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摘 要：机械行业随着科技信息化进程的不断加快，其发展也得到了很大的提升。并且为了满足现代化工业的需求，机械设计制造及其自动化也在朝着智能化、虚拟化、环保化等方向发展，基于此本文结合机械设计制造及其自动化的特点，主要分析了其未来的发展趋势，旨在为提高其应用价值提供参考。
关键词：机械设计制造及其自动化 特点 优势 发展趋势
前言
机械设计制造及其自动化是人类社会和科学进步的结晶，是生产率发展的必然趋势。设计制造自动化是保证获得最高生产率、最优产品质量和最低成本的最好手段。它一方面是在运用先进工艺技术的基础上，采用机械化和自动化技术、装置和设备，使投入生产的原材料、辅料和外购件等加工对象的变换和输送这一“物质流动过程”和使生产所需的动力和能源的变换和传输这一“能量流动过程”按最佳状态自动进行；另一方面，使加工操作的程序安排、生产技术工作、计划、调度及经营管理等方面的信息采集、存贮、交换、处理和传递这一“信息流动过程”也能按整个生产最有利的状态自动进行。但随着网络信息技术的不断发展，设计制造自动化也应与时俱进，与多种设计技术相互融合，来满足新时代背景下的社会需求。
1机械设计制造及其自动化特点和优势
1.1机械设计制造及其自动化特点
机械设计制造及其自动化的生产过程可以看作一个信息产生、处理和加工的过程，在这一过程中，产品所包含的信息不断丰富，生产计划与管理信息不断细化。制造系统中所形成的各种信息必须做到在正确的时间，以正确的方式，高效地传递给正确的对象，实现各应用分系统之间的集成。信息化的制造系统在信息系统辅助决策的支持下，可以大大提高系统的运行效率。所以机械设计制造自动化已成为现代企业快速响应市场、提高经济效益的重要手段。
此外机械设计制造及其自动化包含的内容很广，因此对每一个具体的设计制造系统而言，制造系统信息化的实现并没有固定的内容和模式，企业应根据自身的特点有选择、有重点地进行设计制造系统的信息化建设。如：推动信息化，开发信息产品的制造，积极发展软件产业，加强信息基础设施的建设，并用信息化来推动自动化的发展等[1]。
1.2机械设计制造及其自动化的优势
1）与传统制造系统相比，自动化系统具有自律能力、人机一体化、虚拟制造技术、自组织能力、自学习与自我优化能力、自我恢复能力与强大的适应性等特征。因此它突出的特性是“软”特性。对制造过程而言，软特性体现在柔性、模块化等方面；对人而言，则表现为安全性、友好性等；对环境而言，表现在无污染、省能源、资源回收等方面；对社会而言，体现为协作与竞争关系更为合理；
2）利用先进的自动化技术，通过对网络信息的处理能够极大的降低出错率，确保制造产品更加精确化。并且还简化了机械操作程序和方式，降低了操作难度，只需要输入相关的任务令就可以加快生产速率，有效的保证了产品质量和生产安全；
3）机械设计制造及其自动化具有监督控制系统，能够对内部控制系统进行实时检查，并在最短的时间内找出故障原因，既减少了不必要的浪费，又使得机械制造更加稳定和安全。
2机械设计制造及其自动化的发展趋势探析
2.1智能化
智能化是21世纪机械设计、制造技术发展的一个大方向。智能加工是一种基于神经网络控制、模糊控制、数字化网络技术和理论的加工，它是要在加工过程中模拟人类专家的智能活动，以解决加工过程许多不确定性的、要由人工于预才能解决的问题。如：智能集成化制造系统具有自律能力和自决策能力，能根据外部环境的变化自动调整自身运行参数，保持最佳运行状态、并能自动监视本身的运动状态、自动发现和排除故障；再如智能4M数控系统，在制造过程中，加工、检测一体化是实现快速制造、快速检测和快速响应的有效途径，将测量、建模、加工、机器操作融合在一个系统中，实现信息共享，促进测量、建模、加工、装夹、操作的一体化[2]。
2.2敏捷化
随着社会的进步和物质生活的丰富，机械产品的品种花样更新换代周期越来越短，制造自动化系统面对的是多品种、小批量生产环境和不可预测的市场需求，因此，增强机械设计制造系统的敏捷化必然成为一个重要的发展方向。敏捷制造是将柔性生产技术、熟练掌握生产技能和知识的劳动力与促进企业内部和企业之间相互合作的灵活管理集成在一起，通过所建立的共同基础结构，对迅速改变或无法预见的消费者需求和市场时机作出快速响应。
敏捷制造的基本原理是采用标准化和专业化的计算机网络和信息集成基础结构，以分布式结构连接各类企业，构成虚拟制造环境，以竞争合作为原则，在虚拟制造环境内动态选择合作伙伴，并通过组成虚拟企业来适应持续多变、无法预料的市场变化。
由此可以锁现代机械设计制造技术的发展主要表现在两个方向上：一是精密工程技術，以超精密加工的前沿部分——微细加工、纳米技术为代表，将进入微型机械电子技术和微型机器人的时代：二是机械制造的高度自动化，以IMS和敏捷制造等的进一步发展为代表。
2.3虚拟化
机械设计制造虚拟化主要是指虚拟制造，是以制造技术和计算机技术支持的系统建模技术和仿真技术为基础，集现代制造工艺、计算机图形学、并行工程、人工智能、虚拟现实技术和多媒体技术等多种高新技术为一体，由多学科知识形成的一种综合系统技术。它将现实制造环境及其制造过程通过建立系统模型映射到计算机及其相关技术所支撑的虚拟环境中，在虚拟环境下模拟现实制造环境及其制造过程的一切活动，并对产品制造及制造系统的行为进行预测和评价。制造虚拟化的核心是计算机仿真，通过仿真来模拟真实系统，发现设计和制造中可避免的错误，保证产品制造一次成功[3]。
2.4绿色化
可持续发展问题是目前人类社会最迫切需要解决的问题之一，资源和环境是可持续发展的两个主要问题。制造系统作为消耗能源和资源、产生环境污染的源头，必须实现环保化。因此，在系统的规划及运行过程中，应将资源和能源的优化利用以及环境保护作为一个重要控制目标。机械设计制造绿色化的目标是使得产品在从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中，对环境的影响最小，资源效率最高。它是可持续发展战略在制造业中的体现，或者说绿色制造是现代制造业的可持续发展模式。同时绿色制造涉及的面很广，涉及产品的整个生命周期和多生命周期，在目前和将来的设计制造自动化系统中要予以充分考虑这一问题。
结语
总的来说，机械设计制造及其自动化技术的发展体现国家的科技水平。实现和推进机械制造自动化发展的意义在于其技术和经济效果显著，不仅提高了生产率和产品质量，缩短了生产周期，促进了产品更新，而且对于降低生产成本，提高经济效益，减轻工人劳动强度，改善劳动环境，带动相关技术的发展也有着重要意义。因此相关研究人员应根据社会需求，加强对未来发展的研究，不断推进机械设计制造及其自动化发展和社会的进步。
参考文献：
[1]于洪新.我国机械设计制造及其自动化发展方向分析[J].电子测试.2016（15）.
[2]仉立军.机械设计制造及其自动化发展[J].民营科技.2016（07）.
[3]王春蕾.试论中职机械设计制造和自动化专业教学问题与对策[J].黑龙江科技信息.2016（24）.
关键词：机械设计制造及其自动化 特点 优势 发展趋势
前言
机械设计制造及其自动化是人类社会和科学进步的结晶，是生产率发展的必然趋势。设计制造自动化是保证获得最高生产率、最优产品质量和最低成本的最好手段。它一方面是在运用先进工艺技术的基础上，采用机械化和自动化技术、装置和设备，使投入生产的原材料、辅料和外购件等加工对象的变换和输送这一“物质流动过程”和使生产所需的动力和能源的变换和传输这一“能量流动过程”按最佳状态自动进行；另一方面，使加工操作的程序安排、生产技术工作、计划、调度及经营管理等方面的信息采集、存贮、交换、处理和传递这一“信息流动过程”也能按整个生产最有利的状态自动进行。但随着网络信息技术的不断发展，设计制造自动化也应与时俱进，与多种设计技术相互融合，来满足新时代背景下的社会需求。
1机械设计制造及其自动化特点和优势
1.1机械设计制造及其自动化特点
机械设计制造及其自动化的生产过程可以看作一个信息产生、处理和加工的过程，在这一过程中，产品所包含的信息不断丰富，生产计划与管理信息不断细化。制造系统中所形成的各种信息必须做到在正确的时间，以正确的方式，高效地传递给正确的对象，实现各应用分系统之间的集成。信息化的制造系统在信息系统辅助决策的支持下，可以大大提高系统的运行效率。所以机械设计制造自动化已成为现代企业快速响应市场、提高经济效益的重要手段。
此外机械设计制造及其自动化包含的内容很广，因此对每一个具体的设计制造系统而言，制造系统信息化的实现并没有固定的内容和模式，企业应根据自身的特点有选择、有重点地进行设计制造系统的信息化建设。如：推动信息化，开发信息产品的制造，积极发展软件产业，加强信息基础设施的建设，并用信息化来推动自动化的发展等[1]。
1.2机械设计制造及其自动化的优势
1）与传统制造系统相比，自动化系统具有自律能力、人机一体化、虚拟制造技术、自组织能力、自学习与自我优化能力、自我恢复能力与强大的适应性等特征。因此它突出的特性是“软”特性。对制造过程而言，软特性体现在柔性、模块化等方面；对人而言，则表现为安全性、友好性等；对环境而言，表现在无污染、省能源、资源回收等方面；对社会而言，体现为协作与竞争关系更为合理；
2）利用先进的自动化技术，通过对网络信息的处理能够极大的降低出错率，确保制造产品更加精确化。并且还简化了机械操作程序和方式，降低了操作难度，只需要输入相关的任务令就可以加快生产速率，有效的保证了产品质量和生产安全；
3）机械设计制造及其自动化具有监督控制系统，能够对内部控制系统进行实时检查，并在最短的时间内找出故障原因，既减少了不必要的浪费，又使得机械制造更加稳定和安全。
2机械设计制造及其自动化的发展趋势探析
2.1智能化
智能化是21世纪机械设计、制造技术发展的一个大方向。智能加工是一种基于神经网络控制、模糊控制、数字化网络技术和理论的加工，它是要在加工过程中模拟人类专家的智能活动，以解决加工过程许多不确定性的、要由人工于预才能解决的问题。如：智能集成化制造系统具有自律能力和自决策能力，能根据外部环境的变化自动调整自身运行参数，保持最佳运行状态、并能自动监视本身的运动状态、自动发现和排除故障；再如智能4M数控系统，在制造过程中，加工、检测一体化是实现快速制造、快速检测和快速响应的有效途径，将测量、建模、加工、机器操作融合在一个系统中，实现信息共享，促进测量、建模、加工、装夹、操作的一体化[2]。
2.2敏捷化
随着社会的进步和物质生活的丰富，机械产品的品种花样更新换代周期越来越短，制造自动化系统面对的是多品种、小批量生产环境和不可预测的市场需求，因此，增强机械设计制造系统的敏捷化必然成为一个重要的发展方向。敏捷制造是将柔性生产技术、熟练掌握生产技能和知识的劳动力与促进企业内部和企业之间相互合作的灵活管理集成在一起，通过所建立的共同基础结构，对迅速改变或无法预见的消费者需求和市场时机作出快速响应。
敏捷制造的基本原理是采用标准化和专业化的计算机网络和信息集成基础结构，以分布式结构连接各类企业，构成虚拟制造环境，以竞争合作为原则，在虚拟制造环境内动态选择合作伙伴，并通过组成虚拟企业来适应持续多变、无法预料的市场变化。
由此可以锁现代机械设计制造技术的发展主要表现在两个方向上：一是精密工程技術，以超精密加工的前沿部分——微细加工、纳米技术为代表，将进入微型机械电子技术和微型机器人的时代：二是机械制造的高度自动化，以IMS和敏捷制造等的进一步发展为代表。
2.3虚拟化
机械设计制造虚拟化主要是指虚拟制造，是以制造技术和计算机技术支持的系统建模技术和仿真技术为基础，集现代制造工艺、计算机图形学、并行工程、人工智能、虚拟现实技术和多媒体技术等多种高新技术为一体，由多学科知识形成的一种综合系统技术。它将现实制造环境及其制造过程通过建立系统模型映射到计算机及其相关技术所支撑的虚拟环境中，在虚拟环境下模拟现实制造环境及其制造过程的一切活动，并对产品制造及制造系统的行为进行预测和评价。制造虚拟化的核心是计算机仿真，通过仿真来模拟真实系统，发现设计和制造中可避免的错误，保证产品制造一次成功[3]。
2.4绿色化
可持续发展问题是目前人类社会最迫切需要解决的问题之一，资源和环境是可持续发展的两个主要问题。制造系统作为消耗能源和资源、产生环境污染的源头，必须实现环保化。因此，在系统的规划及运行过程中，应将资源和能源的优化利用以及环境保护作为一个重要控制目标。机械设计制造绿色化的目标是使得产品在从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中，对环境的影响最小，资源效率最高。它是可持续发展战略在制造业中的体现，或者说绿色制造是现代制造业的可持续发展模式。同时绿色制造涉及的面很广，涉及产品的整个生命周期和多生命周期，在目前和将来的设计制造自动化系统中要予以充分考虑这一问题。
结语
总的来说，机械设计制造及其自动化技术的发展体现国家的科技水平。实现和推进机械制造自动化发展的意义在于其技术和经济效果显著，不仅提高了生产率和产品质量，缩短了生产周期，促进了产品更新，而且对于降低生产成本，提高经济效益，减轻工人劳动强度，改善劳动环境，带动相关技术的发展也有着重要意义。因此相关研究人员应根据社会需求，加强对未来发展的研究，不断推进机械设计制造及其自动化发展和社会的进步。
参考文献：
[1]于洪新.我国机械设计制造及其自动化发展方向分析[J].电子测试.2016（15）.
[2]仉立军.机械设计制造及其自动化发展[J].民营科技.2016（07）.
[3]王春蕾.试论中职机械设计制造和自动化专业教学问题与对策[J].黑龙江科技信息.2016（24）.