機械設計製造及自動化應用程序探索論文

摘要：機械設計製造及其自動化是一項科技含量較高的技術，主要應用於生產製造行業中，極大的促進了該行業的進步和發展。為了加快該技術的研究進程，我國投入了大量的人力物力，現已取得了可喜的成果。本文將論述機械設計製造及其自動化的具體應用，並針對我國自動化技術的應用現狀提出其未來發展趨勢，希望能夠使自動化技術的應用更加多元化、節能化。

關鍵詞：機械設計製造；自動化技術；應用現狀；發展前景

機械設計製造及其自動化技術的產生與發展取代了原有的手工作業，使得生產效率和產品質量有了大幅度的提高，同時也創造了良好的工作環境，節約了各類資源和勞動力。我國雖然十分重視機械設計製造及其自動化技術的研究，但是在實際的應用中仍然存在一些問題，嚴重製約了其發展和創新。因此，我國急需完善提高現有的自動化技術，使我國的機械設計製造及其自動化技術早日達到世界領先水平。

一、機械設計製造及其自動化的應用

1.自動化的信息流

機械設計製造及其自動化技術開創了全自動的生產模式，只需在計算機上設計生產程序，就會實現對機器的完全控制。自動化的信息流是該技術的主要應用，包括計算機輔助設計、計算機輔助製造、計算機輔助工藝設計以及產品數據管理系統等，計算機能夠精準高效的對各類數據進行計算，設計最佳的產品結構和生產模式，使整個生產過程標準化、精密化。

2.自動化的物流供輸系統

自動化生產離不開原料的自動化供給和傳輸，而自動化的物流供需系統就是將原料和半成品自動運輸至各個生產機械，使當前生產機械加工後的半成品自動進入下一個機械繼續加工流程，直到成品完成為止。自動化物流供需系統將各個機械連接成一個整體，加強了生產製造的連貫性。一般來説，自動化的物流供輸系統包括單機自動裝置、自動輸送系統等設備。

3.自動化的加工系統

自動化的加工系統是整個生產製造的核心，使用自動化技術取代傳統的手工作業，降低了主觀因素帶來的各類風險。控制系統會對生產機械下達各類操作指令，並監督其執行情況，當原材料不足或機械發生故障時還能夠及時發出預警，確保生產的連續性。使用自動化的加工系統只需要投入少量的資金，就會得到豐厚的回報，而且生產機械可以連續不斷的進行生產，有效保障了生產任務的按時完成。

4.自動化的裝配系統

自動化的裝配系統是將各種幾何形狀的零配件按照一定的技術要求，通過搬運、組合、調試、檢驗等步驟，組合成為成品的工藝過程。裝配是保證機械產品質量的重要環節，自動化的裝配系統取代了以往依靠工人的複雜操作和技巧進行的裝配工作，提高了產品的生產效率和生產質量，使產品更加細緻、精密，是機械自動化技術的一個重要應用。

5.自動化的檢測過程

隨着現代科學技術的不斷髮展，各種新型材料、刀具和複雜的加工設備不斷的被應用到機械製造的過程中，使產品的檢測工作難度顯著提高，以往依靠人工進行檢測的方法已經不能滿足發展的要求。所以，自動化的檢測過程被引入到機械製造中。包括基於時序、電流信號、人工神經網絡對刀具磨損狀態的識別，多專家系統的智能設備診斷技術等。

二、機械設計製造及其自動化的應用現狀

1.自動化技術水平較為落後

我國在機械設計製造及其自動化技術的研究領域起步較晚，起點低，雖然發展勢頭十分迅猛，但是在工藝技術上距離世界領先水平仍然存在一定的距離。如今國際上已經可以將自動化技術與新興的科技含量較高的納米技術、激光技術聯合起來使用，生產製造的產品在質量和工藝上有了非常大的突破，而我國還停留在單一的自動化技術研究中，導致生產製造的產品缺乏競爭力。

2.自動化技術的應用範圍有限

由於對機械製造及其自動化技術的認識有限，很多研究僅處於理論階段，沒有應用到實際的生產中，這些技術因缺乏實踐的驗證而無法發現其中的缺陷和弊端，也不能得到改善和提高。有些工廠在生產過程中雖然採用了自動化技術，但是這些技術往往是不成熟的，使得所造產品質量差，成本高，材料存在很大的損耗和浪費，所以他們紛紛放棄了對自動化技術的使用。長此以往，自動化技術的應用範圍被限制在很小的區域，大大延緩了自動化技術的發展進程。

3.缺乏自動化技術人才

我國生產製造業的自動化技術普及率低，很多學生在選擇專業時往往偏向於IT、管理等福利待遇好，行業發展穩定的專業，卻忽視了自動化技術巨大的發展潛力，導致自動化技術人才凋零。隨着人們對自動化技術的重視逐漸提高，越來越多的學生選擇了自動化專業，但是他們在畢業後還需要到工作崗位進行實踐訓練，才能掌握自動化技術的核心，而現有的工作人員年齡普遍偏大，對新技術新思想的接受程度較差，所以培養出真正的能夠獨當一面的自動化技術人才需要大量的時間，造成了目前我國自動化技術人才不足的尷尬局面。

4.自動化技術對環境的影響

眾所周知，自動化技術的生產效率很高，在生產過程中會連續不斷的耗費原材料和各類資源，同時產生大量的廢氣廢水廢渣，對環境造成極大的污染和破壞。有些工廠為了自身的經濟效益沒有采取環保措施，將工業生產的廢棄物直接排放到自然界中，不僅會增加空氣、水和土地中的有害物質，還會殺死周圍的動植物，破壞地球的生態平衡。這種只知生產，不知保護的行為在當今社會已經屢見不鮮，所以研究綠色可持續發展的自動化技術已經迫在眉睫。

三、機械設計製造及其自動化的發展趨勢

1.發展符合我國國情的自動化技術

機械設計製造及其自動化是一項需要不斷髮展和完善的技術，該技術的提高需要耗費大量的時間和精力，我們應以高度的細心、耐心、責任心將研發先進的自動化技術作為自己的使命和任務，通過學習和借鑑國外先進的自動化理論，在其基礎上進行核心技術的研究，從而提高自動化技術的科技含量，爭取早日創造出符合我國國情的自動化技術。除此之外，自動化技術還應滿足市場發展需要，與計算機技術共同提高。因為實施自動化生產需要通過計算機控制，所以在發展自動化技術的同時也應該增加對計算機技術的投入，研發實用性更強，性能更好的計算機硬件和軟件，並將計算機技術和自動化技術配合使用，以增加對生產機械的控制，使所生產的產品與設計的模型達到完全的一致。

2.發展高效率、低成本的自動化技術

以我國現階段發展情況來看，發展高技術、低成本的自動化技術具有很大的可行性，我國的機械自動化已經逐漸轉向虛擬化與網絡化發展。隨着我國計算機與網絡技術的普及，給機械製造企業的生產經營帶來了更多機會，受到全球經濟一體化的影響，原材料的獲取渠道更加廣泛，產品也可以遠銷海外，再不用擔心貨源不足或者產品滯銷等情況的'發生。而且企業可以通過相互之間的交流，吸收更多的生產經驗和方法，有助於確保製造工藝的優良，並縮短投資成本與生命週期，可更好地實現車間生產規劃、供應鏈與物流、組織管理等建模與仿真，促進企業之間的競爭與合作。

3.加強對機械自動化技術人才的培養

發展自動化技術的當務之急是重視對自動化人才的培養和吸收，使自動化技術在生產中能夠充分發揮作用。為此，應提高技術人員的福利待遇，並設計良好的晉升機制，激發人才對該專業的興趣，從而主動加入到自動化技術的學習中。同時應經常組織對在職技術人員的培訓工作，根據其現有的知識體系制定科學高效的培訓計劃，分層次的展開培訓。對於年長的技術人員，雖然他們的實踐經驗豐富，但是理論知識不足，應加大理論知識的灌輸；對於年輕的技術人員，儘管他們有系統的理論知識，可是缺乏工作經驗，要多加強實踐訓練。此外，還應創造和諧的工作環境，加強技術人員之間的溝通和交流，使他們互相學習，共同進步，以早日打造自動化技術過硬的高素質人才隊伍。

4.機械自動化技術的綠色發展

隨着人們生活水平的提高，對環境的重視程度也與日俱增，尤其是對於造成環境污染最為嚴重的生產製造業來説，應該立即採取一系列的環保措施來修復千瘡百孔的生態環境。企業可以採用新的自動化生產技術，購買先進的環保設備，或者加強材料的回收再利用。例如將工廠設立在遠離城鎮和水源的地方，採用環保原料進行生產，生產中產生的廢氣廢水經過處理後再排放，將可再利用的廢渣回收製成燃料和建築材料等等。企業還可以與其他行業合作，建立產品生產製造—回收處理—二次利用的一條龍產業鏈條，真正將自動化技術與環境保護連接到一起，徹底解決環境污染問題。這種發展模式不但會促進行業的飛速發展，還能帶來更多的經濟利益和社會效益。

四、小結

目前我們正處於信息化和自動化的時代，這是提高我國自動化技術的重要契機，也是創新科技的一次偉大革命。我們要積極借鑑國外先進的機械設計製造及其自動化理論，發展符合我國國情的核心技術，並加強對自動化技術的推廣，將其應用到各個生產製造行業，以提高產品的科技含量和實用價值。此外，我們還應做好環保工作，提高原材料的利用率，減少工業廢棄物的排放，爭取早日實現綠色可持續發展的自動化生產。

參考文獻：

[1]祁連祥.機械設計製造及自動化技術研究分析[J].化工管理，2015(33).

[2]段娟.機械自動化技術應用與發展前景探索[J].中國新技術新產品，2011(22).

[3]趙祥健.對我國機械設計製造和自動化發展研究的探索[J].科學中國人，2015(29).