摘 要：與傳統(tǒng)的機械相比，現(xiàn)代機械本質(zhì)的區(qū)別就在于具有智能化特征。在各行各業(yè)中，機械設計制造及其自動化都得到了廣泛的應用。作為一門新興學科，機械設計制造及其自動化具有廣闊的發(fā)展?jié)摿Γ恼聦C械設計制造及其自動化的設計原則進行簡要的分析，并提出了機械設計制造及其自動化發(fā)展的未來方向。

關鍵詞：機械設計制造；自動化；發(fā)展方向

現(xiàn)代機械也可以成為機電一體化系統(tǒng)，在產(chǎn)品設計和制造的過程中要體現(xiàn)系統(tǒng)思想和電子控制思想。機械設計制造及其自動化是一門新興學科，造成了機械工業(yè)的管理體系、生產(chǎn)方式、功能與構(gòu)成、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術結(jié)構(gòu)方面的變化。

1 機械設計制造及自動化的設計原則

1.1 滿足功能需求的原則

產(chǎn)品開發(fā)的根本目的在于滿足人們的某種需要，這就要求產(chǎn)品必須具有一定的功能，也就是產(chǎn)品要能夠處理輸入的信息、能量和物質(zhì)，并輸出具有所需特性的信息、能量和物質(zhì)。

1.2 技術創(chuàng)新的原則

在機械設計制造及其自動化發(fā)展中，機械自動化系統(tǒng)不僅具有信息處理、能量轉(zhuǎn)換和物料搬運的功能，而且還要具備構(gòu)造功能、控制功能、檢測功能和動力功能等其他內(nèi)部功能。為了使上述功能得以實現(xiàn)，機械設計制造及其自動化就必須積極進行技術創(chuàng)新[1]。

2 我國機械設計制造及其自動化的發(fā)展方向

我國的機械設計制造及其自動化研究起步較晚，在發(fā)展的過程中也取得了一些成就，然而與發(fā)達國家相比仍然有較大的差距。我國機械設計制造及其自動化主要有以下幾個發(fā)展方向。

2.1 機電一體化方向

我國的機械自動化將向機電一體化發(fā)展，機電一體化也是機械工業(yè)發(fā)展的重要方向，必須用機電一體化來替代傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品。

2.2 智能化的發(fā)展方向

在21世紀的機械自動化技術發(fā)展中，智能化是一個重要的發(fā)展方向。基于控制理論對機器的行為進行智能化的描述，在機械設計制造及其自動化中，要廣泛的吸取混沌力學、生理學、心理學、模糊數(shù)學、計算機科學、運籌學、人工智能等新方法和新思想，對人類智能進行模擬。要使機械自動化的設計產(chǎn)品具有自主決策、邏輯思維、判斷邏輯，從而提高控制的目標。在未來的發(fā)展方向中，機械自動化產(chǎn)品能夠具有人的部分智能或低級智能是機械設計制造及自動化的重要發(fā)展方向[2]。

2.3 模塊化的發(fā)展方向

在機械設計制造及自動化中，要實現(xiàn)模塊化并不容易。這是由于我國具有眾多的機械生產(chǎn)廠家和自動化產(chǎn)品種類，未來的機械自動化產(chǎn)品單元應該具有標準的環(huán)境接口、動力接口、電氣接口和機械接口，這是一項非常艱巨而復雜的工程。動力單元必須具備電動機、智能減速和減速，控制單元必須具備測距功能、識別功能、圖像處理功能和視覺功能，能夠完成各種典型操作。實現(xiàn)機械設計制造及其自動化的模塊化非有效的，提高標準產(chǎn)品的開發(fā)速度，從而更好地擴大生產(chǎn)規(guī)模。無論是對于生產(chǎn)機械自動化產(chǎn)品的企業(yè)，還是對于生產(chǎn)標準機械制動單元的企業(yè)，實現(xiàn)電氣產(chǎn)品的系列化和標準化都非常必要，能夠有效地推動機械自動化企業(yè)的發(fā)展。

2.4 網(wǎng)絡化的發(fā)展方向

計算機網(wǎng)絡技術發(fā)展非常迅速，在世界范圍內(nèi)極大地改變了教育、軍事、政治、工業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活。在計算機網(wǎng)絡技術的影響下，企業(yè)的競爭愈發(fā)激烈，生產(chǎn)逐漸連為一體，全球經(jīng)濟出現(xiàn)了一體化的傾向。也就是說只要能夠研制出具有可靠質(zhì)量和獨到功能的機械自動化產(chǎn)品，很快就可以在全球范圍內(nèi)得到推廣。

隨著網(wǎng)絡化的普及，在網(wǎng)絡技術的基礎上出現(xiàn)了各種遠程監(jiān)測和控制技術。機械自動化產(chǎn)品正是遠程控制的終端設備。隨著局域網(wǎng)技術和現(xiàn)場總線的發(fā)展，家用電器網(wǎng)絡化的程度越來越高。網(wǎng)絡化正在成為機械自動化產(chǎn)品一個重要的發(fā)展方向，在未來的家庭中，要利用家庭網(wǎng)絡連接各種家用電器，以計算機為中心，形成一個家用的集成家電系統(tǒng)，為人們提供更為便捷的生活環(huán)境。

2.5 微型化的發(fā)展方向

上世紀80年代以來，逐漸開始形成微型化的趨勢，微型化也逐漸成為了機械自動化的一個重要發(fā)展方向。所謂的微型化又被稱為微機械自動化系統(tǒng)和微電子機械系統(tǒng)，所有不超過一立方米的機械自動化產(chǎn)品都可以叫做微機械自動化系統(tǒng)，未來的微機械自動化系統(tǒng)甚至要向納米和微米級發(fā)展[3]。

微機械自動化產(chǎn)品的優(yōu)點是顯而易見的，其具有運動靈活、耗能少、產(chǎn)品體積小的特點，能夠被廣泛地應用在信息、軍事和生物醫(yī)療等領域。然而，機械設計制造產(chǎn)品向微型化的發(fā)展仍然受到一定的阻礙，微機械技術成為了微機械自動化發(fā)展的瓶頸。要使用機器加工技術來進行微機械自動化產(chǎn)品的加工，也被稱為超精密技術，包括蝕刻技術和光刻技術。

2.6 綠色化的發(fā)展方向

環(huán)境保護是社會發(fā)展中的一個重要主題，隨著工業(yè)的發(fā)展，人類的生存環(huán)境遭到了極大的破壞，資源逐漸減少，環(huán)保理念深入人心，機械設計制造及其自動化的另一個發(fā)展方向就是綠色化。綠色產(chǎn)品在其整個生命過程中都必須符合人類健康的要求環(huán)境保護的需要，不會產(chǎn)生環(huán)境污染，具有較高的資源利用率。在機械自動化方面，要設計出使用過程中不會對環(huán)境造成污染、報廢后能夠回收利用的機械自動化產(chǎn)品，從而較少機械產(chǎn)品生命周期內(nèi)造成的環(huán)境污染。

2.7 人格化的發(fā)展方向

機械自動化的人格化有兩方面的意思。首先，人是自動化產(chǎn)品的最終使用對象，要使機械自動化產(chǎn)品具有人性、情感和智能，發(fā)展家用機器人。其次，在機械自動化產(chǎn)品的設計制造的過程中，要對生物機理進行模仿。

3 結(jié)束語

機械自動化是機械設計和制造的核心，即具有能耗低、可靠性高、質(zhì)量好、功能多的特點。文章對機械設計制造及其自動化發(fā)展方向進行簡要的概述，在未來的機械設計制造中，將不斷強調(diào)人性化和智能化，不斷提高機械設備的可靠性和穩(wěn)定性。在這個過程中，我們要認識到機械自動化設計制造的重要意義，通過不斷的探索和創(chuàng)新，把握機械設計制造及其自動化的發(fā)展方向，推動機械設計制造及其自動化的穩(wěn)步發(fā)展。

參考文獻

[1]王艷，謝英放.基于AutoCAD動態(tài)塊在機械設計中的應用研究[J].武漢工程職業(yè)技術學院學報，2011（4）.

[2]周峰，楊曉明，蔡娜.高壓容器設計及制造中幾個應注意的問題[J].石油和化工設備，2011（12）.

[3]吳淑芳，黃啟良，王宗彥，等.機械產(chǎn)品參數(shù)化優(yōu)化設計方法研究與應用[J].煤礦機械，2012（2）.

作者簡介：張浩然（1983-），男，湖北武漢人，湖北工業(yè)大學在職碩士研究生，研究方向：機械工程專業(yè)。