)技術(shù)，為的是實現(xiàn)一系列系統(tǒng)功能，以使整體組織結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化。同時可以保持系統(tǒng)的多功能、高質(zhì)量、高可靠性，為后期實現(xiàn)特定功能奠定基礎(chǔ)，并且可以讓整個系統(tǒng)處于最良好的工作狀態(tài)。

因此我們可以了解到，這門技術(shù)的無比復(fù)雜性與挑戰(zhàn)性。此門技術(shù)不僅可以充分滿足機械對一些精密功能的要求，創(chuàng)造出能夠協(xié)助不同工作的機械產(chǎn)品，而且還可以讓產(chǎn)品的功能完美體現(xiàn)，只需要通過完成從輸入端輸入隨后輸出的過程。這門技術(shù)的發(fā)展方向研究非常重要[1]。隨著社會發(fā)展，我國機械制造行業(yè)也進(jìn)入了飛速發(fā)展期，表面上是機械設(shè)計和機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)的穩(wěn)步提高，其實質(zhì)與核心還是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為機械設(shè)計帶來了春天。把握好機械設(shè)計發(fā)展方向?qū)C械制造行業(yè)的未來有著舉足輕重的影響，這使得我們必須提高對相關(guān)科技的研究與重視，為機械制造水平的提高創(chuàng)造良好的外部環(huán)境。

2 機械自動化設(shè)計特征以及應(yīng)用原理

自動化技術(shù)的基礎(chǔ)是控制理論，在這過程中有機地將生產(chǎn)過程和人工改進(jìn)作用結(jié)合，使機械設(shè)計過程得以實現(xiàn)自動化。進(jìn)一步說，自動化技術(shù)有以下幾個方面的特征和原則：首先努力創(chuàng)新?？萍妓绞遣粩喟l(fā)展的，那么傳統(tǒng)設(shè)計方法必定會凸現(xiàn)一些弊端，比如無法滿足結(jié)構(gòu)復(fù)雜的過程、誤差率大、工作量不足等。在當(dāng)今變革下，規(guī)?；⒅悄芑?、自動化已經(jīng)成為整個設(shè)計新領(lǐng)域的新要求，只有不斷改革創(chuàng)新，使設(shè)計水平得到提高，才能滿足日益增長的機械設(shè)計要求，在面臨新挑戰(zhàn)時從容不迫；其次借鑒各科技領(lǐng)域等先進(jìn)成果。此門技術(shù)與多領(lǐng)域、多學(xué)科交叉、相互融合，想要獲得新的科技成就，必須具有高度的前瞻性，積極地融入最新相關(guān)理念，積極引入一些新科技例如電子學(xué)、計算機仿真技術(shù)、機械力學(xué)電子學(xué)等學(xué)；最后注重管理水平提高等。

如今的機械設(shè)計與傳統(tǒng)的機械設(shè)計相比，對我們的管理水平要求更高。曾經(jīng)等管理經(jīng)驗有很多不再適用于當(dāng)前設(shè)計的要求，這就對研發(fā)人員自身管理水平提出了新的挑戰(zhàn)，使得廣大管理人員不得不將現(xiàn)代化管理模式手段與機械設(shè)計本身結(jié)合。并且技術(shù)人員也要不斷提升自身技術(shù)素養(yǎng)和專業(yè)技能，只有與技術(shù)發(fā)展大浪潮保持一致，才能不被市場無情淘汰。

隨著機械設(shè)計及其自動化在一些行業(yè)中的運用，其本身與現(xiàn)代技術(shù)、傳統(tǒng)機電設(shè)備結(jié)合，自身加以優(yōu)化提高，不斷滿足其智能化和自動化的基本技能要求。在實際運用中，微結(jié)合了機械技術(shù)與電子技術(shù)，并且在機電相關(guān)行業(yè)加入了產(chǎn)品設(shè)計、質(zhì)量檢測、制造、開發(fā)等工作，也可以加快微型機電系統(tǒng)、加工中心、機器人等方向的發(fā)展速度。隨著機械設(shè)計制造及其自動化行業(yè)的飛快發(fā)展，加上它全面的功能，已經(jīng)成為了機械各行業(yè)中的基礎(chǔ)技術(shù)學(xué)科，在微電子工業(yè)和計算機工業(yè)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用[2]?？刂葡到y(tǒng)對機械設(shè)備具有精密化的管理，在航空航天、高端武器裝備的研制開發(fā)中都有著不可替代的技術(shù)力量。當(dāng)前方方面面對機械設(shè)備的要求越來越嚴(yán)格，機械自動化設(shè)備有著自己更加精密化、科學(xué)化、多功能化等發(fā)展動力。

3 機械自動化設(shè)計的發(fā)展方形分析

第一，區(qū)域互聯(lián)網(wǎng)程度提高。自動化設(shè)備具有良好的信息控制和自動化處理能力，數(shù)控機床是實施操作的介質(zhì)。如果一些機械工程較大，工作過程不是十分復(fù)雜的情況下，很難控制產(chǎn)品的生產(chǎn)品質(zhì)；如今網(wǎng)絡(luò)技術(shù)不斷向前，手機也可以成為機床聯(lián)網(wǎng)操控的新手段。系統(tǒng)建模后，自成網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)得以實施，這時候就具備了各機械設(shè)備通過信息傳導(dǎo)的好機會，可以建立區(qū)域網(wǎng)絡(luò)化的管理控制系統(tǒng)，并利用控制中心進(jìn)行細(xì)節(jié)控制；當(dāng)然，區(qū)域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)該具有合理分配好各機床應(yīng)該負(fù)責(zé)的工作范圍的能力，對于不同的情況，可以合力開展，并且同時保證效率；重要的是，要防止電路故障發(fā)生引起的工作癱瘓，在區(qū)域網(wǎng)絡(luò)管理模式下應(yīng)引起我們的足夠重視。

第二，大型機械的小型化趨勢。隨著計算機小型化發(fā)展，越來越多的信息自動化設(shè)備也逐漸進(jìn)入小型化發(fā)展趨勢的浪潮中，而在社會生產(chǎn)工有著重要地位的機械自動化設(shè)備也緊隨時代發(fā)展潮流，積極地進(jìn)行著小型化微型化發(fā)展方向發(fā)展，國外已經(jīng)研發(fā)出的微型全新自動化系統(tǒng)，它們的目標(biāo)甚至是微米、納米級。微型自動化產(chǎn)品的特點有操作靈活、體積小、耗能少等，但是如何同時具備傳統(tǒng)機械設(shè)備的主體功能確是一個存在的難題，如何進(jìn)行精密度的機械過程同樣是個棘手問題。有意義的研究是如何能減少企業(yè)中的占地，能提高機械自動化設(shè)備的數(shù)量，但微機械自動化的加工產(chǎn)品有限制，只能應(yīng)用于采用超精密科技的設(shè)備。

第三，機械設(shè)計的環(huán)保理念提升。如今國人乃至世界越來越重視環(huán)境保護(hù)，機械工業(yè)可以追求工作效率、經(jīng)濟(jì)利益，但是也該意識到保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要性。機械自動化系統(tǒng)電損耗高，而且會排放大量有毒有害氣體，危害自然環(huán)境以及附近居民的人身健康。因此在機械設(shè)計和自動化技術(shù)的的科技進(jìn)步中，更加應(yīng)該主張綠色環(huán)保。減少在工作過程中有害氣體產(chǎn)生是我們的社會責(zé)任，為此我們可以對機械設(shè)備功率進(jìn)行限制，或者積極尋找可代替能源。

第四，數(shù)字化發(fā)展。機械設(shè)計及其自動化只是機械設(shè)計其中的一個重要有機組成部分，機電一體化還包含傳感檢測、機械、動力、電子信息處理、執(zhí)行元件這五大組成部分，為了能有更加廣闊的市場空間，朝機電一體化方向發(fā)展成為一種必然。

第五，智能化發(fā)展。智能化是自動化技術(shù)的一種體現(xiàn)。何為智能化，是以控制理論為指導(dǎo)，加以心理學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、人工智能、計算機科學(xué)、和運籌學(xué)等新措施、新思想，模擬人類的思想，讓過程具有推理、自主決策、邏輯判斷的能力，向更高的控制目標(biāo)發(fā)起進(jìn)攻。大大降低工作強度及錯誤率，智能化的實現(xiàn)使人類擺脫人力腦力勞動成為可能。

第六，模塊化發(fā)展。復(fù)雜和多樣是機械設(shè)計的特點，在整個機械設(shè)計及自動化方面發(fā)揮著重要作用的還有模塊化。模塊化標(biāo)準(zhǔn)的要求下，實現(xiàn)在設(shè)計過程中多零件組分同時適用于同一模塊成為現(xiàn)實。不僅可以大大降低設(shè)計成本，而且可以縮短機械設(shè)計的時間，使后期零配件的更換維護(hù)更加便捷。設(shè)計的模塊化規(guī)范，使機械制造企業(yè)的?；a(chǎn)可以在短時間內(nèi)完成，提高經(jīng)濟(jì)效益。機械設(shè)計制造及其自動化產(chǎn)業(yè)前景廣闊，還可以通過培養(yǎng)高素質(zhì)高技能人才推進(jìn)行業(yè)整體進(jìn)步，需要相關(guān)技術(shù)人員努力學(xué)習(xí)，進(jìn)行經(jīng)驗技術(shù)的高度提煉總結(jié)。機械設(shè)計制造及其自動化課程，已經(jīng)納入國家高等教育的體系很多年，在許多學(xué)校都已經(jīng)開設(shè)這門課程，這顯示出社會對此方面的人才量的大需求，因此來說學(xué)習(xí)相關(guān)知識的學(xué)生，就業(yè)前景可以說很廣闊。在我國很多地區(qū)，這個產(chǎn)業(yè)具有很高的競爭性，高素質(zhì)人才一代代更替、創(chuàng)新[3]。機械制造產(chǎn)業(yè)還廣泛應(yīng)用于航空航天、兵器、汽車等領(lǐng)域的發(fā)展中，如果想要獲得更加長久的發(fā)展，并且想要一直存在這廣泛的空間，立足于運行管理、設(shè)計制造、科研開發(fā)等方面的話，都需要機械制造產(chǎn)業(yè)自身的不斷提高與創(chuàng)新。目前我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入高速路，將機械設(shè)計制造及其自動化作為制造強國的手段之一，給予研發(fā)生產(chǎn)等方面的大力度支持，足以見得行業(yè)本身的重要地位。

綜上所述，機械設(shè)計制造及其自動化必須把握好自己的發(fā)展方向，應(yīng)該去遵循社會變革對機械制造行業(yè)提出的新標(biāo)準(zhǔn)。機械設(shè)計及其自動化技術(shù)擁有巨大的發(fā)展前景，該技術(shù)一直在迎合現(xiàn)代工業(yè)及生產(chǎn)的需求，但是工業(yè)產(chǎn)業(yè)飛速發(fā)展下，現(xiàn)有的機械設(shè)計與自動化技術(shù)能力和管理水平暴露出很多不足，面對自動化的大蛋糕，科研人員要提升自身素質(zhì)，努力攻堅克難，爭取努力提高國家的科研技術(shù)水平，使我國科研發(fā)展邁向一個新的臺階，用不斷探索與創(chuàng)新的精神影響整個行業(yè)，兢兢業(yè)業(yè)使行業(yè)健康迅速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]周德輝.機械設(shè)計及其自動化發(fā)展方向的思考[J].民營科技，2015（10）：9.

[2]楊近松.機械設(shè)計及其自動化發(fā)展方向的思考[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015（21）：288.

[3]鞠紅香.機械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展方向分析[J].裝備制造技術(shù)，2015（05）：261-262+272.

作者簡介：潘立業(yè)（1987-），男，黑龍江齊齊哈爾人，本科，職稱初級。