浅析机械设计制造及其自动化的特点与优势

浅析机械设计制造及其自动化的特点与优势

曾德杰

广州极飞科技股份有限公司

摘要：随着时代的发展科技的进步，我国各个生产制造领域不断进行机械化覆盖，现阶段我国机械化生产已经成为生产主力，机械设计制造产业作为机械行业发展的基础直接关系到机械行业的未来发展方向，机械设计制造现阶段已经逐渐不能满足社会发展的需求需要积极借助自动化技术来进行改革创新，通过分析机械设计制造及其自动化的特点与优势可以有效提升二者的融合程度，以便于深度发掘机械设计制造及其自动化的经济价值和社会价值。

关键词：机械设计制造；自动化；特点；优势

引言：机械设计制造过程中融入自动化对整个机械行业有着跨时代的意义，通过实践诸多新型技术设备在近几年研发成功并投入使用，如3D打印技术、无人机技术、扫地机器人等等，用前瞻性思维和发展性眼光来分析看待，自动化是机械设计制造未来发展的主要方向，需要从多角度多层次分析来对未来机械设计制造及其自动化发展进行预判前瞻，这对机械设计制造产业有着积极的影响。

1. 机械设计制造及其自动化的特点分析

1. 与机械生产保持协调保证功能性和适配性

随着时代的发展科技的进步，传统的机械设计制造逐渐乏力无法满足社会的要求和市场的需求，而机械设计制造及其自动化是以传统机械设计制造产业为基础，结合多种现代化新型技术赋予机械设计制造自动化和智慧化，进而提升生产效率提升可操作性和可控制性，从多层次多维度分析机器所需的功能进而结合多种技术来满足功能需求，在机械设计制造及其自动化设计过程中需要满足整体性和独立性，保证机械的整体性，而针对机械生产作业需求保证功能的独立性，例如在农业无人机结构设计中需要保证飞行器、地面遥控系统、喷洒结构有机结合互相协调同时要保证满足各自的功能性，进而实现功能需求协调整体设计适配。

2. 机械设计制造及其自动化涉及的技术领域广泛

机械设计制造及其自动化的技术要求较高且设计技术领域较为广泛，需要多种设备技术加持才能实现自动化，其次机械设计制造及其自动化需要一定的能量来维持运行，因此一般都需要电动机或者内燃机来将点其他能量转换为机械能，例如农业无人机需要电动机和螺旋桨来将电能转换为机械能进而产生升力或者推进力实现机械运行。最后机械设计制造及其自动化需要信息传输存储来实现自动化，将数据参数导入，随后机械按照设计的程序或者输入的参数进行作业。

2. 机械设计制造及其自动化优势分析

1. 有利于提升机械的作业效率

机械设计制造及其自动化在作业过程中可以避免很多外界因素的干扰，保证外部环境基本维持在理想状态进而可以大幅度提升作业的效率，例如农业无人机借助自动化来对周围环境进行分析并通过传感系统分析周围可能造成作业影响的因素并及时做出反馈进而保证作业过程中的安全性，相比于传统的作业方式效率表现更为优质，且可以通过程序设定针对不同作业要求进行不同状态切换，大大减少了各种资源的投入。

2. 可以保证机械始终处于最科学的负荷状态

传统的机械对自身荷载和负荷的调整基本上全部依靠人工，但是很多时候负荷过大导致工作效率下降且对机械自身有一定的损害，很容易造成机械故障，负荷过小则造成能源浪费，而机械设计制造及其自动化可以再设计过程中结合生产实际需求针对性进行设计以满足各种生产作业的需求，通过计算机程序分析不同作业类型不同生产方向，进而针对性进行程序导入，而自动化技术可以赋予机械设备仿生功能和数据存储功能，因此机械在自动化加持下有一定的记忆性且更为智能，通过传感器或者数据分析多种方式来对自身进行调整保证始终处于最佳负荷状态进而保证能源利用率和生产效率的同时避免过载超负荷造成的机械故障^[1]。

3. 可控性可操作性强

机械设计制造及其自动化借助网络信息化技术来进行操作控制，相比于传统的机械设计制造，现阶段通过网络计算机庞大的数据分析能力和计算能力可以保证对机械进行实时状态监管分析，并制定科学可行的操作反馈，在整体操作控制表现上完全不是传统机械可比的。

4. 可以有效降低作业过程中存在的安全风险

机械设备在运行过程中普遍存在一定的风险，风险主要来源于机械自身和人为因素环境因素等外界因素，但是机械自动化设备可以有效降低运行过程中存在的风险，避免很多人为操作造成的安全隐患且对外部各种因素的影响进行精准的分析，进而提升机械自动化设备运行过程中的安全系数。

5. 相比于传统机械更智能化自动化

智能化是现阶段科学技术的最前沿，用发展性眼光和前瞻性思维来分析看待未来的发展趋势，智能化和自动化是未来发展的必然趋势也是主要发展方向，在进行机械设计制造过程中将智能化自动化有机结合可从多方面多层次提升机械自动化设备的功能，大大降低了人力资源的投入并在一定程度上实现节能环保。

6. 机械故障的预防和处理

在机械生产作业过程中难免会由故障发生，这些故障普遍会对生产作业产生一定的影响，传统机械故障是最让人头痛的问题，但是机械自动化设备可以最大程度的避免故障问题发生，在机械运行过程中由计算机对机械运行参数和运行状态进行实时监测分析，一旦数据参数发生波动或者异常将会及时进行分析反馈并发出警报，并对数据信息做出分析给出相对科学的故障分析来协助工作人员进行故障维修，结合实际情况制定维修养护方案，进而大幅度提升机械的使用寿命。

3. 机械设计制造及其自动化未来的发展方向分析

机械设计制造及其自动化的未来发展方向主要是从四方面着手，分别是对智能化的开发、数字化技术的利用、产品设计过程的开发、绿色环保方向的研究，智能化现阶段在机械设计制造方面融入程度不高需要不断挖掘智能化的社会价值和经济价值提升融合程度，逐渐赋予机械固定的意识形态并形成下意识反馈。

在数字化方面可以从大数据和云计算方面着手进行融合，进而对机械整个设计运行过程进行分析，例如在农业无人机投入使用后可以通过网络移动端口借助大数据和云计算对周围环境气候水文和干湿度进行分析，并对多种目标进行跟踪定位进而提升机械的功能。

在产品设计过程中可以借助BIM技术来对各个环节的数据进行捕捉梳理整合分类，并根据数据反馈进行建模通过模拟实验来分析产品的性能和缺陷进而提出建设性的优化建议对产品创新和优化都有着积极的作用，在绿色环保方面需要积极利用可再生清洁能源实现充能和产品续航能力，例如农业无人接可以通过光感系统分析光照状态进行能源切换，利用天阳能电磁板进行充能和续航进而实现能源节约，通过对清洁可再生能源的利用来保证绿色环保，进而实现可持续发展^[2]。

总结：现阶段相比于传统机械设计制造，机械自动化设备在运行效率、安全性、可控性、可操作性以及故障预警处理方面都有着明显的优势，需要不断拓展机械自动化智能化利用空间，深度发掘自动化智能化的社会价值和经济价值，并用发展性眼观来对机械设计制造未来发展方向进行预测，进而从多方向多渠道来对机械设计制造行业进行改革创新以促进机械行业稳定健康的发展。

参考文献：

[1]石磊,任新宇,路泽明.机械设计制造及其自动化的特点与优势分析[J].内燃机与配件,2021(05):166-167.

[2]张轩铭,宋潇,李新科.浅析机械设计制造及其自动化的特点、趋势和发展前景[J].品牌与标准化,2021(01):65-67.