1 引言由于在传统工业的生产过程中需要采用大量的人力，因此存在如下问题：职员安全得不到保障，生产效率和产品质量得不到保证。首先，机械设计制造及其自动化的智能设备可以减少人员操作；生产过程由传统的人机模式转换为设备自主进行生产，生产的产品更为精确。其次，机械自动化和智能设备可以自动检查和排除生产设备的故障，对生产过程进行自动保护与诊断，能够显著的延长机械寿命，从而降低工业生产成本。最后，减少机械生产过程中，机械设备运转、现场环境对操作人员造成危害；传统设备使用过程中，一旦操作人员出现失误，便会造成严重的伤害；当传统设备发生故障时，需要维护人员进行维护，降低了生产效率，增加了生产成本。因此，机械设计制造及其自动化是工业发展的必然趋势[1]。2机械设计制造及其自动化的必要性根据世界银行数据和联合国统计数据，在2010年的时候，我国工业制造业总产值占世界工业制造总产值的19.8%，排名超过美国的19.4%，，成为世界第一的制造大国。2015年，我国工业制造业总产值占世界工业制造总产值的22%，排名稳居世界第一，由于本国的经济和工业制造的水平逐步提升，可以预见，在不久的将来，中国的工业制造业将踏上世界舞台并占据重要地位。当前，我国工业“大而不强”的情况比较明显。主要方面为核心技术不多，超过80%以上高端技术、前沿技术依靠从国外买入; 设备附加值不高，利润少; 劳动生产率较低。根据数据可得，2010年美国制造行业总体产值仅仅比我国少0.4%，我国制造行业从业人数超过11444.5万人，而美国制造业只有1150万名员工，仅占我国数量的十分之一[2]。传统的机械设计制造已经不能解决现代生产的问题，智能化系统能够采取智能解决方案，不需要人工干预就能够自动修复漏洞，减少人工监督的成本。2机械设计制造及自动化优势2.1械设计制造及自动化使系统简化通过机械设计制造及其自动化可以研发出更智能的机器设备，PLC与变频直接数据交互，简化电气设计，使传统设备的编程、设备放线和设备接线简化。根据电机类型，自动匹配变频器，使设备的自适应性、自主修复性提高。2.2机械设计制造及自动化使工厂智能化机械设计制造及自动化的首要发展趋势是智能化，这不仅是该学科未来的发展方向，也是产品自动化的象征。智能工厂是在信息基础设施高度互联的基础之上，将人与人、人与物、物与物之间进行有机结合，通过对生产制造过程中的各种信息的收集、整合、分析，给生产过程保驾护航，改善和优化生产制造工艺。利用各种高新技术，由智能化的设备代替传统工人，按照编制好的计划进行生产， 在产品生产过程中不需要操作人员介入，机器能自发安装规范生产，同时减少不良产品率、提高生产质量，减少了操作人员的误操作带来的不良产品，进行无人化、智能化生产。2.3机械设计制造及自动化使工厂安全全面升级传统的机械设计制造缺乏相对完善的监控系统，对生产的质量和效率产生一定的影响，甚至对相关工作人员构成生命安全威胁。机械设计制造及自动化设备可以及时监控设备的内部状态，提供可能出现问题的预警，并快速找到问题的原因。同时，可以诊断自动化生产设备，并对整个生产过程的安全性起到保护作用。工作现场的危险源多，例如：粉尘、噪音，时时刻刻影响人的身体健康。智能工厂，以机器代替人，工作人员与设备之间的接触变少，员工安全性更高。2.4工作效率高、质量优机械设计制造及自动化可谓功能强大，正逐步改变传统设计制造的弊端。 过去，人工操作不仅效率低，而且质量也差。机械设计制造及自动化改变了这种情况，其生产系统简单、安全、高效、精度高于手动方式，质量得到保证。3机械设计制造及自动化发展趋势在时间上，国内在出台相关设计制造自动化的政策比美国晚，但是我国非常重视自动化技术的发展，很快，制定了机械自动化的发展战略，并发布了第一个十年的实施计划 “中国制造2025”。其目的是促进制造业和高科技信息技术的发展，机械自动化战略的发展已升级到国家层面。根据国家相继出台有关制造行业的政策可以知道： 自2017年以来，中国的自动化发展进入了一个新的阶段，人工智能技术与实体经济产业逐步有机结合。 大多数省市已经开始规划人工智能产业目标，实施“人工智能专项”产业扶持行动。在“大数据”规划的发展战略中，国内自动化产业从2015年的112.4亿元快速增长到2017年的216.9亿元。 增长到了52.9%。工业和信息化部总工程师—张峰在2018年“世界电信和信息社会日”大会上发言：预计到2020年，中国机械自动化核心产业规模将超过1500亿元。
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图12015-2018年中国机械自动化产业规模变化趋势（单位：亿元，%）当前机械自动化的产业分为：计算机视觉、语音、自然语言处理、基础算法及平台、芯片。 2017年，我国自动化制造业总值达到216.9亿元，计算机视觉占比37%，占据主要地位，语音识别功能占22%，位居第二。五大技术之间都是相互关联的作用，各自都有侧重点。
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图22017年中国人工智能市场结构分析（单位：%）机械自动化产业技术不断成熟，2018年，在基础算法不断创新加强的同时，我国机械自动化在计算机视觉、语音等技术上得到了进一步的发展。 谷歌、英伟达、华为、寒武纪等发布的AI芯片产品进入大批量商用上市，标志着机械自动化产业迅速与垂直行业深度融合。在目标市场行业中，机械自动化应用环节在我国企业中受到重视，在医疗、金融、教育和安防等领域位居第一， 总计占比40%；智能机器人行业，占比27%。目前，机械自动化在安防监控产业领域的产品相对成熟，火车站自动识别闸机、十字路口的智能监控设备等，同时，还有很多领域的产品处于空白。虽然暂时不会出现科幻片中的具有自主意识的人工智能，但是通过机器学习算法，在简单化软件的操作，增加机器智能化方面，还是会有很大的改善空间。近些年，机械自动化行业得到国家大力支持，中国经济建设和改革的主要任务是到2020年基本实现工业现代化，这便明确了在信息化和工业化之间，自动化需要起到纽带作用，给国内自动化制造业的发展带来坚定的信心。在社会发展的今天、视觉技术与智能语音技术得到广泛应用，例如、金融、教育、医疗、交通等领域，使制造行业的吸引力增强。机械设计和制造及其自动化被广泛用于满足人类发展的需要。结论机械设计制造及自动化作为现代企业开发的新技术，必须朝着更健康、更有效和更长期的目标迈进。只有在方向正确的情况下，机械设计制造及自动化的发展才不会走错路，才能更好地为社会服务，促进社会发展。参考文献 [1]梁喜佳,张洪伟.浅析机械设计制造及其自动化的特点与优势及发展趋势[J].科技创新与应用，2016（6）：126.[2]孙源,冯宜语,张大伟.机械设计制造及其自动化发展趋势[J].设备管理与维修,2018(22):53-54.
论文作者:宋丽莹
论文发表刊物:《中国建筑知识仓库》2019年02期
论文发表时间:2019/8/13
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