机械自动化设计与制造存在的问题及改进方法研究

时间：2024-05-23

卢刚

(开平市机电中等职业技术学校，广东开平 529381)

0 引言

机械自动化设计与制造是将机械、自动化、控制等学科进行综合集成，形成一种多元化应用的技术结构。改革开放以来，我国制造业快速发展，机械自动化设计与制造技术扮演着重要角色，经过近年来各项科学技术的不断深入发展，机械自动化设计与制造技术也逐步朝着精细化、集成化、数字化和智能化方向演变。

1 机械自动化设计与制造概述

机械自动化设计与制造指运用计算机科学、机械学、信息技术和自动化控制技术来研究各种工业机械装备及机电产品从功能需求分析到设计、制造、运维等生产过程的科学性。

按照机械制造过程中人为干预程度可将机械自动化设计与制造分为半自动化和全自动化。其中，半自动化指在设备运行过程中，需要大量的人工活动来进行过程控制和加工精度保证，同时对于操作者的专业技能也有较高要求。相对而言，全自动化加工对人工的要求较低，操作便捷，工人只需按照预定的程序设定进行指令输入，设备能按照要求自主完成机械制造过程。

伴随着《中国制造2025》计划的不断实现，我国机械制造水平已有很大提升，但与部分发达国家相比，在机械化、自动化程度上仍存在差距，具体体现在制造过程自动化水平、加工精度和过程状态控制等方面，这是实现智能制造2025、达到传统制造加工向智能化生产转型升级过程中必须面对的问题。

2 行业优势及存在的问题分析

2.1 优势分析

2.1.1 业界积极探索，主观能动性强

改革开放以来，由于我国市场经济体制的改变，大量企业得以快速发展，为快速抢占市场份额，降低产品的生产成本，企业管理者对于高效率、高质量的制造生产模式一直保持热忱追求的态度。利用机械自动化设计与制造技术逐步完成在生产过程中对人工的取代，是管理者提升生产效率的基本方法，同时也是实现由制造型企业转型为服务型企业、进一步解放人工劳动力的重要举措。

2.1.2 国家政策大力扶持

国家政策的支持为行业发展提供了健康稳定的成长环境，《中国制造2025》计划中明确指出，各研究单位、企业和高校等将工作重点放在提高我国制造业的自动化水平上去，为实现制造过程智能化和信息化，做好充足的硬件设备支持。

2.1.3 相关人才储备充足

20世纪70年代末恢复高考制度以来，大量学者拥有机会和资源去深造，同时各学院也在积极筹备各专业的教学工作，同时伴随着改革开放，大量的先进企业入驻，给当代的年轻学者提供了广阔的专业选择空间。至今，我国开设机械自动化设计与制造相关专业的学校有393所，因此，在当前教育形式下，我国在机械自动化设计与制造相关领域的专业人才储备充足，是我国机械自动化设计与制造具有的重要优势。

2.2 存在的问题

2.2.1 行业间差距过大

行业间机械自动化设计与制造技术存在较大差距是我国现阶段制造型企业转型升级中最为严重的问题，受限于产品类型和生产工艺的特殊要求。现阶段我国在手机、电脑等高附加值产品生产过程中的自动化程度要高出其他行业，全自动生产线、无人车间等高科技制造技术最先应用在该行业领域，与之相对应，如煤矿、冶金、化工等重工业领域由于其工作环境及工作性质的要求，必须具有大量的专业人员进行操作，这也是导致我国现阶段各行业间自动化程度参差不齐的根本原因。

2.2.2 技术公开程度低

自动化设计与制造技术能极大提高生产效率，为企业创造更高的经济效益，提升企业的现代化程度，但由于受到市场中产品价格优势和企业利润收益影响，大多数企业会将拥有自主产权的新型自动化技术进行产品保护。通常而言，已经发展完全的大型企业往往拥有更多的资金和人才资源进行技术创新，也自然拥有更多更先进的自动化技术。但对于大多中小型企业，没有较多的资源进行技术创新，无法充分利用高新的自动化技术提升自身的行业优势，进而只能沿用传统的制造模式。因此，逐步形成强者越来越强，弱者逐步被取缔的现象。

2.2.3 内在创新驱动力不足

创新是第一发展力。我国的自动化起点低、发展限制因素多，导致同样的时间内，我国制造行业整体自动化水平低。随着市场竞争压力逐渐增大，大多数企业为快速提升企业的生产效率，降低生产成本，并不考虑结合自身生产实际，在已有基础上进行自动化技术创新提升，而选择直接购买成熟的自动化技术。虽然能暂时提高企业的经济效益，但长远来看，提高了企业对购置技术的依赖性，麻痹了企业的创新发展思想，弱化了企业的创新发展能力，不利于企业长期稳定健康成长[1]。

2.2.4 专业技术人才培养模式单一

专业技术人才培养模式单一是限制我国机械自动化发展的重要因素之一，现阶段我国的专业技术人才来源有两种。其一为人才外部引进，将具有相对较高资质或者在行业内有较高研究成果的专业技术人才以较高薪资待遇引进企业内部，帮助企业实行自动化转型；其二是通过招聘高校相关专业的毕业生进行内部培养，高校内学生能学习到专业相关的知识，但由于较为基础，通常招聘后需要对学生进一步培养，往往需要较长时间，才能使其成为满足生产需求的专业人才[2]。

3 改进方法与对策

针对上述关于我国机械自动化设计与制造的优势和存在问题的论述，从营造良好的共建共享平台、调动领域内学者的创新积极性和展开多级联动的多重培养模式三个方面对我国机械自动化设计与制造的发展提出改善建议和发展思路。

3.1 打造企业联盟，构建共享平台

针对行业内技术水平不一致、技术公开程度低和行业间壁垒严重问题，可以考虑建设企业联盟，企业内实现不同程度的经验、技术或人才的共享。企业间加强联系，同时评选“独角兽企业”，作为行业引领，定期进行经验分享，并把经验、技术等形成标准文件进行传播。

3.2 以人为中心，充分调动创新积极性

针对内在创新驱动力不足的问题，应充分考虑研发人员的需求，从技术瓶颈、人员需求等方面分析当前创新不足的根本原因。针对人员需求得不到满足导致的创新能力不足现象，根据马斯洛五大需求理论和人的性格能力测试，判断不同的员工属于那一类型性格，并根据其生活状态判断其处于马斯洛需求的层级阶段。创建合理的竞争激励机制，针对技术瓶颈导致的创新能力不足，可通过定期组织人员去龙头标杆企业进行学习，或者通过培训机构定期对员工的专业技能进行提升。

3.3 产学研深度融合，开启多重联动人才培养模式

针对专业技术人才培养模式单一问题，要勇于打破传统的教育模式，积极探索新的人才培养模式。近年来，我国在大学生培养和企业定向人员招聘方面做出积极引导，通过政策鼓励企业与高校、研究所等建立合作伙伴关系，既能加强学术界对于制造过程中的技术加持，又能给相关专业的学生技工实习实训的机会，更利于专业技术人才更早的接触生产实际，理清学习的方向。长远来看，建设产学研深度融合机制，开启多重联动的人才培养模式对于我国机械自动化设计与制造水平的提升意义重大。