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【摘 要】本文分析了机械设计制造及其自动化的特征，探讨了机械设计及其自动化发展方向，以供参考。
【关键词】机械设计；自动化；发展方向
引言
机械设计及其自动化, 是以机械设计与制造为基础，融入计算机科学、信息技术、自动控制技术的交叉学科。随着21 世纪高度信息化的发展趋势, 机械设计及其自动化技术逐渐成为了机械工程各行业中的基本科学技术。而其多功能化、区域网络化、科学化的发展趋势也必将带动其他技术及行业的发展。
1机械设计制造及其自动化的特征
相比传统的机械设计制造及其自动化，如今其最大特征是机械设计制造更加智能化、自动化，对于减轻操作人员的工作负担，提高制造的精确性，提升生产效率，增强产业能力等具有重要的作用。在科学技术不断发展过程中，逐渐产生了机械设计制造及其自动化，充分结合电子技术、传感技术、自动控制技术、网络技术、信息技术、计算机技术、机械技术、软件编程技术等，利用其自动化控制系统整体控制生产环节。应用此技术可以提高机械生产质量，使用生产力增长的要求，促进工业发展。
每种产品被研发出来都是具有一定的设计特点的。机械设计制造目的就在于以产品的生产要求和特征为基础来加以生产。传统的机械设计制造环节，必须是全体工作者都要参与，才能实现产品符合要求的目标。在有限的人力、物力下，工作的效率、生产能力是非常低的，而且还产生了很高的错误率，使得产品的品质不高。现阶段，使用机械设计制造及其自动化技术，就能够将上述问题有效防控，操作者只需利用控制系统，学会程序的使用，输入产品规格、尺寸、生产要求等关键点，系统便开展自动化的控制，防止错误的出现，提升了机械设计制造的自动化、智能化，效率不断提升。
2现代机械设计方法概述
机械设计以及自动化结合了现代技术手段以及传统机电设备的综合特征, 在设计中利用计算机加以优化，最大程度实现其自动化和智能化的基本工作要求。在实际工作中, 通过对于微电子技术与机械技术的结合，可在机电工程相关行业中参与产品设计、制造、质量检测、开发等工作, 也能在加工中心、机器人、微型机电系统等方面发展。并且,由于机械设计制造及其自动化行业的高度发展，以及其全面的功能性特征, 逐渐成为了机械工程各行业中的基本科学技术，如已经广泛运用在微电子工业和计算机工业，由于机械自动化系统具备对机械设备的精密化管理, 其甚至在航空航天及各种武器装备的研制与生产中都有着不可替代的作用。而随着当前各行各业对机械设备的要求越来越全面, 机械自动化设备也在朝着更加科学化、精密化以及多功能化的方向发展。
2.1现代机械设计创新理论
现代机械创新设计是一种实践活动，以理论知识和实践知识为基础，充分发挥设计者的想象力和创造力，合理运用已有的科技成果和技术手段，使得设计出来的产品更加具有实用性、创造性。现代机械设计已成为一个庞大的学科，种类和结构日益复杂，功能更加多样化。机械设计创新理论是指在机械设计学理论的基础上，联系并紧密结合认识哲学、认识科学、思维科学、设计方法学、发明学、创造学等相关学科中的有益成分，凝结设计人员的聪明才智，并且运用系统科学、信息科学、计算机技术等技术手段，融合美学原理，设计出对国家经济发展和社会进步有价值的产品。通常来说，可以将现代机械设计划分为三个阶段，即方案结构设计、运动设计、动力学设计。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在这三个设计阶段中，方案结构设计是最初的设计环节，也是最能体现其设计的创新性的环节，其设计的原则是根据客户的需求，对机械结构进行改变和优化，使得设计出来的产品能够更好地满足客户的要求。
2.2 机械设计创新内涵
机械设计创新可以通过多种方式实现，较为常用的是提高机械产品的性能以及优化产品的技术特性，如适应性、可靠性、经济性等指标。此外，也可以设计全新的机械产品来实现创新。随着社会的发展，科技的进步，旧的设计思维和设计方式已不能适应现代设计的需求，机械设计需要具有独创性、实用性、突破性和联动性。独创性，即打破传统的设计模式和设计理念，采用科学合理的全新的方案和组合。实用性，即机械设计的创新应具有针对性，满足市场的需求，具有合理的功能，易于生产，使用方便。
3机械设计制造及其自动化的发展方向研究
3.1智能化发展
相比传统的机械设计制造及其自动化技术，智能化是最大的不同。目前，智能化发展趋势有了一定的显现，可是并没有真正符合设计的要求，甚至是解放人力，生产的整体智能化还没有实现。可是，按照这样的发展趋势，智能化必定会走出自己的发展之路，模拟人工来进行设计、制造、生产等。
3.2数字化发展
随着计算机技术（比如数据库、多媒体技术、环境虚拟化等）的不断发展，数字化已然成为机械自动化的关键步骤。发展的意义特殊，是将信息统计（比如图形、技能、数据、声音等多种符号）转化成数字信息，采用数字化技术，高效分析、处理这些数字信息，而且还建立数字化模型开展对产品的设计、加工、生产等全过程模拟，制造产品的原型出来，防止产品出错，提高生产效能。制造业借用网络的信息发布平台，实现行业联盟，优势互补，最终研发机械产品。
3.3模块化发展
采用模块化的设计方法，可以有效适应时代发展。由于机械化自动化产品种类繁多，其产品单元接口的设计，必须以各产品接口为依据，满足设计要求。尤其是新产品的研究，生产规模不断增加的过程中，还要进行标准化设计产品单元。产品单元主要有环境接口、电气接口、机械接口、动力接口等，必须将其通用性考虑在内，保证机械产品的系列化发展，新研发的机械设备要具备控制单元（主要进行测距、图形处理、图像的识别），动力单元（如智能减速、电动机减速等），保准单元（开展各项典型操作，促进各个单元的顺利实施）。
3.4网路化发展
如今，机械设计制造及其自动化技术的应用应经具备系统化控制手段，可是，却缺乏控制的网络化。例如，利用其进行产品设计、生产时，一些细节、设计问题对于产品的有序生产会造成巨大的影响，如果设计、技术人员未在岗，则生产只能暂停，等待问题解决之后，继续生产，使得产品的产出受到影响。因此，借用现代网络技术、信息技术、传感技术、远程监控技术等，可以促进机械设计制造及其自动化生产的网络化，通过远程操作随时解决上述问题，促进生产的顺利进行。
3.5虚拟化发展
对于产品的设计，现阶段主要还是在图纸上首先设计好产品的特点、功能等，然后参考产品样品，保证无误后投入生产运营。一些单位利用先进的计算机设计辅助软件（CAD）进行产品的设计，并输入生产要求于控制系统，进行生产操作。这既使人力、物力消耗减少，还使出错率增多，在科学技术不断发展之后，对产品的设计，未来可以实现虚拟化，即采用专业设施、专门程序，利用虚拟技术进行设计、验证等工作，通过验证有问题的设计，可以进一步改良，无误的话，则输入数据进行直接生产。
结束语
机械自动化技术所面临的共性关健技术是传感检测技术、信息处理技术、伺服驱动技术、自动化控制技术、接口技术、精密机械技术及系统总体技术等。所以说，机械自动化系统就是机电一体化系统。机电一体化的发展就是机械自动化的发展，所以广大设计人员应清醒的认识到机械设计制造只有向机械自动化设计制造方向发展，才是机械工业发展的唯一出路。所以设计人员不能只热衷于技术引进，不能仅仅安心于作为新技术的传播者，而应该作为新技术产业化的创造者。
参考文献
[1]张前森.浅析现代机械设计方法及研究进展[J].科技资讯，2011，31（18）：111.
[2]许鸿艳.讨论现代机械设计的方法及研究进展[J].湖南农机，2013，40（5）：55-57.
论文作者:郎天才
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第1期
论文发表时间:2016/8/17
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