陈福东
[摘 要] 机械设计制造及其自动化领域随着当今科学技术的发展，又迎来了新的发展契机。从行业发展的历程当中便能够发现，每一次革命性技术的出现，都将使机械领域出现极大的变革，同时也使其发展前景变得更加宽广。对机械设计制造及其自动化的发展历程和发展前景进行简要概述。
[关 键 词] 机械设计制造；自动化；发展前景
[中图分类号] TH122 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）19-0122-02
机械制造能力以及发展潜力，是一个国家工业硬实力的集中体现。因此，机械行业能够得到有效发展，对国家而言十分重要。当前我国的制造业已经位居世界前列，在制造规模和种类上已经超过了世界上所有的国家，但是在机械生产制造技术的先进性上，我国仍然有很多地方需要追赶。
一、机械设计制造及其自动化的发展历程
（一）机械自动化的含义
机械自动化的实现，将极大程度地减少制造生产的过程中人力的使用，使机械自动生产成为现实。现代机械自动化发展的萌芽来自于工业革命，蒸汽技术的使用及其后续发展成为人们在生产过程中减少人力成本投入的开始，并逐步提高了生产制造的效率，这使工业生产发生了极大的变革。直到20世纪后半叶，由于技术的落后，使制造业需要在生产过程中承担极大的风险，企业的生存变得更加艰难，整体运营成本变得越来越高。为了减少成本的投入，很多企业选择了使用机械自动化进行人力的替代，这使机械自动化得到了极大的发展，并逐步向成熟体系迈进。直到今天，我国的机械设计制造相关企业已经实现了自动化生产，生产效率也实现了最大化，整体收益得到了极大的提升。
（二）机械设计制造及其自动化的发展优势
机械设计制造及其自动化需要对机械进行最大化地利用，通过电力带动机械运行。将其与传统的手工制造和半自动化生产相比较，能够对其优势进行有效分析：机械自动化生产能够非常有效地实现统一化管理，能够有效地减少生产过程中的错误，能够为企业的内部管理提供更大的便利。机械自动化能够有效地将人类的双手解放出来，通过高效率的自动化生产有效降低企业成本，并不会在员工的薪资和福利上投入过多的成本。相反，由于人力资源使用的减少以及企业效益的提高，使员工待遇得到了有效的提高。工业实力是一个国家硬实力的代表，能否实现国家的快速发展便要看这一国家的工业能力是否能够满足需求。机械设计制造及其自动化的快速、有效发展成为其中的关键点之一，其能够提供的高精密度、高准确性的产品，将使各个行业对工业产品的要求得到更好的满足，能够有效促进各个行业的发展。因此，其也得到了非常高的重视和国家在技术和资金上的支持，相关立项非常多。
（三）发展现状
我国的机械制造行业在现阶段将大部分精力都集中到了自动化发展方向，但其整体发展效果还并不十分理想，在很多方面还有待更加先进的技术作为支撑，尤其在材料科学上，机械行业更是望眼欲穿，等待相关领域能够提供更多更好的材料，能够充分地将机械行业已经提出的设想和计划实现。正是由于材料等问题，当前的高精密度产品上，机械行业仍然存在很大的局限性，这使整体的行业发展也受到了极大的限制。
另外，机械自动化的普及工作也难以完成，这种问题的产生受很多客观因素的影响，是机械行业无法绕过去的。例如，我国庞大的人口基数使我国对就业岗位的需求非常强烈，如果机械加工、生产相关行业全部实现机械自动化生产，那么必将使人力资源出现大量富余，很多人员都将失去就业岗位。再者，机械自动化生产当中仍然需要一些人员进行操控，而这些人员必须具有较高的素质，这也使人才选拔上出现一定的问题。
二、机械设计制造及其自动化发展前景
（一）机电一体化的全面发展与实现
机电一体化发展在未来很长一段时间当中都将成为机械自动化设计和发展的主要方向，是机械行业在现有发展基础上做出再次提升的重要目标。当前的机电一体化在小范围内已经实现了先进技术的全面应用，但是在全国范围内的使用上仍然存在着技术欠缺问题，很多相关设备都将面临淘汰或者升级的需求。造成这种现象的主要原因便是我国的高速发展，使我国的机械行业由最传统的人力操作到现在的机电一体化程度，仅仅发展了不到三十年时间。在技术上的大跨步发展，使很多机械产品刚刚生产出来便已经不再属于最先进行列，在使用过程中，其技术的先进性寿命要远远小于其自身使用寿命，这便使很多产品都需要进行大面积的升级，否则将难以在当前的市场竞争当中继续保持技术和产品上的优势。
在新型的机械制造业中，自动化以及半自动化的发展模式早已成为重中之重，并且也已经取得了一定的成果，但仍然需要继续加大发展力度。在发展中可以充分地利用数控设备体系，将计算机与机械生产紧密地结合在一起，使机电的一体化模式更好地发展起来，以减轻工作人员的工作强度与工作量，从而让机械制造的功能性更为强大，在其结构日趋完善的前提下，使生产的效率与质量得到有效的提高，且在满足当前社会发展需求的情况下，能让机械制造发展更佳。计算机的融入最为典型的代表便是数控技术的应用。数控技术使加工精度和自动化程度都得到了非常大的提高，使产品质量和生产效率都到非常明显的提升。在未来，机电一体化技术的全面普及将成为我国工业水平整体提升工作当中非常重要的一环，落后的传统机械加工、生产方式必将被全面淘汰。
（二）机械行业的智能化发展
随着当今科技发展主要方向的变化，智能化已经成为新一次工业革命的全面动力源泉。因此，机械设计制造及其自动化的发展也必将向着智能化发展和转变，无论在设计过程中还是在生产过程中，都需要深入研究智能化技术的融入，需要将智能化发展作为行业发展的主要方向，必须从理念上和思想上进行转变，打破传统的机电一体化发展思维，真正实现智能化产业发展。
机械自动化的需求随着人们对产品要求的提高，随着人们对生活质量追求的提高，必须全面实现。高度智能化的机械自动化生产，能够非常有效地提高生产线的工作效率，能够最大化地降低生产压力。同时，还可以最大化地降低错误生产概率，并提高生产安全性。在进行机械制造的过程中，必须考虑好人们的思维模型以及行为特征，要能够有效地根据人们所做出的决策的特点进行产品的生产，实现生产的智能化与可控制化，从而有效地对生产进行调整，智能化发展已经成为人们所必须面对的发展方向，这不仅仅是人们对其所生产出来的产品的需求，同时也是人们对生产过程的需求。智能化的生产能够最大限度地保障产品质量，降低生产过程中的人力成本。
（三）虚拟化的产品设计
传统的产品设计工作中，数字化产品设计都需要先通过人工进行图纸的拟定和出图。设计人员需要在完成图纸的过程中进行反复的修改并进行多次确认，之后再利用相关的制图器具进行图纸的产出。最后当图纸成册之后还需要送交专门的负责人处进行确认和修改。而进行虚拟化产品设计的过程中，并没有这样复杂的步骤。相关工作人员需要将对产品的性能需求以及使用特点等输入，之后便可以等待系统进行虚拟化图纸的产生，系统将会在产生图纸的过程中对输入的信息进行有效融合，将产品的各项物理特征有效地表示出来，设计人员仅需要对其进行细节上的修改便可以形成正式图纸，有效地提高了设计效率和整体水平，并使设计精度得到了提高。当前所使用的相关功能有很多，例如pro/e当中的产品属性当中的材质、密度等相关选项，但其整体工能性已经无法再满足当前的设计需求，需要进一步加以改进。同样的，在设计工作当中，还有非常多设计需求需要新技术加以补充，这也是机械设计制造及其自动化相关领域所渴求的。
（四）网络化的发展方向
随着我国科学技术的快速发展，网络技术在工业领域当中的使用也非常广泛。机械设计及其自动化相关领域的发展也必将向着网络化发展。这种发展趋势在很多年前便已经出现，但当时我国的技术水平有限，发展需求也并没有达到这一程度，因此并没有将其作为发展的重点。以CAD为例，其作为使用最广的产品设计软件，之所以能够长盛不衰的主要原因之一便是其制定了电子绘图的最核心的计量方式，当前所有的相关软件所使用的计量方式全部以其作为基础。因此，波音公司、空客公司等国际垄断性的飞机制造企业，其所使用的生产制造方式虽然分布到了全世界的很多国家当中，由其进行零部件的生产和制造，但涉及了设计方面的问题以及需要进行技术支持时，便可以通过网络真正地实现实时交流以及数据传输和交流的兼容性。这便是由于在相关工具上，大家所使用的核心模块是相同的。同时这种网络化发展，也使普通人群的家居生活也有非常大的变化。例如，通过家庭网络的使用，能够将不同的家庭电器进行有效连接，通过计算机中心进行控制，形成集成性的家电系统，使人们的生活变得更加便捷和多样化。
（五）可持续发展以及绿色发展
机械行业的发展需要走绿色可持续发展的道路，只有坚持这一发展理念，才能够使行业发展符合当今社会的普遍需求，才能够满足相关客户对产品的需求。同时也可以提高自身生产效率，降低生产成本消耗，使整体产品质量也能够得以提高。机械制造行业作为重要的工业行业必须对环境影响进行充分考虑，要在设计过程中便进行环境因素的考虑，尤其在噪声、空气以及水污染等几个项目上，机械领域更加应当重视，因为这三个领域是机械行业存在污染最为严重的项目，是行业发展过程中所必须积极面对的。
总之，机械行业的发展离不开国家的支持以及相关人员的不懈努力。我国自改革开放以来发展成就十分喜人，这也使各个行业对生产制造能力上的需求与日俱增。不仅需要相关生产加工单位能够提供足够数量的产品，同时对产品的质量也有着越来越高的要求。这便使机械设计制造及其自动化专业需要不断地提高自身技术和理论能力，需要不断地进行发展和提高。
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