自動化技術機械設計制造探討

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摘要：隨著社會經濟的快速發展和科學技術水平的不斷提升，機械制造業生產模式對以往傳統的生產模式進行了有效的轉變，逐漸加大對自動化技術的應用力度，將該項技術合理應用到機械設計制造過程中，可以使企業更好地適應如今快速發展的市場，有效提高生產效率和生產質量。鑒于此，文章就自動化技術對機械設計制造的意義及其在機械設計制造過程中的具體應用進行了闡述。

關鍵詞：自動化技術；機械設計；制造；應用

1自動化技術對機械設計制造的意義

1.1降低資源成本。機械設計制造過程如果采用以往傳統粗放型模式，不但能耗很大，而且生產效率也不高，綜合成本比較高，在一定程度上阻礙了企業的快速發展。但是將自動化技術應用到機械設計制造過程中，可以明顯提升其精細化程度，對廢料的合理利用還可以有效降低生產成本，相比較而言具有更好的綜合經濟性能。除此之外，自動化技術的應用還可以更好地優化機械設計制造多個環節，使生產過程更加完善，減少生產過程中對原材料的浪費和消耗。自動化技術的應用還有效解放了大量勞動力，減少了企業在人力資源方面的投入。1.2提升生產效率。在機械設計制造過程中應用自動化技術可以使生產過程更加智能化和精細化，有效提高生產效率和生產質量，從而使企業在市場競爭中占據更加有利的地位。自動化技術的應用對機械設計制造各個環節都具有一定的改善和優化作用，很好地彌補了以往傳統技術應用過程中存在的各種不足和缺陷，推動產品質量的提升和企業向著多元化方向發展。1.3改善機械使用情況。自動化技術的應用實現了對機械設計制造過程的有效管理和實時監控，同時還可以有效改善機械性能，主要體現在以下兩個方面：1）自動化技術其實主要是對計算機技術的應用，可以通過預先設定程序和命令對機械設備進行精準操控，這樣就很好地避免了人為因素對機械設備造成的損壞，不但降低了生產成本，而且還可以在一定程度上延長設備使用壽命。2）利用自動化技術對機械設計制造過程進行有效的監督，從而及時發現生產過程中存在的各種問題，并采取有效的解決對策，根據監控數據就可以全面掌控機械設備實際運行狀況，為機械設備維修保養工作提供有效的技術性參數。

2機械自動化技術的現狀

機械制造業對自動化技術的應用其實在20世紀20年代就已經開始，最早被應用在冷加工工業中，當時自動化技術水平還相對比較落后，科學技術整體水平也比較低，自動化技術在機械設計制造過程中的應用發展也比較緩慢。到了20世紀60年代，隨著我國工業化水平的快速發展，各行各業都取得了很大的進步，科學技術水平也進步了很多。可是自動化技術仍然主要依賴于國外先進技術，國內自動化技術仍然缺乏創新性和獨立性，從而不能很好的滿足機械制造業生產過程實際需求。想要使自動化技術更好的推動我國機械制造業的快速發展，只是依賴于引進國外技術是不可能的，必須對我國自動化技術進行不斷提升與創新，并將其合理應用到機械設計制造過程中。改革開放以來，各國之間技術交流活動逐漸增多，我國機械制造業也可以接觸到更多的國際先進技術，自動化技術應用方面的學術交流也明顯增多，這就為其快速發展奠定了堅實的前提基礎。再加上國內研究人員的不斷努力與創新，有效提高了我國自動化技術水平，從而使其更好地適應我國機械制造業生產模式，部分領域自動化技術的應用在國際上甚至都處于領先地位。經過多年的努力，我國自主研發了數控技術，該技術的出現有效推動機械制造業自動化邁向了一個新的臺階，同時也更加促進了我國機械制造業的快速發展，數控技術在機械制造過程中的應用不但有效提高了生產效率，而且更好地保證了產品質量。近些年數控技術應用范圍不斷擴大，在城市電網自動系統和空中管制系統等多個行業中都有所應用[1]。

3自動化技術在機械設計制造中的應用

3.1集成化應用。集成技術是機械自動化未來一個主要的發展趨勢。集成化技術是利用工程理論對實際信息技術做出全程有效的指導，并在一定程度上簡化過程和機構，大幅度提高自動化水平。在機械制造行業應用集成化技術可以對各項管理活動和相關要素進行有效的集成，從而使整個生產制造過程真正做到以人為中心。和其他行業生產過程非常類似，如果可以對機械制造業各項生產和經營管理活動進行有效的集成變，可以大幅度提高企業生產效率，但是高度集成化就會對機械設備和技術水平提出更高的要求。在實際應用過程中，相關工作人員一定要深入現場進行實地考察，特別需要對機器設備功能指標和各項參數引起重點關注，做好對設備原始數據的詳細記錄，更加方便于后期對機械設備的優化處理。只有做好前期準備工作，具有可靠的數據支持才能在實踐中不斷提高整個行業的生產質量。機械產品相對比較復雜，在實際生產過程中需要對多個方面影響因素進行綜合考慮，包括對整體和每一個細節的合理把控，否則便會對生產設備造成一定得不良影響。這就需要對生產過程和零件進行不斷優化處理。除此之外，對生產設備費用的投入也應該進行一定的考慮，選用恰當的公式構建數學模型，在模型中輸入生產數據信息并計算出結果，進一步對方案做出合理的優化[2-3]。3.2智能化應用。隨著科學技術的快速發展，特別是互聯網時代的到來，計算機智能技術逐步成熟，人機一體化已經逐漸被應用到機械制造行業，并且在機械設計制造過程中發揮著十分重要的作用，有效提高了機械制造業自動化水平。智能機械制造技術主要包括機械制造技術，人工智能，自動化技術以及系統工程等，是一門綜合性比較強的技術，需要多個學科相互交叉滲透，該系統集中了集成化、自動化以及智能化。如今經常被應用到邏輯推理和工藝設計等多個方面。機械制造智能化需要以人工智能為前提基礎，然后將人工智能充分融合到機械制造多個系統，將兩者進行有效的結合，這樣便可以及時發現生產過程中存在的各種缺陷，并及時啟動有效的應急預案，將其所造成的損失降至最低[4]。3.3數控技術應用。隨著我國社會經濟和工業化的快速發展，機械制造業也取得了很大的進步，機械化加工需求量也在持續不斷增加。如果還是沿用以往傳統的人工操作模式，由于其生產效率非常低，因此根本無法滿足現如今大批量的生產需求，不但造成了人力物力和財力的嚴重浪費，而且也無法保證產品最終生產質量。自動化技術的出現就很好的克服了以上這幾種難題，而數控技術是自動化技術中非常重要的一種類型，數控技術其實就是利用計算機軟件實現對機械設備的自動化操控，在實際生產過程中，可以利用預先設計好的電腦程序對機械生產過程進行有效的控制，當然這就對技術人員提出了較高的要求，必須對電腦程序進行科學合理的設計，只有這樣才能保證后期機械操作活動的自動化開展，大幅度降低人力資源方面的消耗。技術人員還需要對每臺設備性能和生產環節進行充分的了解和掌握，從而更好的保證設計程序的合理性。除此之外，還應該對設備生產過程進行實時監控，有效提高生產活動的可靠性和安全性[5]。3.4虛擬技術應用。虛擬技術其實是將電子信息技術、人工智能技術還有多媒體技術的有效融合，通過模擬和仿真功能實現在機械設計制造中的自動化程度，具體應用主要體現在：在機械制造業實際生產過程中出現各種疑難雜癥的時候，工作人員可以利用虛擬技術的模擬和仿真功能對這些問題產生的根本原因進行有效的查找，并針對性提出有效的解決對策，從而更好地保證了機械制造業的正常生產運營，并且還可以在一定程度上提升生產效率和生產質量。但是我國目前虛擬技術還處在初步發展階段，有待人們對其進行進一步的研究與發展[6]。3.5柔性自動化應用。機械制造業在現如今如此激烈的市場競爭環境下也面臨著更大的挑戰，只有轉變以往傳統陳舊的理念，充分結合市場發展和客戶實際需求來完善每個生產制造環節才能更好地適應市場的快速發展，實現柔性化發展。柔性自動化技術其實就是集物料儲運、信息控制還有數字控制等多個系統于一體的一個有機整體，該技術可以結合加工對象的不同自動匹配相應的加工模式。也可以說柔性自動化技術就是在柔性化生產基礎之上。利用人機操作界面對機械制造業信息系統進行更好地完善和優化，在具體生產過程中還需要一定人員的干預以更好地提升機械制造業的適應力，從而使得產品可以更好地滿足市場和客戶實際需求。柔性自動化技術對柔性制造系統和柔性自動化加工系統進行有效的融合，全面優化了整個機械制造業生產過程，大幅度提高了生產效率和質量。除此之外，在柔性自動化技術實際應用過程中，其還可以結合實際裝配需求對零件進行加工，這就有效降低了庫存量和毛坯制品，縮短生產周期，減少資金占用率，降低人工勞動量和設備使用量，降低生產成本，為企業創造更大的經濟效益[7]。3.6檢測應用。企業要取得長久穩健的發展就必須立足于產品質量的不斷提高，為了使產品質量更高地符合國際質量標準，相關工作人員一定要對所生產的產品質量進行嚴格的檢測。如果檢測過程只是依靠技術檢測人員手工操作，不但會延長生產周期，而且還會造成人工誤差現象的頻繁發生。如果將傳感器、信號調節器、數據分析和輸出幾項技術合理應用到實際生產線中就會大幅度提高生產效率和檢測的準確性，該系統可以自動生成電源信號，分析數據并將結果以圖形或者表格的形式進行呈現，有效節約了生產成本。3.7故障診斷應用。就我國目前機械制造業生產過程來看，大多數企業都是半自動化生產模式，生產線比較復雜，如果某個機械設備在生產過程中突然發生故障就會導致整個生產線的崩潰，嚴重影響企業的正常生產運營。并且這些機械設備還需要專業人員定期對其做好維護和保養工作，在很大程度上增加了人工成本。如果將自動化技術應用到機械設備故障診斷工作中，利用該技術可以實現對設備各項運行數據的實時監測，從而第一時間發現故障隱患并將信息及時傳送給維修人員，確保了整個生產線的高效運轉。

4結束語

我國目前將自動化和智能化技術的有效融合作為機械制造業發展重點，和其他發達國家相比較而言，我國機械制造業起點高且見效快，如果進一步加大對自動化技術的研發和應用，便可以更好地推動我國機械制造業的可持續發展。

參考文獻：

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.[2]梁秀娟.自動化技術在機械設計制造中的應用[J].設備管理與維修,2019(14):244-245.

[3]薛媛媛.機械設計制造及其自動化專業人才培養模式的創新實踐[J].南方農機,2017,48(14):181.

[4]劉建軍.機械設計制造及其自動化中計算機技術的應用[J].時代農機,2017,44(7):22+26.

[5]蔡相辰.探索機械設計制造及其自動化技術未來出路[J].電子測試,2017(Z1):145+147.

[6]任志強,李鐵.機械設計制造及其自動化發展方向的研究[J].中國設備工程,2019(6):212-213.

[7]盧天毅.提高機械設計制造及其自動化的有效途徑[J].電子技術與軟件工程,2016(20):157.

作者:胡德強 單位:四川省工程機械安全協會