張民敬

（定州市技師學院，河北 定州 073000）

1 引言

勞動工具及其生產(chǎn)制造技術被認為是社會變革的重要標志?？v觀人類發(fā)展，機械制造的發(fā)展經(jīng)歷了石器時代、蒸汽時代、電動時代，到現(xiàn)在機械制造設計開始走向自動化。如今，機械設計的發(fā)展方向聚焦在如何利用自動化替代簡單又煩瑣的工作，使人類從繁重的體力勞作中解放出來，機械制造設計自動化成為企業(yè)和國家的重要研究課題[1]。

2 機械制造設計自動化的含義

2.1 自動化

所謂自動化，是指人類在生產(chǎn)、生活、管理時，采用一定的技術裝備和策略，減少人工干預，提高工作效率、效益和效果的過程。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展和信息技術的興起，自動控制技術逐漸廣泛應用于工業(yè)生產(chǎn)、機械制造等多個社會領域。

2.2 機械制造自動化

機械制造自動化是機電一體化的發(fā)展延伸，指的是將智能自動化技術與機械制造技術融合，利用計算機編程等技術，協(xié)調操控機械加工，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)的過程。

3 機械制造自動化的優(yōu)勢

機械制造自動化將機械制造技術、計算機技術、自動控制等高新技術有機結合在一起，如加入計算機編程技術，將加工制造程序設置到操作系統(tǒng)，使之自動對產(chǎn)品進行加工，與傳統(tǒng)的機械制造技術相比，不但可以保證機械的質量，并且還提高了加工效率。同時，機械制造自動化可以對產(chǎn)品進行規(guī)模加工，有利于降低人工成本，保證產(chǎn)品數(shù)量，在一定程度上增加了企業(yè)的經(jīng)濟效益[2]。

機械制造自動化具有實時監(jiān)控、自動檢測、警報、自我保護等功能，針對生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的過載、過流以及短路等突發(fā)情況，可以及時發(fā)現(xiàn)并停止運行，該功能大大降低了安全風險，保證了操作人員的人身安全，使得制造加工得以安全進行。

工藝流程的規(guī)范操控是保證工業(yè)產(chǎn)品質量的關鍵，因此，在實際制造過程中對加工參數(shù)有嚴格的要求。機械制造自動化系統(tǒng)的應用避免了人工操作的誤差，使得加工參數(shù)的變量時刻保持穩(wěn)定，為工業(yè)生產(chǎn)的良性運作提供了堅實的技術保障。

綜上所述，機械制造自動化對于加強加工制造的安全系數(shù)，保證生產(chǎn)的高效、精確，具有十分重要的作用。

4 機械設計制造自動化的發(fā)展方向

機械設計制造自動化的發(fā)展空間廣泛，在未來還有不小的優(yōu)化空間，就其優(yōu)點來講，從整體發(fā)展的層面具有更加廣泛的優(yōu)勢基礎，特別是機械制造自動化的產(chǎn)品慢慢替代了傳統(tǒng)的電子產(chǎn)品，而且機械制造自動化的產(chǎn)品還具有一些其他的功能需求和附加價值，都可以給社會增加一定的經(jīng)濟效益。下文主要對機械設計制造未來的發(fā)展方向進行了探討[3]。

4.1 智能化

機械制造智能化指的是在控制系統(tǒng)的前提下，通過人工智能、運籌原理、計算機知識以及其他的一些創(chuàng)新思維方法，使得機械設計制造具備基本的判斷能力、邏輯思維能力和自主決策能力。通俗來講就是讓機械自動化設備具備初級的邏輯思維和人工智能，能夠進行自主判斷，從而避免由于人為因素造成的安全事故，有效提高生產(chǎn)效率。隨著人機互動的普及，機械設計智能化逐漸成為機械設計制造及其自動化發(fā)展的主要方向之一。

4.2 人機一體化

以上是以人工智能為主要手段的智能化機械制造系統(tǒng)，其雖然具有自動化、高效化及智能化等優(yōu)點，但是智能化機械設備只是按照固定的操作步驟，進行類似人類的推理、判斷及預測等活動，沒有靈活應變的能力。而人機一體化的發(fā)展，催生了混合形態(tài)的智能系統(tǒng)，該系統(tǒng)以人為加工制造的主體，指揮和利用智能制造與加工設備。二者的有效互補使得生產(chǎn)效率大幅度提高。

4.3 模塊化

目前，市面上的機械自動化產(chǎn)品種類繁多，同時生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)質量有好有壞，因而研發(fā)具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環(huán)境接口的機械自動化產(chǎn)品單元具有一定難度。然而，開發(fā)具有統(tǒng)一標準的機械設備是目前機械制造業(yè)獲得可持續(xù)發(fā)展的關鍵所在。生產(chǎn)兼具智能減速、視覺、圖像處理、識別和測距等功能模塊的機械產(chǎn)品，有利于打開市場，在實現(xiàn)產(chǎn)品標準化制造的同時擴展生產(chǎn)規(guī)模。

機械設計模塊化指的是對產(chǎn)品的功能和生產(chǎn)過程進行劃分，生成多種專業(yè)化的獨立模塊，在產(chǎn)品的實際生產(chǎn)中，通過不同模塊的組合，完成不同的生產(chǎn)工藝。其原理是利用產(chǎn)品結構的簡化，達到維持制造結構穩(wěn)定的目的。機械制造模塊化的發(fā)展實現(xiàn)了不需再設計或制造新機械設備，就能完成不同類別產(chǎn)品的生產(chǎn)和生產(chǎn)工藝的進行，有效地提高了資源利用率，降低了生產(chǎn)成本。同時，機械設計制造及其自動化的模塊化發(fā)展有利于增加設備的通用性，使得機械設備利用標準接口進行互換，有效提高了機械設備的使用率。

4.4 網(wǎng)絡化

隨著信息時代的不斷推進，互聯(lián)網(wǎng)技術逐漸普及到社會的各個行業(yè)領域，應用信息技術是目前機械生產(chǎn)制造業(yè)進行改革創(chuàng)新的必然趨勢。其中，機械自動化產(chǎn)品實現(xiàn)網(wǎng)絡化是機械生產(chǎn)制造業(yè)的重要發(fā)展方向。網(wǎng)絡遠程控制和監(jiān)測技術可以為機械自動化提供不限時空的全方位監(jiān)控，有利于保障生產(chǎn)活動的安全運行。目前，市面上有一種可以操控家用電器的智能軟件，使人們可以在外實時控制家電，方便人們?nèi)粘Ｉ畹耐瑫r，也在一定程度上避免了用電風險。這便是利用網(wǎng)絡監(jiān)控機械設備的成功案例，可以為機械制造和網(wǎng)絡化發(fā)展提供有益的借鑒。

4.5 微型化

隨著機械自動化技術的不斷發(fā)展，目前已涉及微觀領域，逐漸發(fā)展為微機械自動化技術。微機械自動化的生產(chǎn)對象主要為2cm左右的產(chǎn)品，現(xiàn)在開始向微米、納米技術發(fā)展。微機械自動化設備的耗能少且操作靈活，有利于降低生產(chǎn)能耗，節(jié)約成本，在生物醫(yī)療、軍事、信息等領域具有較大的應用優(yōu)勢。因此，微機械自動化技術是未來機械設計的重要發(fā)展方向之一，有待相關技術人員進一步開發(fā)研究。

4.6 人性化

人性化是未來機械自動化發(fā)展應該關注的重要問題，這是因為產(chǎn)品最終要服務的對象是人，產(chǎn)品與人的關系是機械自動化生產(chǎn)的重要關系。因此，對于機械自動化產(chǎn)品，我們應該賦予其智能、情感和人性。通過模擬生物機理，研制各種機械自動化產(chǎn)品。現(xiàn)代機械制造的人性化發(fā)展，使得機械設計制造及其自動化更加貼合市場和人們的實際需要，為機械制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供源源不斷的動力。

5 結語

機械設計制造及其自動化技術有利于提升機械制造的生產(chǎn)效率，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益，是推進我國現(xiàn)代化進程以及科學技術創(chuàng)新發(fā)展的重要手段。在當前社會機械制造產(chǎn)品的要求逐漸增長的形勢下，我國必須創(chuàng)新開發(fā)機械設計技術，努力提高我國機械設計制造及其自動化水平，以滿足我國機械制造業(yè)發(fā)展的需要，不斷推動社會經(jīng)濟的發(fā)展。