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1、机械设计制造及自动化的发展趋势浅析目录第一章引言1第二章机械设计制造及其自动化在设计中的原则1第一节满足对机械设备功能的要求1第二节采用先进的技术1第三章机械设计制造自动化的特征体现和主要的优势2第一节机械设计制造自动化的特征体现2一、应用范围的扩大化2二、安全性特征2三、自动化特征2第二节机械设计制造自动化的主要的优势2一、提升生产效率，减少劳动力的投入2二、提升工人的安全度3三、实现机械的调整和维修3第四章机械设计制造自动化发展现状分析3第一节机械设计制造及其自动化技术落后3第二节机械设计制造及其自动化品牌落后4第五章机械设计制造及其自动化的发展趋势4第一节机电一体化趋势5第二节虚拟化5第
2、三节网络化6第四节绿色化6结论7参考文献9第一章引言随着社会的不断发展和科技信息化进程的加快，中国的社会经济也得到了迅速的发展和提高。机械工业的发展也在加速，机械设计制造业作为机械工业的重要组成部分,其发展也表现出了更大的速度提高，是机械化产业化的有效保证。现阶段，由于高新技术的全面推广和发展，工业生产的要求也越来越高，可以说传统的机械设计和制造水平已经不能满足现代工业的需要。因此,有必要积极探索提高机械设计制造水平的新思路,实现计算机与其他信息技术相结合的自动化发展趋势。机械设计制造及其自动化能够从机械制造、计算机科学、自动化技术、信息技术等出发，在机械智能的加工生产，从根本上提高工业效率，
3、成为新时期人们关注的焦点。与机械设计制造和自动化的发展已成为社会发展的必然要求，机械设计制造及其自动化是一项新技术，它可以有效地提高机械效率，还可以有效的保证产品的质量，有助于促进现代工业的发展，在未来的机械设计制造及其自动化的发展，揩机械设计制造及其自动化向更高水平发展。机械自动化系统是机电一体化系统，在发展的过程中，我们必须从整体和全面的理解的内涵和意义,机械设计制造及其自动化,从而发挥其应有的作用，促进我国社会发展和经济建设。第二章机械设计制造及其自动化在设计中的原则第一节满足对机械设备功能的要求随着各种新技术的层出不穷，机械设计与制造中的要求也越来越高，设备的性能是整个机械制造设计的核
4、心，必须充分保障其在数据操作是有效的，对整个机械设备的功能应该有一个全面的实施过程的全面控制。根据机械设备使用的实际需要，以满足其功能的需要。任何一种产品都是为了满足人们的需要而开发的，它必须具有一些主要的功能，不同的产品有不同的主要功能。一般来说，能够进入物质、能量和信息（所谓工业三要素）是一种过程、物质、能量和信息输出具有所期望的特性。因此，机械自动化系统还必须具有对材料、能量和信息进行某种加工的输入，从而输出所需的材料特性、能量和信息的主要功能。如上所述，机械自动化系统是一个综合性的概念，包括机电一体化技术和机电一体化两个方面的产品。作为一种产品，它还包括设计、制造和满足使用要求的特定功
5、能，其功能是由内部有机连接的结构决定的。第二节采用先进的技术机械设计制造及自动化的不断创新与发展进步，大大推动了中国国民经济的发展,但发展的前提必须加强技术创新和改造，提供良好的技术支持，为机械设计制造及其自动化，对于任何一个国家，为了获得长远的发展，必须改革和创新在技术上，博新技术融合在一起，更在智能化方面取得突破，技术创新是机械设计制造及其自动化发展的前提下,能有效地促进发展趋势机械设计制造及其自动化整合，以满足生产和施工机械化。如改变原有机床、数控车床的操作方式，符动力机械操作转化为能量操作，大大提高了产品的加工能力和精加工质量。机械设计制造及其自动化内容较为复杂，在设计工作过程中，必须
6、对各种机械设备进行技术集成，形成科学、全面、系统的设计体系。在传统的设计过程中需要把握好的机械能量转换技术、信息处理技术、机械智能检测技术，它将集成到机械设计制造及其自动化设计过程，为系统设计提供了完整的数据，从而提高机械设计制造及其自动化设计的科学性、可靠性和有效性。第三章机械设计制造自动化的特征体现和主要的优势第一节机械设计制造自动化的特征体现一、应用范围的扩大化从机械设计制造自动化的技术实施后，和传统的机械设计制造相比就有着新的特征体现。最为突出的就是在实际应用的范围上有了扩大化，在机械设计制造的自动化技术应用下，由于这是对综合技术的应用，所以在功能性上表现的就比较强，有着很强的适应性。
7、在其它领域的生产发展中也能得以应用，这样就能满足更多的实际需求。二、安全性特征机械设计制造自动化的特征还体现在安全性层面。在实际的机械设计制造的发展过程中，安全性是比较突出的特征。传统制造生产都是通过人工进行操作，所以安全性得不到保障。而在自动化的技术应用下，就能在实际生产的安全上得到了有效保障，在对产品的质量层面也得到了有效保障，对事故的发生率也大大的降低了。三、自动化特征机械设计制造自动化的特点还体现在，对能源资源的节约层面。在新的自动化技术应用下，对应用材料的质量比较重视，以及对能源的消耗也有着强调。这些都能够对设计制造进行优化，从而在能源的节约效果上比较好。第二节机械设计制造自动化的主
8、要的优势一、提升生产效率，减少劳动力的投入所谓机械设计制造及其自动化，主要指的是在进行生产工作的过程中，可以改变传统的人工操作的工作方式为了机械才做的工作方式，这样一方面来说，可以实现生产效率的提升，毕竟机械工作的效率要比人工工作的效率高得多，另一方面来说，也实现了劳动了投入量的减少，劳动力减少了，企业员工的数量自然就减少了，进而实现人力资源成本的降低，实现企业经济效益的提升。另外，人工操作的过程中比较容易产生错误呀，而错误一旦产生，企业的损耗就增加了，损耗增加了，便相当于在无形之中提升了企业的成本,如今换成了机械操作的方式,减少了损耗,也相当于是实现了成本的节约，进而保证企业的经济效益的提升
9、，促进企业的可持续性发展。二、提升工人的安全度制造行业的发展过程中，存在着很多的安全隐患，一些安全系数比较低、危险性比较高的行业甚至会直接威胁到员工的人身安全。如今，在自动化技术的帮助下，很多危险性比较高的工作可以实现机械制造的方式来完成，一方面来说机械制造的方式可以提升工作效率，另一方面来说，这样的一种方式可以实现安全系数的提升，保证公认的人身安全，这无论是对于员工自身来说，还是对于企业来说都是一件有益的事。对于员工来说，实现员工人身安全指数的提升，减少员工的安全隐患，对于企业来说，可以提升企业的吸引力，进而招纳更多优秀的人才，同时，员工的人身安全其实也关乎企业的成本的控制，如果员工真的出现
10、安全事故，不仅会损害企业的名誉，同时企业也会赔偿大量的费用，进而造成经济上的损耗。由此可见，实现机械设计制造及其自动化的发展的重要意义。三、实现机械的调整和维修传统的工作环境下，无论是对于机械的检查，还是对于机械的维修，都需要依靠人工的力量来完成，部分员工自身的责任心比较差，针对于机械的检查工作不是很认真，进而导致很多机械产生故障但是却不清楚，这样一来，便会产生很多的损耗，同时也会威胁到员工的人身安全。如今，在机械设计制造及其自动化的应用下，针对于故障的检查工作可以通过外部的设备进行调整，以及检查，发现问题以后，相关的机械会在第一时间发出警报信号,这时对应的维修人员便可以立即进行维修,既可以减
11、少损耗的产生,又可以保证大家的人身安全,同时还可以实现工作效率的提升,最重要的是,我们知道，机器和人一样，也是有寿命的，及时的维修工作的开展可以延长机械的使用寿命，进而实现成本的节约，可谓是一举多得。第四章机械设计制造自动化发展现状分析第一节机械设计制造及其自动化技术落后世界上的几次工业革命，都大力的推进了机械设计制造的技术改进和完善，引领着世界工业发展的方向。但是，工业革命的成果都是由几个发达国家掌控，具有一定的垄断性质，我国在努力借鉴的过程中只是汲取到了表层的技术，而无法接触到核心技术和最新研制技术；其次，我国的科研水平和教育水平也不够完善，缺乏创新意识和科研精神，所以导致了我国的机械设计
12、制造技术发展不够迅速，也迟迟赶超不了发达国家的脚步。机械自动化技术管理方面。我国现今在管理的信息化水平以及自动化计算机技术方面有着较大的缺陷，仅仅只有少数的大型生产企业运用了计算机作为辅助管理，而大多数的小型企业则依然处于依靠经验进行管理的阶段。在工业较为发达的国家，广泛的使用计算机进行机械自动化技术的管理与控制，并且有成熟的管理体制和组织生产的规划方案，根据实际情况对生产制造模式进行调整，追求精益生产、敏捷制造以及准时生产线,而大量手工技术的引入和全新的管理思想,对于机械自动化技术都有着巨大的意义。我国在此方面还需要加强和改进，建立起成熟的管理体系来加强自动化技术的应用水准。机械自动化技术设
13、计方面。工业发达的国家一般采用实时数据更新的准则和工作方式，对基本的设计构架和设计数据资料进行更新，并且采用全新的设计方案，加以计算机技术的辅助运用，而一些规模较大的企业则使用无图纸生产的方式，大大的促进了生产效率和设计工艺的提升。我国目前阶段采用CAD技术的企业数量比较少，并且技术应用的范围也比较窄，还有待进一步加强设计的水平。最后在机械自动化技术的旨在工艺方面，我国在加工中心、数据控制机床等方面与国外的发达国家相比差距依然较大。新型的制造工艺技术诸如计算机集成管理制造系统以及柔性制造系统等，都可以进一步的实现机械自动化技术的现代化和柔性自动化，但是由于技术的阻碍和发展方面的限制，我国目前诸
14、多企业依然处于刚性自动化、单机自动化等阶段，柔性自动化的相关技术与系统设备在实践的生产当中比较少见。针对机械自动化技术的现状进行分析，有助于及时的发现工作当中存在的不足，进而通过技术改进来达到不断优化改良的效果，促进技术的稳步发展。第二节机械设计制造及其自动化品牌落后在我国的经济市场营销中，我国着力于改革开放，实现经济全球一体化，加强对外於易，大力引进国外生产技术和研制产品。虽然，这在很大程度上促进的我国的社会体制改革和社会经济发展，但同时也造成了许多国外产品品牌流入我国，并驻扎于我国。而在当时的社会环境中，我国并没有对自身品牌制定很好的保护措施，也没有对国外品牌的引进做出有效的控制手段，导致
15、当今人们普遍的认为国外科研水平先进，生产开发出来的产品质量最好，最值得信赖，从而让我国市场消费经济大部分流向国外，不仅对我国经济体制有一定的冲击，而且对我国社会体制也有很大的影响。目前，我国开始着手于机械设计制造的品牌建设，也出现了许多知名的品牌，例如汽车行业的比亚迪、家电企业的海尔、手机产业的华为等，这些产品都凝聚着“中国制造”的形象。第五章机械设计制造及其自动化的发展趋势机械设计及其自动化以其独特的优势，在实际应用中受到了广泛的关注和重视，实际应用中取得了较为可观的成效。基于此，为了可以进一步发挥机械设计及其自动化优势，提升生产效率，推动制造业发展，创造更大的经济效益，还需要明确机械设计及
16、其自动化发展趋势，有针对性开展建设工作。第一节机电一体化趋势机械设计制造的自动化发展方面，在技术的升级下会有新的进步。其中在机电一体化的发展趋势上会逐渐形成。在对机械设计制造的自动化生产模式上，都是通过数控设备体系进行应用，这样就能将电子科技和机械生产两者得到了有机结合。在机电一体化的目标上得以实现，对机械设计制造的进一步发展就比较有利，对生产的产量以及质量也能有效提高。对于机电一体化技术的发展可以分为三个阶段，第一阶段处于上个世纪六十年代，人们在机械产品的生产过程中逐渐应用到了电子技术，使得机械产品的得以很大的提升。在二战过后，电子技术和机械产品制造的结合进一步加深，机电一体化的相互融合也对
17、战后的恢复经济和繁荣起到了相当重要的作用，但由于此时的电子技术发展水平还不高,机械制造技术与电子技术还没有真正彻底的结合，机电产品的大范围推广趋势也因此被遏制。第二个阶段是机电一体化飞速发展阶段，上个世纪70-80年代是机电一体化发展的第二阶段，此时，不断发展的计算机技术、通信技术和控制技术为机电一体化的发展提供了支持和技术保障。在这一期间，集成电路和微型计算机的发展规模日渐壮大，使得有了足够的物质基础确保机电一体化的技术发展。并且每个国家对机电一体化技术也变得越来越重视，这样一来，机电一体化技术就得到了蓬勃的发展，而且机电一体化的产品也逐渐的增多。第三个阶段是机电一体化新时期的发展阶段。模块
18、化、自动化以及智能化是机电一体化的典型特征。新时期的机电一体化技术是通过有关的计算机网络，对传统机电一体化技术在地域、时间上的限制进行突破，延伸了机电一体化的使用范围和使用空间。令机电一体化技术成为快捷、方便、安全可靠的工控技术模式。使得机电一体化技术在新时期的发展趋势上，具有更为广阔的前景。机电一体化产品分系统（整机）和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD/CAM系统等。典型的机电一体化元、部件有：电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。第二节虚拟化在机械制造
19、业领域中，大多数的企业在机械制造产品中，一个重要环节就是设计环节，更多的是局限在图纸上的设计，将产品特征和功能充分展现在图纸上，根据图纸设计要求进行试验，确定并无问题后即可投入实际生产中。在这个过程中，从最初的图纸设计，到生产样品、分析实验和最终生产是一个漫长的过程，需要耗费大量的时间和精力，资源消耗量较大，还需要配合大量的资金支持，其中还可能出现不可预计的误差和错误，造成产品的质量和功能存在缺陷，难以满足企业在激烈市场竞争中谋求长远发展的需求，制约机械制造企业的经济效益。基于此，机械设计企业应该明确发展方向，敢于应对激烈的市场竞争，充分整合先进技术，在降低生产成本的同时，提升生产效率，只有这
20、样才能满足社会发展需求，创造更大的经济效益。降低机械设计中的资金支出，可以借助网络实现数据的传输和处理，或是运用专门的软件设计产品，利用网络技术虚拟设计产品，在实验过程中来检验产品的各项参数和性能是否符合实际要求，对于不符合设计要求的产品,需要不断改进和完善,直到符合设计要求后方可投入到实际生产中。这个过程中，产品设计和验证中需要耗费大量的人力、物力和财力，缩短产品设计到生产所耗费的时间，节省成本的同时，创造更大的经济效益。故此，虚拟化，将成为机械设计及其自动化发展的一个主流趋势。第三节网络化纵观基于网络化普及的背景下，要求当代机械制造行业在可持续发展过程中为了增强自身竞争实力，应注重在机电设
21、备一体化操控过程中，实现机械制造自动化技术与网络技术间的相互融合，由此来营造良好的机械设备监视环境，并以远程操控形式对机械制造整个流程进行管理，目及时发现机械产品生产过程中凸显出的相应问题，对其进行实时解决。同时，网络信息化监控系统的引进，有助于传统机械产品生产过程中突显出的人工作业量大且存在人工误差的问题，并实现对机械制造生产线情况的严格把控，达到最佳的生产状态。此外，基于机械制造自动化技术与网络化相互融合的背景下，在机械制造流程操控过程中亦应注重将网络、声像、通讯技术融于一体，继而便于相关工作人员在对机械产品生产流程进行操控过程中可通过网络平台编辑图像信息，并以信息处理形式实时掌控机械产品
22、生产过程中设备运行参数变化状况，最终由此达到高效率产品生产效果。当前机械设计及其自动化发展现状来看，尽管在一定程度上可以利用网络技术，但是实际生产中并未实现真正的网络化，尤其是在机械设计及其自动化设计产品和生产中,一旦其中存在问题，将严重影响到企业正常的生产运作，无法实现自动化生产。而多数情况下，专业技术人员在现场看管，管理人员自身的问题处理能力偏低，所以一旦出现机械设备停机事故，将严重影响到生产活动的正常开展。故此，为了有效避免此类现象的出现,需要进一步提升生产力,充分发挥网络技术优势,实现生产控制的网络化发展，确保生产活动有序开展，提升生产效率。第四节绿色化谈到工程机械行业应用的自动化产品
23、，我们会想到与此相关的许多产品指标，诸如高可靠性、高防护等级、良好的电磁兼容性等等。但除却这些性能因素，在国内制造业节能、环保、高效生产的倡导下，越来越多的工程机械制造商们已经将目光锁定在“绿色”、“智能”两大关键词上。目前，虽然机械设计制造及其自动化技术得到了很大的发展以及提升，但是在发展的过程中却存在很严重的污染问题，这些污染不仅包含对于环境的污染，还包含噪音污染，机械在进行运作的过程中会产生大量的噪音，这些噪音的存在不仅会威胁到员工的身心健康发展，也会影响到周围的居民的正常生活。因此，针对于未来的机械制造及其自动化的发展，应该趋向于绿色化的发扎。既可以实现环境污染的有效改善，又可以实现噪
24、音的减少甚至是消除，进而使得机械制造及其自动化的发展得到进一步的提升。发动机底盘与执行机构存在节能空间。相对于一般行业，工程机械行业对自动化产品的要求较为苛刻。由于工程机械设备一般体积较为庞大，而且应用环境又十分恶劣。高可靠性与高防护等级是自动化产品最基本的要求，同时还应具有抗振、防潮、防浪涌冲击、防电击等特点。因此，应用在工程机械行业的自动化产品的价格也相对较高。但是如果要在节能方面有所突破，仅仅拥有上述的性能还远远不够。发动机是工程机械所有系统中对环境影响最大的部件，尤其在振动、噪声和排放指标方面，同时，发动机也是“耗能大户乙据了解，目前工程机械行业提倡发动机与传动系统、工作系统和行走系统
25、的合理匹配，这样可以达到良好的节能效果。企业当前的目标是研究不同的工程机械对应什么类型的发动机，这样其功率曲线才能达到节能的效果。众所周知，传感器产品已经广泛应用于工程机械发动机工控控制领域，例如位置传感器、压力传感器、温度传感器等等。在这个应用中，传感器、分布式IO模块等数据采集相关产品将得到更为广泛的应用与推广。从发动机以及执行部件上找到能耗的根源,才能从根本上解决工程机械设备耗能大、污染大的问题，也将节能环保的工作提升到更高的技术层次。结论机械设计制造及其自动化的发展有助于加快现代工业的发展进程，提高社会生产效率，但是随着社会经济的发展，竞争的日益激烈，对机械设计制造及其自动化的生产效率
26、与生产质量必然会提出更高的要求。为了满足制造业的发展要求，机械设计制造及其自动化必须要不断的进步，要逐渐实现生产控制的网络化，实现机械设计的虚拟化。在粗放经济增长的时候人们可能更加关注的利润空间，而现今环保是许多企业都在研究的领域，所以将来的机械自动化必将向着绿色化的方向发展，从而才能不断的提高生产效率。机械设备已经代替了人力从事高强度劳动，针对机械设备自动化系统的发展业内学者支振华给出了自己的观点，人力劳动的时代已经过去，而机械代替人力劳动也不仅仅限于手动或半自动设备，随着人们对机械要求的加强和科学技术的发展，未来的机械设备必定会向着全自动以及人工智能化的方向发展。参考文献杨世强.探讨机械设
27、计制造及其自动化的发展趋势UL中国战略新兴产业,2017,(20):140.王长春,褚鹏.机械设计制造及其自动化的设计原则及发展趋势UL城市建设理论研究(电子版),2017,(13):125-126.吴立江.机械设计制造及其自动化的特点与优势及发展趋势JL电子技术与软件工程,2017,(07):139.4明方胜.机械设计制造及其自动化发展趋势探究J.科技展望,2017,27(09):58.蔡晓娜.机械设计制造及其自动化的发展趋势分析Jl科技展望,2017,27(06):61.6王哲,张冲,李阔.机械设计制造及其自动化的发展趋势J.南方农机2017,48(04):111.柴长青.浅析机械设计制造
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