摘要：近年来，伴随我国工业自动化程度的不断提升，机械设计制造及其自动化产业发展也进入高速期，其在工农行业领域中的广泛应用也已经显而易见。本文简要介绍了现代机械设计制造及其自动化的设计原则，并畅谈了该领域的未来发展方向。
关键词：机械设计制造；自动化；设计原则；发展趋势
1 引言
机械设计制造及其自动化是以设计和制造为基础，并且融合多种技术的复合型学科，例如：信息工程、计算机技术等等。使用先进的机械设计制造技术解决现代工业领域遇到的技术问题，来实现产品的先进设计制造。机械设计制造及其自动化的发展应该依照现今社会的发展规律，向着智能化、网络化、微型化、绿色化、机电一体化等方向发展。
2 机械设计及其自动化特点
机械设计及其自动化相较于传统的机械设计制造之间，在产品质量方面存在着十分突出的优势，主要表现在以下几个方面：其一，安全性。传统机械设计中的产品一旦出现问题，可能需要停止作业来维修机械，部分智能化的机械设备可能由于故障自动停机，埋下一系列安全隐患，很容易出现安全事故。而机械设计及其自动化在产品的安全性方面大大提升，一旦出现问题，机械本身即可自动化分析和处理，寻求合理有效的措施进行解决，尽可能避免安全事故问题的出现，确保机械设备可以正常运行，提升生产效率。其二，节能性。机械设计及其自动化的快速发展，一个最突出的特点就是节能型，机械产品体系更小，可以有效节省资源，降低能耗，满足节能环保需求。其三，应用范围大。机械设计及其自动化集合了多种新式技术，功能更为多样，除了在机械制造中应用以外，在其他的领域中同样有所应用，可以更好的满足行业发展需求，创造更大的经济效益。其四，微型化。机械设计及其自动化的快速发展，促使机械设计产品体积缩小，降低能源消耗，微型化特点较为突出。
3 机械设计制造及其自动化设计的基本原则
3.1 满足对机器的功能要求
所有产品的开发都是为了更好满足人们各种需要的，因此其都将具有独特的功能。不同产品之间的功能都有相互区别之处，都有属于自身的主要功能。而机械工程及自动化产品正是具有如此功能的产品，其能够科学化、自动化的自主处理来自外部输入的信号、能量、物质，依据自身特性对这些内容进行加工，输出符合用户需求的信息、动力、产成品。机械工程及自动化系统不仅拥有机电一体化这项技术所具有的功能，而且能够利用这项技术开发适配的机电一体化产品。而这种机电一体化产品可以通过其设计不同、制造工艺不同打造不同功能，从而满足用户多样化的需求。
3.2 利用先进技术不断创新
机械工程及自动化系统可以根据其拥有的主功能，对这类产品或系统进行分类。（1）加工机。这是一种主要以物料的搬运和加工为主的自动化机械，其通过将输入的信息、能量及其物质通过加工处理步骤，输出改变原有物质形态、位置的一种机械。（2）动力机。这是一种主要以能量输出的机械，其在获取输入信息之后，在自主判断能量来源、成本的基础上输出不同能量的一种系统。（3）信息机。其是以信息处理为主要功能的自动化机械系统，其对输入的信息或指示进行处理，为用户输出需求的信息。
4 机械制造及其自动化发展的方向
4.1 智能化发展方向
智能化发展方向也是全球进入21世纪以后机械设计制造及自动化的最重要发展方向，它基于机器设计及生产层面，希望以控制理论的前提基础之上来吸收更多人工智能、模糊数学、心理学、混沌动力学等跨学科、跨领域思维，为人类机械化制造生产拓展新思路、创造新途径，提高人类的判断推理及自主决策能力。现代机械自动化产品已经能够完成某些高智能机械制造，但其相比于人类还处于低级智能阶段，还需要进一步发展完善。
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4.2 降低安全隐患
在产品被制造出来的全过程，都需要安装监控装置，从而有效的管理整个车间，运用自动化控制技术，能够根据故障的等级，发出不同的等级状态的警报，如果发生机器出现异常声音、则需要立即断电，然后进行检查，检查结束之后，再将模式改为工作模式。通过机械就可以实现自动化设计、工艺、处理等，从而是的机械设备的安全系数越来越高。
4.3 绿色化发展
随着国家及社会对可持续发展理念的重视，机械制造业在不久的将来必然也将把绿色发展、环境保护作为发展重点，在实际生产过程中，机械制造业需加大引进环保技术，在最大程度上降低行业对所在区域环境的污染，并在全企业树立可持续发展的理念，进而促进企业经济效益与社会效益的和谐发展。
4.4 自动化发展方向
在机械制造领域实现自动化必将是未来的进步方向，如果想对机械完全实行自动化，就一定要着眼于当前，脚踏实地，才能为我国的机械自动化技术的迅速成长贡献力量。
4.5 注重生产体系精简，实现机械设计制造及其自动化设计的微型化
微电子机械，简称微型化，是一种微机械自动化系统，又可以说尺寸在1cm以下的纳米规格与微米规格的机械设计制造及其自动化产品。目前，我国大部分机械的设备逐渐向低消耗、小体积以及方便操作等方向发展，达到节约存储空间，缓解工作人员的工作压力的目的。可见与微型化制造理念的有机结合，改造大型笨重和操作复杂的机械设备，减少企业生产、运输和存储成本的投入，避免资源过多浪费，对各项资源进行优化配置，提高企业经济利润具有重要意义。例如便携式微型工厂，主要由控制装置、微型车床、电路、铣床、搬运机械手、机械手和冲压机组成，总体重量为23kg，如同行李箱大小，可任由人员推动。随后采用微型线编码器检测滑动导轨在原设备上进行改进，并安装袖珍式用户数控装置，不仅可编程控制数控车床，还可提升生产加工的柔性与精度。
4.6 人格化发展方向
现如今人类机械设计制造及自动化系统发展依然还处于“低智能”阶段，其机械还依然是拥有自动化却缺乏人格化的“冰冷助手”。而在未来，人类也希望为机械自动化产品赋予更多人格化特质，例如智能、情感、人性等等。特别是现如今像美国、日本这样的发达国家已经开始应用家用机器人，它是否能进入更高层次领域与真人形成情感交流，模仿生物机理以完成更多人性化工作，这还有待人们对于机械化设计制造及自动化技术的进一步挖掘与发展。
5 结束语
总而言之，机械工程制造及其自动化有着较高的技术要求，并且在将来的发展过程中还会要求需要更高的技术含量，因此，对于相关技术人员来说，必须要对自身的专业技能进行不断加强和提高，对新的知识和技能要主动学习，另外，还应该多加重视平时工作中经验的积累，从而贡献出自己的一份力量去促进机械工程制造及自动化更好的发展。
参考文献：
[1] 张英.基于CDIO理念我国机械设计制造及其自动化专业本科课程体系研究[D].浙江大学，2014.
[2] 宋建伟，谢伟东，李国昌.应用型本科机械设计制造及其自动化专业实践教学探讨[J].职业技术，2010，09：10.
[3] 强华.机械设计制造及其自动化专业“3+4”分段人才培养方案初探[J].价值工程，2016，09：149-150.
[4] 孙芹.民办高校机械设计制造及其自动化专业本科人才培养方案的实践探索[J].教育与职业，2012，21：90-91.
[5] 董晓威，刘天祥，金中波.机械设计制造及其自动化专业分方向教学模式的改革与探索[J].黑龙江教育（高教研究与评估），2017，03：9-10.
论文作者:张常利
论文发表刊物:《基层建设》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/29
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