机械工程设计及其自动化
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机械工程设计及其自动化范文第1篇
关键词：机械设备；电气工程；自动化技术
现代化机械设备的特征就是自动化，电气工程自动化技术可以让机械设备得以自动化运行和控制，且能够提升机械设备的整体稳定性，从而提高机械设备的生产效率。电气工程自动化技术的应用是一项系统性工程，要在机械设备的实际生产得以充分应用，首先应找到电气工程自动化技术在实际生产中应用的切入口，形成电气工程自动化技术在实际生产中的应用体系，在确保机械设备自动化、工业化、功能化发展的层次上，使电气工程自动化技术在生产制造和其他应用领域能够实现较大的提升[1]。
一、电气工程及其自动化介绍概述
电气工程及其自动化的触角伸向各行各业，小到一个开关的设计，大到宇航飞机的研究，都有它的身影。电气工程有关的系统运行、自动控制、电力电子技术、信息处理、试验技术、研制开发、经济管理以及电子与计算机技术应用等领域中起到关键性作用。
二、当前机械设备电气工程自动化技术的应用
（一）在刀具生产领域的应用
刀具对我们来说并不陌生，我们在日常生产生活过程中都可以接触到刀具，而对于一些大型的、精确度高的刀具在生产过程中并不是那么容易的，从原材料选购到锻造再到成型，往往需要经过几十道甚至几百道生产工序，其中任何一个环节出现问题后，都会对刀具质量产生严重影响[2]。在刀具生产加工过程中，通过积极应用机械设备电气工程自动化技术可以很好的实现刀具从生产到最后使用整个过程中刀具质量。机械设备在生产过程中，都会结合用户对机械产品性能、品质等方面的不同需求而选择不同的电气自动化技术，大大提高了生产效率，并且保证了所生产出来的机械设备具有更好的适用性。
（二）在信息流中的应用
在机械设备电气工程自动化技术体系中，计算机系统作为信息制造的重要组成部分，是CAM技术和CAD技术应用外在硬件设备，在机械生产加工过程中，通过应用CAPP技术不仅能够对生产工艺进行全面的优化，而且增强编程效率，让生产工艺更加标准。从数和管理角度分析，数据管理是机械设计制造和跟踪需求的信息和数据，并且可以结合相关数据信息对整个生产系统进行全面优化改造。在这个过程开展过程中，PDM数据管理系统能够将相应的数据信息和产品进行有效的联系，对产品的主要文件、产品功能设置、产品生产成本以及和产品生产、加工相关的生产程序、运行指标和结构体系等进行全面处理分析。在PDM数据管理系统中涵盖了所有数据。
（三）在开采机械设备中的应用
煤矿生产所需机械设备种类繁多，且不同系统所需设备各不相同，对技术要求也不相同。在大型开采机械设备使用过程中，人们为提高操作人员的安全性往往会采取在机械设备中增设电力自动化驱动装置的方法，虽然这种方法会在一定程度上缩小设备空间、增加设备载重，但却能够达到良好的保护效果。然而，由于我国大型开采机械设备电气自动化水平现阶段仍与国际水平存在较大一段差距，这使得国内中小型开采机械设备的电气自动化水平仍处于发展的中期阶段，目前在牵引方面仍以液压方式为主，而对于电气自动化技术的应用尚为尝试阶段，即中小型开采机械设备对于电气自动化技术的应用还有待提高。
（四）在数控机床方面的应用
目前，机床设备拥有很多的电机驱动系统，而这些电机一般都是横向布置的。随着科学技术的不断进步和生产需求能力的不断扩大，为适应发展，装机容量也在不断地加大。目前，市场上采用的办法是增加一个交流牵引电机，交流牵引电机可以有效的提高设备的生产效率，又还能使设备的运行更加安全和稳定。这种电机同时也减少了机械设备维修的频率，因此得到了很多机床生产企业的青睐。而现代计算机技术是控制自动化设备的核心技术，同时增加一些自动传感技术和自动诊断技术等辅助技术，让机床的设备更加智能化、自动化。这样，数控机床最具备了多种优点，比如效率高、稳定性能好、精确率高等等。除了数控机床，一些输送设备也不断地朝着智能化、自动化的方向前进。
（五）在运输机械设备中的应用
自改革开放以来，我国运输业得到了飞速发展，种类和数量都增长迅速，所以运输的速度效率、数量显得尤为重要，大型的运输机械设备应运而生。大型的运输机械设备的使用既节省了人力和财力，又很大程度上地提高了运输的效率，运输数量得到了质的飞跃，运输周期明显缩短，大大方便了人民的日常生活和工作。由于科技的进步，人类之间的联系日益紧密，人们对于运输的需求不断的增加，对运输时间和效率需求显得日益迫切。为满足人类的需求，传统的运输方式必须有所突破。电气工程自动化在运输机械的设备上的应用使这一突破能够实现。计算机的远程智能化、自动化控制和运行大大提高机械的运输性能。电气工程自动化技术与大型机械设备运输技术的完美结合，就使用了监控技术、综合技术、数字技术和DCS结构等很多目前已应用非常广泛的技术，运输的全过程实现现代化、自动化以及智能化等多种功能。极大地提高了运输的效率、缩短了运输周期，使物品的流通时间大大缩短。这也为运输行业在各个相关领域的发展奠定了扎实基础。
三、机械设备电气工程自动化技术的主要影响因素
（一）物理科学和电气自动化更加紧密的联系
20世纪中后期电气工程的发展得到了极大的推动。由于大规模集成电路制造技术的发展及三极管的发明使固体电子学得到较大发展，电气自动化与物理科学间技术的的紧密联系、以及技术上的交叉成为以后机械设备电气自动化发展的的关键因素，而且将会拓展到其他的技术领域。
（二）信息技术的影响
现代信息技术又称为现代电子信息技术，是建立在现代电子技术基础上的，主要包括计算机技术、现代通信技术及终端接口技术。现代信息技术的基石是电子技术，特别是微电子技术。现代信息技术扩展和延伸了人的信息功能，人类信息的交流和传播在时间和空间上大大缩短。现代信息技术已经成为应用于社会经济生活各个领域的信息应用技术。电气自动化中，众多学科领域的持续技术创新很大程度上决定了信息技术的发展。反过来说，信息技术的进步又为电气自动化领域内技术创新提供了更为先进的基础。所以说信息技术与电气自动化的发展相互影响，对电器自动化的影响是决定性的。
四、提高机械设备自动化水平的对策
在引进西方先进电气自动化设备与技术时，我们不能一味的照搬和模仿，而应该进行积极自主创新，发展适合我国机械设备应用、具有我国特色的电气自动化技术。技术开发与创新离不开人才资源的投入，我国应加大对电气自动化专业技术人才培养的财政投入力度，加强自动化专业人才培养，尤其是创新类人才。在实际培养过程中，注重理论知识与实践相结合，通过经常开展实践活动和项目实习来提高人才的实践操作能力，帮助学生积累经验，促进人才全面发展。通过优惠政策鼓励与大力支持人才自主创新，切实提高我国机械设备电气自动化技术水平。
五、结语
机械设备电气工程自动化对于人类正常的生产生活有着非比寻常的意义，在这种情况下，我国应该加强对机械设备电气工程自动化技术的应用，大胆引进发达国家的技术，结合国情，走出一条只属于中国的机械设备电气工程自动化的道路，保证我国机械制造行业可以高速、平稳地发展。
参考文献：
[1]田坤，王焕秋.机械设备电气工程自动化技术的应用研究[J].中小企业管理与科技（中旬刊），2015，08：224.
[2]戴思蒙.电气工程中自动化技术的专业研究[J].电子技术与软件工程.2016（21）.
机械工程设计及其自动化范文第2篇
我国机械自动化要想实现持续性发展不但要具备较高的起点及时引进世界先进技术，而且也要兼顾那些投入只需少量投入但可以取得较高收益的技术，做到全面衡量、合理应用，根据我国的实际情况，及时引入最为适宜的机械自动化生产技术才能实现制造业的持续性发展，才能为国家创造更好的经济效益。
关键词：
机械设计；自动化；发展方向
经济的快速发展，人们的需求变得越来越多。全球经济一体化的发展进程中，为了追求企业效益，企业不再沿用传统的设计技术完成机械制造业输出，传统的机械制造业设计已经不能满足机械制造业的进步和需求。人们开始研究自动化控制系统的升级改造问题，满足日益增长的生产需要。保证生产安全和生产质量。带动积极地发展，带动社会的发展。
1机械制造设计及其自动化的复合设计内容原则
1.1满足对机器的功能要求
基于二十世纪九十年代国际装备机构学术组织及相关机构做出的这样的概念界定：机电联体型是高端机械装备、电子程序调控及系统思维理论在机械产品结构设计及制作环节中的紧密融合，所以不论哪一类社会产品的问世均是给社会上人们生活中的某类需求而研发和制作的，均都具备相应的某项基本效能。
1.2加强创新与完善
按照机械制造设计及其自动化系统或产品的主功能不同，可以将其系统与产品进行分类处理。①根据物料的加工与运输为主。输入的信息、能量与物质在加工处理之后，输出改变了形态与位置的物质产品或系统，也就是加工机械设备，比如各种轻工机械、印刷机械、纺织机械、起重机械、食品加工机械、交通运输机械、机床等。②以机械能量为主，将信息与能量进行输入处理，同时输出具有不同能量的产品或系统，这就是动力机械，比如内燃机、水轮机、电动机等。③以处理信息为主，将能量与信息进行输入处理，主要输出某种声音、文字、图像、数据等产品信息，也被称为信息机，主要为传真机、计算机、仪表、仪器等办公机械[1]。除了上述介绍的主功能外，机械制造设计及其自动化系统花具备构造、控制、检测、动力等的内部功能。在制造设计机械自动化产品的时候需要基于以上功能构成原理来进行，以便不断加强创新技术的应用，提高机械产品的自动化水平。
2机械工程设计及自动化特点
传统的机械制造业设计已经不能满足机械制造业的进步和需求，后续维护费用变得越来越高昂。人们开始研究自动化控制系统的升级改造问题，满足日益增长的生产需要，减少维护费用。保证生产安全和生产质量。机械产品自动化能够满足这些要求，能够避免发生故障，有着很好的安全性能，避免发生安全事故，在处理自动故障的问题上有自我分析的功能，能够大大提高生产效率。机械工程自动化能够将根据设计需求对生产的体积有更灵活的应变，这样能够节省大量的资源，减少耗能节约成本，为环保也贡献一份力量[2]。再进行机械工程设计的过程中，技术不再单一，融入了各种技术，功能十分强大，能够满足生产商的各种需求，使用也更加灵活方便。
3机械设计制造当中的自动化技术
自动化技术在当代社会中是一门综合性非常明显的学科，其会涉及到电力电子技术、网络控制技术以及计算计技术，同时和人们的日常生活有着较高的关联性，虽然自动化技术是电气信息领域当中的一个新学科，但是目前自动化技术的应用已经较为全面和广泛，逐渐成为近代社会发展的一种代表，当前在汽车、工业甚至是家居等行业均有所应用。机械设计制造的最终任务便是在满足产品特点以及生产要求的基础之上，将产品按照相应的质量要求或标准顺利的生产出来。在传统的机械设计与制造过程中，几乎所有工作都是由人为直接参与或控制来完成的，不仅会遭受来自于人为错误的影响。还会因为人力劳动本身的局限性导致生产效率与生产质量存在缺陷，最终出错率非常明显，严重阻碍产品高质量生产。
4机械制造设计及其自动化的未来发展方向
4.1机械制造设计及其自动化未来发展的智能化
二十一世纪机械自动化技术发展的关键方向就是智能化，智能化是指基于机器行为的智能描述，也是在基础控制理论前提下，吸收混沌动力学、生理学、模糊数学、计算机科学、运筹学以及人工智能等的新方法与思想，模拟人工智能技术，赋予其自主决策、逻辑思维、判断推理等能力，以便实现更高的机械制造设计及其自动化控制目标。
4.2机械制造设计及其自动化未来发展的网络化
我国信息网络技术的飞速发展与兴起给人们日常生活、教育、军事、政治、工业生产以科学技术等方面都带来了较大的变革，各种网络技术将全球生产与经济连接在一起，而机械制造设计及其自动化产品也需要朝着网络化方向发展，以便提高产品质量的可靠性，实现在全球范围内的生产与畅销。机电一体化是制造行业通用的发展方向，可以简单的理解成为技术的提升以及系统的升级。由电子控制的机械设备，能够借助智能化、自动化技术完成设计与制造流程[3]。从某种层面上而言，机电一体化就是机械设计制造和自动化技术的延伸，所以实现机电一体化是机械设计制造的必然发展趋势。
4.3机械制造设计及其自动化未来发展的绿色环保化
如今我国机械行业的发展虽然给人类提供了舒适的生活，并丰富了物质，但是也提高了资源与能源的消耗，严重污染到了生态环境，所以未来机械制造设计及其自动化也要朝着绿色与环保方向发展，以便顺应时代的发展趋势，来达到人类健康要求与环境特定保护要求，降低对生态环境的破坏与污染。机械自动化产品的绿色设计具有可持续的发展前景。
4.4机械制造设计及其自动化未来发展的微型化
所谓微型化的机械自动化系统就是指尺寸低于一立方米的机械制造设计及其自动化产品，并逐渐朝着纳米级与微米级方向发展。机械自动化的微机产品运动灵活、耗能少并且体积小，在信息、军事以及医疗、生物等方面的应用具有较高优势，因此未来还要结合蚀刻技术、光刻技术等的超精密生产加工技术，以便促进微机机械自动化的健康发展。
5结束语
我国的经济快速发展，对生活中各种需求变得越来越多，人们开始重视施机械制造业设计的发展是一件非常好的事情。在机械制造业化的发展过程中，技术人员要依据现场的实际情况进行研究分析，科学合理遵守施工安全标准，帮助自动化控制系统升级改造的更加完善。我们国家对于自动化控制系统升级改造问题刚刚起步，自动化控制系统升级改造存在很多不足之处，但是科技在发展人们在进步，这些问题总会克服发展的会越来越好。
参考文献：
[1]李知洋.探讨机械设计制造及其自动化的发展方向[J].山东工业技术，2016(3)：39+37.
[2]韦佳.机械设计制造及其自动化的发展方向研究[J].科技资讯，2015，13(8)：224.
机械工程设计及其自动化范文第3篇
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）
机械工程设计及其自动化范文第4篇
关键词：机械自动化；汽车制造；应用优势；发展趋势
1引言
在制造企业中科学技术的应用与发展对于促进制造企业的发展起着非常重要的作用，进入新世纪以来，各个领域都在发生着巨大的变化，而且高科技的应用也越来越广泛。现在在汽车制造行业中也需要不断的对机械自动化技术进行创新和改造，为的是使机械自动化技术更符合现在汽车制造的要求，更满足现在用户对汽车性能的需求，改变以往汽车制造中的自动化技术应用模式，将机械自动化技术与汽车制造产业的生产模式有效的结合在一起，尽量减少人工操作的环节，逐渐实现自动化生产的模式，降低人为因素对汽车生产的影响，提高汽车生产的效率，响应当今高效、快速生产的制造要求。目前，在我国的生产制造过程中，全自动化生产模式的水平还是有一定的局限，但是在汽车制造的市场上，如果不加快机械自动化技术的应用与发展，我国的汽车制造业将面临着非常大的压力，而且在市场上的竞争力也会受到很大的削弱，针对这些问题，必须加强机械自动化在汽车制造中的应用和发展，提高我国汽车制造业的核心竞争力。
2机械自动化在汽车制造中应用的优势
随着机械自动化技术在各个行业中的不断应用给各行业带来的优势也逐渐的体现出来，尤其是机械自动化在制造行业中应用的优势更为突出。机械自动化的应用可以使汽车制造更好的实现自动化操作生产，减少了劳动力，降低了危险事故发生的概率，而且机械自动化技术在汽车生产中应用还可以有效的保障汽车智能化、网络化、环保化的实现[1]，更能满足现在消费者的需求。机械自动化在汽车制造中应用的优势有如下几个方面。
2.1提升生产效率，减少劳动力的投入
机械自动化的应用可以改变传统的生产操作模式，也就是一部分由人为操作的工作改为了机械自动化操作的模式，这样不仅可以有效的提高生产效率，还能减少很多劳动力，降低了生产过程中人为因素带来的影响，而且劳动力的减少，也降低了汽车制造企业人力资源管理的成本，除此之外，工作人员经常在生产过程中出现的错误，也会减少，企业的损耗也就随着减少，最终获得的经济效益就会增加，既节约了生产成本又提高了经济收益，还促进了汽车制造业的快速发展。
2.2提升工人的安全度
在制造业生产的过程中，安全是非常重要的，无论是生产设备的安全还是工作人员的安全都会影响生产效率，所以在汽车生产的过程中保障足够的安全性是非常有必要的。现在，大多数的生产制造行业都已经应用机械自动化技术，尤其是在一些带有危险性的操作工序上，机械自动化技术应用的更是频繁，这样不仅减少对操作人员的危害，还可以有效的提高工作效率。安全问题在生产中一直是工人所担心的问题，实现员工人身安全指数的提升，减少员工的安全隐患，对于企业来说，可以提升企业的吸引力，进而招纳更多优秀的人才，同时，员工的人身安全其实也关乎企业的成本的控制，如果员工真的出现安全事故，不仅会损害企业的名誉，同时企业也会赔偿大量的费用，进而造成经济上的损耗[2]。由此可见，实现机械设计制造及其自动化的发展的重要意义。
2.3实现机械的调整和维修
在没有应用机械自动化技术的生产情况下，无论是对机械设备的检查还是对机械设备进行维修，都是依靠工人来实现操作的，但是在工作的过程中，由于每个工人在故障情况下所具有的承受能力各不相同，所以在检修和检查的过程中出现不负责任或现场处理能力不足的现象时有发生，给汽车制造企业带来了很大的经济损失，而现在，在机械设计制造及其自动化的应用下，针对于故障的检查工作可以通过外部的设备进行调整，以及检查，发现问题以后，相关的机械会在第一时间发出警报信号[3]，这时对应的维修人员便可以立即进行维修，既可以减少损耗的产生，又可以保证大家的人身安全，同时还可以实现工作效率的提升，最重要的是，我们知道，机器和人一样，也是有寿命的，及时的维修工作的开展可以延长机械的使用寿命，进而实现成本的节约，可谓是一举多得。
3机械自动化在汽车制造中的发展趋势
3.1微型化发展的趋势
在我国的汽车制造行业中，虽然我国的机械自动化技术的应用已经取得了一定的成绩，但是由于现在大多数机械设备的体积还是比较大的，尤其是在汽车生产车间中，许多机械自动化的设备是非常大的，这些机械设备一旦被安装好了就很难在移动，这也给一些机械设备的移动或检修造成了困难，所以为了更好地减小这些机械自动化设备的体积，便于生产中根据生产需要来移动，方便机械设备出现故障进行检查，研制生产微型化机械自动化设备是非常有必要的，而且微型化机械设备还可以实现微信电子系统微型自动化的生产和操作，给汽车生产企业带来了很大的便利。
3.2环保化的发展
随着我国环境保护政策的不断深入，各领域的制造业在生产过程中都非常重视保护环境，同样汽车制造业也非常重视环境保护，但是在机械自动化设备应用的过程中仍然会产生一些污染，这些污染不仅包含环境污染还有噪声污染，机械设备在运行的过程中会产生很大的噪音，噪音的存在不仅会给生产车间里面的工人造成健康威胁，也会影响周围的居民，对于机械自动化在汽车制造中的应用应该解决掉这些问题，朝着环保、绿色的方面发展，更好的提高机械自动化技术水平。
3.3智能化发展的趋势
机械设计制造自动化会利用多种科学技术与电子科技结合在一起，从而使自动化生产达到半机械半自动化的生产模式，并利用电子技术扩充自动化机械的功能，建立完善制造结构体系，使生产流程规范化、系统化，从而有效提高生产质量和效率。智能化是当前社会发展的重要方向，智能化制造可将工业生产的过程进行智能控制，通过利用计算机技术设定好的程序与机械生产过程连接起来，从而有效强化生产效率[4]。随着智能技术的发展，我国密集型产业可能会朝着无人化工厂方向发展，以减少生产过程中人为因素的影响，从而推动工业制造行业的发展，相信在汽车制造中，智能化发展和应用一定会越来越广泛的。
4结语
综上所述，在汽车制造行业中加强机械自动化技术的应用和发展对于提高汽车制造业在市场上的核心竞争力有很大的促进作用。现在就是一个高科技的时代，智能化、网络化、自动化技术在我们的生活中随处可见，所以人们对自己的交通工具的要求自然也会倾向于自动化，汽车是居民日常生活中最普遍的交通工具，所以为了满足居民的生活要求，汽车的制造朝着自动化方向发展是必然的趋势，而且在高科技的状态下，生产过程也会趋向于自动化生产模式，毕竟人工操作的效率还是比较低，受到的人为因素和其他外界因素的影响也比较大，而采用自动化生产的模式必然会避免很多因素的影响，也会很大程度的提高汽车生产效率，满足社会上的需求。
参考文献：
[1]盛国亮，孙晓亮，张真.机械设计制造及其自动化的应用研究[J].硅谷.2015（03）.
[2]马权，牛万龙，苗呈旭.机械设计制造及其自动化的应用的探析[J].四川水泥.2016（11）.
[3]郭兴改.机械工程设计及其自动化发展趋势探讨[J].科技展望.2015（15）.
机械工程设计及其自动化范文第5篇
［关键词］机电类专业CDIO卓越工程师教育课程体系培养模式
［中图分类号］G640［文献标识码］A［文章编号］2095-3437（2013）08-0046-03
一、卓越工程师教育与CDIO的关系
“卓越工程师教育培养计划”是国家宏观的培养目标要求，其工作思路是借鉴世界先进国家高等工程教育的成功经验，创建具有中国特色工程教育模式，通过教育和行业、高校和企业的密切合作，以实际工程为背景，以工程技术为主线，着力提高学生的工程意识、工程素质和工程实践能力，培养造就一大批创新能力强、适应企业发展需要的多种类型优秀工程师。CDIO工程教育理念和培养模式注重培养学生系统的工程技术能力，尤其是项目组织、设计、开发和实施能力，以及较强的沟通和协调能力，体现了当今工程教育的国际共识。可见，CDIO人才培养模式和理念与卓越工程师教育培养计划的教育理念是高度一致的，而且CDIO工程教育模式是近年来国际工程教育改革的最新成果，应该作为实现卓越工程师教育培养计划的重要途径，也是加入卓越工程师教育培养计划的基础。
二、机自专业卓越工程师教育培养要求
机械设计制造及其自动化专业是典型的工科机电类专业，培养卓越工程师正是这类专业教育教学所追求的理想目标。根据近年来专业进行CDIO工程教育改革实践取得的经验，开展卓越工程师教育培养模式的探索具有更积极的意义，而且卓越工程师教育对学生的知识、能力和素质的培养要有具体的要求。
1.接受通用知识的基础教育，具有扎实的数学、物理、化学等自然科学基础知识，较强的外语和计算机应用能力，较好的人文、艺术和社会科学基础，初步的经济管理知识。
2.接受专业基础教育，较系统地掌握机械制图、力学、机械设计、电学、机械工程专业基础领域的基本知识和技能。
3.接受专业基本技能训练，掌握本专业必须的零件测绘、力学分析计算、实验、测试、数据分析、文献检索和基本工艺操作等方面的基本实践技能。
4.接受专业知识教育与专业技能训练，具有本专业领域或方向所必需的专业知识，了解专业领域技术标准，相关行业的政策、法律和法规，了解本专业及相关学科前沿及发展趋势。
5.接受工程意识与创新意识的培养与训练，具有综合运用所学理论、分析解决工程实际问题的能力，能够参与生产、并具有基本的运行和维护能力，具有进行产品开发和设计、技术改造与创新的初步能力。
6.获得综合素质的教育与培养，具有较强的交流沟通、环境适应和团队合作的能力，具有较好的组织管理能力，具有良好的质量、环境、职业健康、安全和服务意识，具有应对危机与突发事件的初步能力，以及较高的综合素质和职业道德修养。
三、课程体系改革规划与实践
课程体系改革始终是贯彻CDIO工程教育改革理念，落实人才培养方案的具体保证。
（一）调整两课开设学期，优化课程布局
两课是标示中国特色高等教育的重要课程，共有356学时，16个必修学分，一般集中开设在大学一、二年级，在限制每学期计划学时的要求下，一些基础性课程被迫后延，对学生的工程意识和创新能力培养和训练非常不利。本专业在CDIO工程教育改革实践过程中，多方考察、学习，并与学校主管领导和教务处领导多次研究，做出了调整两课开设学期的重大决定。将两年完成的两课主要教学任务调整为四年完成，即每学年开设一门政治哲学类课程，保证两课四年不断线：大一第一学期开设 “思想道德修养与法律基础”，大二第一学期开设“中国近代史纲要”，大三第一学期开设“基本原理”，大四第一学期开设“思想和中国特色社会主义理论体系概论”。在两课教学过程中，可以通过课程内容的改革，重点教育和培养学生的职业道德和社会责任感。在大三、大四学年开设政治课更有利于准备考研的学生学习和复习，大二调整两课余出的学时由技术基础课来递进填补，优化了课程布局，为学生开展创新训练提供了专业基础，更有利于专业培养目标的实现。
（二）公共基础课程体现工程应用意识
英语课分层次教学，入学即可参加大学四、六级考试，通过者可以进入专业实验室接受工程意识和创新能力训练。
数学课教学内容与方式改革，在讲述数学知识的过程中，启迪学生的数学思维方式，教会应用数学理论进行工程建模的方法，数学中的实例应该以机械工程的具体对象为目标，使学生体会到学以致用的感觉，激发其学习兴趣。
大学物理课教学内容与方式改革，在讲授物理知识的基础上，传授和训练进行物理实验的基本方法、基本技能，训练观察现象与数据分析的能力，为工程实验奠定基础。
（三）技术基础课程培养工程意识
在大一第二学期新增开设机械工程导论课程，介绍机自专业的培养目标、教学计划、学科发展、工程案例，为学生提供一个开发产品、装备和系统的理论知识与工程实践的基本思维框架；勾勒出一个工程师的任务和职责，以及如何应用科学知识来完成这些任务的思维方法；并有意识地引导学生培养必要的个人能力和人际交往能力；进行学为所用的工程意识的启蒙教育。
改革机械制图课程体系，增加三维图形教学内容，将独立开设的零件测绘教学环节融入机械制图理论课的进程中，理论与实践应用综合在一起，同步进行，初步培养学为所用的工程意识。
机械原理和机械设计课程体系改革，将独立开设的机械原理课程设计和机械零件课程设计教学环节调整到对应的理论课学期，将课程设计内容与理论课内容综合在一起，同步进行。在机械原理或机械设计理论课开始之初，将课程设计的任务布置给听课学生，并要求理论课程结束时完成课程设计任务。教师讲授理论课时始终关注课程设计内容，督促和指导学生完成所讲相关内容的课程设计任务，使学生边学、边练、边用，理论紧密联系实际，不断建立学为所用的工程意识。机械原理与机械设计课程与原培养计划比较，分别提前1个学期开课，以便为后续专业基础课提供前期知识。
（四）专业课程增强实践能力训练
专业课程的改革方式是减少专业课的理论授课学时，大幅度增加实验、实践训练学时，尽量将CDIO理念贯穿于课程教学中。根据培养目标、对主要课程及学时比例进行了综合调整，构成如表1所示，其中单片机原理及应用、井下作业设备与工具和海洋石油装备概论为新增课程，目的是增强机电基础和突出石油特色；合计增加100个实验学时、88个理论学时。取消了独立的专业英语课程，设置两门以上的专业课程采用双语教学，从而保证学生专业外语应用水平；专业英语（64学时）和思想和中国特色社会主义理论体系概论（96学时）后置余出的160个必修课程学时基本平衡了增加的专业课理论和实验学时。
表1课程改革新增实验学时课程列表
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（五）课程设计实施CDIO模式
“机构分析创新设计”和“机电一体化系统创新设计”是东北石油大学机械设计制造及其自动化专业参加教育部CDIO工程教育改革试点，实现“卓越工程师教育培养计划”的目标，为培养本专业学生的个人、人际交往和团队合作能力，产品、过程和系统的设计、建造和控制能力，而分别在大二和大三短学期新增设的2个理论与实践相结合的教学环节。目的是为学生逐步获得优良的工程素质和综合能力（学会求知、学会做人、学会做事、善于合作）奠定基础。
每个班分成6~7个设计小组，每个小组独立承担一个设计题目，由4~5人组成，自选组长，组长负责设计小组任务分配、组织管理和工作协调。每个小组提交一份设计报告和每个小组成员的个人工作过程记录（手写），并进行ppt汇报答辩。机构分析创新设计提交的设计报告包括：设计分析说明书、CAD 设计图纸；机电一体化系统创新设计提交的设计报告包括：设计分析说明书、CAD 设计图纸、控制原理图、电气回路图、程序设计图。
课程设计的考核方式进行了如下探索：
1.组长给定本设计小组成员的个人贡献或成绩排序。设计小组组长根据小组同学的个人贡献、合作表现，按分差不小于2分给出小组成员个人成绩，或给出小组成员成绩排序。
2.指导教师组成的答辩组评定设计小组成绩。答辩组根据每个小组设计总结报告撰写的质量（结构层次、语言表达、分析计算、撰写规范）；设计图纸的质量（图纸完整、表达正确、符合规范）；答辩过程表现（汇报讲述、回答问题、PPT质量）等项目按百分制综合给出该组设计的综合成绩。小组的答辩综合成绩为小组成员的个人成绩中间值偏上。
3.指导教师还可以根据设计小组每个同学的平时表现（出勤情况、工作态度、提问情况）调整个别同学的个人成绩，更好地维护公平性。
4.学生自评与团队成员互评可以调整小组组长给出的成绩排序偏差。小组成员自评主要考核学生的诚实性；团队成员互评主要考核学生的公正性和团结互助精神。
（六）毕业设计实施CDIO模式
大四第二学期全部进行毕业设计，将毕业设计从13周延长至18周，有利于完整系统地实施CDIO工程教育模式。
在毕业设计的准备、进行和总结的全过程中，对各个环节都进行严格把关。首先在选题上，采取指导教师申报题目，然后由教研室从中优选确定，保证工程实际设计题目占到80%的比例。将确定好的设计题目下发给学生，使学生有很大的选择权利，在个别严重冲突的题目上，由教研室做适当调整。这样做，能够激发学生的兴趣，提高学生对毕业设计的积极性。
学生在毕业设计过程中，把几年中所学的理论知识综合应用于工程实际，不仅锻炼了他们分析研究问题的能力，而且增强了他们的工作责任感，从而使他们投入更多的精力；遇到疑难问题，指导教师能及时地给予启发，并与之研究、讨论，激发他们的创新意识。对于常出现的问题事先讲给学生，使其自检、互检，有问题及时修改，争取交出一份质量较高的毕业设计答卷。
在毕业设计的最后阶段，教师根据毕业设计的任务书对设计图纸严格审查，杜绝在答辩时出现“设备无法安装、机构不能转动、机件互相碰撞、工件不能加工”等原则性问题。随着毕业设计的完成，多数学生基本掌握了进行工程设计和解决工程实际问题的方式和方法，并培养了创新意识，已具备直接服务于生产与工程建设的能力。在教师严格要求、认真把关下，学生完成较好的毕业设计可以直接转化为生产力，经过近两年的统计，学生的毕业设计经修改后直接应用于工程实际生产的占18%左右。
四、CDIO实践总结
2010年机械设计制造及其自动化专业代表东北石油大学成为教育部CDIO工程教育模式第二批试点院校。经过多年的实践探索，机自专业基于CDIO教育理念的人才培养模式已经逐步形成，对专业培养目标、培养方向、教学计划、课程教学大纲、实践环节教学大纲、课程教学体系等进行了卓有成效的改革与建设。
东北石油大学机械设计制造及其自动化专业已经分别在机自07级、08级、09级的部分课程和环节逐步开展了CDIO工程教育模式的探索性实践，完成了机电一体化原理及应用、数控加工技术、电气控制技术、液压与气动、机械控制工程、石油钻采机械等课程为载体的CDIO三级项目实施试点工作，都取得了预期的效果，并获得了良好的经验；机自2010级、2011级的人才培养方案已经融入了CDIO理念，并根据调整后的课程体系有序地进行全面实践和总结；机自2012级、2013级的人才培养方案在CDIO实践基础上又加入了卓越工程师培养计划的新要求，正在进行着初步的实践探索。
CDIO工程教育模式的广泛实践有效促进了本专业大学生创新创业训练计划和科技创新活动的开展。在创新实践活动中，学生明确自己的发展目标，积极性、主动性非常高， 2010~2013年本专业学生承担或完成 “国家大学生创新创业训练计划项目”15项，发表科技论文10篇，获得以“挑战杯”为主的科技竞赛奖励30余项。
五、结束语
东北石油大学机械设计制造及其自动化专业在CDIO工程教育改革实践过程中不断探索和总结，逐渐积累了一些工程教育改革的经验，基本建立起CDIO工程教育的实施环境，为培养一批工程意识好，实际工作能力强的优秀学生奠定了良好的基础。同时，我们也在实践中渐进性地理解卓越工程师教育培养计划的内涵，并逐步明确：CDIO工程教育与卓越工程师教育培养计划的理念是一致的，卓越工程师教育培养计划是宏观指导方针，CDIO是具体实施模式和重要基础。
［参考文献］
［1］顾佩华,包能胜,康全礼,等.CDIO在中国（上）［J］.高等工程教育研究，2012,（3）.
［2］吴恭兴，刘文白，张宝吉，等.基于CDIO模式的卓越工程师培养方案的探索与实践研究［J］.大学教育，2013,（9）.
