徐滔
青岛工学院
摘要：伴随改革开放的深入，我国科学技术信息化取得了巨大成就。科技的进步带来了机械产业的飞速发展，机械设计制造业自动化程度显著提升。众所周知，机械设计制造业的发展是构建我国工业发展框架、提升工业化和综合国力的重要基础。将现代信息技术引入传统机械制造业，加快机械设计制造自动化进程，是我国工业结构调整升级的关键。文章通过分析机械制造业存在的问题、机械设计制造及其自动化的特点与优势，对机械设计制造及自动化发展趋势进行了总结和预测。
关键词：机械制造业；设计与制造；自动化
一、相关理论
机械设计制造及其自动化，指研究各种工业机械装备及机电产品从设计、制造、运行控制到生产过程的企业管理的综合技术学科。培养具备机械设计制造基础知识与应用能力，能在工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售等方面工作的高级工程技术人才。以机械设计与制造为基础，融入计算机科学、信息技术、自动控制技术的交叉学科，主要任务是运用先进设计制造技术的理论与方法，解决现代工程领域中的复杂技术问题，以实现产品智能化的设计与制造1。
二、机械制造技术存在的问题
（一）管理模式相对落后
受传统管理模式的影响，我国部分行业机械设计制造自动化程度比较低，管理模式落后，缺乏先进的管理经验和勇于创新的管理思维，一些先进的管理经验和管理手段都得不到有效实施，对推动技术创新和管理创新带来巨大的阻碍。
（二）缺乏专业性人才
工业体系的竞争力从根本上取决于人才的竞争力。现阶段我国在很多技术领域都存在人才缺乏的状况，对人才的引进和培养力度不够，特别是对技术人才的利用和管理上不够重视，就会造成我国机械设计制造自动化水平发展缓慢。虽然有些生产企业重视机械自动化人员的培养，但在培养过程中片面重视理论知识，忽视了实践能力的培养，造成许多技术人员缺乏实践经验，严重制约其有效发展。
三、机械设计制造自动化的优势
（一）能有效提高生产企业的运行效率
各行各业的发展壮大都离不开机械设备的广泛应用。作为机械制造行业本身需要不断推进技术创新和管理创新，提高自身的效率，加快自动化生产进程，用最短的时间生产出最具竞争力的机械设备，进而为其他生产行业的发展提供坚实保障。自动化的生产方式能在同一时间内进行多种不同零件的制作，减少了切割工具使用的频率，优化了生产流程，有效减少了人工操作带来的失误，推动了标准化进程的加快。机械设备在设计时也可以采用先进的信息化技术，应用多种绘图软件完成，大大减少图纸设计的时间，工作人员在进行图纸改进的时候也会变得更加地方便快捷。图纸设计完毕后技术人员还可以据此进行三维图形的模拟，将机械设备的具体形态和主要指标参数通过软件展现出来。机械制造人员用这种方式可以更加直观地了解到设备的内在构造和运行方式，消除安全隐患，并能针对具体问题进行生产方案的整改。
（二）保证机械设备产品质量
机械制造业的自动化生产过程能对整个生产流程进行严格把控，生产设备在运行过程中也会严格按照电脑设定好的参数进行操作，保证生产环节的标准化。由于自动化设备的高精准度，能对任何一个零件进行精准定位，这种操作模式能很好地减少操作误差，从根源上降低次品率。另一方面，此种操作模式可以根据生产环境情况进行及时调节，或者对传送带的运行速度进行调整，更加有效保证自动化生产的准确性。自动化生产系统中会使用切割刀具对各个零件进行分割，运行过程的精准性和平稳性能有效避免利刃对产品造成的损伤。与此同时，自动化的生产系统可以让各个生产机器都保持平稳运行的状态，避免出现超负荷工作的情况，减少安全事故发生的概率。在生产流程运行完毕后，工作人员将不合格的产品分拣出来，并对其进行分析，可以及时准确地推断生产过程中的薄弱环节，针对具体问题及时解决，对自动化流程进行不断优化，有效推动技术进步。
（三）切实保证工作环境的安全性
自动化的生产过程能很好地将生产设备与工作人员分离开来，工作人员仅需要在操作间控制手柄即可。同时，可以在生产车间的各个角落都安装高清的监控摄像头，全面监控生产的各个环节，及时发现并排除生产环节中存在的安全隐患，并随时根据隐患的类型对生产流程进行总结改进，以免发生更为严重的生产事故。由此可见，生产自动化通过生产设备管理方式的变革优化能有效地保证工作人员的人身安全，切实降低安全事故发生的概率，保护企业的财产安全。同时，自动化系统中的计算机能对生产过程中的各种数据参数进行详尽的记录，工作人员通过对这些数据的分析准确及时了解每个设备的工作状态，及时发现异常情况，保障设备安全运行。
（四）推进节能环保，促进可持续发展
传统生产模式对技术人员的要求非常高，但是现实情况是靠技术人员的人工操作难以保障其稳定性和精确性，这对产品的标准化和高质量影响重大。企业为了达到生产目标，对不合格产品进行淘汰后，还需要加班加点进行生产，生产出符合要求的合格产品。在这个过程中，势必会造成资源的浪费，对环境也造成了很大的影响。随着现代信息技术的不断进步，自动化程度的不断提高，人工操作逐步被计算机技术取代，能更好地保证产品的合格率，减少了污染物的排放，从而节约了资源、保护了环境。
四、机械设计制造自动化发展趋势
（一）智能化趋势
智能化是现代科技发展的主流趋势之一，也是机械设计制造及自动化的重要发展趋势。通过科技手段的不断应用，使得机械与人实现深层交互，极大推动生产制造的自动化的进步。在现代机械设计制造中，智能化机器人技术在很多领域得到利用，智能化不仅仅体现在反映及判断的能力方面，还拥有一定程度的决策能力。只需要具体的行动指令，设备可以通过分析与判断，找出最优化的解决方案，从而完成极高精度的生产制造满足生产需求。智能化对于生产生活的影响极为深远，随着智能技术的进步，未来生产自动化的程度无法想象。
（二）数字化趋势
随着现代信息技术的日趋成熟，机械设计制造及其自动化逐渐朝着数字化、虚拟化的方向发展。在机械设计制造过程中，将计算机技术和机械设计制造技术巧妙结合起来，充分发挥数字化的优势，将设计、生产、运行的过程进行数字化模拟，通过模拟找出问题并及时整改，大大降低了设计生产成本，有利于自动化技术的进一步普及，在数字化基础上大大提升了企业的设计、生产能力，对产品综合竞争力的提升具有很大的促进作用。
（三）微型化趋势
当前机械化生产设备还是以大型设备为主，为设计、生产过程中的调整和维护带来困难。历次工业改革较为明显的特点便是于生产设备的微型化。以计算机的演变为例，初代计算机体积极大，随着技术的发展和新型材料的应用，计算机在功能不断改进的同时，体积也在不断的缩小，信息存储设备体积也越来越小。从一定程度上讲，生产设备微型化在很大程度上反映了一个国家制造业水平的高低，是一个国家工业核心竞争力的重要体现。随着科学技术在各个行业的生产力转化，生产制造微型化已经在一些特定行业获得巨大成就，在不久的将来，必定成为机械设计制造的重要发展趋势。
（四）环保化趋势
机械设计制造行业的发展历来伴随着严重的环境污染问题，工业化的飞速发展在给人们的生活带来便利性的同时，也给整个自然环境带来严重的破坏。环境问题逐渐成为威胁人类生存的全球性问题，为此，机械制造业要仅仅围绕环境保护这一永恒的主题，向着绿色化、环保化的方向前进，利用先进的信息、材料技术，降低环境污染，保持经济、社会、环境的平衡发展是每个制造业企业必须面对的问题，只有这样才能更好的适应时代发展的要求，促进可持续发展。
四、机械设计制造自动化发展策略建议
（一）制定阶段性的发展战略
机械设计制造自动化进程是一个循序渐进的过程，科技的进步需要时间的积累。为此，我们必须根据当前的发展状况制定阶段性、科学性、可行性的发展战略，放眼全球，注重先进设备、技术和管理经验的引进，加强理论学习和实践操作学习，我国目前正在实行的《中国制造2025》便是代表性的阶段发展战略，它提出，坚持"创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本"的基本方针，坚持"市场主导、政府引导，立足当前、着眼长远，整体推进、重点突破，自主发展、开放合作"的基本原则，通过"三步走"实现制造强国的战略目标:第一步，到2025年迈入制造强国行列;第二步，到2035年中国制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平;第三步，到新中国成立一百年时，综合实力进入世界制造强国前列2。
（二）重视人才的培养和引进
机械设计制造自动化进程的决定性因素在于人才的培养和利用，科学完善的人才利用体系是保障这一进程的最重要的手段。为此，我们要加大对人才的重视度，完善人才管理机制，吸引并留住真正的专业人才，坚持以人为本的理念，放眼全球，用优厚的个人待遇和良好的科研环境来吸引人才、留住人才，引进人才的同时引进先进的管理经验。同时，把培养综合型、实践型、创新型的人才作为高校和企业人才培养的终极目标，把理论知识与实践操作有机结合起来，针对性地加大对机械设计制造自动化专业人才的培养，提高其实践能力。只有建立起完善的人才引进机制和人才培养体系，才能够保障人才储备，提高其技术能力和综合素质，为加快科技进步和自动化进程做好准备。
参考文献：
[1]张宝．机械工程自动化技术存在的问题及对策探析[J]．现代商贸工业，2019(22)：186．
[2]韩佳轩. 从机械设计制造及其自动化的特点看机械设计的发展趋势 [J]. 南方农机 ,2019,50(22):263.
[3]何威.机械设计制造及其自动化的特点与优势及发展趋势[J].内燃机与配件，2019（22）：214-215.
[4]王之亮,曹鹏,王慧妍.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].世界有色金属 ,2019(16):238+240.
[5]王宇航.机械设计制造及其自动化的特点与优势及发展趋势分析[J].才智，2018（33）.
作者简介：徐滔（1998.8-），男，天津市人，青岛工学院机械设计制造及其自动化专业本科