摘 要：近些年來，隨著科技不斷進步，傳統(tǒng)機械制造已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代制造的需要，特別是隨著工業(yè)4.0時代的到來，現(xiàn)代制造對智能化的要求越來越高，利用自動化技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、人工智能技術(shù)將傳統(tǒng)機械制造進行升級，達到高效，綠色、省事，省料目的，不斷滿足生產(chǎn)多元化需求。本文結(jié)合當前機械制造發(fā)展水平，對其未來發(fā)展方向進行分析和預測。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計；自動化；發(fā)展方向

1971年日本提出機械一體化概念，描述了利用機械和電氣結(jié)合實現(xiàn)自動化制造的愿景；1984年美國機械工程師協(xié)會提出現(xiàn)代機械的概念，指出利用計算機信息網(wǎng)絡(luò)完成機械、運動等動力學任務(wù)；20世紀90年代國際機器與機構(gòu)理論聯(lián)合會把機電一體會視為機械工程和電子控制在產(chǎn)品設(shè)計和制造過程中的融合；近些年來在全球范圍內(nèi)掀起了智能制造的浪潮，將傳統(tǒng)制造與人工智能相結(jié)合，使人類進入前所未有的智能化、定制化時代[1]。

在科技是第一生產(chǎn)力時代，要用科技解決機械制造面臨的各種問題，相關(guān)研究人員對機械設(shè)計及其自動化進行不斷創(chuàng)新，在解決問題的同時，提出了新的技術(shù)門類，這些技術(shù)相互融合相互滲透，正在努力突破當前技術(shù)壁壘，為未來發(fā)展尋求方向[2]。需要強調(diào)的是，機械制造自動化是多種技術(shù)的融合而非簡單組合和拼湊，必須具備智能化特征。本文分析了機械制造自動化的特點，對當前國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀進行剖析，最后對其未來發(fā)展方向做出預測。

1 機械制造自動化技術(shù)的特點

機械制造結(jié)合制造技術(shù)、計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、電子技術(shù)、人工智能技術(shù)等眾多技術(shù)為一體，在準確、可靠、高質(zhì)的基礎(chǔ)上實現(xiàn)綠色、高效、清潔生產(chǎn)，讓整個生產(chǎn)鏈處于最佳水平，由此可見，機械制造及其自動化技術(shù)是一門復雜技術(shù)，要實現(xiàn)不同類型產(chǎn)品輸入和輸出，必須具備一些顯著特征。

1.1 機械制造技術(shù)的系統(tǒng)性

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、制造技術(shù)、自動化技術(shù)、新材料技術(shù)等多項技術(shù)和多個領(lǐng)域共同發(fā)展才能造就機械制造自動化這項系統(tǒng)工程。機械制造不在是簡單的生產(chǎn)和加工，而是集設(shè)計，管理，制造，銷售，售后為一體。新技術(shù)的加入讓傳統(tǒng)制造變得有活力，并成為高新產(chǎn)業(yè)，同時制造技術(shù)的發(fā)展有大大促進的新技術(shù)的更新?lián)Q代[3]。

1.2 機械制造技術(shù)的創(chuàng)新性

創(chuàng)新促進發(fā)展，機械制造技術(shù)也不例外?？偣軝C械制造的發(fā)展過程，每一次技術(shù)的進步都是針對當前遇到的問題進行改良和創(chuàng)新。為了滿足當前和未來人類生產(chǎn)和生活多樣化需求，制造必須創(chuàng)新。特別是最近國內(nèi)提出的“中國制造2025”，在這中背景下制造業(yè)要審時度勢，抓住創(chuàng)新的機遇，促進機械制造邁向智能制造[4]。

1.3 機械制造技術(shù)的市場性

制造產(chǎn)品最終是要面向市場，提高生產(chǎn)效率也就意味這提高了市場競爭力，在經(jīng)濟全球化步伐加快的今天，要提高制造業(yè)的市場主體地位，不僅要提高生產(chǎn)效率，同時要考慮時間、成本、質(zhì)量三重標準；同時用市場這個過濾器，淘汰一批技術(shù)落后、耗能高的制造技術(shù)，從而促進制造技術(shù)的更新?lián)Q代[5]。

2 國內(nèi)外制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

國內(nèi)制造業(yè)由于起步晚，底子薄等原因，與工業(yè)發(fā)達的歐美和日本國家相比存在很大差距，具體表現(xiàn)為：

第一，制造業(yè)體系制度不成熟。美國等老牌資本主義國家工業(yè)化進程超過100年，制造制度相當完善，已經(jīng)形成了一套系統(tǒng)化理論并代代相傳；而我國制造企業(yè)有些處于起步摸索階段，有些完全盲目照搬西方制度，只有少數(shù)企業(yè)運用現(xiàn)代化制度進行管理和生產(chǎn)。

第二，制造工藝水平不高。目前國內(nèi)制造企業(yè)雖然在制造工藝上有所改進，但是相對于西方國家有一定差距。西方國家已經(jīng)廣泛采用的高精度加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)、新型焊接技術(shù)、納米技術(shù)等諸多技術(shù)，在國內(nèi)的普及率并不高，國內(nèi)的制造大部分仍然使用傳統(tǒng)工藝。

第三，自動化程度低。隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，國外早就利用數(shù)控機床和先進制造系統(tǒng)進行加工，甚至實現(xiàn)制造的智能化、柔性化和人性化，進一步刺激了制造技術(shù)的發(fā)展；但是國內(nèi)制造技術(shù)大多處于半自動化，剛醒自動化階段。

第四，企業(yè)管理水平低。信息時代，科技分發(fā)展不僅可以運用到生產(chǎn)制造領(lǐng)域，也可以運用到管理方面，國外利用計算機技術(shù)和信息技術(shù)，實現(xiàn)高效生產(chǎn)、準時生產(chǎn)、精確生產(chǎn)；而國內(nèi)利用信息技術(shù)進行管理才剛剛起步[6]。

3 機械制造自動化未來發(fā)展方向

3.1 智能化

“工業(yè)制造4.0”，“中國制造2015”等口號提出預示著制造的最終歸宿是智能制造，也就是說智能化是機械制造發(fā)展方向，其實，智能化對制造提出的要求很高，到目前為止即使是工業(yè)發(fā)達的國家業(yè)也不能說已經(jīng)實現(xiàn)了智能化，首先，智能是根據(jù)人的需要而言，是相對的，其次，智能化要求制造過程是主動的，讓機器自己根據(jù)認知能力對生產(chǎn)做出判斷和選擇，這就要求機器本身要具備較高的學習能力，在某種意義上機器就等于人，目前的技術(shù)水平是有難度的。無論技術(shù)上實現(xiàn)智能化是否有難度，至少對機械制造自動化的發(fā)展指明了道路。其實，機械智能已經(jīng)取得了很多重要進展，也得到各國的重視，在未來勢必會推動制造業(yè)的大發(fā)展。

3.2 機電一體化

機械如果離開電氣或者電子就變成簡單的人力工具，其功能勢必會大打折扣；而電氣離開機械就無法進行能量的轉(zhuǎn)移或者變化，其威力也會被隱藏，因此隨著機械、電子、電氣的發(fā)展，如今的機械制造是機電一體化技術(shù)，是機和電結(jié)合的一門技術(shù)，對傳統(tǒng)機械設(shè)備更新?lián)Q代走機電一體化道路是未來機械工業(yè)發(fā)展必經(jīng)之路。

3.3 虛擬化

機械制造的虛擬化主要是利用現(xiàn)代計算機仿真功能對產(chǎn)品設(shè)計、制造、功能進行虛擬化演示，克服產(chǎn)品在不具備條件下無法進行真實性能測試缺陷。未來的虛擬化要實現(xiàn)設(shè)計就是產(chǎn)品功能，設(shè)計過程中能實現(xiàn)的功能無需等到產(chǎn)品制造之后進行測試即可投入生產(chǎn)，這樣不但可以節(jié)約產(chǎn)品投入市場的時間，同時可以降低產(chǎn)品性能測試帶來的不確定風險。

3.4 網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)化在制造過程最經(jīng)典例子是遠程監(jiān)控，例如在工廠內(nèi)部安裝SCADA系統(tǒng)對制造過程的設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備運行參數(shù)等進行監(jiān)控，監(jiān)控室根據(jù)監(jiān)控的信息對生產(chǎn)過程進行指導，從而將人類從繁重的工作解放出來，同時利用計算機對設(shè)備的監(jiān)控還可以對設(shè)備是否發(fā)生故障進行預測，提前進行修復，不但提高生產(chǎn)效率，而且能夠讓機械制造更加準確和精細。

3.5 微型化

傳統(tǒng)的機械設(shè)備體積比較大，不但占用大量空間，而且給安裝帶來不便，因此未來機械制造會朝著體積微型化，制造精度化方向發(fā)展。體積小、能耗低、方便生產(chǎn)的設(shè)備會給用戶帶來很高的體驗感，同時體積小帶來的成本下降會有利于機械設(shè)備的推廣和應(yīng)用，特別是對于高精尖的產(chǎn)品，如果使用體積龐大笨重的設(shè)備進行生產(chǎn)勢必會限制機械制造自動化技術(shù)的發(fā)展[7]。

3.6 綠色化

制造過程中會消耗能量，特別是工業(yè)制造過程中大量能量消耗對周圍環(huán)境帶來影響。發(fā)展的目的不是破壞環(huán)境，對于機械制造行業(yè)要做到對周圍環(huán)境的影響降到最低，要做到綠色生產(chǎn)，首先，從設(shè)計方面使用新型材料或者科學設(shè)計嚴格控制能耗比；其次，采用綠色環(huán)保技術(shù)，淘汰落后高耗能技術(shù)。對于環(huán)保日益重視的今天，機械制造自動化技術(shù)實施綠色化發(fā)展體現(xiàn)了時代的需要和人與自然和諧相處的內(nèi)涵，是未來可持續(xù)發(fā)展的方向之一。

4 結(jié)語

機械制造自動化技術(shù)不斷創(chuàng)新是制造行業(yè)發(fā)展的趨勢，也是未來智能制造的關(guān)鍵所在。針對目前制造技術(shù)存在的不足，我們要找到差距，利用發(fā)展的思維進行技術(shù)創(chuàng)新，使制造技術(shù)朝著智能化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色化、機電一體化和虛擬化的方向發(fā)展。只有這樣才能縮小與發(fā)達國家差距，在競爭中處于有利地位，才能促進制造自動化技術(shù)的不斷更新和發(fā)展。

參考文獻：

[1]曾繁路.機械制造自動化技術(shù)發(fā)展歷程特點及發(fā)展趨勢[J].山海經(jīng)：故事，2017（4）.

[2]馮霞.機械制造自動化技術(shù)發(fā)展趨勢探究[J].科技資訊，2017，15（30）.

[3]劉睿，金英俊，王志遠.淺析機械制造自動化技術(shù)發(fā)展趨勢[J].南方農(nóng)機，2017，48（3）：113114.

[4]劉明偉.機械制造自動化技術(shù)發(fā)展趨勢研究[J].科技展望，2016，26（23）.

[5]楊瑞明.機械制造自動化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢研究[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2015（9）.

[6]梁喜佳，張洪偉.淺析機械設(shè)計制造及其自動化的特點與優(yōu)勢及發(fā)展趨勢[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（24）：126.

[7]孫嬪.機械制造自動化技術(shù)特點與發(fā)展[J].黑龍江科技信息，2015，42（33）：26.

作者簡介：栗鵬飛（1987），男，河南漯河人，碩士，助教，主要研究方向：機械系統(tǒng)優(yōu)化與仿真。