机械设计制造及其自动化的特点与优势及发展趋势浅谈

wokimituweye

摘要：进入二十一世纪，我国的综合国力不断提升，科学技术高速发展，工业现代化水平逐渐提高，这给机械制造及其自动化产业带来了前所未有的发展与机遇。制造业中科技的进步，自动化水平的提高，促进了工业化的发展，为我国工业现代化的实现打下了良好的基础，当前的机械制造及其自动化系统，已经进入了以可编程控制系统为基础，以计算机互联网技术为主要应用的时代，这为机械制造与自动化开启了新的篇章，也为工业化生产过程中生产效率的提高提供了帮助，机械制造与自动化是工业现代化的基础，本文通过分析现代制造系统的特点及其优势，探究其未来的发展趋势及其在工业化生产的应用。
关键词：机械制造；可编程控制；辅助制造；自动控制
机械制造产业是工业生产的基础，我国是制造业大国，其制造业的地位在世界上排在前列。当今中国的经济发展过程中，机械制造业是主要支柱，而随着科技的进步以计算机与互联网技术为应用的智能化可编程系统已经广泛应用与机械制造行业，尤其是智能机器人的应用，这为生产力的进一步提高，工业现代化的实现提供了坚实的基础，如何促进机械制造与自动化系统向智能化发展的变革更近一步，是我国机械制造业重点研究的课题。
1 当代机械设计制造及其自动化系统的特点
1.1计算机设计的智能化与灵活性是当前机械设计的特点
当代计算机技术已经广泛应用于机械设计的整个过程中，老式的人工制图已经被计算机设计所取代，设计效率成倍增加，传统的机械制图及晒图过程已经一去不复返，计算机软件的发展使得設计的过程大大简化。动布线，自动预览，自动渲染，3D生成，零件自动装配，自动生产整体零件图，软件模拟与系统仿真，零件加工自动生成等技术已经逐步完善，计算机技术已经将其优势在机械设计的整个过程中淋漓尽致的发挥出来。设计者通过电脑软件输入设计要求，从零件库中选择零件，输入关键参数，尺寸，连接方式即可轻松实现设计，并通过软件可以看到零件生产过程，装配过程大大节省了设计流程，提高了设计效率，降低了设计难度，缩短了项目的设计周期[1]。
1.2可编程与数字化是当前自动控制系统的特点
数字控制与可编程控制系统是当代机械自动化控制的主要特点，机械设备通过预先编写好的程序代码，通过信息与数据的采集及中央处理器对数据的处理，自动实现产品的顺序加工。可编程控制系统可以取代人的大部分工作，同时保证了产品加工的一致性。当前的数字控制系统其适应范围更广，加工对象更加多样，可以生产不同尺寸，不同工位的零件。
1.3柔性是制造系统的主要特点
相对于传统的制造系统，“柔性”是当代制造系统的主要特点。传统的制造系统，其生产的品种单一，制造过程变化不多，无法满足市场对制造系统生产的产品客制化，定制化及小批量多品种的广泛需求。而可编程控制系统的数字化控制，灵活性，适应不同产品的特性，为制造系统带来了“柔性”特征。
2 当代机械自动化系统在工业化大生产中的优势
2.1生产力大幅提高
当今机械制造系统，由于设计上计算机技术的应用，极大的缩短了项目的设计周期，简化了设计过程，在生产制造过程中，可编程控制系统的及柔性制造的应用，提高了加工效率，促进了生产力的大幅提升。传统的自动控制系统只能生产单一，固定的产品，遇到尺寸，工位的变化需要生产系统的调整与工艺改变，生产效率相对低下，而现代的制造系统由于引入了软件编程与中央处理器对数据信息的处理与控制，可以适应多品种小批量的产品加工，生产系统及工艺条件不需要做太大的调整，简化了操作过程，提升了生产效率。
2.2可编程控制系统已经取代了部分人工操作
现代的自动控制系统，可以部分或完全替代人工的操作，尤其以汽车行业为代表。高度的自动化不需要更多的人员操作，生产员工仅仅进行数据信息的采集，对设备的监控，异常问题的处理等工作，机械设备按照中央处理器下达的指令按顺序自动的完成生产与操作，机器替代人是当代制造与控制系统的主要优势。
2.3自动检测与质量控制
质量是产品的生命，传统的产品检验与监控需要操作人员通过人工操作的方式加以完成，而现代的制造系统，质量检验与产品的加工过程监控是通过电脑与网络实现的，与可编程控制系统相对应，生产过程中的质量控制也是中央处理器工作的一部分，自动检验与质量控制是当前制造业的又一优势[2]。
3 未来机械设计制造系统的发展趋势
3.1人工智能是制造系统主要发展趋势
未来的制造系统，人工智能是主要发展方向，智慧型机器人替代人是主要趋势，未来的机器设备应兼具人的学习特性，记忆特性，应变特性等特点，拥有多方面的能力，从根本上将人从复杂的工作解脱出来[3]。无人操作，无人车间，无人生产是未来发展的主要方向，人工智能正朝着高度智慧化的方向前进。
3.2智能集成制造系统的应用与发展
随着智能机器人的应用，未来的制造系统向着智能化集成制造系统的方向迈进，大量的机器人与机械设备组成制造中心，具有规模化，集成化，系统化的智能制造系统，促进生产效率成倍上升。在未来的制造系统中，从生产加工，生产监控一直到产品产出都有具有智慧化的人工智能完成，真正实现了高度的自动化。人仅参与设计与销售或由极少数人对制造系统的监控，真正达到了机器替代人[4]。
4 结束语
我国是制造业大国，当前正朝着工业现代化的目标而前进，机械制造与自动化作为工业自动化的基础，有着设计上的智能化，制造系统的柔性化，可编程与数字控制方面的特点，在替代人，提高生产率，自动检测与质量控制上有着自身的优势，机械制造系统未来会向着以机器人为代表的智能制造系统而发展，从根本上替代人，促进生产力的大幅提高。
参考文献：
[1] 梁喜佳， 张洪伟. 浅析机械设计制造及其自动化的特点与优势及发展趋势[J]. 科技创新与应用， 2016.
[2] 何楠. 机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用分析[J]. 山东工业技术， 2016.
[3] 黄启佳. 浅析机械设计制造及其自动化的特点与优势及发展趋势[J]. 环球市场， 2016.
[4] 张悦， 何潇溢. 机械设计制造及其自动化特点和优势及发展趋势探析[J]. 信息化建设， 2016.