机械制造及自动化的设计原则和发展趋势

　　摘 要：现代科学技术的高速发展，使许多领域有了质的飞跃。其中，高度技术集中的机械设计制造及其自动化逐渐成为人们生产生活中不可或缺的组成部分。自动化和信息化技术极大地方便了人们的生活与生产。文章主要对机械设计制造及其自动化的设计原则和意义进行探讨，供参考。

　　关键词：机械设计;自动化;设计原则

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　　引言

　　在科技快速发展的背景下，自动化技术应运而生。机械设计与制造行业作为我国重要经济产业，当前行业竞争越来越激烈，为了更好的立足于当前日益激烈的社会竞争当中，应用自动化技术成为发展的必然趋势。

　　1自动化技术概念与特点

　　自动化技术是以信息科技为基础的新兴学科，就是利用计算机与信息技术等，使机器和装置在预先人为设定的程序下，不用通过人工操作，或者是指需要极少人参与的情况下，就可开展生产作业，通过信息处理等自动化完成预定任务。自动化技术是一种先进的技术，包含了信息技术、微电子技术等各种先进性比较高技术。从自动化技术发展历史来看，20世纪40年代，美国最早提出“自动化”一词。随后，在科学技术发展进步的促进下，自动化技术获得了长足的发展，在社会生产生活等各个领域都获得越来越广泛的应用，并实现了降本增效。自动化技术减少了人力资源的投入，将人们从繁重、危险、恶劣及部分脑力劳动中解放出来，拓展了人的器官功能，既提高了劳动生产效率与质量，也增强了人类认识与改造世界的能力。同时，自动化技术通过与不同的领域结合，也逐渐开始细分，形成了机械制造自动化、过程控制自动化、管理自动化、教育自动化等不同的技术，呈现出多元化发展、多学科技术交叉的态势。此外，该技术的拓展性也非常强，利用自动控制的优势，能够代替人的体力劳动及代替或辅助人的脑力劳动。

　　2机械自动化技术的应用价值

　　2.1能提高生产效率

　　在机械设计与生产中，结合实际情况应用自动化技术，能实现智能化生产，使生产质量提升。而企业通过降本增效，也可以更好地增强市场竞争力，占据更多的市场份额。自动化技术还能推动企业产生设备设施等升级换代，优化机械设计与制造的工作，改善传统机械设计与制造的不足，提高机械设计制造产品质量，更好地满足客户各种要求。

　　2.2能促进资源优化配置

　　自动化技术能促进相关资源的优化配置，实现各种资源最大化利用，这样可以减少机械设计制造过程中的资源浪费。同时，推广应用自动化技术，不仅能优化生产技术，针对市场需求生产更加精准的产品。同时，自动化技术因为集成了多种先进的技术，不同技术在交流融合中还能实现创新，进而使机械设计制造创新和进步。此外，自动化还需要应用到各种新材料，这些新材料的应用，不仅能提高产品性能，还能减少材料的使用和消耗，甚至还能对残余材料实现循环利用，从而实现绿色节能和环境保护。

　　2.3能降低生产成本

　　传统的机械设计制造更多的是依靠人工来进行，而人工操作由于受到多种因素的影响，就会难免出现各种失误，设计制造的效率也比较低下，这就在很大程度上增加了企业的生产成本，延长了产品的生产周期，制约了企业经济效益的增长。自动化技术凭借其技术优势，使得人的手工操作大大减少，可以使生产变得更加准确和精密。在此种情况下，人工失误减少，产品质量提高，产品不合格率也得到大幅度降低，进而节约了材料和成本，企业的利润和效益也会增加。自动化技术可以缩短机械设计制造的周期，节约企业投资和缩短产品上市时间。此外，机械自动化技术的应用还能实现自动化生产质量控制、检测、预防、报警等功能，能显著增强机械设计制造的安全性，减少安全事故和人员损伤的发生率，保证了安全生产。

　　3在进行机械设计制造过程中应该遵循的设计原则

　　3.1更加符合實际使用的要求

　　机械设计的理念要从生活中来到生活中去，结合实际的生产要求。整体结构要实现简单轻便，方便操作与维护，，更重要的要实现设备的稳定性，合理性，安全性以及满足设备的使用寿命及其设备的效率。设计的选材在满足条件下尽量选用常用材质，加工制造上面考虑机械加工的可能性以及可靠性，标准件的选择要满足互换性。

　　3.2利用现代的科技进行不断的创新

　　机械设计及其自动化所涉及的检测，控制，构造等这些功能都可以很好的促进整体工程的顺利完成。将电子信息技术，传感器技术，PLC控制技术等相结合为客户设计出更多符控制技术等相结合为客户设计出更多符合现代机械自动化的产品，使设备具有反馈与自我反馈，远程控制，数据分析，可升级再编程以及机构方便升级等优点融入其中，一方面这些设备及产品有利于实现整体工作效率的提升及其资源的再利用，另一方面也容易开阔人们的思维，通过对思维的创新，将一些新思想运到机械设计制造中，实现机械设计方面的创新，更加的方便了人们的生活。

　　4对于机械制造及其自动化的发展趋势进行分析

　　机械制造领域中应该遵循的基本的原则的认识，机械制造及其自动化的发展给人们的生活带来很大的便利，推进了我国智能化发展的进程，促进了我国机械制造及其自动化的发展。

　　4.1机电一体化的发展趋势

　　机电一体化打破传统的机械产品的弊端，使其机械与电相结合，实现了相互之间的能量的转换，继电器与传感器的运用使机构的有条不紊的工作，这极大的提升了工作效率及其改善人们的生活。机电一体化的出现，实现了机构与机构之间的联动工作，为后面的自动化以及智能化提供了基础。

　　4.2节能环保化的发展趋势

　　随着现代环境污染的不断加剧，保护环境成为了每一个行业需要不断思考的话题，新型技术的发展要以坚持可持续发展和环境保护为基本原则，所以对于机械制造及其自动化来说更不例外，设计要体现节能环保的理念，重视人与自然的和谐相处，并设计相应的解决对策和制度，同时还需要有关人员积极得落实下去，在生产的每一个环节都要融入环保的绿色概念，坚持科学发展观，，积极响应国家的号召，在实际的生产过程中要多使用一些清洁能源和一些可回收利用的原材料。

　　4.3网络化的发展趋势

　　在我国信息技术不断发展的现在，网络技术也成为了现代机械行业需要发展的大趋势，人们可以利用网络技术对于资源进行不断的优化，利用大数据，云计算等新型的网络技术可以更好地实现机械制造方面的智能化，同时还可以利用网络技术进行相应的远程操作和监督监管，对机械生产的每一个环节进行实时监控，这样有利于发现机械制造过程中所存在问题进行及时的改进和完善，以此来实现机械制造的智能化和自动化，实现机械设备性能的完善.

　　结语

　　综上所述，传统的机械设计制造方法主要包含理论计算、相似案例类比和模型试验等内容，如果设计与制造的条件比较复杂，就会需要花费较长的时间，产品质量也难以精准地达到预期的目标。将自动化技术覆盖到全部机械设计制造中，其优势是非常显著的，既能将传统机械设计制造的问题予以高效解决，还能提高机械设计与制造的效率和品质，节约资源，降低成本，其结果就是机械设计制造水平不断提高，效益不断增长。

　　参考文献：

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　　[3]徐振山，黄维华，陈志强.自动化技术在机械设计制造中的应用探讨[J].科学技术创新，2018(29)：146-147.

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文章名称： 机械制造及自动化的设计原则和发展趋势

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