机械设计及其自动化的发展与趋势

机械设计及其自动化的发展与趋势

严超雄

广东埃华路机器人工程有限公司

摘要：科学技术是第一生产力，工业领域的先进技术对我国经济的发展起着至关重要的作用。其中，机械工程设计的发展和自动化在工业生产中占有重要地位，为机械制造奠定了基础。同时，自动化的出现大大提高了机械工程设计的效率，也为机械生产的可靠性和安全性提供了相关保障。在此基础上，文章分析了机械工程设计自动化的发展趋势，并提出了相关建议，仅供参考。

关键词：机械设计；自动化；发展趋势

与传统机械设计相比，机械设计及其自动化具有更广阔的发展空间，其智能优势使其能够应对多种生产功能。它一出现，就引起了机械设备的巨大进步，经过多年的研究，机械设计及其自动化专业已经成为推动国民经济增长的重要方面。

1.机械工程设计及其自动化概述

1.1机械工程设计及其自动化的概念

机械设计主要是指对机械的构造、原理、运行方式、润滑方法、零件的材料及形状尺寸、力和能量的传递方式等进行计算、分析和思考，从而具体的对其进行描述，为人为制造提供依据。在工程设计当中，机械设计十分关键，对于国家整体的制造业发展水平都有着很大的影响。而自动化则是指通过对自动化技术的应用，使上述的这些流程自动完成。

1.2机械设计及其自动化的设计原则

1.2.1满足对设备的功能要求

机械设计及其自动化是一个综合概念，由其设计的机械设备的功能受其内部有机连接结构的影响。机械设备的发展是为了满足人们的实际生产需要，因为它必须具有一定的功能，而不同的机械设备产品具有不同的功能。机械设计及其自动化的首要设计原则是满足设备的功能要求。任何机械设备都可以处理输入的物质、能量和信息，然后输出相应的物质、能量和信息。因此，机械设计及其自动化也必须具备这种能力。

1.2.2技术创新改革

着眼于市场经济发展而言，其间各种产品或系统均已被广泛应用，这样说明其相关产品极具市场价值。现代化社会发展条件下机械制造业的发展，更注重其间机械设备制造及其自动化水平，各种产品可用性取决于其所用材料，这时则应以各种先进技术及策略来控制其产品质量，将更多的先进技术引人其生产过程中，以此确保其各种产品蕴含更多科学技术，从而快速提高机械设施设备制造及其自动化功能与应用水平，促使其所生产的各种产品均适应于市场发展需求。

2.机械工程设计及其自动化的特点及优势

2.1机械工程设计及其自动化的特点

2.1.1机械工程设计及自动化特点

以前的机械制造业设计已经无法有效的满足当今阶段的机械制造业实际的需要，并且之后的维护保养费用也会变得更加的多。所以，相关的工作人员就渐渐的对自动化控制系统进行相应的升级以及改造的工作，慢慢的满足了现阶段越来越高的生产需求，大大的降低了后期维护的费用。更好的确保了生产安全以及生产的质量。机械产品自动化有效的满足了上述的要求，就可以更好的降低故障发生的概率，大大的提高了安全性能，并且对于自动故障的处理方面能够自我进行分析，这样就有效的提升了生产的效率。机械工程自动化可以按照设计的需要对生产的体积更加灵活的进行改变，这样不但大大的降低了资的浪费源，并且也降低了生产的成本。

2.1.2机械工程及其自动化的优势

机械生产有效避免人工操作中出现的误差，确保产品质量，有效避免人力财力的浪费，实施资源重组，避免浪费，在过去的机械生产中，物料、资源、时间方面的延宕均会阻碍工程的进度。而在如今的机械工程设计中，涵盖更为广阔的技术范围。

2.2机械工程设计及其自动化的发展趋势

2.2.1智能化

智能化是未来机械设备发展的主要标志之一，智能技术融合了人工智能、运筹学、计算机等技术。智能化使机械设备具有一定的功能，可以有效地代替人类从事一些危险的工作，从而在很大程度上减少人为事故。智能化方向是机械设计和制造者自动化发展的主要方向。在未来，智能化机器和设备将取代部分人类工作。

2.2.2数字化

传统机械设计制造行业受技术条件限制较大，样机试做及量试量产耗费了大量的人力物力财力，且发展速度较慢。为扭转这一局面，势必要通过先进的计算机通信技术、网络技术及智能化技术等对传统机械设计制造行业的运行方式进行优化，因此，数字化将是未来机械设计制造及其自动化的重要发展趋势。在数字化系统下，各设计参数及设计模型均以数字化参量为基础展开，利用计算机通过参数化建模完成图纸设计，并借助软件对图纸进行质量分析，对于潜在的问题进行及时处理，极大地提升了产品研发的效率及质量。

2.2.3生态化

随着科学技术的发展，人们对环保的要求越来越高，将要求更多具有环保型，绿色型的机械设计，特别是绿色生态概念不断被人们所重视，未来机械制备领域将提出更高效的利用资源从而获得的环保型设计产品。产品从设计到使用，到最后的淘汰将不断的具有环保的特性，不断满足人们对环保的需求，而这种绿色机械产品的大力发展也将对可持续发展，生态环保发展产生积极的影响。未来机械制造和自动化设计将更加注重绿色环保，在环保的因素下不断提高产品质量和市场竞争力。

2.2.4模块化

随着电子技术的进步，将电子元器件集成模块化的理念正在发展。例如在汽车上配有发动机的自启停技术，临时停车或是等红灯时，踩下刹车一段时间发动机会自动熄火，当需要继续前进时系统会自动重起发动机，这个核心技术就是发动机的自动控制。这个自动控制就属于动力单元的智能调速控制，这样的机电一体化的产品的研制是一项十分复杂的事情，它涉及多个控制单元，并且要求开发的产品具有标准的机械接口、动力接口等才能完成典型的操作的机械装置。模块化、标准化、系列化发展的电气设备肯定会给人们带来意想不到的好处，但它的研发的技术还处在探索的阶段，因此，谁抢得了这个先机，谁就能给企业的发展创造一次机遇。

2.2.5微型化

机械制造的微型化是机械制造业未来发展的主要趋势之一，微型化是指通过纳米、微米技术将产品的体积缩小，将耗能、成本降低，提高使用灵活度。由于纳米技术的不断发展与普及，机械制造业采用的这一先进技术手段用于制造过程，能够很大程度上提高产品能量。

2.2.6人性化

人性化的发展趋势对于机械制造行业中的人工智能领域将更加明显，例如通过模拟仿生的特性功能，制备出相应功能的机械，技术研发人员正在加速机械领域人工智能的步伐，而这将加快机械制造出更加具有人性化的发展趋势，未来人性化将是自动化和机械设计发展进入新阶段的重大突破。

2.2.7机电一体化

伴随计算机技术及机械技术的发展，机电一体化也是机械设计及制造行业的重要发展方向，且数控设备与其的结合也将为机械设计制造及其自动化的发展提供技术上的支持，促进机械设计制造自动化的结构调整与完善，实现机械制造生产流程效率及可靠性的提升。此外，在机电一体化的发展趋势下，机械设计制造系统将变得更加微型化，在实现基本功能的基础上，具有更低的耗能及成本，经济效益明显。

3.结语

综上所述，随着我国经济的快速发展，人们越来越重视机械制造业的发展。在机械制造的发展过程中，相关技术人员必须充分考虑实际情况，严格按照施工安全标准操作，不断完善自动控制系统。

参考文献

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