机械设计的发展篇1

关键词：机械设计技术；现状；发展趋势分析

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.03.233

0 引言

机械设计技术在我国机械制造业领域使用得比较普遍，其是机械制造工程的重要组成部分，与机械产品的质量性能、研究周期、技术经济效益、社会环境效益以及生态效益等息息相关。随着经济社会的进一步向前推进，我国机械制造业的工作原理、结构、力和能量传递方式、零件材料、形状尺寸以及运动方式等都发生了本质变化。在新的时展形势下，现代电子计算机技术、网络技术以及现代管理技术等都赋予了机械设计技术新理论和新方法。我国的机械设计技术无论是在直觉设计、静态设计还是在经验设计等方面都得到了极大发展。

1 我国机械设计技术具体应用现状分析

我国的机械设计技术应用包括理论设计、经验设计以及常规实验设计在内的常规设计技术和包含优化设计、有限元设计以及可靠性设计在内的现代设计技术。两种不同类别的机械设计技术具有不同的特征，适合用于不同的实际设计环节。在进行机械设计工作时，相关人员需要根实际情况选择适合的设计技术，以实现机械设计技术的完美化、最优化发展要求。

1.1 我国机械设计技术中的常规设计技术应用现状分析

理论设计、经验设计以及模型实验设计是学习、应用、发展现代设计技术的基础，其与设计的安全性、技术含量以及费用紧密相关。通常情况下，理论设计是在总结前人工作成就、失误以及实验数据的基础上形成的，相关的机械研究工作者对这些前辈的设计情况进行规范化、系统化分析整理之后，形成了理论性较强，能够被学习、传承的理论设计技术。比如，在对简单受拉杆件的强度进行设计时，其工作流程主要有以下三步。首先利用相关的机械原理和机械设计公式对杆件的横截面积进行分析、计算并求解。然后采用其他的机械设计方法对所计算出来的杆件横截面积进行检验、验证，以最大限度保证杆件横截面积计算的准确性。最后利用强度计算公式对相应的计算验证数值进行再次的审核校对。理论设计技术遵循的是恒定公式计算、校对核查法则，与灵活多变的现实情况不完全吻合。在机械设计过程中，很难对机械的安全系数进行合理把控，使得所设计制造出的机械产品安全性能低。

经验设计技术是根据书本知识学到的间接经验或者是工作设计人员以往积累起来的直接经验，而从事的当前机械设计工作。经验设计技术主要是针对变化小、结构稳定、形状不变的诸如机架、箱体等特征明显的零部件设计。随着当前社会的迅速发展、机械设计产品日趋复杂，市场对机械产品的技术含量要求不断提升，经验设计技术逐步被淘汰出现代机械设计领域。模型实验设计也是针对零部件而言，对于结构复杂、尺寸大的重型整体机械零件通常采用此技术。模型实验技术手段能够将大部件进行小尺寸样机模拟，然后根据小尺寸样机的具体情况进行调整修改，以促进重型整体机械零件的不断优化、升级，进而达到市场要求。模拟实验设计技术耗费的时间成本、经济成本都较高，然而凭借当前的机械制造设计水平，还没有成型的替代技术。因此，模拟实验设计技术通常用于特别重大的机械设计中。

1.2 我国机械设计技术中的现代设计技术应用现状分析

优化设计、有限元设计是现代机械设计中的最主要的设计技术。优化设计的学科理论基础是高等数学中的线性规划理论，所凭借的技术支撑是计算机数值程序设计。在最优化思想的指导下，现代机械设计技术日趋完美。在机械设计过程中，通过运用数学优化思维和现代计算机技术对所有的机械设计方案进行优化分析，进而选择能够解决各种复杂问题和指标最优的优化方案进行机械设计，能够从最大程度上实现机械设计的完美追求。机械设计理论、工程设计实际问题、机械设计规范要求、现代计算机技术、机械设计标准、数学规划要求、以及机械设计方法都是运用优化设计技术必要考虑的关键点，只有这样，才能设计制造出最优化的机械产品。

有限元设计实质上是一种数值计算方法，被广泛应用与现代工程设计分析中，计算机技术的迅猛发展进一步深化了有限元设计技术在机械设计领域的应用。结构离散法、有限节点衔接以及协调条件求解是有限元设计技术的基本思想。在有限元设计技术中，其节点数量是固定不变的，在利用此技术进行相关的机械设计时，只有根据真实情况改变单元的数目，进而调整设计的精确度，并促使其无限接近机械产品的实际解。有限元设计技术包含了工程力学、工程数学以及高等数学等相关学科知识，能够用于解决复杂结构的静态分析、非线性问题求解、复杂结构动力分析以及非稳态问题求解。

2 我国机械设计技术的未来发展趋势分析

在吸取传统机械设计精华理念，结合现代化技术的基础上，我国的机械制造业逐步迈入数字化、并行化、智能化发展轨道。具体而言，随着数字化、大数据时代的到来，当前机械设计技术的显著特点是数字化技术的应用。数字化技术是彰显机械设计生命力的主要载体，无论是在进行设计的建模工作还是设计的模拟工作时，都需要运用到数字化技术，以实现机械设计对设计技术和设计方案的完美追求。此外，为了节省时间成本，提升整个机械设计工作的效率，强化对设计工作的管理，促进资源的合理配置，在机械设计过程中，也会运用到数字化技术。比如现代计算机辅助设计技术和数字化管理技术等，以检查、分析并管理整个设计过程。

并行化是随着计算机技术的普及而出现的，随着大数据时代的到来，各种信息资源共享平台应运而生，各种数据库资源也日益完备。社会的众多行业都能打破地理空间、时间的限制，让不同地区的人员在同一数据平台进行相应的工作。随着计算机技术在机械制造领域的深入发展，传统的受时空限制的机械设计技术逐渐被淘汰，涉及知识范围广、科技含量高、与现代社会技术发展同步的现代机械设计技术能够有效弥补传统设计技术的不足。迈入并行化发展轨道的机械设计技术在计算机综合平台的支撑下，能够集思广益，进行机械制造行业内部的信息共建共享，促进机械制造领域各部分之间的优势互补，并能够从最大限度上节省时间成本，达到最完美的机械设计效果。

智能化是当前机械设计的另一发展趋势，各种智能技术、自动化技术的应用促进了机械设计系统的智能化发展。在机械设计过程中，为了有效提升机械的工作效率，减轻工作人员的工作压力和工作量，大规模的拥有独立计算和智能逻辑推理功能的智能化机械设计系统已经被用于了设计师的工作过程中。并且，智能化亦是整个社会发展的大方向，机械设计技术的智能化发展符合社会发展潮流，与时展衔接紧密。

采用可靠性设计技术，增强机械设计的可靠度。可靠性设计技术使用的主要对象是机械工程的零部件设计，迄今为止，可靠性设计技术发展时间还比较短，应用领域相对狭窄，还是一门比较新颖的机械设计技术。在机械设计过程中，对于那些对工作时间、工作条件以及所要达到的机械功能要求比较严格的机械零部件，通常需要采用可靠性设计技术进行设计。对机械设计材料强度、零部件材料应力、材料尺寸以及机械产品的疲劳寿命等设计变量进行可靠性把控，是可靠性设计技术的主要特征。通常采用的设计技术分析方法是概率中的随机变量分析法，通过概率计算、统计分析后确定零部件使用的最终材料尺寸和变量的结构参数，以确保零部件设计的可靠性要求。

此外，我国机械设计技术在未来的发展中，还需要提升设计产品质量，转变市场竞争优势，优化竞争策略。并在环保意识、绿色发展理念的指引下提升机械产品性能，促进机械设计技术的生态化、可持续性发展。在后续的机械设计发展过程中，还需要引进现代管理手段，提升经营管理发展理念，提升机械设计技术的可靠性能和l展水平。

3 结束语

机械设计技术与我国机械制造业在国际竞争中处于的位置紧密相关。在社会主义现代化建设中，为了有效提升我国机械产品的国际竞争力，提升我国的综合国力，需要对机械设计技术进行改革，发挥其在现代企业设计中的应有作用。

参考文献：

[1]吕明.机械设计技术的现状与趋势研究[J].广东石油化工学院学报，2012（06）：46-49.

[2]胡晓波.机械设计技术的发展现状与趋势[J].轻工机械，2005（03）：4-7.

[3]陈静.机械设计技术的发展现状与趋势[J].中国石油和化工标准与质量，2011（01）：54.

[4]巫伟.探究机械设计技术的现状与发展[J].中国新技术新产品，2013（11）：75-76.

机械设计的发展篇2

关键词：机械设计；制造技术；发展前景

中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 (2012) 06-0010-01

一、前言

21世纪的今天，科技迅猛发展，在改革开放的这几十年里，我国的制造业里的机械设计和制造技术得到飞速的发展提高，逐渐拉近与世界机械设计及制造技术的水平，当然，机遇与挑战并存，我国的机械设计和制造水平还有很多不足，面临的挑战更加严峻，我们应该明确未来发展的方向。随着计算机在全世界的普及，机械设计的设计手段变得更加多样化，科技不断推陈出新，机械设计的理论、思想、手段、方法等得到不断的充实，同时对机械设计的创新、发展及变革起到巨大的推动作用[1]。机械设计是制造业中机械工程的主要组成，机械设计水准对产品质量、产品性能、研制时间及经济利益等有直接的影响。制造技术的出现是制造业的发展要求，是提高产品竞争力的前提保障。由于社会的需求发展变得多样化并且个性化，生产发展的方向也发生根本的转变，引入了计算机等高科技的生产和管理，传统制造技术不断革新。

二、解析机械设计和制造技术的现状

（一）机械设计的现状。传统的制造业机械设计，大多都是手工设计，工作人员仅借简单的工具就能制作图稿，设计思维相对收敛及封闭，借鉴同类经验进行形式设计，预算上无法做动态分析，加大安全系数法减少数据上计算的误差。不仅设计花费的时间长，而且工作人员的设计思维不同，无法完全协调的合作，在对信息的沟通方面也不是很好。现在，传统设计已经无法满足人们对产品功能的要求以及市场的需求。随着计算机网络的普及与发展，制造业的机械设计也逐渐向现代化方向发展，利用计算机网络上庞大的共享资源系统，借鉴经验，扬长避短，在设计上优化计算结果，机械设计向着自动化以及高效率的方向发展，不仅缩短了设计的时间，而且设计上更加精确[2]。

（二）制造技术的现状。机械制造技术是一个国家繁荣发展的基本前提，制造业的先进程度和制造技术的发达水平是对一个国家的经济以及综合国力强弱的具体表现形式。制造技术的发展不仅可以加强国防、促进社会繁荣发展、提高全国人民生活水平、保障生活质量[3]。改革开放以来，我国在机械制造技术上是取得相当高的成绩，但还是比世界发达国家落后，差距还是比较大的。对新产品的研制开发上，我们欠缺专业的设计知识、缺乏自主研发能力。管理上，计算机先进的管理模式得不到广泛的应用，组织不够完善，体制管理上不够健全，我们大部分企业都还处在传统的经验管理模式阶段。技术上，对激光、微细、精密、高精密等技术方面的加工还不被广泛应用，很多技术还在学习、开发以及掌握的阶段。在自动化上，计算机的集成制造、数控机床制造、柔性制造等系统还没有实现智能化、柔性化以及集成化，我国还只是处在刚性和单机自动化的阶段[4]。

三、展望机械设计和制造技术的未来

（一）机械设计的未来。在激烈的市场竞争和产品需求的不断多元化中，企业要想生存与发展，就应该对机械设计的理念不停的改进，采用先进的技术，对产品质量要严格把关，尽量减少成本支出，把生产效率提高。设计制造的成品要尽量符合并且满足客户对产品的需求,这是现代机械设计的发展要求，是未来的发展方向。其中远程机械设计是未来机械设计发展的重点方向，目前，我国在远程机械设计方面正处在初步的发展阶段，它的研究领域非常的多样化，很多计算机和机械工程方面的知识领域都有涉及到。机械设计是对建模和设计理论过程中的设计研究的内容，在计算机的运用中，是对现有资源的设计的组织以及，方便更多的机械设计工作者在最短的时间内最快的查询和应用。达到了减低人工成本、缩短设计时间和提高有效的工作效率等目的。

（二）制造技术的未来。1.互联网方面。现今社会的科技发展迅猛，互联网遍布世界每个角落，互联网以媒介的方式成为机械的制造技术未来发展趋势的必要因素，采购材料、开发市场以及制造产品零件等都是可以通过互联网实现异地购物、付款、送货。互联网的通讯，可以更加丰富经营管理方面的知识、更加直接的信息技术间的交流，提高了机械制造技术的服务，顺应市场发展的要求。2.制造技术精密化。未来机械制造技术的市场要求越来越高，精密的技术也将成为制造技术发展的必然规律，包括有精密的加工塑性、精密的切割技术、精密的焊接技术、精密的铸造技术等，制造技术的精密度有多高，将是决定能否进入微型机器人的时代和微型电子技术的时代有着关键的意义[5]。3.自动化方面。机械自动化将是机械制造技术未来发展的方向，具有必然性，科技的日新月异极大的推动了自动化的发展与普及，在机械制造技术上，自动化发展的系统表现有集成技术、系统技术、人机一体化系统等，机械制造技术的快速发展在自动化的完善下奠定了很好的前提基础。4.环保方面。在到处都呼喊环保口号的今天，机械制造技术也向着绿色向着环保方向发展，在制造生产的过程中，对材料的选择、包装、成分等都更多的选择更环保的方面，制造生产出绿色环保尽量减少降低污染的产品，这样，制造业对环境的污染将会得到更大程度的减少，并且能源和原材料方面的利用率得到极大的提高。

四、结束语

机械设计和制造技术水平的高低直接反应一个国家科技的发展程度，是国际间科技竞争的主要手段。我国与发达国家的机械设计和制造技术水平还相距较远，所以，对我国的机械设计和制造技术的研究与发展是刻不容缓的，深入研究先进的设计技术、大力推广先进的制造技术、努力向着自动化、网络化的方向发展，并且要坚持绿色的环保的可持续发展的要求，努力跟上世界科技发展的脚步，加快我国科技的自主创新，提升综合国力，缩小与发达国家间的科技差距，提高我国人民的生活质量，创造更高的社会价值和更多的社会财富。

参考文献：

[1]刘小琴,续海峰.机械设计中的材料设计方法研究[J].机械管理开发,2009(03):521-522

[2]王晓晶.柔性制造技术的现状及发展趋势[J].内江科技.2010(08):106-107

[3]刘斌,刘安心.先进制造技术与先进制造模式[J].机械制造与自动化.2009(01):111-112

[4]陈静.机械设计技术的发展现状与趋势[J].中国石油和化工标准与质量.2011(01):338-339

机械设计的发展篇3

1 引 言

社会经济的快速发展，?е赂鳇a href="lunwendata.com/thesis/List_68.html" title="企业论文" target="_blank">企业单位的竞?越来越激烈，而制造业若想在如此残酷的竞争中生存和发展，就要寻找新的方法和途径。机械设计自动化是随着社会经济飞速发展应运而生的新型工业设计，并在国内得到了飞快的发展。首先，机械设计自动化以经济科学为基础，在科学技术的基础上不断地改进和完善，结合一定的生产生活经验。另外，机械设备的自动化水平是企业经济效益的关键所在，员工必须深刻掌握设备的工作机制，要保证设备的正常运行，减少设备问题，或者要在设备出现故障时能及时地处理和补救。

2 我国制造企业进行自动化发展的必要性

虽然我国的制造业在机械设计方面取得了一定的进步，但却是以大量的资源和能源为代价，对环境和生活带来了极大的破坏，制造业在寻求发展的道路仍面临着很大的困难。因此，我国制造业未来的发展道路必须进行机械设计的改进工作，最大程度上使机械制造更加地环保和安全。现代的制造企业若想在市场中取得重要的地位，就必须寻求一种现代化的、新的设计方法。现代化的机械设计方案应当是结合先进的设计理念和科学技术，不断地进行方法创新，在保证效率的同时，提高产品设备的质量。随着技术的发展，消费者对所需要的产品要求也随之增高，制造企业必须更新产品规格，及时地生产出符合大众观念和科技发展的新产品，以满足社会的需求。近年来，信息自动化在工业市场上得到了广泛的发展和应用，不仅是我国工业制造方面的关键技术，同时也对我国制造业的发展有些强有力的推动作用。大多数的制造领域的企业家相信信息自动化在机械制造方面的重要作用。

2.1 自动化加快制造企业的转型

制造企业在生产机械设备时利用自动化和信息化，可以加快大多数小型生产制造业的转型。世界上一些比较著名的工业制造企业都在进行产业转型，将自动化技术运用到机械设计、产品生产、企业管理等生产实践中，进而提高自身企业的市场竞争力。有些制造企业善于抓住科技走向，是将先进科学技术引入到制造业中的先驱者，例如，将自动化技术应用到机械设计中、利用通信以及信息化技术的电子数据库、将互联网及无线通信技术应用到自动控制系统中，进而使得数控技术更加扁平化。目前我国国内制造业呈现两种发展模式，一种是数字控制技术在制造业中的使用和发展；另一种是管控一体化，简称MCI。很多中小型的制造企业都加快对自身企业管理模式的转变，其目的就是为了能在激烈竞争的市场经济中取得稳定的发展空间。

2.2 信息自动化推动制造企业信息化发展

虽然我国机械制造水平相较于几十年前已有了很大的进步，在企业规模和生产技术方面有了明显的提高，但相较于世界上其他的制造企业，在应用范围和普及范围等方面还具有一定的差距，因此，利用信息自动化技术能够推动制造企业向着信息化、自动化快速发展，运用先进的科学技术以及机械设计核心技术等，最终实现自身创造能力的提升。根据相关领域行业学者研究，信息化和自动化相结合是当前工业发展，尤其是制造业发展的必经之路，是其最终的发展趋势，信息自动化在制造业中的应用可以实现企业利润的最大化。

2.3 提高制造企业的生产效率

将自动化应用到机械设计制造中，可以有效地提升企业的生产效率和发展速度，减少对人力、物力的投入，同时可以优化产品的生产渠道，以达到降低工作人员的工作强度。机械设计的自动化为我国生产制造企业开启全新的生产领域有着一定的推动作用，有助于提高产品的质量，增大制造企业的收益。吸收先进的科学技术是提高生产效率和生产安全性的关键手段，因此，需要不断地优化和提升机械设计自动化的发展水平，引领我国的工业向着更好的方向发展。

我国诸多的中小型企业在很长的一段时间内得不到迅速的发展，这种情形严重地限制和阻碍了我国建立工业型社会的前进步伐。信息和科学技术的发展，以及信息自动化技术在中小型企业中的应用，为制造行业和工业化生产的发展提供了一定的推进作用。近年来，信息自动化已成为企业之间相互竞争的关键因素，同时也是提高企业竞争力的主要技术，其主要表现在：将现代先进的信息技术与有效的管理手段与机械设计技术相结合，以实现中小型企业向着自动化、数字化和智能化发展，完善各种机械设备和资源配置情况，使得各种生产活动实现最优化，以达到提升企业生产效率以及生产安全性，使企业效益能够达到最大化。

3 我国机械自动化的发展现状及存在的问题

3.1 机械自动化发展现状分析

我国总体上对机械设计的研究相对较晚，但自20世纪以来，我国诸多研究学者及企业制造商付出了巨大的努力，以提高我国的机械设计整体水平，并不断地进行改进和优化设计方案。与世界上制造业发达的国家相比，我国制造业还有许多需要学习的地方，因此，我们要认真分析研究当前国内机械设计自动化的发展现状，完善机械设计方案，加快生产效率等。机械设计自动化指的是将自动化技术广泛地应用于机械制造中，对产品的生产过程进行高效的管理，不断地加快生产效率，提高生产过程中的安全性。

3.2 机械设计自动化应用原则

3.2.1 重视先进科学技术

机械自动化的发展离不开先进科学技术的发展，因此，在对机械设计自动化的使用中，应当重点考虑先进技术的优势。例如，利用信息与信号处理技术，将人类无法识别的语言或信号进行转化和识别，使得人们可以理解和使用；注重对各种先进机械设备进行加工和应用，以达到对复杂工序的简单化和高效加工，节约设备成本，提高生产效率。

3.2.2 实现对设备功能的需求

制造业中任何一种机械设备的购买和使用都是为了实现产品需求，因此，不同的机械设备有着不用的功能和用途。机械设计自动化的使用也要满足对设备的功能需求。一般而言，产品在生产过程中必须严格按照产品要求进行生产，尽量减少大批量生产的情况，并且要尽可能缩小产品之间的差距。另外，在生产产品的过程中，要不断地总结经验，对出现的问题进行总结，为后续的改进和完善做准备。

3.2.3 机械设计自动发展存在的问题

（1）制造企业自动化发展水平较低。当前，国内多数的机械制造企业在进行机械生产时，使用的都是一些相对落后的机械来进行产品生产，很少企业在生产过程中配备先进的机械自动化设备，也就是说，当前我国的制造企业自动化水平总体上较低。出现此种情况的原因主要有以下几点：一是有些企业的管理观点比较落后，并没有清醒地意识到机械自动化的建设对企业自身发展的重要性；二是因为部分企业的资金成本有限，没有足够的资金支撑自动化的建设；三是由于目前国内机械自动化水平整体较低，自动化设备种类相对较少，并且在设备精度和质量上无法满足产品生产的要求。

（2）制造企业发展水平高低不同。随着经济和科技的发展，我国的制造业取得了一定的进步，同时也促进了一部分机械制造业的发展，但从整体来说，我国制造企业之间的发展规模不一致，企业之间的差距较大，而这种情况是影响机械设计自动化发展的一个主要因素。另外，在我国的机械自动化企业中具有领先优势的企业少之又少，缺少领先企业的引领，导致机械制造行业整体发展速度较慢，并且一些初期的企业仍沿用传统落后的生产技术，没有充分地将现代化自动化技术应用到其生产实践中，严重地延缓了机械设计自动化的建设进度。

4 提高机械设计自动化水平的新途径

4.1 加强新技术的投入和使用

中国的制造业的机械设计技术相较于世界上技术较发达的国家还是有很大的差距，尤其是在机械发动技术等方面，而机械发动机又是机械发动技术中的关键部件，在机械设计中有着不可代替的作用。因此，我国制造企业应当引进先进制造技?g，提高本国机械制造业的创新能力，最大限度上进行高质量、低损耗、清洁高效的生产。在进行机械设计自动化的研究和创新中，在吸取和借鉴国外先进制造技术的同时，还要注意模仿情况的出现，注意中西方先进技术的差异给我国企业自身发展带来的阻碍。目前，我国机械自动化设计要由以技术为中心的观念向以人为本的理念转换，提高机械技术对激烈市场的反应能力，以开发出具有中国特色的机械设计技术。

4.2 机械设计自动化的安全性和环保性有效结合

制造企业在进行机械设计自动化发展时，应当将机械设计的安全性和环保性有效地结合起来，制定安全环保的设计方案。第一，机械制造业要充分研究当前国内外的科研成果，并结合本企业所需设备和配置的产品生产要求，借鉴相关学科领域的基础知识，进行实验，为提高机械设计自动化水平提供理论基础；第二，利用新型的工艺和技术实现环保产品的生产和制造；第三，在机械自动化产品生产完成或使用后，给予一定的回收和加工处理。

4.3 结合生产需要，提高机械设计自动化应用水平

机械设计的发展篇4

1 传统优化方法的应用与发展分析

1.1 传统机械优化设计方法的应用

传统机械优化设计方法大多应用于机械结构和零件功能的优化设计，针对机械结构的性能和形态进行优化。在机械结构上，内点罚函数优化法，能够对刚度和压弯组合强度结构进行良好的优化，既能够满足尺寸要求又能良好的控制结构自重。在形态方面，典型的是轴对称锻造部件的毛坯形状的优化。在性能方面，采用坐标转换法和黄金分割法对部分两岸结构进行优化设计，使得机械结构更加准确保持运动平衡性，提高了传力性能。这样看来，传统机械优化设计方法依然能够取得良好的效果，所以在机械设计发展中不能忽略传统优化方法的作用。

1.2 传统优化设计方法的一些改进

在新的设计方法出现后，传统机械优化设计进行了一些改进：设计中普遍采用最优设计方案和设计策略，帮助达到最优组合性能;建立能够反映设计问题的数学模型，提高机械设计的准确性;利用计算机选择最优方案，通过计算机程序解决更加复杂的计算;计算机辅助设计，降低人工设计的误差。

2 现代机械优化设计方法的应用和发展

随着机械设计要求不断提高，设计工作需要考虑的问题也越来越多，整体需要解决的问题规模和复杂度都有所增强，传统优化方法的问题暴露出来，局部优化和最优解不再适用于大规模问题的设计，这使得机械设计工作者广泛吸取其他学科的理论知识，产生全新的机械设计思路，通过算法来解决一些复杂的设计问题。

2.1 反馈神经网络在机械优化设计中的使用

反馈神经网络模型的基本内容是一些双向相连的神经元系统，每个神经元之间的连接都具有特别的权值，这个神经网络对于输出和反馈能够统一应用，这样将整个网络的能量函数和机械设计的目标函数映射起来，神经网络的进化过程则与机械优化设计的最优过程对应起来，在实际应用中，寻找神经网络模型与问题的解的过程十分关键。

2.2 多层向前神经网络在机械优化设计中的使用

多层向前神经网络也是目前神经网络模型中应用较广的一种，通过输入层、隐层和输出层，将模型输入信息进行单项的传播输出，整个模型中不论是层内还是层间，均不存在反馈链接。多层向前神经网络具有很高的运算速度，非线性的映射能力也更突出，在机械优化设计中，能够利用这种模型的特点，对机械结构的多目标优化进行映射。

除了神经网络模型的应用外，很多专业的数学软件也应用于机械设计工作中，比如MATLAB，作为功能强大的工程数据计算软件，能够很好的将计算问题与实际问题结合起来，其中配置了大量的工程函数，在解决大部分工程问题时能够节约大量的时间，而且计算结构也非常精确，所以在自动化控制和机械设计领域都有很好的应用。

3 遗传算法的应用与发展

遗传算法简称GA，是一种全新的概率优化算法。遗传算法作为一种非确定性的拟合自然算法，模仿了自然界生物进化的特点和规律，对于随机对象进行自然选择，按照自然界的适者生存法则来循环处理数据，最终产生的随机群体会收敛于整体的最优解。遗传算法有很强的自适应性，借助自然界遗产的规律，能够对全局都进行优化处理，同时遗传算法是潜在的并行计算算法，所以拥有很高的计算效率。遗传算法以其全局优化的优越性，主要应用于机器学习和控制领域，最近几年也得到发展被应用于机械优化设计中。

3.1 遗传算法与机械结构优化设计

简单的遗传算法线性适应度非常理想，通过非线性适度与自适应的变异概率来优化一般的遗传算法，以此来解决机械结构的优化问题，多峰值函数极值等都具有实际的参考意义。

3.2 遗传性算法与可靠性分析

框架结构系统结合遗传算法，能够对系统结构的可靠性进行优化分析。

3.3 遗传算法与故障诊断

遗传算法网络模型中，各个神经元之间的权值可以作为染色体向量，模拟基因多点交叉变异能够对随机对象进行优化选择，这种遗传算法能够应用于变压器故障的诊断。

4 机械优化设计软件的应用与发展

4.1 专用软件的应用与发展

目前国内机械优化设计专用软件开发和使用的都比较少，机械优化设计软件的开发还需要积累足够的经验，根据工作经验转换成计算机功能组成专用软件。计算机辅助设计软件的使用，能够帮助解决很多机械设计中的工程问题，结合人工神经网络和遗传算法，开发计算与图形化功能，专业软件的发展速度也是越来越快。

4.2 网络在线机械优化设计软件

优化算法的研究已经有所成绩，利用网络平台逐渐开发一些工业化在线优化软件，便于工业设计使用。对于在线机械优化设计软件来说，亟待解决的问题就是模型问题，对于非常复杂的系统来说，结构、流程、物料和系统参数等，都非常复杂，如果计算对象比较模糊，运算效率会受到严重的影响，这就给在线优化软件带来了巨大的困难。为了解决这种情况，通过合适的算法解决辨别模型，结合神经网络和学习特点进行数据的识别，让在线优化软件也能够良好的应用于各种模型，比如国内比较成熟的NEUMAX软件包，基于神经遗传算法的在线优化软件包，都能够良好的实现各种模型的遗传算法，这些软件已经成功应用于甲醇合成机械设计的优化工作中。

5 总结

机械设计的发展篇5

关键词：机械设计制造 自动化 发展方向

国民经济各部门的技术设备最重要来源就是机械制造行业，这也是工业制造业中最主要的方面，对于完善我国的产业体系所发挥的作用是非常巨大的。究其原因，机械设计与制造实现自动化的改革是促进机械设计和制造持续发展和创新的主要方面，因此则可以通过这个环节来实现整个产业发展的不断变革和创新。虽然我国近年来非常重视创新，但是与发达国家进行比较还是存在非常大的差距，所以，需要深入理解其真正的含义，并且探索出一条具有中国特色的机械设计和制造的自动化发展道路

1机械设计制造及其自动化特点

传统的机械设计与机械设计制造及其自动化之间存在很大的差距，其最本质的区别就是智能化和自动化。机械设计自动化主要是将各种技术进行综合应用，但绝不是简单的将机械设计与多种技术进行简单的堆叠，其本质是有机的结合多种技术，从而能够构建一个统一的整体，进而使智能化成为现代机械设计与制造自动化的主要特点

机械设计与制造的自动化能够完全的响应设备自身功能的需要。任何一款产品的内在要求都是特定的，这就是该产品被设计开发阿德主要目的，然而机械设计和制造的自动化则能够使产品能够很好的满足产品自身内在功能的要求。机械设计设计和制造自动化系统的实施，则能使产品从输入端到输出端都能够产生响应的输出，进而满足其自身功能的要求。机械设计制造自动化系统则是一种全面的符合性含义，其中不仅囊括了机电一体化，而且还将机电一体化产品纳入了其中，这就是产品的设计和制造以及产品功能的实现看成一个统一的整体来对待，但其内在的主要目的则是为了实现其内在的功能能够满足使用方的需要

2机械自动化的发展优势探究

2.1自动化机械操作简便

在我们在实现机械化控制功能的过程中，要全面的了解整个控制系统的功能，对其工作形式进行逐渐的更新，没有必要对产品的零部件进行改变，只是需要对其运行程序进行相应的调整和更新，通过不同的控制程序的编制和输入，实现设备自动化生产的目标，这样设备就能够按照所设定的程序进行各种不同模式的生产，因此我们能够有效的对自动化生产过程进行全面的监控，并且能够通过对其的诊断来制定相应的保护措施，以实现设备的自动保护。运用过程控制来简化整个操作过程，这样就能够简化基本的工作流程，通过对各种程序的有效控制来实现对整个操作过程的优化，真正的实现机械设计制造的自动化

2.2机械自动化适用范围广

在我们进行机械生产自动化的过程中需要对多种技术进行交叉使用，进而实现各种技术的有机结合，这就使得生产自动化过程中对各种技术复合使用，在进行自动调节，自动保护，自动控制和自动补偿的过程中，这些方面的功能则可以提高设备的安全性和可靠性，我们总结用户需求时，需要结合其具体要求的功能进行自动化设计

3机械设计及其自动化的发展方向

3.1微型化

1980年以来，机械自动化领域开始进行微型化设计，而且也开始投入到实际生产之中。国外则把该系统称为微机械自动化系统，或者是微电子机械系统，其所覆盖的范围是比较广的，任何大小不超过一平方厘米的机器自动化产品都在其范围之内，这主要是因为其精准度需要向微米，纳米的靠近。由于微机械自动化产品自身体积小，移动灵活，能耗低等特点，因此就将该技术应用于精确度要求较高的行业，比如军事信息，生物医学等方面，主要是由于这些行业所需要的产品必须要精确到微米或纳米，这样微电子机械系统就可以有效的地发挥其自身的优势。如今，微机械自动化的发展到达了一个新的时期，面临的挑战和机遇更多，如果无法进一步满足精准度的要求或不能实现更加精密的加工，那么微型化也就无法继续得到发展

3.2绿色化

工业的生产和发展极大地方便了人们的生活，但是其生产过程中对于重型机械和重金属的运用则对环境造成了比较大的影响。如何实现工业生产与环境的和谐发展已成为当今亟待解决的问题，因此，机械工程设计制造及其自动化，必须要将绿色化考虑在内。绿色化产品应主注重回收和再利用，通常情况下旧的重型机械在失去使用价值后都是被直接丢掉，对环境造成了沉重的负担，与此同时还造成了资源的浪费，因此对其的回收和再利用是非常重要的。世界各地的人们都非常重视绿色健康，中国作为世界上新兴的大国必须要与世界机械发展的方向相一致

3.3模块化

传统的机械设计制造行业存在非常大的竞争，自动化的产品的种类繁多，厂家更是比比皆是，所以实现机械设计行业的模块化是一项非常艰难的过程。因此标准的机械接口的研究和开发，以及统一的电源接口、机械自动化环境接口则成为了该过程的重要方面。因此，就可以在标准单元下对新产品进行开发，进而能够使生产规模得到显著的提高。显然，实现电气产品的标准化所产生的效果是显著的，不管是对生产标准的机械自动化产品的单位还是自动化机械的生产单位，模块化的实现能够使得机械自动化生产企业看到更管阔的发展空间

3.4智能化

21世纪以来，自动化技术不但使机械设计制造拥有了更加广阔的发展空间，而且对于各个领域都产生了重要的影响，将技术看做减轻人类负担的重要方面，所以自动化在机械制造中就实现了减轻人们负担的作用。这种智能体现在机器的自动化生产过程，将传统的控制理论与人工智能，心理学，计算机科学，运筹学，数学等知识进行结合，获得新的方法来模拟人工智能，这样就使得机器能够进行判断，形成相应的逻辑思维能力。同时，能够进行自主决策，在机器遇到故障是能够及时的处理，当机器能够自主的进行判断和产生逻辑思维时就已经达到了较高的水平，这样就使得人类对机器的控制更加便捷。当然，任何机器都不能完全摆脱人类进行全自动化的生产和作业，因此保留相应的人工控制和智能的链接还是非常必要的，这就保证了当生产过程中机器出现状况能够及时的进行解决

3.5网络化

众所周知，计算机和网络是第三次科技革命的主要成就，如今计算机技术也得到了迅速的发展。生活中我们能够感受到网络的优势，如洗衣机，洗碗机等。由于网络的迅速发展，地球更加倾向于整合，经济出现一体化，竞争也已经成为了世界范围内的竞争。网络的普及推动了自动化产品的普及，特别是对远程监控和网络检测技术具有显著的效果，该项技术的终端就是机械自动化的产品。各种家用电器使用网络进行连接，并以电脑作为集成中心从而形成家电系统网络，让人们在家中能够完全享受高科技所实现的便利

总之，机械设计制造及其自动化是在竞争激烈的当今社会的潮流，在这种形势下如何能够更好地进行创新，实现利益的双丰收则成为每个企业应该考虑的重要方面，因此就需要实现机械设计制造自动化过程的模块化和绿色化发展。本文以上的几个方面则根据不同的角度来分析机械设计和制造在未来的发展方向，但是，只有继续的探索和实践才能够实现其真正的发展

参考文献

[1]张伟玲.现代机械自动化制造技术分析 [J].中国科技博览 ，2011（26）

[2]周立强.浅谈我国机械自动化现状及发展趋势 [J]. 现代企业教育，2011（22）

机械设计的发展篇6

0 引言

随着科技的进步发展迅速，目前中国在科技制造业上已经处于优势状态。就目前而言，各种大型机械的自动化生产流线，可以代替手工完成，给大家带来了不少方便，也节省很多时间。随着时间的推移，机械化制造更会迈入另一个新时期。

1 背景

随着科学的不断发展，机械设计制造及其自动化的设计都是从新生到成熟，然后慢慢完善的。当随着电子信息技术的发展完善，先进的电子信息技术而产生的自动控制器，结合机械设计，从而生产出无需人工操控的计算机控制自动化。机械自动化的采用，不但为当代社会的生产需求提供了充足的生产效率，还减少了人工生产的工作量，使人类工作强度大大降低。机械自动化的使用，最直观的结果是提高了生产率和生产量，更重要的是使其他产业相应的也跟着发展。机械自动化技术，最早是从20世纪的20年代开始发展，在近一世纪的发展过程中，都是外国的先进技术引领发展，在中国的发展中，使用的机械自动化技术远远未能替代手工，从而使得应用的产业分布不均，机械设计产业的层次较低，所以中国的机械设计制造及其自动化发展是远远落后于发达国家。

因此，随着科学发展，高新产业兴起发展，我国机械设计制造是远远跟不上高新产业需要的制造要求，一方面是机械设计制造的落后，另一最重要的方面是高新产业设备的精密化。如同电子信息技术的发展，其所需的机械设计制造要求已经到了肉眼难测的毫厘之间，而落后的机械设计制造已经成为了限制技术、经济、社会发展的短板，相反，先机的制造技术则成为了社会发展的最有力保障。

（1）机械设计制造及其自动化特点。机械设计制造在多种行业领域的使用中，都体现出了一种先进性，符合绿色发展的需求，不但在功能化、效率、材料、能源的使用上不断满足社会的生产需求，更为多元化的高新技术发展需求提供了充足的保障。与传统设计制造产业的区别，是现代的机械制造设计技术主要体现在二个方面：人性化、智能化。而且为了充分的满足生产需求，机械设计制造自动化的机器设备是将多种技术的整合，但是，无论什么机械设备，一定会在某种程度上有其自身的局限性，而这，恰恰就是要机械设计制造根据产品功能性及产品的具体使用情况来设计产品的功能。因此，智能化和人性化的机械设计制造已经不是粗糙的将技术累加，反而要结合具体特性融合技术，将技术的整合和使用。

（2）机械设计制造及其自动化优势。1）近年国家要求中国从传统的加工制造业向高新产业转型和发展，相比较于发达国家的机械制造及其自动化产业的先进，我国还处于一种较落后的水平，因此我国的机械制造及其自动化产业在国内市场需求极大，相对于国外成熟技术的价格，国产技术价格优惠；2）面对国内越来越高昂的人力成本，机械自动化的成本随着机械制造技术的成熟越发降低，机械设备的自动化及智能化工作，极大的将生产效率和生产质量提高，而机械生产，能够在任何恶劣的环境中高效迅速生产；3）与电子信息技术结合的机械制造自动化，在故障发生时可以根据程序的自我检测，直接指出故障，采取自我保护机能，与传统机械制造相比减少了工作故障的检测维修，为生产提供了稳定性和可靠性，更可大大减少安全事故的发生；4）越发成熟的机械设计制造操作流程简单，只需输入相应的指令，生产即可自动化，更因其的复合功能，能够满足各行业不同的发展需求。

2 机械设计制造及其自动化发展方向

（1）机械的智能化。当今社会，机械发展智能化是社会的主要发展方向，机械自动化技术发展更是将智能化作为主要发展方向。智能化不仅应用在机械的产品设计和生产，最重要的应用是提高机械设计成产中的自动化，提高机械设计制造的科技含量。例如社会的工程施工技术的提高，对工程建设机械的要求更是大大的提高，因此，智能化的工程机械能根据智能体系排除故障，从而大大提高生产效率的智能化机械是未来机械行业的发展方向。

（2）机电一体化。机电一体化，是指机械集合电子信息技术，传统机械设计技术是将机械和电子技术分离开两个，而未来，机械工业将会是结合机械和电子信息技术为一体，真正实现机电一体化。

（3）机械的模块化。随着机械自动化发展，自动化产品生产商家增加，研制和开发行业标准的产品单元就变得尤为重要了。只有制定了行业标准，才可迅速的利用标准化研发、生产产品，也为行业扩大规模提供了基础。模块化对生产机械的企业来说，是一个制定行业标准化，为行业带来良好发展环境的基础。

3 机械设计制造及其自动化技术发展

（1）发展机械自动化技术需要注重实际。应用，是制造技术的意义所在。特别是机械自动化技术的发展，更是要以社会生产的需求、条件为主导，只有采用合适的技术，制造相对应的自动化生产，才是企业追求的技术效益和成本效益。

（2）发展低成本机械自动化技术。由于研发技术需要大量投资和时间，因此，追求低成本自动化技术，是市场及国情的需要，只要是投资少，见效快的技术，都可以判断考虑是否具有市场前景，只有这样，才能最快的形成一个技术发展的循环。

（3）发展配套机械自动化技术。机械自动化技术，不是单一的生产一个机械，而是以机械生产为主题，从而融合多种如电子信息技术、自动控制理论、微型技术等，使得机械自动化技术形成一个配套，只有这样，才是机械设计制造及其自动化设计的主要技术基础。

4 结语

机械设计的发展篇7

关键词： 机械产品设计；工业设计；结合应用

在世界经济一体化，经济全球化推进，科技发展日新月异的今天，市场竞争日趋激烈，传统单一学科远远不能满足需求，各种理念、技术、层出不穷、依次出现在人们的视野中，由此引起一场新的市场需求风波：普通工业机械产品的实用性、宜人性、外观性的要求也相对的有提高。工业设计作为国家政府重点培养的一门新兴学科，目前在我国还是存在一部分人不太明确工业设计的设计范围也不太明确工业设计在产品设计上的作用，还是有一部分人认为工业设计就是从事外形包装设计而忽略工业设计对产品以及生产线的改进作用，并且对于工业设计优秀的设计方法和理念往往长期被国内的传统机械产品企业忽视。工业设计专业一直遵循以下原则：创造性原则；市场需求原则；使用者优先原则；注重安全原则；企业目标原则；易于掌握原则；美观性原则；保护生态环境原则。由此可见，凭借工业设计的潜力，和其优秀的设计水平，以及它的新颖理念，毫无疑问的会赋予机械产品更加优秀的宜人理念和更加精良的加工品质，更加新颖的视觉效应。

1 解析工业设计

工业设计是一门新兴的综合性学科，它集多门学科知识于一身，既包括科学技术知识，又包括美学艺术知识，以及人机工程学、经济学等等。在我国，工业设计曾经被称为工业美术设计、产品造型设计等，但幸运的是近些年工业设计得到了政府的和企业的重视，许多高校也开发其专业以及研究所点，在社会的影响也越来越大，逐渐步入正轨。

工业设计具有很强的时代性，它通过材料、工艺、形态、色彩等方面突显现，通过改进产品的品质，功用，视觉效果等表达着工业的发展史。所谓工业设计，从广义上说，指“为了达到某一特定的目的，从构思到建立一个切实可行的方案，并且用明确的手段表示出来的系列行为”。目前而言工业设计是世界设计产业中最具发展力和潜力的一个领域，也是最能体现国家科技发展力的有力证据。例如，现代工业设计产品中的绿色设计，随着经济节奏日趋加快，工业化发展的不断深入，市场上的商品形形，依然无法满足人们的消费需求。由于未考虑对环境的影响，不但造成了大量的污染，而且消耗了大量的自然资源，使生态环境遭到了前所未有的破坏。日益严重的环境污染正威胁着人类的生存，废气、污水的排放直接对人体健康产生影响。因此，保护环境、有效利用资源，已是制造企业的一个良心责任。绿色设计的发展趋势正是现如今热门的高环保、高技术、高效率，高节能的反映。毋庸置疑中国工业设计的发展应获得很高的重视。在2007年，温总理曾经作出过重要的指示，那就是要高度重视工业设计。这一指示毋庸置疑的表示了中国政府对工业设计的高度重视的程度，是从“中国制造”走向“中国创造”的根本保障。更随着当代世界设计潮流的迅猛飞速的发展变化，广大消费者对产品的的需求也不断提高。怎样将工业设计良性的发展下去？答案是：紧跟时代的潮流，打破传统的观念，改变原有的设计思想，创新适宜的设计方式，体现出时代的特点。

2 机械设计中工业设计的重要作用

由于传统的机械产品设计重点是考虑实现机械产品本身的功能，以设计产品为目标，在传统的机械设计工业中，机械工程师们凭借自己的专业技术知识设计产品，这些产品由于外观质量和使用方式的欠缺，尽管内在质量是优秀的的，但往往也会缺乏市场竞争力，成为不可忽视的一大弊端。设计师们在完成产品的功能设计时，虽然也考虑了外观视觉效果等因素的问题，但由于缺乏专业的艺术培训和设计理念，设计出来的产品往往又笨又重。

在我看来，就目前而言工业设计在机械设计中的应用，其中一个主要方面体现在人机工程学方面。人机工程学的理念是：一切产品围绕‘人’服务以人为根本和直接的研究对象，所以一切设计理念必须从人的自身中去获取，综合了这些因素才能做出基本判断。人机工程学的特点是不但要研究人，机，环境三个要素，还要将消费者或使用者和设计的产品，以及将人与产品作为一个系统来共同深入来研究，不单纯着眼于个别要素的优良与否，人机工程学以人为最根本、最直接的研究、服务的对象，所以一切信息必须从人的自身中去获得，综合了这些信息才能做出判断。可以毫不夸张地说，在现代社会中，凡是成功的机器产品，都缺少不了人机工程学的设计理念。

3 机械设计与工业设计结合将如何发展

既然机械设计和工业设计相结合的优点诸多，该如何将结合后引入中国的市场，引入民众的视野，逐步进入中国传统企业的血液中至关重要。英国和日本都是工业设计发展迅猛的国家，通过总结其发展史，从而总结出发展的有力法宝。但是不同国家的政策和局势不同，任何事情不能照搬照抄，要合理筛选。英国作为世界上最早发生工业革命的国家，其工业设计有着悠久的历史，也是现代设计最早发生的地方。然而，英国却从工艺美术运动发生之初开始，就陷入了永无休止的理论争执之中。无论是在理论上，还是在设计实践中均无大的发展，落后于时代潮流。然而在20世纪初，英国政府对自己的工业生产状况进行反思，逐步认识到英国现代设计的落后，根本原因在于：1）热衷于理论争执，忽视实践探索；2）政府不重视，没有进行引导和给予支持。所以，二战后的英国政府对设计十分重视，各种设计组织展开了卓有成效的工作。在英国政府扶持型的发展模式之下，英国工业设计的组织及活动得到规范，全民对设计的尊重和认识得到提高，工业设计的专业地位得到巩固。

同理在日本这个科技高速发达的国家，工业设计的发展至关重要，一关键原因是政府进行了干预，在这个领土有限的岛国，物资匮乏，不能从能源上占优势，所以日本的设计方向在于节能，节约材质，产品简约轻便小巧，例如在20世纪中期，在两次石油危机后，日本设计在理念上推出节约能源设计，理性设计等。

由此可见，政府应该积极促进我国工业设计和机械设计联合发展，可以通过制定相应法律法案和政策，同时建立鼓励其结合发展的战略，积极参加各国间学术交流，不能闭门造车，加强国际间交流，引进国外优秀的设计人才和设计理念。在财政上扶持中小企业开发机械设计和工业设计结合的发展策略，慢慢转变传统机械设计理念。

在我国高等中学教育上也要敢于开发培养机械设计和工业设计综合性人才，开设相应课程，建立设计研发中心，培养高水平设计人才。同时应该积极培养机械设计硕士学位中工业设计方向，仅仅通过本科的学习很难达到综合性学习，所以在专业方向上应突出两者相结合的学习，通过硕士课程学习培养人才。

4 结语

机械产品和工业设计结合发展的领域不仅仅设计局限在创新和技上的运用，而是利用工业设计和机械设计的优点结合，缺点避免将“设计”得到尽量大的开发。工业设计与机械设计相结合，融合运用，提高中国工业科技的发展，提高国产机械工业产品在国内外市场的竞争力，起到了显著的作用。成功的设计是先进技术和优美“包装”的和谐统（3）。众所周知，艺术家创作的艺术品仅仅只能供于视觉享受，不但缺乏实用性而且使用长久性也存在问题，同样，任何功能单一的产品设计都是不具有市场竞争力的，所以工业设计师和机械工程师的工作应该密不可分，成功的商品是工业设计师和机械工程师共同的灵魂结晶。将工业设计与机械设计结合应用，改变设计生产方式，相应改变教育专业课程的该进，我国科学技术的发展将会取得极大进步带动国民经济和社会的发展，使中国从国际制造大国转变成为设计强国。

参考文献：

[1]夏敏燕、汤学华，基于认知心理学的机电产品人机界面设计原则[J].机械设计与制造，20l0（I）：183—185.

[2]柳冠中，工业设计学概论[M].哈尔滨：黑龙江科学技术出版社，1997（1）.

[3]齐忠华，高永春从人机工程学角度浅谈现代工业产品的色彩设计[J].机械设计与制造，1998（5）：14—l6.

[4]何人可，工业设计史[M].北京：北京理工大学出版社，2000.

机械设计的发展篇8

关键词：机械；自动化；发展方向

机械设计制造及其自动化增强了机械设备的综合性能，能够把机械带入到一个智能化、人性化的科技时代，对人们的生产和生活具有很重要的作用，从事相关职业的研究人员和学者也在不断的进行改良和创新设计。机械设计制造机械自动化技术所面临的关键技术门类很多，不同技术之间有着密切的联系，有的技术是基于其他技术而存在的，多种技术互相渗透，共同找寻其发展的新方向。

1 机械制造的概念和特征

美国机械工程师协会于1984年为现代机械下了如下定义：现代机械是“由计算机信息网络协调与控制的，用于完成包括机械力、运动和能量流动力学任务的机械和（或）机电部件相互联系的系统[1]。”这一概念的引入，为当时机械设计和制造提供了一个非常贴切的总括，使机械理论雏形有了明确的意义。

机械设计制造及其自动化的特征也是极为明显的，总结概括如下：机械自动化的设计制造是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感检测技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织结构目标，在多功能、高质量、高可靠性和低能耗的意义上实现特定功能价值并使整个系统最优化的系统工程技术[2]。

机械设计制造自动化可以满足机器对于其功能的精细化要求，针对不同的产品要求设计出不同的机械产品。通过这一设计过程，使得产品可以实现从输入端产生的输出要求，完成其功能的完美呈现。机械设计始终围绕着产品功能要求进行布局，制造过程也是严格按照设计要求进行生成，最终这一系列过程的完成，是要满足机械生产的需要。机械设计制造在朝着机械自动化的发展方向稳步向前推进。

2 机械设计制造及其自动化的发展方向

我国从20世纪80年代初才开始机械设计制造及其自动化发展方向这方面的研究和应用工作，研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作，并取得了一定的成果[3]。但我国目前的情况与先进国家比，还有巨大的差距。学科的专业性质很强，技术要求也是极高的，单纯的就其理论基础来讲，学科的发展和应用仍有很多漏洞亟待处理，但机械设计的未来发展方向是明确的。

2.1 机电一体化

机电一体化就是机械自动化的发展和延伸，传统机械产品的更新换代是目前所面临的问题，走机电一体化方向道路，对于机械工业发展来讲是极为可行的。

2.2 智能化

智能化的发展对技术的要求比较高，也是新时代机械自动化的重要风向标，职能化讲求的是机械在操作上具有一定的能动性，接受人为指令的同时能够做出一定范围和能力的判断，这里面的学问涵盖很多科目，例如：计算机科学、心理学、生理学和运筹学等等，让机械自动化能够模拟人工智能，解放人力资源，当然不可能完全替代人力，机械能够简单的进行模仿、推断和进行部分决策的能力，这种智能化的发展，是整个人类社会拭目以待的技术，不仅对机械设计的发展有益，而且对未来应用机械的相关行业也有着相当大的实际意义。

2.3 模块化

由于生产机械自动化产品的厂家很多，而且机械自动化产品本身的种类也是多样化的，所以在设计和制造机械自动化产品单元时极其要仔细认真，注意繁杂接口的多项设计，例如标准机接口、电气接口、环境接口等，可以利用标准单元开发出新型装置，扩大生产规模。模块化给机械设计制造及其自动化带来良好的发展前景。

2.4 微型化

传统的机械往往给人一种过大过笨重的印象，随着技术的更新换代，机械设计制造呈现微型化的特点和趋势，其产品本身个体小、耗能低、运动灵活等特点降低了制造成本，同时也使得机械能够获得广泛应用，不再是笨重的代名词。但在我国的很多高精尖领域仍未能广泛应用，机械设计制造及其自动化在外形设计和内部环节上还存在一定的局限性。

2.5 网络化

随着计算机技术的普遍发展，各行各业都充斥着计算机技术。互联网的应用给人们的日常生活和工作带来了乐趣和提高了效率。网络化的普及，使得人们应用了更多的远程监控技术，把它应用到设计领域中有着强大的实际应用性能，例如：利用家庭网络的建设，将家庭中的几种常见的家用电器链接在一个系统中，做到远程操控，能够提高人们的生活品质，享受到高科技氛围。

2.6 绿色化

往往工业的发展要伴随着生态的破坏，当下人们早已意识到生态坏境一旦被破坏的严重性，所以对机械设计制造的要求也附带着环保这一条。绿色化是时展的要求，也是人们渴望返璞归真的美好愿景。机械设计制造本就是一项复杂专业化的工程，引入绿色这一概念让机械设计本身充满了灵性和人格魅力。我们在设计过程中，赋予其与自然界和谐相处的能力，绿色化是对生态坏境的尊重，这样的设计理念，无疑是对机械制造的未来发展开了一个好头。

3 结束语

由于现代机械自动化在设计和制造上具有多重要求，所以机械的设计、制造都是紧贴机械自动化的要求来设计的。一个优秀的现代化高质量机械设计要能够囊括大量的技术科技才能满足机械制造的生产要求。机械自动化系统就是机电一体化的产物，机电一体化的进步依赖机械自动化的进步。机械工业发展需要好技术、好设计、好制造的不断涌现，对设计人员也是一种挑战，从设计到制造联手通力协作，机电一体化的发展格局定会呈现良好的态势。

参考文献

[1]易德君.机