信息技术背景下机械设计制造及其自动化的应用研究

引言

目前我国工业重心逐渐从轻工业转移到重工业，社会各界对机械产品提出的精度要求越发严格，其不再局限于单一的机械产品功能，而是更注重机械产品的精美性与实用性。基于此，机械设计制造行业可以从智能化发展、机电一体化发展、生态化发展、模块化发展、虚拟化发展等角度入手，同步提高产品的兼容性与稳定性，全面推动机械制造行业的可持续发展。

1 机械设计制造原则

1.1 技术性原则

在机械方案设计和产品制造、生产过程中必须强调技术操作的规范性，综合涵盖产品基础性能、生产制造、运行状态等技术应用性能，如机械设计制造产品的生产强度、抗摩擦性能、振动稳定性等指标。在机械产品设计和制造过程中必须确保产品生产的技术性达到相应的标准，尤其在设备振动过程中必须考虑其面临的动态荷载及基础应变能力，一旦设备运作频率达到机械设备及零部件的固有频率，很可能引发设备共振的情况。若不采取有效措施控制设备共振的程度，整个机械设备的内部系统及零部件将遭到不同程度的损坏。此外，机械系统或零部件的振动稳定性同样需要符合相应的参数标准，如控制机械设备的振幅、噪声等参数。

1.2 标准化原则

新时期我国机械方案设计和产品制造涉及的要求和标准越来越严格，尤其在机械设计制造及自动化应用过程中必须遵循标准化原则，帮助相关技术人员明确该行业涉及的专业术语、计量单位等标准和规范，细化机械产品零部件、原材料以及产品尺寸、使用性能等指标，并确保这些指标遵循实物外部形态的标准化原则。在机械产品生产、制造过程中必须保证产品操作的规范性以及数据测量的精准性，通过检验机械产品的性能来实现标准化生产的目标。针对机械方案设计以及产品制造的全过程，既需要满足设备标准化的基础需求，又需要强调机械产品标准化的操作性要求。

1.3 可靠性原则

在机械方案设计和产品制造及其自动化应用过程中必须满足可靠性原则，确保产品零部件达到标准化要求，并在预期使用寿命内提高产品零部件的功率概率。这也使得机械产品设计和制造的可靠性原则表现为机械产品零部件、原材料以及产品方案设计是否符合设备运行要求。

2 机械设计制造及其自动化应用的优势

在机械产品制造领域可以积极引入自动化技术，灵活运用先进的理论知识研究成果及相关技术技能，使其服务于工业生产、机械设备生产以及电子产品研发等领域，站在综合性角度研究机械设计制造及其自动化在产品制造、系统运转、企业管理等层面的深化应用。

2.1 提高制造效率和质量水平

现代化机械设计制造弥补了传统机械设计制造方式存在的弊端，前者具有安全性高、稳定性强等优点，其不仅能满足新时代发展需要，还能迎合我国社会主体工业生产发展趋势。在机械设计制造领域可以使用信息化技术、自动化技术提高设备强度，满足现代化机械设备运行的多元化需求。在机械产品设计、制造以及自动化生产中应积极引进现代化技术，以此保障机械设计制造产品的技术水平和自动化生产水平。在机械设计制造及其自动化应用中引进信息技术有助于拓展工业生产范围和规模，同时全面控制经济生产成本，并为行业企业带来可观的经济效益和社会效益。在机械设计制造及自动化生产技术支持下，其取代了传统机械生产技术在现代化工业发展中占据的地位，尤其在产品制造和生产环节，可以充分利用机械设备开展试探工作，从源头上避免各种外部因素影响机械设备及产品制造、生产的质量，全面保障机械设备生产的机械化、自动化水平。在信息技术支持下相关企业应开发全新的机械设计制造及自动化生产功能，利用先进的信息化技术扩大我国机械生产市场的覆盖范围。

2.2 保证机械设备生产的稳定性

借助先进的信息技术可以全面排查机械设计制造及其自动化应用中存在的安全隐患，确保机械设备生产的稳定性。由于传统人工制造设备的生产模式已无法满足机械产品制造、生产的现实需要，因此相关企业及生产技术人员应及时将人工生产模式转化为计算机系统操作模式，利用系统功能监测机械设备施工现场的安全距离，全方位管控机械产品设计、生产以及制造过程中可能发生的安全故障问题，借助信息化技术手段全方位排查、识别产品设计制造及其自动化生产中存在的不安全因素，尤其在机械设备使用过程中极容易出现电子故障问题，而机械系统具有的信息管理功能以及自我诊断功能可以全方位排查设备故障问题，并发出相应的预警管理信号，以便于相关工作人员针对系统反馈的基础参数调整设备现场的间隔距离，从源头上管控机械设备运作过程中潜在的故障和风险。

2.3 替代传统人工操作

传统机械设计制造模式普遍需要耗费大量的人力资源，但将信息技术取代传统人工操作，即可站在技术层面监督、管控机械产品设计、制造以及自动化生产的全过程，使得相关技术人员借助先进的自动化生产设备完成相关工作，并在计算机信息管理系统支持下保证机械产品设计、制造的安全性，满足新时期机械设计制造行业对产品生产以及自动化技术提出的专业要求，进一步节约传统机械设计制造行业所需的人力资源成本。

3 信息技术背景下机械设计制造及其自动化的应用现状

3.1 自主创新能力弱

近年来我国愈发重视知识产权保护工作，但结合机械设计制造行业发展现状，可以发现计算机信息技术在该行业中的应用具有明显的局限性，某些机械仪器所需的关键性零件仍需要从国外进口。与此同时，我国机械设计制造领域仍缺少自主创新、研发的自动化产品和设备，导致我国机械设计制造产品缺乏国际竞争能力。究其根本原因在于我国不重视技术操作投入，机械设计制造行业在自主创新和技术应用水平方面也有所欠缺。尽管行业生产技术部门已针对机械产品生产、制造相关参数信息进行了深入研究和分析，但在实践过程中我国仍未针对机械产品的设计制造及自动化生产提供充足的技术支持，导致我国机械设计制造行业的智能化、自动化发展面临一定的阻碍，该行业在各地区发展中还可能生成不适合的机械设计制造产品。

3.2 引发环境污染问题

目前我国工业生产发展更侧重于经济方面的战略模式，重工业逐渐成为我国工业结构的主体部分，但这种工业生产模式还可能引发严重的环境污染问题，甚至发生大量工业生产资源浪费的现象。引起这一问题的主要原因在于我国发展战略中心转移，并且其还与我国自然环境监管部门管理不到位有关，特别是工业生产环境保护质量远未达到相应的要求和标准。目前我国正处于高速经济模式朝着高质量经济模式转化的关键时期，这也使得工业生产的经营模式必须经历升级转型的过程，但这种工业生产模式将直接影响机械设计制造行业的发展进程，需要机械企业全面优化升级机械设计制造生产的过程，推动机械设计制造行业实现低碳、清洁、循环的绿色化发展目标。

4 信息技术背景下机械设计制造及其自动化的应用策略

4.1 智能化发展

近年来我国各行业领域已初步迈进智能化发展进程，随着信息技术在各行业领域的深化应用，新时期应充分考虑机械设计制造及自动化应用与信息技术之间的适配度，重新确定信息技术背景下机械设计制造及其自动化应用的服务方向和定位，积极研发全新的自动化生产模式，配合人工智能和CAD制图技术对传统机械制造流程和自动化机械制造流程进行对比，结合新时代发展需求提高机械设计制造的质量以及自动化应用水平，深化信息技术在机械设计制造及其自动化中的应用范围。在机械产品设计和自动化生产过程中可以借助计算机信息系统科学规划机械设计制造行业的未来发展趋势以及自动化技术的应用方向，以此为新时期机械设计制造和自动化应用提供技术层面的支持。但在实践过程中不应仅局限于某一机械设计制造或自动化生产环节，而是针对机械设计制造及自动化生产加强智能化管控流程及核心技术操作水平。

4.2 机电一体化发展

基于信息技术视角应推动机械设计制造行业朝着智能化的方向转型，但相关工作人员在实际工作中仍采用非智能化手段，机械设计制造相关的技术创新实训基地也难以发挥其具有的技术价值和优势。针对于此，机械设计制造及其自动化应用必须以机电一体化发展为目标，使得机械产品制造生产模式从全手动转变为半自动化。此外，相关工作人员还需要尝试将数字控制设备和计算机信息系统融入机械产品设计制造的全过程，基于机电一体化的发展角度提高机械设计制造质量和水平，进一步规范、调整机械设计制造流程。但机电一体化战略很难在短时间内全面贯彻到机械设计制造和生产流程，相关专家学者也并未意识到机电一体化发展具有的重要现实意义，导致机械设计制造和生产的机电一体化发展仍有待深入。基于此，在未来发展阶段有关专家学者应对机电一体化在交叉学科领域中的应用进行深入研究，并将其作为机械设计制造和自动化生产创新的切入点。

4.3 生态化发展

以信息技术为背景推动机械设计制造及自动化应用可以帮助机械企业节约制造成本和资源投入，并在信息技术支持下推动机械设计制造产业朝着可持续发展的方向转型。在工业制造业的未来发展趋势中不仅需要保证机械设计制造的质量和效率，还需要强调机械设计制造和自动化生产的绿色化与环保化特征，使得可持续发展观念成为工业制造业发展的主流趋势，站在信息技术层面推动工业制造领域朝着现代化、绿色化的方向发展。借助信息技术可以全面提高机械设计制造的资源利用率，实现机械设计制造与环境保护并举的发展目标。基于信息技术背景，即需要保证机械设计制造行业发展获得可观的经济效益，又需要突出机械产品设计制造以及自动化生产的无害性、社会公益性等原则，从根本上解决传统行业发展中面临的资源浪费问题。在实际操作过程中应保证机械产品制造生产的资源利用精度达到相应的标准，尤其在机械设计制造生产过程中不得过量供给资源材料。但在机械设计制造和生产过程中应用信息技术即可高效采集、处理后台信息，针对机械产品设计、制造的全过程客观评估其所需的资源材料，通过这种方式保证资源材料供给的有效性，着重强调机械设计制造及自动化生产具有的生态化特征。

4.4 模块化发展

机械设计制造和自动化生产的模块化发展应以多种系统模式为中心，在保证机械产品制造和生产效率的基础上创造可观的利润空间。模块化发展有助于更新、完善机械生产企业的建设模块，提高机械生产企业的系统化发展水平。与此同时，推动机械设计制造行业的模块化发展有助于控制机械产品制造和生产成本，将机械设计制造和生产中涉及的资金、材料投入控制在合理范围内，保障行业资源配置的合理性。但在实践过程中应持续深化各种系统模式在机械设计制造行业中的应用深度，利用自动化分析功能以及最优的设计制造流程提升机械设计制造生产的自动化水平，以潜移默化的方式推动该行业实现模块化发展目标。

4.5 虚拟化发展

部分机械企业在产品设计制造和生产过程中过度依赖于设计图纸，在产品功能的研究方面也需要以图纸为参考，使得整个机械设计制造和生产的过程具有一定的局限性，相关生产技术人员也只能根据项目设计图纸进行样品质量检验工作，待检测合格后再将机械产品投入大批量生产环节。但这种方式不仅需要耗费大量时间与精力，还需要针对机械产品图纸设计开展重复的试验工作，最终生产出的成品也无法满足质量和精准度要求。这意味着传统机械产品的图纸设计方式不适用于信息技术背景下的机械设计制造行业发展，在当前发展阶段需要积极引入信息技术提高机械设计制造精度，在产品制图过程中引入计算机操作软件，全方位模拟产品的外观性能，确保机械设计产品的制造精度和质量达到相应的要求，以此实现虚拟化发展目标，以线上线下相结合的方式优化机械产品图纸设计的过程，站在虚拟化的角度模拟产品的外观性能，进一步优化机械设计制造行业的工序流程，并加强机械设计制造领域与信息技术之间的融合深度。

结语

在现代化科技浪潮的推动下，机械设计制造工艺及其自动化生产水平也随之不断提升。机械设计制造技术不仅具有明显的智能化和现代化特征，在提高生产质量及生产效率的同时，还能有效避免机械产品设计制造中存在的问题，在先进的机械制造技术支持下还能带动其他产业发展。现阶段我国机械设计制造及自动化技术的智能应用仍存在诸多问题，需要行业专家深入探究机械设计制造及自动化生产技术的具体运用，全面推动机械制造业的长远发展。

文章来源：  《上海轻工业》   https://www.zzqklm.com/w/kj/30978.html