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當機械制造以及生產時通過運用自動化技術，使制造過程能夠更加連續化，并能夠快速落實自動化審查，使大批量產品的生產過程能夠更加高效優質，這就稱之為機械自動化。在機械制造自動化較早時期主要是運用機械以及電氣部件來有效實現機械制造自動化。到上個世紀60年代后期，計算機和控制技術的不斷發展，計算機輔助設備等的出現。使信息化管理逐漸走入到了機械制造的過程中，進而形成了計算機集成制造系統。

自動化技術在機械制造中的應用

在機械制造的實際操作中，對機械自動化生產的實際運用更加重視。隨著機械制造自動化理論研究不斷深入，自動化的目的也更加明確，使其更加適用于實際生產。為此，在實現機械制造的自動化進行研究時，主要是結合企業發展的需要不斷針對生產環節進行突破，使其更加符合企業的需要，并能夠有效實現自動化促進企業實現經濟效益的目的，同時推進自動化技術的不斷發展。就當下我國機械制造自動化技術的實際情況而言，自動化技術主要集中投資少回報快的技術上。特別是我國在機械制造水平上正處在較為落后的情況，更加應當注重發展潛力大、成本費用較低并且能夠得到快速回報的自動化技術上，使企業的經濟效益能夠得到快速的回報。麻省理工大學在二十世紀所提出的LP精細生產模式，就能夠有效實現低投入高回報的典型代表技術。結合我國當前情況來看，機械制造企業運用的生產設備大多是通用設備，并且隨著自動化機械制造過程的不斷發展，不斷對自動化生產設備進行改進，但均是圍繞企業機械制造生產的實際需要來推進自動化設備的生產布局，并在重點關鍵環節進行制造設備的添置，結合CAD\CAM技術、優秀的計算機隊伍，通過計算機自動化技術對機械制造系統進行有效的整合，使自動化技術的優勢能夠得到有效發揮，全面推進我國機械制造自動化技術水平的不斷上升。就當下我國在機械制造自動化的水平上來看，我國企業在自動化的發展上主要還是依照循序漸進的方式來開展，重點發展具有現代化特色的機械自動化。機械制造自動化技術主要是遵循由低級、簡單到高級、復雜的發展過程，有效突進了自動化管理質量的快速提升。在當前的機械制造行業中，大多數的企業基本上已經實現了自動化控制設備，在機械制造生產過程也逐漸實現了機械控制自動化、數字化以及智能化的發展。在實現了機械化和自動化生產的工廠中，運用單機自動化生產設施來實現生產線的自動化，并通過綜合自動化設備來對生產線進行管理，進而能夠更加有效控制生產，促使生產效率的快速提升，使機械制造自動化更加符合理想需要。當前，我國在機械制造水平上相較于先進的制造水平還有這較大的差距。為此，大多數的企業并沒有在生產過程中將計算機完全應用到其中，對“高度自動化”的追求也稍有欠缺，并且針對制造過程中出現關鍵環節，也均是通過將低成本的自動化手段來進行改革實現自動化。隨后在此基礎上，通過不斷積累自動化技術的經驗，以及設備的改進，來實現自動化生產，最終目的是實現高度自動化的CIMS生產。隨著我國在機械制造自動化的不斷發展，技術水平的不斷提高，部分企業在機械自動化的生產、技術以及管理等方面上均有了非常大的提高，因此，自動化設備應當逐漸向高級自動化、集成化發展，使機械制造自動化生產體系更加趨于成熟。

自動化技術在機械制造中的應用發展趨勢

當前我國自動化在設備上、技術上以及管理方法上均有了非常明顯的提升，通過逐漸的積累，我國在機械制造自動化技術的經驗更加豐富，發展也日漸成熟，逐漸向集成化、虛擬化以及智能化方向趨近。

二十一世界機械制造自動化發展方向中，集成制造技術可以說是最為重要的方向，更是當下機械制造企業不斷改革的生產模式。將計算機組合應用作為基礎，再通過有效的整合使生產制造系統能夠作為一個整體來進行運作，通過多個分系統相互關聯使其呈現為模塊式的組合模式，自動化制造系統、自動化管理系統以及自動化信息系統均包含其中，同時信息集成程度高的制造系統則還將質量信息系統一并包含。

伴隨計算機的日漸發達，覆蓋率的全面化，智能技術也隨之越來越強，人機一體化機械制造設備也隨之走入到了機械制造企業中來，通過智能化的制造系統使進行生產時，實現了人機相互活動的智能化，例如在工藝構想與設計時，以及邏輯推理以及分析判斷等形式。機械智能化為人機提供了一個非常好的環境，這是智能化中非常的重要的特點，在進行制造生產時，通過有效的人機交流與互動。不僅能夠有效提高自動化。并且集合模塊化的組合模式，能夠更好地提高機械自動化系統的實用性和協調性。

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[關鍵詞]機械自動化技術現狀應用與發展

一、引言

機械自動化,主要指在機械制造業中應用自動化技術,實現加工對象的連續自動生產,實現優化有效的自動生產過程,加快生產投入物的加工變換和流動速度。機械自動化技術的應用與發展,是機械制造業技術改造、技術進步的主要手段和技術發展的主要方向。機械自動化的技術水準,不僅影響整個機械制造業的發展,而且對國民經濟各部門的技術進步有很大的直接影響。如何發展我國的機械自動化技術,應實事求是,一切從我國的具體國情出發,做好各項基礎工作,走中國的機械自動化技術發展之路。

二、機械自動化在我國的特點及作用

機械自動化的特點很多:第一,機械自動化是面向21世紀的技術,是具有明確的范疇的新的技術領域;第二,機械自動化技術是面向工業應用的技術,可以提高制造業的綜合經濟效益和社會效益;第三,機械自動化技術是面向全球競爭的技術,同時是駕馭生產過程的系統工程,是市場競爭核心時間、質量和成本三要素的統一。

在工業生產中,機械自動化的作用很大:第一,機械自動化的應用,可以提高生產過程的安全性;第二,機械自動化可以提高生產效率;第三,機械自動化可以提高產品的質量;第四,機械自動化可以減少,生產過程的原材料和能源損耗。

很多方面機械自動化的特點與作用相輔相成,在工業中起到很大的作用,并且我國處于機械自動化的初期,需要循序漸進,不斷努力,創造條件,向自動化的高級理想階段邁進。

三、我國機械自動化的現狀

機械自動化技術從上世紀20年代開始發展應用以來,在各行各業都得到了迅速發展和廣泛的應用,特別是近年來計算機的高度集成化,開始采用計算機集成制造系統,大大加快了機械自動化的發展,但我國讓處于初級操作階段的自動化。

近年來,我國的制造業不斷采用先進制造技術,但與工業發達國家相比,仍然存在一個階段性的整體上的差距。

1.管理方面。工業發達國家廣泛采用計算機管理,重視組織和管理體制、生產模式的更新發展,推出了準時生產(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生產(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技術。我國只有少數大型企業拒不采用了計算機輔助管理,多數小型企業仍處于經驗管理階段。

2.設計方面。工業發達國家不斷更新設計數據和準則,采用新的設計方法,廣泛采用計算機輔助設計技術(CAD),大型企業開始無圖紙的設計和生產。我國采用CAD技術的比例比較低。

3.制造工藝方面。工業發達國家較廣泛的采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米、納米技術、激光加工技術、電磁加工技術、超塑加工技術以及復合加工技術等新型加工方法。我國普及率不高,尚在開發、掌握之中。

4.自動化技術方面。工業發達國家普遍采用數控機床、加工中心及柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(FMS)、計算機集成制造系統(CIMS),實現了柔性自動化、只是智能化、集成化。我國尚處在單機自動化、剛性自動化階段,柔性制造單元和系統僅在少數企業可見。

四、我國機械自動化的發展之路

1.結合中國生產實際進行發展機械自動化技術。先進制造技術的全部真諦在于應用。發展機械自動化技術,應以企業的生產和技術發展的實際需要及具體條件為導向。我國發展機械自動化技術,應結合實際,注重實用,即對國民經濟產生實際效益。所以我國應結合具體生產實際,逐步實現我國機械自動化發展的全球化,一方面由于國際和國內市場上的競爭越來越激烈,例如在機械制造業中,國內外已有不少企業,甚至是知名度很高的企業,在這種無情的競爭匯總紛紛落敗,有的倒閉,有的被兼并。不少暫時還在國內市場上占有份額的企業,不得不擴展新的市場;另一方面,網絡通訊技術的快速發展推動了企業向著既競爭又合作的方向發展,這種發展進一步激化了國際間市場的競爭。這兩個原因的相互作用,已成為全球化制造業發展的動力,全球化制造的第一個技術基礎是網絡化,網絡通訊技術是制造的全球化得以實現。

2.發展投資少、見效快的低成本自動化技術。發展低成本自動化技術,潛力大,前景廣,投資省,見效快,提高自動化程度,可以收到事半功倍的經濟效果,適合我國現階段的而發展需要和國情。這需要我國機械自動化技術向網絡化和虛擬化方向發展。網絡通訊技術的迅速發展和普及,給企業的生產和經營帶來了革命性的變革。產品設計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產品小勺都可以異地或跨越國界進行。此外,網絡通訊技術的快速發展,加速技術信息的額交流、加強產品開發的合作何經營管理的學習,優化產品的制造工藝、保證產品質量、生產周期和最低成本為目標,進行生產過程計劃、組織管理、車間跳讀、供應鏈及物流設計的建模和仿真,推動企業向著既競爭又合作的方向發展。超級秘書網

3.我國在發展機械自動化的同時還應結合我國的具體國情進行分析。在發展機械自動化的同時注意到發展的環境,實現發展機械自動化的綠色化。綠色制造通過綠色生產過程、綠色設計、綠色材料、綠的設備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產綠色產品,產品使用網以后再通過綠色處理后加以回收利用。采用綠色制作哦啊能最大限度地減少制造對環境的負面影響,同時是原材料和能源的利用率達到最高。

綜上所述,我國要搞好機械自動化,不但要起點高,瞄準世界先進水準,而且必須包括各種靈活的提成本、見效快的技術,堅持提高與普及相結合的方針,同時從我國具體的基本國情出發,使我國的機械自動化技術發揮應有的才能健康地走上高速度、高質量和高效益之路。

參考文獻:

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[2]張世昌.先進制造技術[M].天津:天津大學出版社,2004.

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機械電子自動化技術產生于20世紀20年代，當時被廣泛應用到機械批量生產冷加工方面，直至20世紀60年代左右，為了適應市場的變化及需要，提高機械生產的靈活性與反應能力，逐步創建了可以改變的自動化生產體系，也就是以電子計算機為核心推廣的柔性自動化。此種電子自動化是在生產體系不改變或者改變不大的前提下，在對生產及機械設備進行管理期間，可以利用信息處理、自行檢測、判定分析等方法對結構進行預先判斷，同時可以自行由生產一種零部件轉變到生產另一種零部件。經過實踐驗證發現，傳統的機械自動化生產技術同當前很多企業的真實生產不相符，所以，相關工作人員應對其進行改進與探究。對于機械自動化來講，其技術水平不但同整體機械生產領域存在關聯，同時也與社會經濟存在密切聯系。因此，怎樣推動我國機械電子自動化技術的發展，成為當前制造領域需要深入探究的首要問題。

2當前我國機械電子自動化的情況

對于機械電子自動化技術來講，其開始于20世紀，到目前為止已經獲取了極大的發展。尤其是最近幾年計算機集成化水平越來越高，極大促進了我國機械自動化的發展。盡管我國近些年機械電子自動化取得了一定進步，然而仍處在初級階段。現今，全球除了西方少數經濟較發達的國家外，很多國家的電子自動化水平較低。我國的產業結構不夠合理，發展較不平衡，自動化程度較低，與一些發達國家比較，在種類、質量、應用等方面存在較大差距。想要發展我國機械電子自動化技術，不可能一蹴而就，而是需要一個漫長的過程，需要堅持不懈的努力、勇于嘗試、大膽創新，開拓進取，從而推動我國機械自動化更好發展。

3提高我國機械電子自動化水平的措施

隨著經濟發展速度的不斷加快，市場競爭越來越激烈，機械生產企業想要保證自身在激烈的競爭中得以生存并不斷發展，就需要提高機械電子自動化的能力及水平，具體可以從以下幾方面入手。

3.1同實際生活相結合，大力發展機械電子自動化技術

對于機械制造技術來講，其核心內容在于使用。想要促進機械電子自動化水平的不斷提高，需要從企業生產技術發展的實際情況出發。唯有針對相應的商品生產選用配套的自動化生產形式，才能縮減成本投入，增加資金收益，提高企業市場競爭能力。所以，企業在發展機械電子自動化技術期間，應同實際相結合，關注應用，也就是生產的真實收益。相關工作人員應及時糾正盲目進行自動化的行為，如僅需1~2個月就可以完成的工作卻要進行自動化，不僅不會增加資金收益，同時還會降低工作效率。企業應將注意力放在效益方面，而不是僅僅關注速度。

3.2大力推廣見效快、成本低的機械自動化技術

大力推廣成本低的機械自動化技術，具有較大的潛力，并且投入較少，前景十分廣闊，同時具備較高的自動化水平，能夠取得事半功倍的效果，同我國當前發展需求相吻合。美國著名的麻省理工大學曾提出了精益生產的LP形式，也就是通過最低的資金投入，獲取最高的生產收益。同時，日本豐田公司提出了生產JIT、彈性作業、成組技術GT等生產形式，使很多自動化水平較低的企業收獲了較高的資金收益。在芬蘭，NOKOAData企業在生產車間創造了386、486等生產線，其不僅僅是由自動化的機械設備構成的，同時在其中也插入計算機指導及員工的參與，將原始工業生產形式同高新科技靈活、巧妙地結合起來，進而縮減生產過程中的資金使用，提高生產質量及效率。其實，精益生產自身就代表由企業及國家的真實狀況出發，借助外國機械制造領域發展低成本自動化的經驗。我國很多機械制造企業存有大量的通用型設備，在大力發展機械電子自動化技術的同時，在可以給予原始設備的前提下，對機床的布局進行科學調整，盡可能少地加入數控設備，并且引進CAD技術，就可以全面發揮人員的創造性優勢及電子計算機的管理特點，形成以人為核心，以計算機為先導的生產體系，為我國的機械生產領域開創一條資金投入低、效果好、資金收益高、同我國國情相吻合的機械電子自動化技術發展途徑。

3.3把握基礎，關注發展機械電子自動化的配套技術

在促進機械電子自動化技術的應用與發展期間，還需要做好該技術應用的基礎工作，并且基于實際情況進行推廣，不但應發展主要設備，同時還需要加大開發自動化軟件及相關配套控制系統的力度。電子計算機、微處理設備、新型刀具、傳感設備、可編程控制設備等必將是未來機械電子自動化技術的前提與基礎。配套設備的質量同日后機械設備自動化發展水平之間存在密切的關聯。所以，相關工作人員應對其予以重視，不斷更新機械自動化的配套技術，進而推動我國現代自動化的發展。在應用其進行自動化加工期間，體系的自行檢測、控制、伺服等操作都不能缺少微電子技術；并且需要進行信息處理與交換，對數據進行計算，進而同計算機及信息處理技術又形成了密切關聯。對于現代的自動化技術來講，其涵蓋微電子、自動控制、機械技術等內容。想要促進機械電子自動化水平的提高，就需要對電子學、計算機技術、機床裝料技術等給予高度重視，大量選用數控程序機床進行生產，并且不斷改進并完善生產線，保證其穩定性與安全性，同時加大對生產控制信息體系的重視程度。相關工作人員在應用并發展自動化技術期間，需要不斷提高自身的專業技能及綜合素養，牢牢把握自動化的基礎，由真實情況出發，不僅發展主要設備，同時發展配套技術，為后續工作夯實基礎，降低企業成本投入，增加企業資金收益，提高企業市場競爭能力。

3.4與我國的國情相結合，大力發展機械電子自動化技術

發展機械電子自動化技術，其是一個由低至高，由簡單至復雜，由存在缺陷到不斷改進及完善的過程。在通過自動控制設備操控機械生產期間，其生產的形式也由機械化水平逐步向機械控制自動化水平過渡，實現了計算機、數字化控制的自動化。唯有建設自動化廠房后，才能保證生產整體過程實施自動化，進而提高生產質量及效率，增加企業資金收益。當前，我國的機械自動化水平相對較低，不可急于求成，需要逐步開展。對于我國這一處在發展期間的國家來講，對生產技術進行探究的前提是保證技術的適用性。例如：我國想要學習借鑒國外柔性制造系統，則需要在柔性生產的基礎上，對人機工作界面進行優化，創建比較全面的信息體系，提高人機管理的質量及效率。在體系中，先進的自動化設備需要同普通裝置并存，在體系中各個環節都可以進行人工干預。這種方法密切結合的我國的國情，選用科學、先進的技術進行創新，以適用性為基礎，獲取經驗，進行應用與推廣，從而增加企業資金收益，提高企業市場競爭能力。

4總結

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首先要對機械自動化有一個深刻的認識，這樣才能對機械自動化技術以及制造模式進行深刻徹底的分析。作為近年來機械工業發展的核心技術，機械自動化與傳統的機械加工生產相比，有著明顯的不同。機械自動化是在無人的情況下，利用原來設定的程序，通過各種機械設備來完成機械的生產以及控制。簡單來說，就是在自動化的制造模式下，實現生產的自動控制。實行機械自動化的重要意義在于，將機械工業的發展推向一個更高的層次。在這種制造模式下，可以實現生產勞動強度的大幅度下降，同時促進生產效率的提升，大大促進機械工業的發展。

2機械自動化的技術核心分析

2.1機械自動化技術核心的應用作為機械工業中應用技術的一種，機械自動化技術可以實現機械加工的連續自動生產，并且保證所進行的生產流程是最優化的。這就大幅度地提升了加工的效率，降低了加工所需的時間，滿足了市場的需求。機械自動化技術以及制造模式的廣泛應用使得整個機械工業得到了飛速的發展，極大地促進了機械工業水平的提升，將機械工業帶進入一個新的發展時期。首先應該看到的是，隨著機械自動化技術的廣泛應用，生產過程中的安全性大大提升。在整個生產過程中，對于人員的需求已經降到了最低，大部分的生產過程都是由機械設備來進行，這也就最大程度地提升了生產的效率。傳統的生產模式遠遠不能滿足現代市場對于機械設備的需求，采用這種制造模式就可以大大提升生產效率，同時還能降低生產中出現的誤差，有效地提升生產的質量。此外，通過應用機械自動化技術，可以有效降低對資源的浪費，盡可能地降低生產的成本。這是因為應用機械自動化技術后，生產過程中采用的是自動控制系統，可以通過前期的程序設計來實現資源利用的最大化，大大降低了傳統模式下的資源浪費。因此，廣泛地應用機械自動化技術，可以有效地促進機械工業的發展。

2.2機械自動化技術的技術核心對于機械自動化技術來說，數控技術是其核心技術。機械工業所生產的機械產品，大多具有高精度的特性，這就要求必須采用先進的數控技術。數控技術在機械自動化技術中發揮著十分重要的作用，利用數控技術可以實現加工過程中的自我修復以及自動更正，就可以保證滿足機械生產的高端要求。此外，應用數控技術可以實現在生產的過程中對產品生產進行技術調節，從而實現對各項參數的滿足。最重要的是利用數控技術，可以對加工過程中出現的故障及時進行修復，從而保證生產的及時性。除了數控技術之外，網絡技術在機械自動化技術中也發揮著重要的作用。網絡技術的應用可以為機械自動化技術注入新的活力，從而促進機械自動化技術的發展。

2.3機械自動化技術的發展趨勢首先來說，機械自動化技術必將朝著高速度、高精度以及高效率的方向發展，這樣才能滿足機械工業的高端要求。其次整個自動化技術系統的發展方向應該是柔性化，這樣就可以通過集成技術來對生產進行模塊化管理，有效促進自動化技術作用的發揮。最后，機械自動化技術必將朝著智能化的方向發展，這是因為其自身的智能化程度依舊有著一些缺失，這就要求自動化技術采用更高端的技術，增強自身的智能化水平。

3機械自動化的制造模式分析

在生產過程中采用先進的機械自動化技術以后，機械工業的制造模式也會發生相應變化。傳統的機械制造模式必將被新型的制造模式所取代。首先表現在人員的改變上。在自動化技術的機械制造模式下，人員在生產過程中發揮的作用大大降低，人員的使用量也大幅度降低，用最少的人力進行加工生產，實現了生產模式的現代化。其次，改變流水線的生產方式。在自動化的流水線生產中，實現對生產過程的全程控制，促進生產效率的提升。最后，在自動化技術的機械制造模式下，實現對生產的智能控制。這樣就可以減少因為人為原因所造成的損失，大大降低生產成本，使得機械生產的水平得到最大程度的提升。總體來說，原有的機械制造模式已經發生巨大的變化，已經從原有的人工操控轉變為自動控制，極大地提升了機械工業的生產水平。

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一、自動化技術創新在機械設計中的應用

不斷的將機械產品的創新能力優化與提高，與國家、機械領域的企業單位發展與生存有著密切的聯系。在美國，相關的機械工程的設計委員會制定了2005年到2030年的有限資助計劃領域中，將機械創新設計作為重要的資助之一；另外，機械個性化的發展趨勢以及機械市場的復雜多變也要求了企業需要在機械設計當中不斷的更新、設計，迎合市場的需要，而自動化技術創新的運用是確保企業能夠在第一時間內研發出迎合市場需求的產品的有利武器。因此，對于21世紀的機械工程設計學科來說，創新性與快速性就成為企業是否能夠適應市場需要、社會發展的關鍵所在。在機械產品概念設計的初期階段，也就是原理方案的設計當中決定了產品是否具備創新性。

對于機械產品的設計概念來說，主要是設計到了人們的創新思維，也可以看成為人腦抽象與形象思維綜合運用的一種結果。當然也受到了人們創新思維以及知識積累的局限。人們進行機械創新設計時，具有很大的隨機性，并不能夠確保想要的設計，同時兼具創新性的方案能夠在一定的時間段之內得出。因此，想要在第一時間內設計出滿足市場需求、能夠占據市場的產品，存在一定的困難局限性，也是不太現實的問題，因此，在機械產品的創新迅速實現過程中，基于計算機化的創新就是非常有效的方法之一。

從廣義的機構學的教學來看，對于機電一體化系統（包含了機、電、液與控制等等），都可以將其看成為兩個組成部分——廣義的傳動機構與傳動載體。而對于創新機電一體化系統的方案，就在于創新廣義機構。因此，筆者在本文當中針對機械設計當中自動化技術創新的運用提出了一套機械系統創新設計以及自動化的方案（基于三維平臺，以下所述都是基于三維平臺）。

二、機械設計與自動化體系

對于上述中的復雜機械系統進行創新設計以及對于機械相應的自動化系統的組成方面，主要是以下：兩種具有較強的獲得創新性設計方案的能力的、在計算機化方法當中適合于機械系統創新設計當中較為復雜的方案；直接支持產品設計方案的三維虛擬樣機裝配與仿真的自動化建模過程，能自動化地對創成的復雜機械系統符號方案進行仿真、建模以及裝配。而快速與創新則是其最大優點。

對于初期機械設計概念的這一階段放縱，主要通過自動化系統為創新設計提供兩套方案：其一，基于機械設計的基本規則而采用的創新設計方案；其二，創新方案的功能改良分解以及重組。考慮到這兩種系統設計在方案的產生原理上都是采用的符號形式將最終的方案列出。而對于機械概念設計的初期階段的使用符號的方案，機械自動化則會將方案進一步的分解成為機構的基本形式以及相互的連接這兩個方面。在進行識別基本的機構方法選取上可以考慮到進行運動分析，從而將內部各個構件運動時所產生的分析數據展示出來。為了將開發機械產品的速度進一步提高，就能夠使用面向對象的技術來進行基本機構的設計。然后，三維平臺進行的二次開發，在采用的措施當中選擇特征控制參數、數據庫驅動等等，對于整體的基本機構三維造型設計，能夠使用少量特征控制參數對其進行驅動。能夠良好的解決基本機構虛擬建模的問題。

在機械領域當中，對于剛度、美學的等方面都有著很高的要求，因此為了滿足機械運動剛度以及美學，可以最優的布局算法能夠考慮到基本機構所占據的空間以及連接關系，從而基本機構在空間當中的位置進行確定，從而可以將機械系統空間限制到最小的占有空間。對于裝配方案“后臺預置”的借用，對于基本機構的運動分析數據以及布局結構的參照，則能夠在特定的布局空間當中放置好虛擬的模型。連續的變化驅動構件的位置，在概念設計當中使用符號方案的設計，就能夠得到其三維虛擬樣機（復雜機械系統）。

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1.1生產效率低

傳統的機械設計制造，使用了大量的人工勞動力。根據不同的產品部件，安排不同的技術工種對其進行操作，并由指定的工人進行產品的焊接操作。環節越多越容易發生錯誤。而且人的勞動力是有限的，精力更是有限的，隨著勞動時間的不斷增加，他們的勞動效率也在不斷下降。因此傳統的機械設計制造耗費了大量的勞動力，卻不能有效提高生產效率。

1.2產品質量不高

傳統的機械設計制造消耗了大量的勞動力，人們不斷地重復著相同的工作。隨著工作時間的增加，工人們會感覺到疲憊，此時生產流程上最容易發生錯誤。產品的生產質量會隨著時間的增加變得越來越差。如果是精細的產品，其生產過程中，需要大量精密的操作，這些操作如果是人工進行的，本身就存在著技術失誤的可能性。再加上工人們勞累程度等多方面因素，工人出現操作失誤的可能性就會變大，因此傳統的機械設計制造生產出來的產品，一定有著不同的不合格率。但如果換成機器自動化生產，那么產品的質量就會大幅度提高。

1.3工作強度大安全性低

由于傳統的工業設計制造需要大量工人，而生產廠家往往為了節省成本，會壓縮自己的生產場地，往往幾百個工人會擠在一個生產車間中。這樣雖然能夠節約成品，但是稍微一點的管理失誤就會產生巨大的安全隱患問題。擁擠的生產車間里，需要配備相當多的消防設施，但盡管如此只要稍微有一點操作失誤，就是引起整個生產車間的混亂。更重要的是一旦發生了安全問題，幾百個人在一個車間里也會發生踩踏事件。因此傳統的機械設計制造存在著安全隱患問題，設備的安全性能也是較低的。

2機械設計制造自動化的意義

2.1生產效率的大幅度提高

運用了機械設計制造自動化技術后，從人工生產變成機器流水線操作，由幾百個人的工作規格變成一兩個人。隨著自動化技術的發展，機器與機器之間也沒有了人力轉換，變成了生產線上的全自動化模式。機器比人力更加有效率，最重要的是這種效率的穩定性，機械自動化所產生的生產效率不會隨著工作時間的增加而降低，只需要幾個工人進行對機器的監測就行了。

2.2產品質量及規格的提高

機械自動化可以做到使每個產品都達到生產標準，甚至做到每一個產品都一模一樣。人工的勞力卻只能滿足生產的需要，做不到使得每一個產品都達到生產標準，機械設計制造及其自動化的最重要意義就是大大提高了產品的規格，保證了產品的質量。

2.3能源利用率提高

傳統的機械設計制造，人工的操作往往伴隨著材料的浪費和丟失，一旦人工操作出現失誤，那么一個產品的報廢處理就會帶來資源的浪費，并會對生產效率產生影響。但是自動化操作改善了這種情況，每臺機器都會使得能源利用率達到最高，隨著自動化技術的發展，能源百分之百的利用是可以實現的。

3機械設計制造及自動化未來的發展方向

3.1環保化

雖然機械自動化帶來了生產力的革新，但是大量機器的引進，也造成了廢棄物的污染問題。在今后的發展中，我們應該把機械自動化技術和環保技術相結合，機器產生的廢料和污染物應該自動循環到環保機器中，從而實現再生產。

3.2精細化

為某機械設備的自動化流程圖，與原來單個設備對比，自動化系統變得越來越復雜，越來越精細。機械設計制造及其自動化技術在未來的發展過程中，應該不斷把自動化設備做得更加精細，采用更加靈敏的機器人設備，使得生產效率更好，產品質量更高。

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關鍵詞機械設計制造及其自動化專業實踐教學多維創新能力

1基于CDIO工程教育模式的機制專業教學改革與創新實踐措施

1.1探索機械設計制造及其自動化專業

“產教融合、校企合作”學生實踐能力和創新能力教學改革方式對課程實驗、課程設計、行業見習與企業實習、畢業設計和課外實踐活動等實踐教學環節進行系統研究，探索出其各自有效的改革途徑，如何通過引入企業案例，或者進入企業實際工作崗位進行培養，提高學生實踐能力和創新能力，使學生成為具有行業知識基礎和創新能力的高級工程技術人才。

1.2面向行業重構和優化機制專業課程體系結構

機械行業涵蓋范圍比較廣，不同的企業需求人才能力不同，如何在不同企業的人才需求中歸納出共性的人才培養目標，既保證人才培養的共性，又具備不同企業的人才個性能力。基于CDIO工程教育理念，立足于“中國制造2025”對機械設計制造及其自動化專業人才培養的跨學科、綜合化等新要求，在機械制造類專業課程教學中要既追求學科知識的廣博性，又注重專業技能的精深程度，[3]把傳統的以基礎理論知識為導向的課程結構轉型為以學科綜合應用能力發展為主的課程結構，構建完整的理論加實踐的機械制造課程體系結構，同時通過課程整合形成跨學科的課程群，使之與“中國制造2025”戰略實施過程中的經濟轉型和產業升級的需求相匹配。一方面，通過廣泛地調研相關企業在“中國制造2025”的新形勢下對于機械設計制造及其自動化專業畢業生知識和能力的需求，并立足于實際生產過程，根據行業企業所需的知識和技能適當調整課程內容，使培養的學生更好地滿足社會經濟發展的需要。另一方面，專業教師要密切關注制造行業特別是量大面廣的核心制造業中的新技術、新工藝，并將這些內容及時引入到機械制造課程教學中來，使教學內容緊扣行業發展趨勢，讓學生緊跟本專業先進技術的發展形勢。

1.3依據CDIO工程教育模式的理念，構建與培養目標相適應的實踐教學體系

根據機械設計制造及其自動化專業的特點，實踐教學體系包含課程實驗、課程設計、金工實習、各類實訓、頂崗實習、畢業綜合訓練、職業資格培訓以及學科競賽等多個方面。同時考慮“階段性與系統性相結合，理論與實踐相結合”的原則，又可以將機械設計制造及其自動化專業實踐教學體系分為三個模塊，分別為基本技能模塊、專業技能模塊、實踐與創新能力模塊。基本技能模塊包括基礎實驗、專業實驗、綜合性實驗；專業技能模塊包括認識實習、生產實習、頂崗實習、畢業實習、金工實習、課程設計及畢業綜合設計；實踐與創新能力模塊包括社會調查、專業技能訓練及認證、創新性實驗、參與教師科學研究項目、參加教育行政主管部門和行業主辦的各類學科競賽、“互聯網+”大賽以及大學生挑戰杯競賽。[4]

2實施過程

（1）頂層設計階段。為成果形成做好頂層設計，明確實施目標，制定實施方案。在梳理機制專業人才培養前期積淀的基礎上，組織教師和行業專家開展廣泛討論，制定課程體系和實踐教學體系建設的實施方案。（2）具體實施階段。對接行業需求，明確能力標準，從人才培養方案制定、課程體系優化、實習實訓改革、課堂教學革命、教學團隊建設等方面全面落實學生能力培養。（3）總結提煉階段。對成果的實施進行總結、修正，并加以提煉。在成果實施的不同階段，依據成果實施的階段性成果組織分析，指出不足，并在后期加以修正。收集、整理項目實施過程中產生的各種資料（研究數據、教案資料、論文資料等），并總結提煉，同時以書面形式呈現，并轉化為論文。（4）交流推廣階段。通過媒體報道、、著作出版及經驗交流等方式對成果進行應用推廣。