王金亮 于諸明

摘 要：機械設計制造及其自動化技術并不單純是機械的技術，而是一門和電氣自動化技術、電子技術、液壓技術、以及計算機技術等多門技術學科互相交流滲透的學科。隨著其他各學科的發(fā)展促進，傳統(tǒng)的機械設計制造正發(fā)生著巨大變化，從生產方式到管理體系，與機械自動化技術有著極大不同。機械自動化的技術發(fā)展，促使著機械工業(yè)的技術結構發(fā)生變化。

關鍵詞：傳統(tǒng)機械;設計與制造;自動化

1 機械設計制造及其機械自動化的發(fā)展歷史

伴隨著人類社會的構成，機械設計制造就已經開始形成，從原始社會人類使用石頭等工具，到人力踏板車、轱轆等簡單的機械工具產生，慢慢發(fā)展到利用風、水等進行運動的比較復雜的機械工具，顯示了機械設計制造技術的逐步發(fā)展。尤其是經過工業(yè)革命之后，制造業(yè)發(fā)生了翻天覆地的變化，機械設計制造技術向機械自動化技術發(fā)展的特征也逐漸變得明顯。以大型機械設備、機械人或機械手臂、數(shù)控車床等為代表，在促進社會經濟發(fā)展和人類邁向更加文明的社會方面做出了巨大貢獻。正是因為擁有了這些新的機械技術，人類可以進一步探索自然和宇宙?？梢哉f，機械設計制造及其自動化的每一步發(fā)展，都是人類社會邁向更加文明社會的發(fā)展史。

在中國，機械設計制造的發(fā)展史也非常漫長。例如，原始社會的弓箭制作、石器時代的各種工具等，伴隨著社會發(fā)展，在金屬冶煉方面也注入了很多機械設計的元素。新中國成立，特別是改革開放后，中國制造業(yè)得到了快速發(fā)展。我國的機械制造業(yè)已經取得了較大規(guī)模，成為當今世界的機械制造大國。機械制造業(yè)的飛速發(fā)展，不僅為經濟建設奠定了堅實基礎，由于機械制造業(yè)的工業(yè)體系龐大，規(guī)模宏大，涉及到的行業(yè)和企業(yè)眾多，解決了相當一部分人的勞動就業(yè)問題。與新中國成立之前相比，當前機械工業(yè)生產能力提升了大約2700倍，從世界各國排名較落后上升到世界第五名，機床數(shù)量全世界第一。作為機械設計的典型產物，汽車擁有量也上升到第四位，而且，隨著中國經濟不斷穩(wěn)定上升，中國人口擁有汽車總量還在飛速上升。

2 傳統(tǒng)機械設計制造與機械自動化理論分析

在高等院校，開設機械設計制造及其自動化專業(yè)。從理論到實踐，機械設計制造和機械自動化早已經互相交織在一起，成為一個整體部分。機械設計制造和自動化的理論知識比較豐富，只有充分掌握其理論知識，才能很好地學習這門科學。

機械設計制造在人們日常生活中隨處可見，例如，礦山機械、汽車制造、航天飛機制造、農業(yè)機械等。作為國家經濟建設的基石，機械制造顯然要具備多樣性才能具有競爭力。比如，結合電氣技術和計算機技術，確保機械設備的大規(guī)模自動化運作，通過電氣測量技術，實現(xiàn)設備的自動操作和異常情況時的報警處置，并且，利用遠程控制技術，實現(xiàn)機械設備的無人操作。不僅能提高機械制造的精度，也極大地提高了制造效率，解放了人的雙手。從某種意義上說，傳統(tǒng)的機械設計制造和機械自動化存在一個因果關系和并列關系。正是因為傳統(tǒng)的機械設計制造提供了一個很好平臺，通過力學、電氣電子技術、計算機技術等各綜合性學科對傳統(tǒng)的機械設計制造進行改造和升華，設計出了各種自動操作的機械化程序。結合傳統(tǒng)的機械設計制造，只要機械設備系統(tǒng)對整套機械裝置進行測試確認沒有問題后，就會自動啟動自動化程序，投入到生產制造中。給傳統(tǒng)的機械設計制造帶來了更多的發(fā)展機遇和耳目一新的生產制造形式。這就是傳統(tǒng)的機械設計制造和機械自動化之間因果關系的理解。從全局看，若要不斷提高機械自動化的制造精度，以及對制造過程進行優(yōu)化，就必須充分運用傳統(tǒng)的機械設計制造理論基礎知識，不斷提高制造水平。從這個角度來說，傳統(tǒng)的機械制造和機械自動化技術又是并列關系。因此，二者之間相輔相成，共同發(fā)展，對我國的經濟發(fā)展和社會的文明進步起到了非常關鍵的作用。

3 現(xiàn)代機械設計制造與機械自動化的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢

機械設計制造和機械自動化與其他各種學科互相交織和滲透，已經逐漸發(fā)展成為一門新學科。機械的自動化打破了原有的傳統(tǒng)型機械工業(yè)的產業(yè)結構和生產模式，產品種類豐富多樣，其功能也越來越多，生產方式也有了明顯區(qū)別。

當前世界各國中，除了較少的機械自動化程度比較高的國家外，絕大部分國家的機械自動化程度還處于大步上升中，自動化程度不高。當國外受到工業(yè)革命影響，大力發(fā)展各種機械制造時，因清政府閉關鎖國政策影響，我國錯過了機械技術發(fā)展的機會。新中國成立后，在機械制造方面投入很多人力和財力，現(xiàn)狀已經得到了很大改觀。但是，由于我國產業(yè)結構水平比較低，在各類機械制造企業(yè)中，設備種類少，制造水平比較低，同世界先進發(fā)達國家還存在不少差距。因此，我國要實現(xiàn)全面的機械自動化技術，將會是一個長期過程。在這個過程中，需要深入結合傳統(tǒng)機械設計制造的理論基礎知識，創(chuàng)造全新的機械自動化體系?？v觀未來，機械設計制造業(yè)的發(fā)展趨勢可歸納為以下4點。

（1）和電氣化相結合，實現(xiàn)機電一體化。機電一體化的實現(xiàn)，是機械設計制造及機械自動化必然要達到的程度。通過機電一體化，將機械技術和各種電氣信息相結合，將復雜的生產過程和生產工藝簡單化。由于加入了電氣化控制技術，在機械加工精度和預警方面可以實現(xiàn)更多可能。機電一體化技術的運用，提高了機械加工過程中品質的穩(wěn)定性，提升了生產效率。結合計算機遠程控制技術和電氣化的控制操作，實現(xiàn)機械設計的全面自動化，只需要控制人員在控制室通過操作監(jiān)控設備和電氣控制操作臺，即可實現(xiàn)生產制造。

（2）綠色制造。隨著全球經濟水平的不斷提高，地球上越來越多的資源被消耗，其中包括了不可再生資源。在使用資源的同時又帶來了很多生態(tài)問題，例如，礦山機械的開采，雖然獲得了能夠促進社會發(fā)展和進步的各種資源，但是，開采帶來的植被破壞、開采過程中造成土壤污染等問題仍層出不窮。20世紀，我國就提出了“既要金山銀山，又要綠水青山”的口號，提倡人與自然和諧共生，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。機械設計制造及機械自動化的發(fā)展道路也必須要考慮到這一點。不能單純?yōu)榱藢崿F(xiàn)自動控制和提高制造過程中的效率，而破壞生態(tài)環(huán)境。在機械制造過程中盡可能少地產生廢料。同時，要注重機械設備的節(jié)能。在消耗同樣能源時，要發(fā)揮更多作用。未來機械設計制造和機械自動化，必須要處理好節(jié)能環(huán)保問題，才能實現(xiàn)真正意義上的機械自動化技術發(fā)展。

（3）集成化控制。為實現(xiàn)機械設備的制造功能多樣化，機械設備體積必然要加大。而實現(xiàn)集成化控制，可以盡可能地減少設備體積，從而使設備的制造和運輸、以及運行時所占據(jù)的空間體積減少。不僅節(jié)約了機械設備制造時所使用的材料，在操作控制上也變得越來越簡單。

（4）網絡化和智能化相結合。通過網絡化可以實現(xiàn)生產制造過程中的自動控制，減少人力付出，實現(xiàn)制造企業(yè)人員的精簡編制。結合智能化技術，在流水作業(yè)現(xiàn)場，可以完全通過機械手取代人的工作。不僅能促進提升產品品質，也能加快生產線的制造作業(yè)節(jié)拍。高品質和高精度的機械制造，也必然帶來機械制造業(yè)的全新發(fā)展。

4 結語

傳統(tǒng)的機械設計制造理論基礎知識，為現(xiàn)代機械自動化技術提供了多種實現(xiàn)的可能性和堅實基礎。機械設計制造應該抓住歷史發(fā)展機遇，結合各種新科技和新知識，發(fā)揮機械制造優(yōu)勢，給國家和社會的經濟發(fā)展帶來更多促進作用。

參考文獻：

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