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传统机械设计制造与机械自动化的比较与分析陈威

发表时间：2020/8/24 来源：《基层建设》2020年第10期作者：陈威

[导读] 摘要：机械设计制造及其自动化技术并不单纯是机械的技术，而是一门和电气自动化技术、电子技术、液压技术、以及计算机技术等多门技术学科互相交流渗透的学科。

        杭州永通智造科技有限公司浙江省杭州市 311400
        摘要：机械设计制造及其自动化技术并不单纯是机械的技术，而是一门和电气自动化技术、电子技术、液压技术、以及计算机技术等多门技术学科互相交流渗透的学科。随着其他各学科的发展促进，传统的机械设计制造正发生着巨大变化，从生产方式到管理体系，与机械自动化技术有着极大不同。机械自动化的技术发展，促使着机械工业的技术结构发生变化。
        关键词：传统机械设计制造；机械自动化；比较
        1机械设计制造及其机械自动化的发展历史
        伴随着人类社会的构成，机械设计制造就已经开始形成，从原始社会人类使用石头等工具，到人力踏板车、轱辘等简单的机械工具产生，慢慢发展到利用风、水等进行运动的比较复杂的机械工具，显示了机械设计制造技术的逐步发展。尤其是经过工业革命之后，制造业发生了翻天覆地的变化，机械设计制造技术向机械自动化技术发展的特征也逐渐变得明显。以内燃机等机械设备为代表，拉开了人类迈入文明时代的序幕。20世纪中叶，随着计算机技术的发展，以及电控技术和信息技术的促进作用，机械设计制造及其自动化技术又上了一个新台阶。这个时期，以大型机械设备、机械人或机械手臂、数控车床等为代表，在促进社会经济发展和人类迈向更加文明的社会方面做出了巨大贡献。正是因为拥有了这些新的机械技术，人类可以进一步探索自然和宇宙。可以说，机械设计制造及其自动化的每一步发展，都是人类社会迈向更加文明社会的发展史。
        在中国，机械设计制造的发展史也非常漫长。例如，原始社会的弓箭制作、石器时代的各种工具等，伴随着社会发展，在金属冶炼方面也注入了很多机械设计的元素。新中国成立，特别是改革开放后，中国制造业得到了快速发展。我国的机械制造业已经取得了较大规模，成为当今世界的机械制造大国。机械制造业的飞速发展，不仅为经济建设奠定了坚实基础，由于机械制造业的工业体系庞大，规模宏大，涉及到的行业和企业众多，解决了相当一部分人的劳动就业问题。与新中国成立之前相比，当前机械工业生产能力提升了大约2700倍，从世界各国排名较落后上升到世界第五名，机床数量全世界第一。作为机械设计的典型产物，汽车拥有量也上升到第四位，而且，随着中国经济不断稳定上升，中国人口拥有汽车总量还在飞速上升。
        2传统机械设计制造与机械自动化比较
        2.1机械自动化更好地满足现实生产需要
        随着我国社会经济的快速发展，机械制造业为我国各行各业发展提供了有力的技术支持，进而大力提升了人们的物质生活水平。全球化进程的加快，使得各国之间的竞争日益激烈。为了促进机械制造行业快速发展，以及提升我国工业化水平与综合国力，我国为机械制造行业提供了充足的技术与设备支持。而随着经济新常态理念的提出，机械自动化在先进性、环保性以及节能型等方面都更优于传统机械设计制造。在满足现实生产需要的基础之上，我国在机械自动化上也将投入更多的资金与精力。
        2.2二者在理论上既有差别，也有共通性
        在我国，机械设计制造业所涵盖的内容具有广泛性。比如，动力机械、起重运输机械、农业机械、化工机械、纺织机械、仪器仪表等。在现实中，一般会将机械设计制造与机械自动化放到一起来讨论。这不仅是由于机械自动化是在传统机械设计制造基础上发展而来，更重要的是二者在理论上是既有共通性，又有着一定的差别。因此，在发展机械自动化过程中，就需要工作人员有效地分析二者在理论上存在的差别以及内在联系。
        随着社会经济的快速发展，国家对机械自动化提出了更高的要求。因此，如何运用快速发展的科学技术，来更新与优化机械运作模式就显得尤为重要。

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        2.3机械制造的自动化、智能化、数字化水平将会再次提升
        传统机械设计制造在一定程度上无法更好地满足现实需要。因此，我国未来机械自动化水平将会再次提升。从技术类型来看，机械自动化不仅涵盖了机械技术与电子技术，也有效融合了其他多门先进学科，且随着信息技术、人工智能等先进技术的不断发展，机械自动化将逐步完善技术结构、产品结构、生产方式以及管理方式，并逐步提升机械自动化水平。
        从世界整体发展趋势来看，包括我国在内的多数国家的机械自动化仍处于操作自动化阶段。这也在一定程度上造成了我国的产业结构层次较低，以及机械自动化产品在数量、质量以及总体使用上都与发达国家存在一定的差距。从我国机械制造行业来看，多数企业在自动化生产设备上的资金投入有限，或者自动化装备的自动化水平有待进一步提升等。然而，在大趋势下，我国机械制造行业在自动化、智能化、信息化等水平上将会有更大的发展空间。
        3现代机械设计制造与机械自动化的现状和发展趋势
        3.1和电气化相结合，实现机电一体化
        机电一体化的实现，是机械设计制造及机械自动化必然要达到的程度。通过机电一体化，将机械技术和各种电气信息相结合，将复杂的生产过程和生产工艺简单化。由于加入了电气化控制技术，在机械加工精度和预警方面可以实现更多可能。机电一体化技术的运用，提高了机械加工过程中品质的稳定性，提升了生产效率。结合计算机远程控制技术和电气化的控制操作，实现机械设计的全面自动化，只需要控制人员在控制室通过操作监控设备和电气控制操作台，即可实现生产制造。
        3.2绿色制造
        随着全球经济水平的不断提高，地球上越来越多的资源被消耗，其中包括了不可再生资源。在使用资源的同时又带来了很多生态问题，例如，矿山机械的开采，虽然获得了能够促进社会发展和进步的各种资源，但是，开采带来的植被破坏、开采过程中造成土壤污染等问题仍层出不穷。20世纪，我国就提出了“既要金山银山，又要绿水青山”的口号，提倡人与自然和谐共生，实现可持续发展。机械设计制造及机械自动化的发展道路也必须要考虑到这一点。不能单纯为了实现自动控制和提高制造过程中的效率，而破坏生态环境。在机械制造过程中尽可能少地产生废料。同时，要注重机械设备的节能。在消耗同样能源时，要发挥更多作用。未来机械设计制造和机械自动化，必须要处理好节能环保问题，才能实现真正意义上的机械自动化技术发展。
        3.3集成化控制
        为实现机械设备的制造功能多样化，机械设备体积必然要加大。而实现集成化控制，可以尽可能地减少设备体积，从而使设备的制造和运输、以及运行时所占据的空间体积减少。不仅节约了机械设备制造时所使用的材料，在操作控制上也变得越来越简单。
        3.4网络化和智能化相结合
        通过网络化可以实现生产制造过程中的自动控制，减少人力付出，实现制造企业人员的精简编制。结合智能化技术，在流水作业现场，可以完全通过机械手取代人的工作。不仅能促进提升产品品质，也能加快生产线的制造作业节拍。高品质和高精度的机械制造，也必然带来机械制造业的全新发展。
        结论
        总之，为了更好地满足现实生产需要，我国对机械自动化提出了更高的要求，以上内容对机械自动化设计原则进行了相应分析，并在此基础对传统机械设计制造与机械自动化进行了相应比较。希望可以给相关工作者带来一定的借鉴参考价值，并促进我国机械制造业不断向着自动化、智能化、信息化方向发展。
        参考文献：
        [1]田昊宇，金吉祥，栾盛杰．传统机械设计制造与机械自动化比较分析[J]．机电技术应用，2017（3）：145-146.
        [2]张宝坤，王淑霞，王艳．机械设计制造及其自动化的发展方向[J]．化工装备技术，2019，32（4）：49-52.