摘要：近年来，我国在科学领域取得了重大的进步，这也促进了机械制造业的快速发展；机械设计制造类行业在发展的过程之中，也解决了设计难题、工艺难题、材料难题等，并且其正在向自动化方向发展；所以，在本篇文章之中，笔者将会对机械设计制造及自动化的发展方向进行浅析，并分析与之有关的问题，从而为机械制造业的从业人员提供理论参考。
关键词：机械设计；自动化；发展方向；探索
机械制造业在其发展的过程之中，会受到多种因素的影响，而计算机信息技术则是重要的影响因素之一；目前，机械系统之中的机械也可被称之为机电一体化，并且机械设计制造及自动化主要以电子技术作为重要的基础，并通过融合多个领域的科学技术，从而让机械设计制造朝着全新的方向发展。
1 机械设计及其自动化的特点
机械设计及自动化已经涉及到了多方面的技术，而目前，其仍处于初步发展的阶段；通过在机械设计制造行业引入了相应的自动化生产技术，可以促进整个行业发生变革，并在提高产量的同时，还能大幅度的提升产品的质量，同时赋予产品更多的新功能；除此之外，自动化还具有劳动力成本低、运作效率高、工作状态稳定等优点；目前，机械设计制造及其自动化正在逐步替代传统的机械设备，并在设计与加工的过程之中，发挥着更大的作用，而其具体的优势如下：
1.1 可靠性与安全性高
传统的机械设备在运作的过程之中，若发生相应的故障，则无法实现自动预警，并且在进行检修的过程之中，过分依赖于操作人员的经验这样就会使得机械设备长时间处于低效率的运作状态，而通过机械制造及自动化生产出来的设备，便能够有效的避免出现此种情况，比如：机床设备在运作的过程之中，因为线路、零件、动力等方面的问题，而引起了不同的具体表现，而机械内部控制系统便能够根据其具体的状况，判断出机械内部的具体故障点，这样便会使得故障的处理效率得到了大幅度的提升，从而避免了对机械设备大规模的反复拆装。因此，机械设备通过更加智能化的实现自我检查，并采取一系列的自我保护措施，便可以大幅度降低发生机械故障的可能性，这样也会使得机械设备在运作过程中的安全性与稳定性得到有效的提升。
1.2 操作更加简单、高效
传统的机械制造操作程序较为繁琐，例如：在凸轮轴进行加工的过程之中，主要包括了：钻中心孔、热处理、磨削、加热淬火、深孔加工、快速点磨等环节；若采用传统的机械制造方式，则需要耗费大量的时间与人力成本对同一零部件进行小批量的生产，并且在磨削处理的过程之中，部分技术工人难以对细节与精度进行良好的把控，从而让凸轮轴等重要的零部件，出现了的精准度不高、细节丢失等问题。所以，在传统加工的过程之中，不仅面临着高难度的加工工艺以及操作的过程复杂的问题；通过应用机械设计制造及自动化技术，可以利用自动化系统进行加工之时，其操作过程更加的简单，并且零部件的精度，也能够得到很好的控制，例如：在利用自动化系统对半轴进行加工的过程之中，可以实现切割与打磨同时进行，这样便减少了制造的时间，从而提升了零部件加工的效率。除此之外，技术人员在利用自动化系统进行操作的过程之中，也使得人员的劳动强度不断下降，并且可以有效降低操作失误的可能性。
2 机械设计制造及自动化发展方向的必要性
2.1 提升系统反应能力
机械设计制造业在对零部件进行制造与加工的过程之中，会涉及到多个步骤与工序，例如：在对盘式制动器刹车片进行制造的过程之中，都包括了重压成型、热压成型、研磨切割、喷漆处理等环节；尤其在重压成型以及研磨切割环节，其将对盘式制动器刹车片的质量产生极为重要的影响，所以，在对该部件进行设计制造的过程之中，也面临着较高的难度；除此之外，在该环节加工的过程之中，操作人员也面临着较高的操作风险；与此同时，在进行研磨切割的过程之中，若出现机械故障，则极有可能对零件的精度产生严重影响，从而导致产品出现受损的情况。若机械设计制造过程实现了自动化，不仅可以对加工过程中的异常参数进行检测，同时也可以采取相应的应对措施，从而尽可能的避免了安全事故以及质量事故的出现。
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2.2 降低机械设计制造的能源消耗
企业的最终目的是为了获取更多的利润，因此企业需要通过各种措施，从而对投入成本进行控制；但是，机械设计制造加工企业会在能源方面投入大量的成本，例如：某零部件制造企业每生产1吨的铸铁件，其电能消耗达到了1500 Kv/h，而焦炭的消耗量约为180 kg，同时天然气的消耗量约为20m³，并且水消耗量约为1000kg。若采用传统的加工方式，则极有可能导致机械设计制造的过程之中，出现资源浪费或不合理消耗的情况，而通过自动化系统进行控制，则能够对单位产品内的能源消耗进行精确控制，这样不仅能够有效降低企业的产品投入，同时还能够尽可能的减少能源消耗，从而实现企业发展与节能减排相协调。
3 机械设计制造及自动化的发展方向
3.1 智能化的发展方向
由于科学技术的迅猛发展，使得机械设计制造及自动化朝着智能化的方向发展，并且人工智能已经得到了较为广泛的运用，机械设计制造及自动化正在大力的引入人工智能。通过控制系统模拟出与人类相似的智能，并让机械设备具有一定的逻辑能力，从而实现对特殊零部件的高效加工，并生产出符合市场要求的产品。虽然，将人工智能应用于机械设计制造人处于探索的阶段，但是智能化也是其未来的重要发展方向之一。
3.2 数字化的发展方向
在进入21世纪之后，计算机与信息技术便以较高的速度快速进步，并且数字化已经成为机械制造技术突破设计工艺、加工工艺的关键点；机械设计制造之所以要朝着数字化的方向发展，主要在于数字化可以实现对制造技术与互联网技术、计算机技术进行深入的融合，并利用更加高效的信息往返渠道，从而让各企业与市场之间的联系不断加强。目前，机械设计制造企业想要在激烈的市场竞争中存活下来，则需要更加高质量、高效的加工方式，同时还需要做出差异化的加工产品，而通过加强各企业之间的交流，可以深入了解本行业的发展状况，则从而实现对加工产品的快速调整与更新，这样就会使得产品的生产周期不断缩短，并适应市场的未来发展趋势。数字化不仅能够实现对产品的快速调整与更新，更能够突破传统机械设计制造加工的工艺极限，从而使得产品的质量得到大幅度的提升，并让产品的质量或性能得到一个质的飞跃。
3.3 微型化的发展方向
从上世纪70年代末开始，各类机械设备便开始向微型化的方向不断转变；将机械设备进行微小化，可以有效的降低设备的占地面积并提高其运营的灵活性。设备体积减小的同时，其能耗也能够得到大幅度的下降，这样对于机械企业控制生产成本也极为有利；而在机械设备微型化之后，其应用的价值与领域也能得到不断的提高，例如：可以将其应用于生物医疗、军事科技以及信息领域等全新领域，所以，机械设备微型化的发展方向，正成为该行业未来的重要热点之一，但是其微型化程度提高的同时，其加工的难度也在急剧的上升，这也就需要众多专家继续进行深入的研究。
3.4 绿色化的发展方向
我国工业方便取得重大突破的同时，也使众多的城市面临着严重的污染问题，比如：辽宁鞍山的工业变极为发达，但是其发展的过程之中，也对城市周围的空气、地表水、地下水、土壤能产生了严重的污染，甚至部分区域内的镉、铅等重金属含量已经超标，这样就会给周围的生态环境带来严重破坏。目前，我国政府正在大力设建设生态文明，一大批高能耗、低产值、高污染的企业已经被停产，但是社会的正常运作与生产也离不开工业的支持，所以，机械设计制造及自动化在其发展的过程之中，还需要继续加强绿色的理念，尤其在产品的设计、生产的环节，更都应当从节能环保的角度出发，从而让企业顺应行业未来的发展趋势。
4 结束语
综上所述，机械设计制造及自动化具有操作简单、安全可靠等方面的优点，并且正在朝着多个方向不断发展，因此设计人员应当重视其发展方向，并在实际研究设计的过程之中，仍需要考虑其发展的趋势，这样才能让机械制造企业处于优势的竞争状态，从而进一步提升企业的经济效益与社会环境效益。
参考文献：
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[2]王匡济.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].科技与企业,2016(1): 85,87.
[3]沈健.机械设计制造及其自动化的发展方向研究[J].山东工业技术,2016(4):10.
论文作者:吴云卿
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第05期
论文发表时间:2019/7/31
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