機械設計製造及其自動化的優勢及發展趨勢探討

朱世陽
大連科達利精密工業有限公司遼寧大連 116000
摘要：基於現代社會經濟高質量發展的背景，在各類工程中對機械設備的應用需求逐漸提升，為滿足社會生產需求，應當注重對自動化機械設備的研發設計和製造，以此提升經濟效益。自動化技術即在人少量參與條件下支持自動生產運行的技術措施，從而改變人們現有工作、生活模式。自動化技術應用於機械設計製造領域可以有效減少人力成本，提高系統生產效率，擴大資源利用率，支持機械製造產業持續發展。
關鍵詞：機械設計製造；自動化；優勢；展趨勢
引言
機械設計製造行業發展速度不斷加快，通過應用自動化技術，研究機械產品各項性能的時候越來越深入，並獲得顯著成效。但是，由於機械產品性能研究過程中所涉及到的內容多，加之基礎性數據不完整，就會導致機械產品設計過程中的各項成果受到限制。為保證機械產品設計製造過程獲得理想效果，就要從經驗轉向技術創新，合理應用自動化技術，注重提高設計專業性，以控制好每個環節，此時，要充分了解自動化技術所具備的特點，發揮其優勢，明確其未來發展趨勢，使得機械設計製造有方向、有目標，才能實現更好發展。
1機械設計製造與其自動化概述
所謂機械設計製造自動化，指的是在產品設計、加工等環節，應用功能先進的設備和技術，對產品生產加工環節予以把控，以保障產品生產加工質量良好。隨著時代的進步，產品生產技術也會從機械化向數字自動化方向過渡，提升產品生產速度和加工質量。作為一門綜合性學科，機械設計製造與多門學科相關聯，內容相對廣泛。相比於傳統層面的機械製造發展而言，機械設計製造與其自動化發展具有明顯的人性化、智能化和科學化等特點，可滿足更多行業發展需求，提升產品性能，完善產品功能。
2機械設計製造及其自動化的特點分析
2.1安全性分析
機械自動化設計以及製造的過程中應用自動化技術，與傳統機械製造技術相比較，有更高的安全可靠性，使得機械製造過程中保證質量的同時，還可以加快進度。機械自動化應用中，失誤問題發生率大大降低，避免產生設備失靈的問題，由此可以維護操作人員健康安全。即便機械設備自動化運行的過程中也會存在安全隱患，但是由於進行了安全程序設定，能夠有效控制安全隱患，使其局限於規定的範圍內。此外，應用自動化技術還可以檢測安全隱患。如果有意外發生能夠及時發現並第一時間採取相應的補救措施，由此對安全隱患問題合理控制，保證操作人員安全。自動化技術應用能夠將良好的自動化空間塑造出來，提高設備運行的安全係數，以合理控制安全事故發生率。
2.2時效性分析
進行機械設計製造以及應用自動化技術進行操作的過程中，可以保證機械設備安全穩定運行，擴大生產規模，設計過程中不需要大量投入，設計時間縮短，生產設計實現規模化，而且可以進行集成化設計。機械設計製造的過程中應用自動化技術，整體生產流程優化，而且不會錯漏細節，操作規範，對於人操作導致的失誤能夠有效排除，避免產生不必要的後果。發揮自動化技術的作用，使得整個的生產過程自動、流暢地運行，避免技術操作問題導致的各種隱患，由此保證了生產質量，提高生產效率。
3機械設計製造及其自動化未來發展趨勢
3.1綠色化發展
在如今新形勢下，我國的社會經濟發展呈現蓬勃發展的態勢，對於生態環境、節能減排的要求也更加嚴苛，社會各界也對生態環境的保護引起了高度重視。而現目前我國由於生產模式較為落後以及資源的浪費等原因，環境污染問題仍舊處於較為嚴峻的狀態，已經給人們的日常工作、生活帶來了較大的困擾與影響，受到了環保部門的高度關注。因此，綠色環保型發展是未來所有行業的共同發展方向，將綠色環保理念貫穿於生產的整個環節，在原材料的選取、產品的加工、廢棄物的處理等等進行嚴格評估，保障生產流程符合綠色環保的要求；其次，將帶有綠色標誌的產品進行大規模地生產時，不僅能夠提升設備的整體利用率，還能夠極大地減少成本投入，規避資源浪費的風險，實現效益最大化的同時，確保機械設計製造朝著綠色化、環保化發展。
3.2智能化發展
經過大量的研究分析發現，未來的機械設計製造自動化會朝著智能化的方向發展，尤其是人工智慧技術的應用，將成為機械自動化的重要發展方向。人工智慧簡稱AI，屬於計算機科學的一類，其包含了計算機技術、網際網路技術、專家系統、語言處理等多種技術，人工智慧可以使產品通過模仿人的思維與意識，使其擁有自主學習、分析、判斷、處理的能力。人工智慧的最大優勢在於其可以將自身收集到的各類數據信息進行篩選、歸納、匯總、分析，並推演預測多種可能會出現的結果，並通過反饋的分析結果對相關生產進行及時的調整、優化；其次，在對設備的故障診斷、信息處理等方面人工智慧也發揮著極為重要的理論與應用價值，有效規避了人為原因造成的誤差問題。因此，將機械設計製造自動化與人工智慧充分融合，進一步提升產品的生產效率與質量，為製造業的發展提供科技賦能，使我國從勞動密集型產業逐漸轉變為高科技產業。
3.3微型化發展
微型化發展也是機械設計製造自動化未來的發展趨勢之一。現如今晶片技術的開發已經成為許多行業的高精尖技術，尤其是納米級晶片的量產，會在將來成為眾多行業的突破口。就目前而言，雖然已經出現了較多精密度較高的加工方式，如特種加工、磨削加工、鐵削加工等，但更多超精密加工方式是未來的重要研發對象，皮米、飛米等級別也會出現在晶片中，而機械設備也會隨著高科技的發展逐步走向微型化、精密化，以滿足更加精密的生產需求。
3.4虛擬化發展
就我國現目前的機械設計製造水平而言，大多都是依靠人工手繪設計的圖紙與方案，再經過多次的修改、檢驗符合標準之後才能投入生產使用，從最初的初稿到最終的定稿，都會消耗大量的人力、物力與時間，使得企業的生產成本增加，競爭力卻下降。而虛擬化技術的應用可以有效地解決上述這些問題，並大量減少生產過程中的能耗問題，還能提升產品的完成度與精確度。在生產工作開始之前，工作人員在計算機系統中進行模型的繪製，然後結合人工智慧對建模進行全面的分析、判斷，然後針對存在的缺陷與不足進行適當地調整優化，再完成後續的虛擬生產流程，對通過虛擬技術生產出的3D模型產品的外觀、精密度等進行全方位研究，針對其中的誤差或缺陷，稍加修改，確保機械設計製造中相關部件的精確度，從而大幅度提升機械產品的生產效率。
3.5一體化發展
機電一體化主要是將各個不同類型的技術進行充分的融合，是促進機械設計製造發展較為重要的一項技術，其主要應用於數控技術中。數控技術是實現機電一體化的基礎，其能夠將相關機械生產設備結構進行優化調整，保證其自動化與精確性，提升其生產效率與水平；同時，數控技術還能將以往機械製造的半自動化生產推向全自動化生產，減少了人力成本，而所有類型的機械產品都能在全自動化的生產加工中受到數控技術的遠程控制，確保機械生產的穩定運行，提升生產高效性。
結語
綜上所述，在先進科技支持下，進一步加速促進機械設計製造領域應用自動化技術，有效提高機械製造效率，優化機械製造精確性，能夠有效節約人工、資源，擴大企業綜合經濟效益，能夠促進機械生產領域實現持續穩定發展。自動化技術能夠體現出國家發展的智能化和科技化水平，在傳統機械設計製造領域應用新式技術，滿足新時期持續發展要求。
參考文獻
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