机械设计制造与其自动化范文

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中图分类号：F407.67 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2014）36-0045-01

机械设计制造是对机械的结构、工作原理、运动方式，以及各个零件的尺寸进行分析和计算，将其变成具体的描述形式，并以此制作出机械产品。系统科学和计算机科学促使机械设计制造水平取得了较快的发展。随着科技的进步，机械设计制造的方法和理论也有了一定程度的拓展和加强。借助于新兴学科和电子技术，机械制造技术更侧重于开发机械技术和设备。而机械设计制造自动化是未来发展趋势。

1 机械设计制造及其自动化发展的设计原则

1.1 借助于先进科技，改革创新

每一种产品的系统和功能各不相同。由此，可将不同的产品进行分类。等到投入市场后，再市场调查每一种产品的销售量，检验使用时的质量。如果某种产品易被大众所接收，则认真分析其原因，采用科学技术大力开发。处理好产品的原料，对产品进行质量加工。投入的科技含量越多，越能提高机械设备功能。自动化系统除了识别分析文字、数据，还要对其他设备功能做出指定。

1.2 应机器功能要求进行开发

不一样的机械产品，要求不一样的机械设备进行制造。目前，多数客户要求小批量生产。产品间存在功能差异，机器功能为此会接受更大考验。因此，机械设计制造和自动化，需以机器自身为前提。

将信息技术介入机器中，促使机械能够灵活使用。产品也有着设计和制造的要求。为了达到产品要求的目标，需将机械设计制造的内部结构有机的结合起来。

2 机械自动化系统的优势

2.1 提高了生产效率

产品在生产时，采取了控制自动化和信息自动化，减少了操作中的失误，变得易于控制。机机械自动化系统的发展，提高了生产效率，能够及时发现错误根源。自动化控制系统使得设备按照原先规定好的流程开展运作。模拟仿真技术，不断改善生产环节。机械自动化不但完成了操作自动化，并保证了产品质量。以计算机进行控制，能够修改编程，使生产产品富有多样性。由此，产品更新换代速度加快。

2.2 便于维修和调整

机械自动化系统应用了计算机技术，可依据产品需求调试安装设备，生产出所需的产品。调整控制程序能够以多种手段输进控制系统内，不用对机器部件进行拆除。任何一种自动化产品都要确保设备存储的能力，在存储设备中存入每一种型号。再次使用时调出执行程度，保障自动化生产的进行。检测技术可对事故自动修复，确保其稳定性。多数机械利用电子技术，减少了以往的生产开关数量，便于工作人员操作。工作内容都预先设定过，系统能够进行自动转换和自动循环。现如今，依据被控对象，可自动调整好自动化产品。

2.3 降低安全隐患

运用机械自动化，首先要确保生产设备的稳定性和安全性，提前控制生产过程中的危险状况。每一个环节都需设置监控设施。生产设备运作过程中出现故障，可自动诊断和报警。机器运转时，倘若出现过流、过载、短路和过压的电力故障，可将其转换至新工作模式，并及时把电路切断。机械自动化，可减少大型设备事故的发生。

机械自动化设备内部也有着较多电子元件，能够代替易摩擦部位和可动构件。如此，在机械生产过程中也会减少事故发生的可能性。机械生产变得更为可靠。

3 机械设计制造及其自动化发展方向

3.1 生态化

随着科技的不断发展，人们逐渐认识到环境因素对经济发展的影响程度。由此诞生了绿色生态的理念。机械设计制造的绿色设计，是最大化的利用资源获得新型的绿色产品设计。产品设计的过程中，以产品环境属性为主，既满足环境的需求，也要确保产品的经济性和基本功能。所谓的绿色产品，既要有特定的使用功能，也不能对周边环境和人的身心健康造成损害。人们推进可持续发展战略，必然会走向生态化的发展道路。现代机械设计注重生态化，既能够减少资源损耗，也能提高产品的竞争力和使用质量。

3.2 智能化

计算机辅助技术 CAD 的出现，使得其图形工作能力能够服务于设计工作。将 CAD 技术和人工智能进行结合，能够促使 CAD 系统有着更好的创造力。由于现代机械具有集成化和智能化的特点，CAD 技术只能与专家系统、人工智能相结合。这样才能促进计算机的系统集成。计算机已经成为了当今最常用的设计工具，用计算机技术构建一个整体性的模型，可以对机械产品的工况进行描述。利用智能化的方式进行处理，可以为机械产品提供最佳的设计方案。

3.3 系统化和定量化

现代机械设计制造把传统设计内的类比设计和经验都提升到理性和逻辑性的程度，形成了系统中的新型设计方法。把机械产品作为整体的系统来观察，通过计算机技术，可以将人和环境的关系进行协调。所谓的机械设计制造系统化，是将总系统分为多个子系统，并利用现代设计的方法和理论，将子系统进行协调，实现系统化的最终目标。如果是传统的设计方法，在分析过程中是静态的，是凭着经验去感知。因此不能够采取动态化的定量设计。实际工况不能用传统设计方法进行反映。机械产品完成功能设计，是在随机动态的情况下开展的。由此可以看出，机械设计的未来趋势将会向定量化发展。现代机械设计对零部件和材料的损伤都进行了充分的考虑，使用数学归纳法和有限元法可以更好的进行机械设计，从而提升了机械设计的成功率。

3.4 微型化

20 世纪 80 年代末，机械自动化开始向微观领域发展。微电子设备随着科技的进步不断更新。小型的机械自动化产品，耗能少、灵活性强，广泛应用在军事、医疗科研、生物技术等高端领域。机械自动化向微型化发展，重在微机械技术。加工微机械产品，要采取精细加工法。在超精密技术内，主要有蚀刻和光刻两种。机械自动化还将随着时代的发展逐步向微米和纳米的领域进军。

4 结束语

我国机械设计制造自动化，不仅要总结经验、汲取教训，还要借鉴世界先进科学技术，寻找高效率、低成本的自动化技术。机械设计制造自动化，既要提高生产技术，也要全面普及。机械设计制造及其自动化，要沿着生态化、智能化、微型化、系统化、定量化的方向发展。明确这样的目标，我国机械自动化才能走上高效率、高质量、高速度的发展道路。

参考文献

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中图分类号：TH122文献标识码：A文章编号：1009-914X（2017）44-0173-01

1机械设计制造及其自动化的特点与优势分析

1.1环保性

传统的机械设计制造业对专业人员的依赖性强、要求高。在实际操作中的时候，传统机械设计制造业的专业人员会出现或大或小的过失，这使得部分产品需要重复加工或者重新生产才能投入使用。传统机械设计制造业的这种生产方式不仅会浪费大量的人力与时间，而且还会造成大量资源浪费，不符合我国社会当前的可持续发展理念。而现代机械设计制造及其自动化弱化了其对专业人员的依赖性，主要依靠电脑程序进行系统设计，降低了机械设计制造的出错率，提高设计操作的正确率，生产出的产品质量高，而且生产效率高，为企业节约了能源成本。此外，机械设计制造及其自动化充分利用先进的空气净化技术等，使产品生产具有更强的环保性，减少环境污染，有利于实现绿色可持续发展。

1.2安全性

传统机械制造生产主要采用机械手工操作来完成，一旦人工操作出现失误，就很有可能出现人身安全事故，存在安全隐患。而现代机械设计制造及其自动化融合了先进的现代科学技术，工作人员可以通过电脑程序远程控制机械，即可实现机械自动化生产，大大改进了工作人员的工作环境，提高了安全性。虽然机械自动化也会发生意外，但是机械设计制造及其自动化能够在既定的程序中检测到安全隐患，发生意外时会及时采取相应的补救措施。在机械设计制造及其自动化的背景下，工作人员与机械生产设备直接接触的机会减少，由于操作机械不当而发生安全事故的可能性大大降低了，员工的安全性得到了保障。

1.3效率性

与传统机械制造业相比，机械设计制造及其自动化所需工作人员减少，生产流程更加有条理，避免了人为因素导致的生产迟缓问题，大大提高了机械生产的效率。在传统机械制造生产中，工作人员必须花费一定的时间来熟悉生产操作，遵守规则规范生产，这会浪费宝贵的时间，影响生产进度。而机械设计制造及其自动化则依靠机械自动化生产，只要启动机械，就能在预设的程序操作中准时完成生产。机械自动化生产不仅为企业减少了人工成本，而且生产操作规范，减少了生产时间，提高机械自动化生产效率。

2机械设计制造及其自动化发展历程

因为机械工业在我国起步较晚，技术较为落后，并且在大家的观念中，对机械工业的理解也存在着一定的局限，在相当程度上盲目崇拜西方国家的技术和产品，这也对我国机械设计制造及其自动化的发展形成了一定的阻碍。

随着社会经济的进步，对于机械设计制造及其自动化的要求也在逐渐提升。我国政府和有关部门意识到这个行业的发展潜力，对机械设计制造业的发展给予了相当大程度上的扶持。机械设计制造业和传统的机械工业相比有着巨大的优势，不仅保留了传統机械工业的优良技术，并且将先进的技术加入进去，使机械设计制造业具有效率高、质量佳的优点。当前，我国机械设计制造业已经有了长足的进步，但是较之于西方国家还存在很多的不足，还需要对其进行不断地提升和学习，使机械设计制造及其自动化为我国经济的急速发展提供强有力的帮助。

3机械设计制造及其自动化发展趋势

3.1电子化的设计

以往的工业设计中，大多先在纸上进行设计，依据图纸对半成品进行制作，并实施测试，随后再进行修正。整个流程所需时间较多，且需涉及较多的环节，常使开支增多。而计算机的发展为此工作带来了新的发展路径，采用计算机的虚拟技术，可对整个生产过程进行模拟，并对其中的参数进行精确计算，可使工业设计在时间、空间等方面的限制打破，以促进设计制造效率的提升。现阶段，设计资料的电子化的程度已经较高，且还有可能进一步提升。

3.2数字化的设计过程

当前，工业制作技术、计算机技术、网络得到了较为快速的发展，三者有机结合在一起促进了数字化制造的实现。现阶段的制造企业中，大多已经实现了数字化的信息传播，企业各个部门之间的协调能力得到了明显的提升。另外，在其他数字化技术的支持下，产品信息的收集更为全面，生产过程中实现了仿真化，可使整个生产过程所需的时间缩短，进而促进生产效率的提升。

3.3低耗能化的生产全程

现代社会经济及工业革命的发展在很大程度上对环境带来了污染，大量资源的利用使各类资源面临着短缺、枯竭的危险。在此背景下，人们在对工业进行发展时，对环境保护的重视程度不断提高，逐渐将低能耗的生产方式提出。基于此，机械设计、制造业也不断向低能耗的趋势发展，比如，关于机械制造业所用材料，无论是使用还是回收，都不断对低能耗、环保进行强调。另外，对于某一项新的机械设计、制造技术进行选择时，不再单一地强调高效性，更多的是强度低能耗。可见，在日后的发展中，机械设计与制造行业不但应该对社会需求进行考虑，而且需不断对机械应用率进行提升，以对不必要的浪费进行避免，进而实现绿色机械设计与制造。

3.4向工业4.0阶段发展

当前，机械智能化已经成为重要的发展趋势，工业智能化不断对工业制造过程中的智能化进行强调。通过电脑可对相应的程序进行设定，将其与机械本身结合在一起，以实训机械的自动化工作，从而使工业制造过程中的人力得以解放。在智能制造的过程中，人体与机械之间进行合作，可对某些操作中人力的不足进行有弥补，进而使机械制造水平提升。未来，劳动密集型的机械制造行业有望发展为无人工厂，全程自动化、智能化操作。此外，近年来，工业发展中也不断对“人格化”进行提倡，即在发展机械智能化、自动化的同时，对于人类的一些体验，不提倡全部取消。

4结束语

总而言之，现阶段，机械设计制造及其自动化的发展程度已经较高，并不断向现代化方向发展，自动化、现代化水平不断提升。机械设计制造及其自动化有着较为广泛的发展前景，但在进行发展的过程中，仍需积极进行创新，不断对机械设计制造的自动化水平进行提升，进而使机械设计与制造在社会经济发展中的作用得到充分发挥。

作者：孙嘉斌

参考文献 

[1]朱泽珲.浅谈自动化技术在机械制造中的渗透[J].橡塑技术与装备，2016，08：39-40. 

[2]倪春明.机械制造及其自动化的就业前景[J].山东工业技术，2016，10：32. 

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随着社会对产品多样化、低制造成本及短制造周期等需求日趋迫切，FMS发展颇为迅速，并且由于微电子技术、计算机技术、通信技术、机械与控制设备的发展。

1.自动化机械制造规模

按规模大小FMS可分为如下4类：

1.1自动化制造单元

FMC：的问世并在生产中使用约比FMS晚6～8年，它是由1～2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成，具有设置应加工多品种产品的灵活性。FMC可视为一个规模最小的FMS，是FMS向廉价化及小型化方向发展和一种产物，其特点是实现单机自动化，迄今已进入普及应用阶段。

1.2自动化制造系统

通常包括4台或更多台全自动数控机床及人工中心与车削中心等），由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来，可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。

1.3自动化制造线

它是处于单一或少品种大批量非自动化自动线与中小批量多品种f：MS之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、CNC机床，亦可采用专用机床或NC专用机床，对物料搬运系统自动化的要求低于FMS，但生产率更高。

1.4自动化制造工厂

FMt是将多条FMS连接起来，配以自动化立体仓库，用计算机系统进行联系，采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。它包括了CAD/CAM，并使计算机集成制造系统（C1MS）投入实际，实现生产系统自动化化及自动化，进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。FMF是自动化生产的最高水平，反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体，以信息流控制物质流的智能制造系统IMS）为代表，其特点是实现工厂自动化化及自动化。

2.自动化关键技术

2.1计算机辅助设计

未来CAD技术发展将会引入专家系统，使之具有智能化，可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术，该项新技术是直接利用CAD数据，通过计算机控制的激光扫描系统，将三维数字模型分成若干层二维片状图形，并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描，被扫描到的液面则变成固化塑料，如此循环操作，逐层扫描成形，并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起，仅需确定数据，数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。

2.2模糊控制技术

模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能，可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整，使系统性能大为改善，其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更起人们极大的关注。

2.3人工智能、专家系统及智能传感器技术

迄今，FMS中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则进行推理，求解各类问题（如解释、预测、诊断、查找故障、设计、计划、监视、修复、命令及控制等）。由于专家系统能简便地将各种事实及经验证过的理论与通过经验获得的知识相结合，因而专家系统为FMS的诸方面工作增强了自动化。展望未来，以知识密集为特征，以知识处理为手段的人工智能（包括专家系统）技术必将在FMS（尤其智能型）中关键性的作用。人工智能在未来FMS中将发挥日趋重要的作用。目前用于FMS中的各种技术，预计最有发展前途的仍是人工智能。预计到21世纪初，人工智能在FMS中的应用规模将要比目前大4倍。智能制造技术fIMT旨在将人工智能融入制造过程的各个环节，借助模拟专家的智能活动，取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。在制造过程，系统能自动监测其运行状态，在受到外界或内部激励时能自动调节其参数，以达到最佳工作状态，具备自组织能力。

2.4人工神经网络技术

人工神经网络fANN）是模拟智能生物的神经网络对信息进行并行处理的一种方法。故人工神经网络也就是一种人工智能工具。在自动控制领域，神经网络不久将并列于专家系统和模糊控制系统，成为现代自支化系统中的一个组成部分。

3.启动控制技术发展趋势

3.1 FMC将成为发展和应用的热门技术

这是因为FMC的投资比FMS少得多而经济效益相接近，更适用于财力有限的中小型企业。目前国外众多厂家将FMC列为发展之重。

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（适用于环保机械、数控技术等各方向）

一、 开题报告的撰写方法及基本要求

1、 如何选题、开题

选题、开题必须要考虑以下几个方面的因素：

1）课题有没有价值，从为什么要选这个课题？选取这个课题有什么背景，这个课题的研究，从理论上看有什么价值，从实践上看，有什么价值。

2）从实际出发，根据自身的知识结构、实验条件、资金等方面的情况选取适合自己研究的课题。

3）课题要与所学专业相关，且忌选择与所学专业相差太大的题目。作为过程装备与控制工程专业的本科生，所选课题最好与过程装备的工程设计、技术开发、生产制造及工程科学研究有关，尽量选择结合生产和科研单位的实际任务，也可以是教师科研或研究生课题的一部分； 或者是同本专业、学科内容密切相关，符合教学要求的自拟课题。

2、开题报告一般包括哪些内容

开题报告一般包括：

1）课题的名称。课题名称是所要研究内容的高度概括，要简练，一般不要超过20字；

2）问题的提出。从为什么要选这个课题？选取这个课题有什么理论的价值，实践的价值，预计从几方面来完成。

3）这个问题研究的现状。国内研究到什么程度，国际研究到什么程度，主要通过文献综述来阐述。

4）确定自己要研究的主要内容。

5）确定研究拟采用的方法和步骤。就是采用什么样的方法来对这个课题进行研究，研究这个课题具体分哪几个步骤进行。

6）对研究课题的可行性进行分析。如自己具备哪些条件、研究路线是否行得通等。

7）列出时间安排。

8）列出参考文献。

3、如何查阅文献资料、怎样写文献综述查阅文献资料可根据如下步骤进行：

1）课题确定后，要根据课题的研究的内涵确定课题的中英文关键词；

2）根据中英文关键词检索该课题领域的期刊、学位论文、专利、国际会议、经典著作或专职部门的研究报告。建议从以下几条途径入手：一是通过检索学校图书馆的电子资源，如维普中文科技期刊数据库、万方数据资源系统、超星数字图书馆、Elsevier数据库等，一般能查到较新的文献，找到几篇“经典”的文章后“顺藤摸瓜”，留意它们的参考文献。质量较高的学术文章，通常是不会忽略该领域的主流、经典文献的。二是利用学校图书馆的外文过刊阅览室，能够查到一些较为早期的经典文献。三是利用国家或省市图书馆或一些科技情报检索机构，也能够查到一些相关文献。四是利用互联网，从一些专门的网站上也能获取一些信息。

在写文献综述时，可参照以下步骤：

1）首先要将与你课题题目相关的国内外研究认真介绍一下（先客观介绍情况，要如实陈述别人的观点），从而了解到国内外目前研究的现状如何，别人都采用了什么方法进行了研究；

2）然后进行评述（后主观议论，加以评估），评述目前研究的水平，研究方法的适用性或其不足；

3）最后评述一下自己拟研究课题有何意义，目前处在什么水平，自己拟采用的研究方法是否科学合理。

4、如何合理的安排时间进度

根据拟定的研究内容及拟采用的研究方法、手段，详细列出进行课题研究所需的工作（工作划分得越细，越容易统筹安排）根据总的课题时间进行统筹安排，合理分配。

有的研究内容相互之间关联性较强、则需要分步进行；而有的研究内容关联性不是很强，则可以齐头并进，同时展开研究。例如，很多课题需要实验分析且往往需要在理论分析或数值模拟分析之后进行，但是实验分析往往需要较长的时间，如果按部就班地进行研究，往往会拖很长的时间，这种情况下，就需要将实验分析的内容进一步细化，如可分为试样制备、实验条件准备、实验、检验或标定等，可以将试样制备和实验条件准备等实验工作提前，在进行理论分析时就开展这些工作，这样就节省了时间。

合理安排时间进度与具体的课题有关，此处只给出了指导性原则，建议同学们可参照企业施工或维修计划图的方法，将细化的工作排列在时间进度表中，找出最优工作进度安排路线。

5、参考文献

参考文献包括书籍、期刊、专利、会议论文等，总数一般不少于10篇，其中外文文献一般不少于3篇，参考文献要能体现相关研究领域科技发展的新进展。

二、毕业论文撰写基本要求及方法

1、毕业论文的基本要求

论文篇幅为1.5万字左右，一般不少于30页。

主要内容及编排顺序如下：

1）摘要；

2）目录；

3）前言或绪论（包括研究课题的目的意义、相关情况的介绍、前人工作等、课题研究内容等）；

4）按研究的内在逻辑关系给出理论分析、数值分析、程序或实验等研究过程中的步骤、数据、结果等的描述；

5）结论与展望；

6）参考文献，参考文献不少于10篇，其中英文不少于5篇，需要在正文部分引用出处。

2、毕业论文撰写的方法

毕业论文是在完成各项研究内容的基础上，按上述内容阐述研究的目的、过程、成果及结论。

在撰写论文过程中，理论依据要充分，数据要准确，公式推导要正确，能将所学的知识和技能应用于毕业论文中。另外，要注意论文结构的合理性；数学模型建立的正确、合理性；实验方案的合理性，实验数据的准确性；社会调查的客观性和科学性。是否有自己独特的见解或者创新。

另外，撰写论文时要概念清楚，内容正确，结构严谨，文字通畅，用语符合技术专业规范，各种标准资料的运用符合学科、专业国家标准的规定，图表清楚，图面质量符合要求，书写格式规范。

三、毕业设计的要求

1、 设计说明书内容

1）文献综述（研究课题的意义与作用、研究方案确定的原则与说明）；

2）总体结构设计、技术方案依据及原理说明（有实验的应包括实验流程示意图）；

3）技术实施过程、工艺计算、机械设计和强度设计、零部件结构设计；

4）材料的选用和说明、机器或设备的制造、安装或检修；

5）结论、总结或专题讨论。

2、设计图纸的内容、图纸量的要求

设计说明书篇幅为1.5万字左右，一般不少于30页。

设计图纸：指机械设计标准所指的图纸，图纸绘制的规范及标准优先采用国家标准。设计图纸的总量不少于2张A0或4张A1的图纸。对于大纸画小图的现象应予避免或进行适当的折扣计数。

所有图纸须有图框和标题栏。图纸要有人审核并在“审核”一栏上签名，学生在设计一栏上签名。原理图、程序框图和流程图以及其它一些抛去文字就失去

意义的图不计其内。图纸可以用计算机绘制；任何人不得拷贝或抄袭他人的图纸，一旦发现则以作弊论处。

四、论文（设计）选题方向

1、产品设计

2、创新设计

3、表面工程

4、机械设计技术研究

5、机械设计

6、机器人设计

7、动画设计

8、振动控制及减振材料

9、逆向工程

10、图形处理网页设计

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1前言

机械制造行业是我国工业行业的基础性领域，对于实现我国工业强国的目标具有极为重要的价值和意义，机械设计制造及其自动化就是在机械加工的过程中广泛采用各种先进技术，最终达到能够连续进行智能化生产的目标，对于我国目前工业转型以及行业发展带来巨大的推动效果。机械设计及其自动化水平的提高，能够提升产品的整体质量，在根本上提高生产产品的效率，降低生产产品的成本，推进我国现代化工业改造逐步进行。

2机械设计及其自动化价值分析

2.1相应特点分析

随着信息技术的不断发展，机械设计制造及其自动化领域也不断运用最新的信息技术，因此在机械制造领域最为突出的发展趋势是自动化以及智能化，这也是与传统的机械加工作坊式作业最为本质的区别。在现代的机械设计制造及其自动化过程中，融合了诸多的先进技术，而且这些技术并非是简单的技术相叠加，而是融合在一个统一的系统，在机械加工的过程中能够达到协调统一的目的。机械设计制造及其自动化，能够实现，对于产品的具体设计，在生产过程中，时刻按照，相应的设计标准提出更为精确化的生产需要，并且可以引进先进的计算机仿真与模拟技术，对于相应的生产参数进行修改，实现智能化以及高质量化的制造过程。同时随着世界信息技术产业的不断进步，在机械设计领域也逐渐出现了微型化的发展趋势，机械设计加工零件体积更小，并且精度更高，提高了产品生产的效率以及质量，因此在机械领域得到了广泛的使用。

1.2发展趋势分析

相较于我国传统的机械加工领域自动化以及自动化机械设计，主要有以下几个方面的优势。一是安全性能比较高。传统的作坊式的机械加工厂由于其生产条件较为恶劣，因此不能够对于周围的环境进行有效的监控，无法对于出现危险的情况进行有效的警报，如果机械设备一旦发生故障，就有可能实现停运，严重危及操作人员的生命安全，也会对于整个企业的生产造成不良的影响。但是机械设计以及自动化设备能够对于内部的设备状况进行相应的监控，并且能够实现自我检查，如果发现机械设备有异常的情况，机器设备能够自动开启相应的保护措施，同时能够积极排除故障，因此提高了机械设备在加工领域的安全性能。第二能够广泛提高机械设备加工产品的相关记录。我们可以通过机械设备的自动操作来代替手工操作，这样就能够极大的提高了产品加工的精度，也降低了进行操作的难度，产品的合格率以及生产效率得到了充分的提高。第三是具有广阔的适用范围，机械设计制造与自动化领域能够广泛融合现有的新技术，组合成一种比较复合型的产品加工方法，在许多人类难以适应的恶劣环境中也能够正常作业，因此具有一种无可比拟的作业优势。第四，自动化设备还具有节约能源的作用。机械设计制造与制自动化领域的设备，由于其具备的连续工作的特点，其在能源消耗与环境污染上更为绿色和环保，因此在我国广泛提倡节能减排战略的今天，这种自动化设备值得大力的进行推广。

3机械设计制造与自动化设备发展趋势判断

3.1愈加朝向智能化的方向迈进

以后的机械设计与自动化这个领域将会更加凸显智能化的方向。随着我国人工智能战略的展开，各行各业人工智能技术蓬勃发展，对于工业基础的机械设计及制造领域来说，人工智能化的普及，能够改变其运营的效率与模式，提高产品的精度和质量，是我国对于西方发达国家进行工业弯道超车的重要技术保障，能够有效协调企业的人力物力与财力，实现有效的投入产出，因此智能化设计对于未来我国机械产业的战略发展具有非常重要的地位和作用。智能化的机械设备操作系统能够对于出现的问题进行有效的筛选和分析，而且能够代替简单的人工劳动，进行生产设备的相关决策与构思，就为后期进行自动化提供了良好的技能基础。

3.2网络化的特点

信息互联网技术浪潮不断涌现，深刻的影响了各行各业生存的模式与发展方向，因此我国未来的机械设计与自动化领域也必将会实现网络化的特点，随着建筑设计与制造的网络化出现，能够拓宽相应的产品渠道，并且将优质的产品销往世界各地，如果实现建筑设计与制造的网络化，就能够在机械出现故障时，利用远程的监测以及控制手段对于生产环节进行各个时段的监控，可以有效減少机械故障的概率，减轻机械故障发生对于生产工作的影响，从而使得机械设计与制造能够实现更大的经济效益与社会效益。

3.3虚拟化的相关特点

我国目前对于机械设计基本上都是在利用CAD进行二维设计，设计完成之后还需要进行相关的整合和筛选，因此在设计效率上并不高，耗费了大量的人力物力和财力，也不利于企业资金的归规划配置，因此在现代市场竞争条件下，这种作业模式就显得比较笨重。如果采用智能化虚拟化的设计方法，就能够实现网络数据的处理，提高精度，减小设计的周期，对于设计环节也能得到相应的简化，提高了企业相应的社会经济效益。

3.4环保化的方向

随着我国环境保护措施日渐严厉，因此在机械设计与制造领域应该广泛推广节能环保的理念。平时在机械设计与制造的过程中，需要贯彻相应的环保理念，坚持绿色效益与社会效益相结合的特点。不能够为了盲目追求眼前的利益，而对于资源进行浪费或者是污染周围的环境。我们要提高资源的利用效率，促进机械设计与制造行业朝向更加健康的良性循环发展。

参考文献 

[1]刘超. 我国机械设计制造及其自动化发展方向研究[J]. 河南科技，2013（06）. 

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中图分类号：TH122文献标识码： A

随着社会的发展，教育越来越受到重视，特别是素质教育。机械设计制造及其自动化专业的教学目标，是在社会背景下培养更加优秀的人才，将教学质量摆在首位，培养专业性的人才。以最优的培养方案和教育资源配置为前提，不断完善教学形式，为国家为社会培养最好的人才，并提供最好的教学模式，将机械设计制造及其自动化专业向国内品牌专业进军。在教学的前提下，以培养专业性人才为己任，注重培养目标，提高教学质量，将先进的教学理念与教学模式贯穿于整个教学中，同时，将专业知识与人文知识相结合，实现将知识转换成动力，培养更多有用的人才。专业知识的教学上，不仅要注重学生的专业技能，还要注重学生的实践能力，将专业知识与实践能力相结合，在素质教育的前提上，培养学生的综合性、创造性、主动性，培养复合型人才，注重探索与创新，为本专业培养出社会上需要的人才，实现技能与现实的统一。

一. 机械设计制造及其自动化专业的教学难点

机械设计制造及其自动化专业是一个对学生技术与知识都要求比较严格的专业，在教学中，教师秉承的是机电合一以及机电一体化的技术教学理念。在教学中，常常会将社会高科技复合技术与本专业的专业知识相结合，以渗透学习为主，技术指导为辅，培养出复合型人才，在对机电一体化研究的同时，强调分析应用能力，不仅拥有强大的理论知识做后盾，更是培养学生的具体操作实践能力。因此，要做到很好的教学，使学生实实在在的学到东西。

机械设计制造及其自动化专业的教学存在着一定的难度。

首先，学科知识较抽象，学生缺乏空间感且动手能力差。机械设计制造及其自动化专业的学习中，教师在教授学生机械化制图时，上课时带来的都是实物模型，学生从不同的方向去研究与观摩，同时要是再将其全面的轮廓以一种正确的方式投影到平面上，让学生从不同的方向对模型产生认知，最后再将这种立体投影展开，变成一个平面。学生就必须有相应的想象力对模型产生三种认知：具体模型的立体认知、模型投影的立体认知、平面模型的认知。这三种认知需要学生有立体感知力，并在平面图形中形成整体的立体图形思维，因此，在机械化绘图的学习中，对学生的实际认知能力的要求就很高，需要学生培养自己的空间想象力和思维读图能力，实现图形的立体化。

其次，学校安排课程时，对机械设计制造及其自动化专业课程的学习比较分散。大学课程的教学比较分散，常常在第一学期的时候，学校教授的大多是比较基础的课程，比如制图等，也没有学习专业的软件。到第二学期的时候学习英语、计算机、维修等课程，也没有学习实质的专业课程。当第三学期真正学习软件的时候，由于时间相隔就，第一学期学习的画图等知识，学生已经遗忘，这样的教学形式完全不合理，无法真正学习到知识，还会增加学生的学习负担。在教学中，学校可以将软件的学习与机械化制图飞学习放在一起教学，不仅可以让学生记忆深刻，还可以让学生在理解理论的同时，直接实践学习，做到融会贯通，在实践中摸索学习理论知识，将知识在实践中融化，真正做到复合型人才，社会需要的人才。

二. 机械设计制造及其自动化专业的教学提供的相应对策

机械设计制造及其自动化专业在教学中遇到一些问题，学生要更好的进行学习，需要教师改变教学模式，不断提升自己的教学形式，以最优的教学模式来教导学生，促进教学培养最好的学生。

首先，教学中，教师可以运用社会科技三维造型软件来辅助教学。在机械设计制造及其自动化专业的学习中，学生的立体感不强，教师可以利用目前社会上存在的一些科技手段来辅助自己的教学，用现存的道具来辅助教学。比如让学生多进行立体模型制作的比赛以及对模型的模拟比赛。比如用橡皮泥来制作自己想象的东西，或者教师给定一定的模型标准，让学生对比制作，增加学生的空间感与设计感，帮助学生解决立体感不强的问题。同时，可以运用社会上存在的科技手段来教学，比如运用三维、二维软件来引导学生学习。教学中，运用绘图软件，将课本上以及资料上的二维图形，按照模具显示，直接绘制。同时根据投影的成像，进行转换、改变角度，进行修改与设计，并进行真实的模具制作。通过这些软件以及亲自制作，让学生感受到三维空间的乐趣，并感知三维空间的具体形态，理解三维空间的形成，实现制图等的精确性。

三.完善和加强生产实习中的管理

生产实习中的管理主要是生产实习教师队伍的管理、对学生的组织和考核。实习指导教师对生产实习起着很重要的作用。针对原先生产实习指导老师少，学生多的情况，学校进一步加强了生产实习指导教师队伍的建设工作。要求年轻教师积极参与到生产实习教学工作中，由于年轻教师很少有时间到生产第一线去，自身的实际生产经验不够丰富，因此在实习时一般安排实践经验比较丰富的老教师和年轻教师组合带队。为了避免年轻教师对实习过程不熟悉不了解，影响学生的实习效果，在实习前，没有带过实习的教师事先与领队教师到实习厂方进行必要的学习和参观， 熟悉环境和有关人员， 了解生产产品的技术装备和工艺流程。这样既能够更好地在实习现场指导学生，同时也有利于提高年轻教师的专业素质。

生产实习教学的基地在校外，与学校相比，社会环境和人员接触相对来说更为复杂，这

就要求我们对参加实习的学生要严格纪律、严格考勤，加强实习的监督和管理，保证实习任务能够圆满完成。对学生的管理主要从几个方面来抓：一方面每次去企业生产实习前，邀请在对应实习企业工作的往届优秀毕业生与实习学生面对面交流工作体会，提高对企业的认识，了解企业文化， 增加学生对生产实习的兴趣和热情，调整好对待实习的正确态度，另外需要对学生进行必须的生产安全教育，学校在实习动员大会上需做好安全教育工作，进入实习工厂后，工厂安排人员进行生产安全教育。另一方面实习成绩明确规定由考勤、实习笔记、实习答辩等几方面综合评定。要求学生严格遵守生产实习规定的纪律要求，按时到岗，不无故缺勤和早退，带队教师做好考勤工作，及时掌握学生的实习状况。实习笔记可以反映学生在生产实习过程中出现的问题及对问题的解决和思考，是学生对实习情况的真实记录，在实习结束后提交给老师。实习指导教师认真批阅，并统一组织实习答辩，结合考勤、实习报告及答辩成绩等不同的权重比值，综合评定学生的实习成绩。

四. 结论

在现代教学中，科学技术是一个很重要的教学元素，机械设计制造及其自动化专业的教学也不例外。要想在现代社会中立足，就必须不断的进步，本专业的教学也是一样，必须不断改革创新与进步。机械设计制造及其自动化专业，在教学上遇到很多难题，很多人也在不断的探索，寻求更多更好的方式来解决这些难题，也期待更多的人投入进来研究与分析，寻求更好的教学经验与方法，让机械设计制造及其自动化专业的教学不断进步，让学生的学习也更加轻松，学生也会更加感兴趣，将会学得更好，为社会培养更多的人才。

参考文献

[1] 曹志坚，陈关龙，马培苏.机械工程实验和实践教学体系的构建与创新[J].实验室研究与探索，2002（6）：7-8.

篇7

2 机械设计制造及其自动化的发展方向 

2.1 机电一体化和智能化以及模块化 

机械设计制造自动化技术在发展过程中主要的技术基础就是机电一体化技术的有效实施。为了保障相关机械制造业的可持续发展，并为机械设备制造技术提供全面的可行性措施，就必须对机电一体化技术展开全面的技术应用。 

2.2 优化机械设备智能化手段 

通常情况下，智能化是指在相对控制理论的基础上对新型思想和新型技术手段互通互汇，并在模拟人类智能的同时提升机械生产设备的行为判断力、机械设备的逻辑性、机械设备的自主决策能力。为了完善机械设备的智能化生产制造，就必须实现控制机械设备目标的前提条件。 

2.3 提升自动化产品质量 

自动化技术产品的种类和自动化产品生产质量共同决定研发电气、动力和接卸接口开展工作的方向。通常情况下，在接口工作正在进行时，我们首先考虑的问题是相对应的接口单元处理工作。当智能减速技术动力单元和电动机一体化技术动力单元进行的图像处理技术以及图像测距技术时，可以扩大自动化生产技术的规模并提升机械设计自动化技术产品的生产效率和生产产品质量。 

2.4 网络化和微型化 

近些年，由于科学技术的迅猛发展和计算机网络的广泛应用，我国的自动化技术产品的发展也逐步向网络化靠近。在机械制造业自动化技术中微机化自动化生产技术是主要技术取向之一。利用微机化自动化生产技术中生产的产品具有体积适中、产品能耗少的优点。最为重要的是微机机械自动化生产技术的生产过程中可以减少资源的损耗，从根本上降低了机械生产设备的生产成本。 

3 机械设计制造及其自动化方在生产实习中存在的问题 

3.1 生产实习工作趋向简单化 

因为生产实习的人员数量较多，规模小的企业不具备接纳众多实习人员的条件，只能由大型企业接纳。在大型企业中，其机械制造加工设备具有高智能化和自动化的特点，操作方式简单，由于实习方式过于简单，实习人员无法认真参与到实习中，使之难以达到理论联系实际的效果。 

3.2 实习人员对生产实习的认可度差 

伴随经济条件的改善和生活水平的提高，多数实习人员对工作的要求较高。由于大多数实习单位地处偏僻，生产环境差，工作强度高，加上对生产实习缺乏正确的认识，从而导致实习人员不愿意去实习的现象产生。 

3.3 学习与生产实习不相关 

在多数机械加工企业的生产中，现场人员大多遵从机械化的执行操作命令，但对生产产品的工艺原理和实际理念却并不了解，加之生产任务较重，使其不愿意和实习人员进行过多的交流；实习单位本身具有专业性较强的工程师并不多，在繁杂的生产过程中，无暇顾及到实习人员，实习人员很难得到有效的指导。 

4 针对机械设计制造及其自动化方向生产实习问题的解决途径 

4.1 是加强实习基地的建设 

为了实习人员适应实习需求，更好的进行实践生产管理，单位应根据自身所在外部工业发展环境，扩充生产实习内容，建立专业化的生产实习基地，将外部资源和内部资源进行资源整合。由于企业的生产技术较为专业化，企业本身也具有较多的高素质技术人员和工程师傅，他们可以将生产技术和经验传授给实习人员。由此可见，建立生产培训基地是多方受益的措施。 

4.2 对生产实习内容的改革 

在生产实习中，实习人员据实际生产情况和机械设计及自动化方向的特点，制定生产实习目标。在实习内容安排上单位和企业做好沟通，明确实习人员的实习目标，企业在兼顾生产的前提下安排学生跟随车间管理人员和工人师傅学习，熟悉产品生产的整个流程，了解企业的组织管理。 

4.3 完善和加强生产实习中的管理 

实习指导人员对生产实习起着很重要的作用。为了避免管理人员对实习过程不熟悉，影响实习人员的实习效果，在实习前，派管理指导人员去工厂进行学习和参观，熟悉环境和有关人员，了解生产产品的技术装备和工艺流程。这样既能够更好地在实习现场进行指导，同时也有利于提高自身专业素质。 

5 结束语 

篇8

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：1002-4107（2017）03-0009-02

机械制造业是国民经济的基础，被誉为“国民经济的装备部”，在我国现代化建设的进程中起着主导和决定性的作用。尤其是进入21世纪之后，“中国制造”已经成为全球品牌，中国俨然成为全球的制造业和加工工业的中心，这对机械的需求都有较大幅度的提升，机械设计制造及其自动化专业人才的需求势必大大增加。既掌握传统机械设计制造理论，又懂得先进制造技术的高层次的技术人才将成为各企业竞相争夺的对象。因而，几乎所有的工科院校都设有机械设计制造及其自动化专业，结合黑龙江八一农垦大学“十二五”发展纲要及机械设计制造及其自动化专业的“十二五”发展规划，突出专业特色，重点进行专业分方向教学，强化黑龙江八一农垦大学机械设计制造及其自动化专业“先进制造技术方向”的教学和课程建设[1]。

一、原有教学模式分析

黑龙江八一农垦大学机械设计制造及其自动化专业原名为机械设计与制造专业，成立于1987年，是黑龙江八一农垦大学开设得比较早的专业，并于2003年获得了硕士学位授予权。专业经过近30年的发展与建设，为我国的机械设计与制造行业培养了大批的本、专科毕业生及硕士研究生。然而，近些年，随着招生数量增加和就业形势的日益严峻，专业的发展与建设面临比较大的压力，尽管经过本科教学评估引进了相当数量的“教学型”人才，基本保证了正常教学秩序，但并没有从根本上解决问题，许多难题依然困扰着专业的发展和进步，这些问题集中体现在以下几个方面。

（一）特色建设――方向不明确

没有明确专业发展方向来指导专业的建设，致使大家盲目前行，只能为教学而教学，没有真正的培养研究方向和研究团队建设。

（二）人才引进――领军人才匮乏

虽然引进一些硕士和博士，在入职后了解和掌握了本专业知识，但主要是完成一些正常的教学任务，在科研方面并没有能够撑起一个方向的突出人才，致使本专业教学及科研水平想要突进不易，这是导致本专业发展基本不前的主要原因。

（三）教学团队建设――重视不够

专业内具有高水平科研和教学能力的教师较少，学术研究领域比较窄，梯队建设不完善，所以导致科研立项非常薄弱，影响专业教师业务能力的进一步提升。

鉴于上述情况，改革迫在眉睫。因此，我首先确定了分方向教学模式的思路：重点从专业分方向教学设置、教学计划制定、课程体系安排以及教学内容、教学方法和手段的改革，紧紧依靠实践环节的支撑，强化专业“先进制造技术方向”的教学和课程建设，突出机械设计制造及其自动化专业立足黑龙江垦区，依托大庆，服务龙江，面向全国的办学特色，以大农业机械化研究为平台，结合当前机械制造业发展需要及专业致力于培养应用型人才的发展思维，努力在先进制造技术方向为机械制造行业培养优秀的技术人才[2]。

二、分方向教学模式的改革与探索

通过前期对制造业人才需求的调研分析，提出专业核心不变，侧重专业分方向教学、重点强化专业理论和加强实践动手能力。因此，在现有的条件下，结合当前制造业的发展水平及对人才的需求，将延续传统机械设计制造的理论基础，提倡引入前沿知识技术来完善本专业的核心建设，对专业进行教学改革及加强专业课程建设[3]。

（一）明确专业定位

专业建设依托改造龙江老工业基地以及黑龙江垦区大农业、大农机发展构想，定位于当前机械设计及制造业的先进制造技术研究方向，面向大农业、大农机应用领域，注重全面素质教育，在保证理论教学的基础上，重视实践能力与创业能力的培养，实现理论知识、实践技能、个人能力的协调发展，注重提高学生的就业能力、应用能力、创新与创业能力和终身学习能力，培养现代设计制造工程技术及装备领域的高级应用技术人才，同时兼顾学科建设及发展，进一步培养应用研究型人才为目标。

（二）厘清培养目标

机械设计制造及其自动化专业“先进制造技术方向”旨在培养适应21世纪社会主义现代化需要的、德智体全面发展的、高素质的工程技术人才，掌握机械设计、制造及先进制造技术方面的基础理论知识和基本技能，具备机械零部件设计、制造工艺研究、工装设备设计，尤其是数控设备的操控、编程、故障诊断维修及生产组织管理能力，并能在机械设计制造及自动化相关领域，从事机械设计、制造、研发及营销等工作的高级工程技术人才。

（三）拓宽就业方向

经过四年的学习与培养，毕业生应具有扎实的自然科学基础、较好的人文和社会科学基础以及较好的语言和文字表达能力，能够系统地掌握本专业领域的技术知识，主要包括理论力学、机械原理及零件设计、电工与电子技术、机械工程材料、数控原理与系统、测试与控制技术、机床数控技术、先进制造技术、工业企业管理等基础知识，还应具有本专业必备的制图、数控编程、操作、机床故障诊断与维修等基本技能。此外，毕业生应该具有初步的科学研究、创新意识及组织管理能力。在此基础上，学生毕业后，可在航空航天、机床、汽车制造等诸多领域中从事机械设计与制造、数控编程与操作、数控机床故障诊断与维修、机电液一体化设计、设备维护与管理、科技开发与应用研究、运用管理与经营销售等工作。

（四）修订培养方案

教学计划是对人才培养目标、培养要求及特色和课程设置等方面的总体设计， 以此来进行教学活动的组织和教学内容的安排。因此，在制订教学计划过程中， 转变了教育思想和观念， 注重加强学生综合素质和能力培养，强调学生的个性发展，确立了“厚基础、宽口径、重素质” 的人才培养模式，在制订教学计划时重点突出“两段式”培养模式，即将整个过程分为两个阶段：“基础平台段”和“专业方向段”。“基础平台段”主要解决“厚基础、宽口径”的问题；“专业方向段”则针对的是“重素质”问题。力争培养出基础知识扎实、实践动手能力强、适应性强、创新能力强、整体素质高， 具备一定创业能力的现代设计制造工程技术及装备领域的高级工程技术人才[4]。

（五）重构课程体系

根据教学计划中重点突出的“两段式”培养模式，即“基础平台段”主要解决“厚基础、宽口径”的问题，教学所占的学期为前4或5学期；“专业方向段”针对的则是“重素质”问题，教学所占的学期为其他学期，经过系统的分析和研究， 建立了合理的课程体系。“基础平台段”中包括通识课（必修课和选修课）和基础课平台，占总学分的42.5%。“专业方向段”主要包括专业基础课平台、专业课模块（必修课和选修课）和实践教学模块等几部分，占总学分的57.5%。

“基础平台段”中的通识课主要是培养和提高学生的政治修养、思想品德修养、人文素质和法制观念， 增强学生的爱国热情、事业心和责任感等，占总学分的28.4%；基础课平台包括高等数学、线性代数、概率论与数理统计、大学物理及大学物理实验，占总学分的14.1%。

“专业方向段”中专业基础课平台包括“画法几何”、“机械工程材料”、“电工电子学”、“机械制图”、“理论力学”、“材料力学”、“互换性c测量技术”、“机械制造基础”、“机械原理”、“机械设计”、“液压与气动”等课程，占总学分的21.9%。专业课模块包括必修课和选修课两大模块，其中必修课包括“金属切削原理及刀具”、“工程测试技术”、“机械制造工艺学”、“单片机与接口技术”、“机械工程控制基础”、“机床数控技术”等课程，占总学分的9.7%；选修课包括“可编程序控制器（PLC）”、“数控原理与系统”、“数控加工技术实践及仿真”、“数控机床故障诊断”、“伺服系统”、“机床电器控制”、“先进制造技术”、“机械 CAD/CAM”和“工业企业管理”等课程，占总学分的5.3%。实践教学模块包括入学教育、军训及军事理论、金工实习、机械原理课程设计、机械设计课程设计、金属切削刀具课程设计、机械制造工艺课程设计、数控加工工艺课程设计、数控编程与操作实训、工艺实习、毕业设计等教学环节，周数43周，学分为33分，占总学分的20.6%。

三、实施成效

黑龙江八一农垦大学机械设计制造及其自动化专业是从2009年开始尝试分方向教学，经过6年多的不断探索与实践，改革初步取得成效，学生的综合成绩都较以往有较大提高，实际动手能力、创新能力都得到了提升。但是，在改革实施过程中也遇到了一些问题，例如改革思路不够大胆，局限于现有教学的“小打小闹”；师资力量有待提高；部分课程需要进一步优化，还存在因人设课的现象；实践环节需要继续加强；教学组织管理有些混乱；学生学习主观能动性需要提高；等等。这些问题的存在都限制了分方向教学模式的改革与实施，亟须解决[5]。

综上所述，黑龙江八一农垦大学在机械设计制造及其自动化专业实行分方向教学，取得了一定的成效，同时也遇到了一些问题，这说明了教学改革的进行绝不是一项短期可以完成的任务，而是教学战线上的一项长期任务，任重而道远，只有充分认识到这一点，坚持不懈地开展分方向教学模式，才能够提升教学质量，优化学科教学内容及课程体系结构，深化人才培养模式，提高学生素质，拓宽学生就业方向，培养出机械制造行业优秀的技术人才。

参考文献：

[1]董晓威，金中波，刘天祥.机床数控技术课程教学改革的 研究与探索[J].黑龙江教育：高教研究与评估，2012，（4）.

[2]蒋强，米林，冯文杰等.地方高等院校机械设计制造及其 自动化专业建设探讨[J].教育教学论坛，2011，（18）.

篇9

中图分类号：G718 文献标识码： C 文章编号：1672-1578（2013）09-0245-01

1 前言

随着我国经济的发展，也带动了我国科技的迅速发展，这就使我国从原来的机械大国逐步转变成为了机械强国，但是从目前高等院校的人才培养模式来看，仍然存在着很多问题，具体表现在虽然每年毕业生的人数都在不断增加，但是个人素质却没有显著提高，很难达到企业的要求。追溯这个原因，主要体现在大部分高校在现阶段的教育仅仅是注重单纯的给学生传授专业方面的知识，但是却忽视了培养学生的个人能力、综合能力以及创新意识。高校应该尽快完成对教学模式和教学体系的调整与改革，不仅重视理论的培养，还更应该做好学生实践能力的培养工作。

2 当前的人才培养目标与定位

由于当今科学技术的迅速发展，使得传统机械方面的学科和人文科学、材料以及信息等方面的其他专业的边界变得越来越模糊，几个专业之间的联系也变得越来越紧密。因此，机械设计制造及其自动化专业为了适应新形势教学要求的需要，就需要对该专业的人才培养模式做出全面的改革。第一，改革的目的主要是为了给一些事业单位及企业提供具有高素质的人才，以满足现代社会对于人才的能力、个人素养以及专业知识等方面日益增长的需求。在人才类型上主要可以分成工程应用型以及工程研究型两类，这两种类型的人才在培养时所需要的专业知识、操作能力以及个人素质的方式既有共同点也有区别。第二，为了满足新时代下的现代化需求，应该培养出德智体美劳各个方面全面发展，具备专业的基础知识、基本技能以及创新能力的优秀人才，这样才能够满足制造行业一线生产的要求。第三，在现代化的培养目标中，能够充分地体现出当今社会的发展与社会的进步。培养的人才主要应该具备机电结合与工程应用两个方面的特征，人才培养视为了服务制造行业的一线生产；其业务范围具体规定了需要设计制造、管理销售和技术运用及改造等方面的人才。而在该专业的人才培养目标中，并不包含开发型人才。

3 人才培养结构的基本框架

当前该专业的应用型人才培养框架大致可以概括为以下几点：以工程应用为一条主线；以机与电为两根支柱；以设计、制造、测控和传动三个方面为三个模块；以数学物理、人文科学、计算机技术、外语四个方面为四块基石；以专业技术、工程素质、人文修养、道德品质、身心健康五个方面为五种素质。

4 应用型人才培养的主要措施

4.1加强高校师资队伍建设

要想实现教学改革，高校就需要建立起一支具有高素质、专兼结合的已经优化配置的师资队伍。在一所高校中，师资队伍的教学质量、学术水平以及具体实践能力，都会直接影响到学生的水平和质量。首先，需要对该专业的专职教师进行培训，提高基础课教师对专业课的了解，掌握该课程的基础理论与实际应用的技能；使专业课教师明确教学的目标和方向，充分了解专业发展的动态与前言的信息，学习最新的加工工艺，从而保证学生能够学到更好的机械制造技能。

4.2加强高校实验基地建设

高校应该加大对机械制造实验室的投资力度，提高实验室的硬件条件与软件设施。与此同时，还需要修建一些机械拆装实验室，为学生提供机械拆装的设备，使该装业的学生能够通过对这些机械设备的拆装与测绘等技术提高自己的专业技能，之后还需要学生通过三维软件对这些机械拆装的部件做好建模，这样就能够进一步强化学生对于这些机械拆装结构、原理等的掌握。

除此之外，学校还应该积极联系校外的实习基地，组织学生去实习基地参观、实习。在这个基础上们不仅能够提高教师的实践能力与科研能力，还能够实现真正的资源共享与优势互补，是高校都能共同进步。

4.3加强高校学风制度建设

高校不仅需要抓好教学的质量，还需要规范教学过程，要同时充分调动教师与学生的积极性。教师应该做好理论教学与课堂教学，同时还不应该忽视学生的课余时间。可以在学校成立与该专业相关的协会，为学生在课余时间提供学生与实践的场所，而教师也应该积极参与到实训中，给学生做出及时、专业、正确的指导。该实训基地应该全天为学生开放，避免挫伤学生的学习积极性。通过课下的实践，既能够提高教师的教学水平与实践技能，还能够培养学生的动手能力与实践能力。

5 结语

总而言之，在新的时代要求下，国内的各大高校都应该积极研究、探索并改革当前对机械设计制造及其自动化专业的人才培养策略，高校应该转变教育的思想，进一步明确高校培养人才的目的与特色，从而为今后提供高质量的应用型人才做好保证。

参考文献：

[1]明哲.基于数控技术的机械设计制造及其自动化专业应用型本科人才培养模式的研究与实践[J].制造业自动化，2012，03.

篇10

生产实习是本科教学体系和实施素质教育的重要组成部分，对于机械设计制造及其自动化专业的学生来说，生产实习尤为重要，它能将专业基础知识与生产加工实际相结合，有利于学生对这些知识的掌握；同时可以使学生对企业现场生产流程和工艺有所了解，锻炼了学生适应现场的能力，熟悉各类机床和加工中心，检测设备，对以后其他课程的学习也是一个帮助。它是培养学生实际操作能力、分析解决问题能力的有效途径，是理论教学的继续、深化和检验。随着我国制造业的发展，企业需要更多具有实践能力和创新能力的人才，加强生产实习教学环节的改革，提高实习效果，将提高学生的就业竞争力，为企业输送高质量的人才。

结合我校机械设计制造及其自动化专业的实际，根据现有生产实习中存在的问题，对如何提高学生实践和创新能力进行讨论。

1 机械设计制造及其自动化专业生产实习存在的问题

1.1 实习基地投入严重不足

随着市场经济的到来，国有企业不再承担计划经济体制下安排大学生实习的义务；另外，由于人才市场日趋成熟，企业可以通过各种招聘机构及网络招聘人才，无需通过实习来发现和留用人才，很多企业不愿再接收大批学生去实习。某些大型国企虽然愿意接受实习生，但其经济效益不理想，生产开工不足，学生只能看到静止不动的设备，难以看到生产加工的动态过程，设备普遍比较陈旧，工艺比较落后，学生很难了解到先进制造技术和工艺，影响了学生实践能力、创新能力的提高。

1.2 由于企业技术保密、安全管理等原因，学生难以通过生产实习提高动手能力

由于计算机和先进制造技术的引进，多数实习厂家在生产中实现了自动化控制，生产现场的工作人员很少，车间内采用全自动化操作且工作人员均经过严格的操作培训，而学生达不到现场工作人员的要求，在实习时不可能进行实际操作。此外由于企业的技术保密意识越来越强，学生要在一个企业待两天以上、要看生产用图、要抄工艺卡、要观摩先进制造装备和工艺，变得越来越困难，使生产实习效果大打折扣。另外有些加工过程比较危险，考虑到学生的安全，绝对不允许学生进行实际的生产操作，从而减少了学生动手能力的机会。

1.3 生产实习经费短缺，难以应付实习的正常开支

本专业先后在衡阳、洛阳、上海、株洲、桂林等地的厂矿企业建立了长期稳定的校外实习基地，但由于交通、住宿费用上涨，只能采取就近原则。近几年，校外的实习基地主要是桂林，为保证学生人身安全，都是租用公交车。实习经费紧张，已成为生产实习的主要瓶颈，难以在校外实习基地保质保量地完成生产实习任务，严重影响了生产实习的质量。

基于上述情况，如何调动实习基地参与实习的积极性，充分利用实习基地的资源，争取实习基地的支持与经费来源，利用有限的实习时间，培养和锻炼学生的实践能力、创新能力，是摆在我们面前的现实问题。

2 生产实习中提高学生实践和创新能力的方法与途径

2.1 以人才培养为核心，进一步拓宽与实习基地的合作领域

在本科生培养及企业员工培训方面开展更为广泛、深入的合作，一方面利用学校人才优势为企业提供技术革新、技术改造等支持，另一方面利用企业的资源及设备优势，为学生提供实习、实训基地，并激励学生“工学并举”，进行创新实践。

2.1.1 利用实习基地的资源及设备优势，激励学生进行创新实践，培养学生的创新能力

生产实习在机械设计制造及其自动化专业安排在第六个学期末，这个阶段学生已经掌握了一定的专业知识，对学生加以引导，将是学生创新实践的好时机。在此阶段，合理利用实习基地的资源及设备优势，可以为学生提供一个良好的创新实践平台，我们的主要措施为：

（1）将实习基地作为学生的创新实践平台，让学生参与各类科研合作项目

例如在衡阳有色冶金机械总厂，做毕业设计的学生和指导教师之间签订了协商性学习协定，结合厂校科研合作项目和湖南省教育厅科研项目，利用5kW横流二氧化碳气体激光器与多轴连动数控激光加工系统，开展复杂齿轮刀具的激光强化、梳齿刀设计与制造通用技术支持系统的研究学习计划，最后以毕业设计评分标准对协商性课程计划的学习结果进行评价。学生对于生产实习、毕业实习等均产生了浓厚的兴趣；课程设计、毕业设计的实战性、研究类课题比例较以往有所提高，设计水平也有了大幅度的提升。

（2）将大学生创新设计大赛与生产实习有效结合

我院加强大学生创新工作一直在努力开展，学院特别重视学生创新能力的培养，并且积极参与学校与全国三维数字化创新设计大赛和大学生机械创新设计大赛，2010年在刘永霞老师的指导下，作品“3D深沟球轴承装配机”获得南华大学二等奖。在2010湖南省第四届大学生机械创新设计大赛中，在指导教师麻胜荣的带领下，作品“电缆破冰机”获得一等奖；李岚老师指导的作品“液压减速高楼逃生装置”获得二等奖。共获得二等奖4项，三等奖3项，优胜奖2项。这些成果的获得离不开实习基地的大力支持。

2.1.2 开设数控加工编程与操作、CAD/CAM等系列培训班，促进学校与企业之间的技术交流

我院作为国家制造业信息化三维CAD教育培训基地，面向企业和在校学生招收学生，开设数控加工编程与操作、CAD/CAM，有限元Ansys 等系列培训班，让企业员工和在校学生同堂学习、交流，共同提高。截至目前，已累计开办6期，毕业学生400余人，大多数获得了省劳动厅颁发的数控技术职业技能鉴定证书，解决了企事业单位数控人才短缺的问题，加强了与企业的产学研合作，解决了企业关键技术问题，也锻炼和增强了教师的工程实践能力，从而取得了意想不到的教学效果、育人效果和社会经济效益。

2.2 研制一套涵盖主要实习基地加工设备和加工工艺的课件，拓宽知识，培养学生的创新思维能力

当今社会已进入信息化时代，科学技术迅猛发展，知识更新快。本课题组根据收集到的实习基地加工设备和工艺资料，结合先进的加工技术和生产设备，编制一套适合本专业学生、涵盖主要生产实习基地加工设备和工艺的课件，课件主要内容如图1所示。通过观看课件和请厂家专业技术人员讲解，让学生学会分析、综合、归纳、演绎、比较、判断、推理等思维方法，促进学生创新思维能力的发展，为生产实习提供铺垫。

2.3 以人才培养为中心，以科技创新为动力，以科研促进教学，重视培养，学生创新能力

在实习过程中我们根据生产实习基地不同厂家的设备和产品，在实习安排上侧重点不同，例如接受我校学生实习的一家专业化生产柴油汽车高压喷油泵总成、铝铸件、出口件的中外合资企业，该公司铝铸件产品主要为轿车发动机配件，出口件产品主要为美国康明斯公司等全球知名跨国企业配套，该厂的数控加工设备较多，所以在实习的过程中，我们重点在数控加工设备上，由数控教师现场结合设备和产品进行讲解。此外，由于该厂的产品主要是汽车高压喷油泵，毛坯为铝铸件，所以铸造设备及工艺过程也是实习的重点。通过深入了解电控单体泵泵体从下料到最终成品的过程，进而对热处理工艺的挤压珩磨工艺原理、铸造种类、铸造工艺3个基本部分，铸造生产经常要用的材料，铸造生产与其他工艺不同的特点，油泵的工作原理及主要结构等进行全方位了解。在实习过程中，各小组之间定期或不定期地进行经验总结与交流，遇到现场实际问题时，学生先进行讨论，然后请技术人员进行详细讲解。

3 结束语

生产实习对于提高机械设计制造及其自动化专业学生的专业素质及理论联系实际的能力和创新能力具有十分重要的意义。因此，我们需要加强与实习基地的合作与技术交流，将实习基地作为学生创新实践的平台。另外，研制一套涵盖主要实习基地加工设备和加工工艺的课件，拓宽学生知识面，最终形成以人才培养为中心，以科技创新为动力，以科研促进教学，进而提高学生创新能力的教学模式。

参考文献

[1] 刘素心.创新实验教学，培养创新人才[J].天津市财贸管理干部学院学报，2007，9（3）：37-38.

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机械制造是制造业的重要组成部分，其作为国民经济各个技术部门的基础装备，对于调整并完善中国的工业体系具有重要的作用。处于技术创新时代的今天，工业企业要获得长足发展，就要对于机械设计制造及其自动化技术进行深入而系统地研究，以不断地扩展其应用领域，提高其应用价值。长期以来，中国在该项领域研究中获得了一定的成绩，但是相比较于工业发展国家，中国在机械自动化领域中的研究还相对薄弱。对于中国的机械设计制造及其自动化的未来发展趋势进行探究成为了重点研究课题。

1 现代分析机械设计制造及自动化技术浅析

作为传统工科专业中重要的一种，机械设计制造对于国家经济发展与技术发展有着重要的意义，并且机械设计制造的技术也在不断的发展当中。但是，随着外界经济环境的快速发展，机械设计制造技术水平也面临着新的挑战和压力。传统机械设计制造技术存在着一定的缺陷和不足，不能更好的适应现代工业水平的发展需求。自动化技术是近年来随着技术不断发展而出现的新技术，是现代科学技术的结晶，是基于传统技术的发展，并且广泛的应用在机械设计制造过程中。自动化技术的应用，对于机械设备产品的自身价值提供了更多的价值。机械产品融入自动化技术，通过信息处理和交互，实现了更多的功能，突破了传统机械设备的技术水平限制。机械设计制造与自动化技术的同步发展和相互交融，提高了机械产品的使用效率和安全性，对于提高生产力有着至关重要的意义。

自动化技术是以计算机技术、信息技术为主要内容，并且融合其他学科来渗透和发展的，是一门综合性学科专业。自动化技术的应用，对于传统机械设计制造行业造成了深远的影响，并且赋予机械设计制造行业了很多新的内容与定义。例如，在机械制造行业生产过程中，需要对于制造过程的工艺进行严格的控制，并且有着高度的变量精确性要求。自动化技术的应用，通过电子信息技术，达到了对工艺变量的精确控制，实现了高效的无人化管理，降低生产成本，提高生产效率。

2 分析机械设计制造及自动化技术发展

现阶段，我国机械设计制造及自动化专业技术正处于一个飞速发展的阶段，并且也取得了一系列的相关研究成果。但是，与其他国际社会上的发达国家专业水平相比，还存在一定的差距。机械设计制造及自动化技术的发展方向从现代社会的发展趋势来看，大体可分为网络信息化、智能化、模块化、绿色化与生活化的趋势，下面笔者就这几个技术发展的趋势方向进行分析。

第一，信息网络化发展。信息网络技术已经成为现代社会的一个重要技术，并且对于各行各业都带来了深入的影响。机械设计制造及自动化技术也受到信息网络技术的影响，其专业深度与广度得到了大幅度的提升。很多基于信息网络技术的新技术应用于自动化技术当中，使得很多远程监控、信息交互等都得到了实现。例如，在企业生产机械设备的过程中，通过远程监控，可以使管理者实时的掌握企业生产情况，并且对于设备生产状态进行控制和调整，提高了对生产过程的控制能力。与此同时，在企业生产的过程中，自动化技术与信息网络技术相结合，实现了不同生产部门之间的信息交流与共享，更好的提高了不同生产部门之间的配合程度，有效的提高了生产质量和生产效率，是现代机械制造行业生产力发展的不可或缺的重要动力之一。

第二，智能化与模块化发展。智能化是一个重要的标准，是区别传统机械与现代机械的一个重要指标。智能化是机械产品的发展目标，是提高机械产品自身适应现代生产与社会需求的重要前提。通过智能化技术的应用，可以更好的拓展机械设备的应用范围。模块化是现代社会生产中一个重要的思想，通过模块化思维的推广，使得机械产品从研发到使用的效率都得到了大幅度的提高，标准化建设成为可能，有效的促进了机械制造业的规范、标准的发展。

第三，绿色化与生活化发展。现代社会的一个重要发展理念就是可持续化，持续发展是保证人类长远生存的关键。机械产品的研究与生产，其根本目的是为了促进社会发展，为人们营造舒适的生活环境。机械设计制造及自动化技术的发展必须以绿色化为根本目标。通过环保技术的应用，提高机械产品的循环利用，进而为后续生产降低成本。机械产品应该与人类的生活进行深入的融合，并且体现出机械制造业的技术密集和知识密集的特点。机械设计制造及自动化技术融入生活的一个重要特点就是，农业生产、办公、居住等多方面的内容都实现了自动化，为人类生活带来了极大的便利。

3 结束语

机械自动化方便了机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理等方方面面，作为工业技术的一个门类，它值得我们投入一定的精力去了解、认识。或许我们以后不会从事这方面的工作，但是了解机械设计制作自动化技术之后，我们才能更加坚定的支持它的发展。现在我国的任何企业都离不开机械的设计与制作，而机械设计制作自动化也跟我们的生活密切相关，这是不容否认的。希望，在未来不但是国家企业重视机械设计制作自动化技术，而且更多的人能为其发展投入自己的精力。

参考文献

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1.机械设计制造及其自动化的概述

机械设计制造是严重各种工业机械设备及机电产品从设计、制造、运行控制到生产过程的一门综合性学科。在经济、科技飞速发展的时代里，对机械设计制造要求也来越高，尤其是在机械制造行业规模化发展的当下，传统机械设计制造已经逐渐暴露出它的弊端，而要想推动机械设计制造行业的更好发展，就应当认识到机械自动化的优越性。机械设计制造自动化是科技发展的产物，以科技为依托，可以提高机械制造效率，保证机械设备的稳定性，节省机械制造成本，提高经济效益。

2.械设计制造及其自动化的设计原则

机械设计制造及其自动化是集计算机科学、信息技术等为一体，在智能化、模块化、微型化设计原则基础上形成的新型设计制造形式，可以全面解决现代生产过程中的各项问题，是当前工业及工程中不可或缺的关键部分。为进一步提升机械设计制造及其自动化应用效益，其设计的过程中人员需要把握好：

（1）设计与机械功能需求相匹配。机械设计制造及其自动化设计的目的就是为了满足机械设备功能需求，使其能够在工业或工程中发挥其作用，形成高质量高、高效益机械设备体系，从根本上提升工业或工程的经济效益。为此，设计过程中必须要保证机械设计制造及其自动化设计内容、设计重点、设计核心与机械设备功能需求相协调，能够从全方位满足机械设备功能需求，这样才能够实现机械设备应用效益的最大化，为我国工业或工程发展奠定良好的基础。

（2）设计需注重全面创新。机械设计制造及其自动化与其他机械制造理论存在一定的差异，其要求在智能化、自动化、信息化技术基础上不断创新和改善，以保证机械设备生产和制造效益的最大化。为此，机械设计制造及其自动化设计的过程中必须全面融入创新理念，运用先进技术不断创新，形成针对性设计体系，这样才能够从根本上提升设计效益，使机械设备自动化水平达到新的高度。

（3）设计需做好技术的融合。机械设计制造及其自动化内容较为复杂，在设计工作开展的过程中需做好各项机械设备技术的融合，这样才能够形成科学、全面、系统的设计体系。如常规设计的过程中需要把握好机械能量转化技术、机械信息处理技术、机械智能检测技术等，将其融入到机械设计制造及其自动化设计过程中，为设计工作提供完备的数据体系，从而提升机械设计制造及其自动化设计的科学性、可靠性和有效性。

3.机械设计制造及其自动化的实际应用

3.1在农业领域的应用

在我国农业机械设计制造及其自动化设备方面，推进其精准度发展进程，不仅有利于我国农业生产，还对我国经济建设带来帮助。与发达国家相比，我国农业机械设计制造及其自动化技术起步比较晚，在技术水平以及设备精准度上存在一定的差异。目前，我国农业精准度建设主要集中在农业节水、节肥等方面，例如在农业节水方面，通过精准的技术，实现农业灌溉上的节水，以达到节约水资源的目的。我国农业不仅在该方面实施精准化，还需要在农业机械设计制造及其自动化建设方面实现精准化。

首先，在学习国外先进技术基础上，集中农业发展科研力量，对我国农业设备现状进行充分了解，以科技为依托，在技术上将农业机械自动化设备进行完善，并推进农业机械设备精准化进程；其次，发展农业机械设备需要以科技为依托，优化农业机械自动化建设，例如农业机器人的研发，有效降低了农耕劳动力，进而实现农业生产科技化。

3.2在集成虚拟化技术领域的应用

机械设计制造及其自动化技术在机械电子集成电路中的应用，促进了电子设备有效控制。基于机械设计制造及其自动化技术的电子集成技术，其最大的特点，就是能够通过机械设备，将电力系统中的控制电路、驱动电路以及功率电路集成在一起，但是在一个系统中将这些不同的线路集成在一起，并非能够提升电力系统的功能，严重的情况有可能为电力线路管理与维护带来困扰。近年来，在机械设计制造及其自动化技术下，研发出一种插卡式的集成技术，该种集成技术将控制电路放置在系统的外部，通过插卡的方式与集成电路进行连接。该种技术应用比较广泛，例如插卡开关的使用。插卡式的结构，存在很多优势，能够有效避免封装元件数量大等问题，又有效的避免了控制电路与模块一体化的问题。

3.3工业领域的应用

第一，在Pro/NC数据库中存放各项环境参数，这些参数分别为数控零件技术要求、几何图形、尺寸和器件在工艺上的要求等。最后确定在数控加工中的器件加工路线和器件加工工艺参数，并且确定辅助功能参数。按照数控机床原始的加工代码来驱动数控机床进行器件加工。

第二，在Pro/E的数控加工中，过程必须遵循规定的加工工艺步骤来设计加工轨迹。在实际的加工逻辑中，数控程序流程与加工思路是一致的。在这一过程中，可以设计数控切割中刀具的具体参数，可以依照需要设计适合的刀具进行数控加工，加工系统通过对工艺数据计算出刀具的切割轨迹，并且最后生成CL文件。

4.机械设计制造及其自动化发展趋势

4.1智能化的发展方向

机械设计制造的智能化发展在以往看来，可能很难实现。但是随着科学技术的发展，尤其是现代信息技术的发展，手机的智能化，电脑的智能化，电视的智能化、智能机器人等等都已经实现，机械设计制造的智能化也必将成为现实。机械设计制造的智能化发展与自动化的结合，主要是通过计算机程序的设定，通过类似人工智能的程序，让机械设备能够自动智能的对信息数据以及问题进行分析处理，不再需要人为的操控，并且可以自动解决故障，从而让机械生产真正的实现自动化。

4.2W络化的发展方向

传统的机械设计制造主要是利用纸质图纸进行设计和制造，这种方法不仅需要大量的资源，而且无法保证无人工误差。因此，机械设计制造及其自动化的发展将会结合计算机技术和网络技术，对传统的设计制造进行改善，利用计算机的操作软件进行图纸的设计和分析，在发现问题之后利用计算机进行纠正，最后投入制造。与计算机技术的结合，可以利用其智能化的优势降低人工设计的误差，提高设计效率而且利于保存。

4.3绿色化的发展方向

随着经济的发展和现代社会的高度进步，生态环保，绿色节约理念不断被提出，在这种理念下，机械制造企业必须要肩负起保护环境，节约能源的重要使命，在机械设计制造中遵循绿色的理念，坚持绿色设计。在机械产品制造的过程中，要以对环境的影响为核心，兼顾产品功能，也就是说既要具备产品功能，又不能对周围的环境造成不利的影响。绿色环保、节能减排、可持续性发展是未来的发展趋势，也将是机械制造行业的主流方向，对提高企业的社会效益和企业竞争能力具有重要的意义。

4.4数字化技术的应用

将生产所需的图像、声音等信息转换为数字信息的技术即为数字化，其在机械自动化中的应用有助于系统完成数据分析及处理工作，进而可实现系统对产品的模拟，产品制造由此完成。随着人们对数字化技术的重视及广泛应用，其将会使产品的设计更加精准化，产品生产过程也将更加简洁化。

4.5科技化发展

就现阶段而言，我国机械自动化的发展已经逐步实现了对生产过程的系统化操控，但其科技化发展仍需得到进一步完善，表现较为突出的是机械制造业中的遥控技术。就现阶段而言，我国机械自动化中的技术监控和遥感技术发展水平还不高，其未来发展对于生产环节问题的有效解决具有重大意义。

结束语：机械设计制造及其自动化凭借自身优势已成为机械设计制造行业的重要技术组成部分。对此，我们一定要对其特点及优势加以分析，并在此基础上探究其发展趋势，在不断完善机械自动化的同时促进机械制造行业的健康发展。

参考文献

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