自动化技术机械设计制造探讨

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摘要：随着社会经济的快速发展和科学技术水平的不断提升，机械制造业生产模式对以往传统的生产模式进行了有效的转变，逐渐加大对自动化技术的应用力度，将该项技术合理应用到机械设计制造过程中，可以使企业更好地适应如今快速发展的市场，有效提高生产效率和生产质量。鉴于此，文章就自动化技术对机械设计制造的意义及其在机械设计制造过程中的具体应用进行了阐述。

关键词：自动化技术；机械设计；制造；应用

1自动化技术对机械设计制造的意义

1.1降低资源成本。机械设计制造过程如果采用以往传统粗放型模式，不但能耗很大，而且生产效率也不高，综合成本比较高，在一定程度上阻碍了企业的快速发展。但是将自动化技术应用到机械设计制造过程中，可以明显提升其精细化程度，对废料的合理利用还可以有效降低生产成本，相比较而言具有更好的综合经济性能。除此之外，自动化技术的应用还可以更好地优化机械设计制造多个环节，使生产过程更加完善，减少生产过程中对原材料的浪费和消耗。自动化技术的应用还有效解放了大量劳动力，减少了企业在人力资源方面的投入。1.2提升生产效率。在机械设计制造过程中应用自动化技术可以使生产过程更加智能化和精细化，有效提高生产效率和生产质量，从而使企业在市场竞争中占据更加有利的地位。自动化技术的应用对机械设计制造各个环节都具有一定的改善和优化作用，很好地弥补了以往传统技术应用过程中存在的各种不足和缺陷，推动产品质量的提升和企业向着多元化方向发展。1.3改善机械使用情况。自动化技术的应用实现了对机械设计制造过程的有效管理和实时监控，同时还可以有效改善机械性能，主要体现在以下两个方面：1）自动化技术其实主要是对计算机技术的应用，可以通过预先设定程序和命令对机械设备进行精准操控，这样就很好地避免了人为因素对机械设备造成的损坏，不但降低了生产成本，而且还可以在一定程度上延长设备使用寿命。2）利用自动化技术对机械设计制造过程进行有效的监督，从而及时发现生产过程中存在的各种问题，并采取有效的解决对策，根据监控数据就可以全面掌控机械设备实际运行状况，为机械设备维修保养工作提供有效的技术性参数。

2机械自动化技术的现状

机械制造业对自动化技术的应用其实在20世纪20年代就已经开始，最早被应用在冷加工工业中，当时自动化技术水平还相对比较落后，科学技术整体水平也比较低，自动化技术在机械设计制造过程中的应用发展也比较缓慢。到了20世纪60年代，随着我国工业化水平的快速发展，各行各业都取得了很大的进步，科学技术水平也进步了很多。可是自动化技术仍然主要依赖于国外先进技术，国内自动化技术仍然缺乏创新性和独立性，从而不能很好的满足机械制造业生产过程实际需求。想要使自动化技术更好的推动我国机械制造业的快速发展，只是依赖于引进国外技术是不可能的，必须对我国自动化技术进行不断提升与创新，并将其合理应用到机械设计制造过程中。改革开放以来，各国之间技术交流活动逐渐增多，我国机械制造业也可以接触到更多的国际先进技术，自动化技术应用方面的学术交流也明显增多，这就为其快速发展奠定了坚实的前提基础。再加上国内研究人员的不断努力与创新，有效提高了我国自动化技术水平，从而使其更好地适应我国机械制造业生产模式，部分领域自动化技术的应用在国际上甚至都处于领先地位。经过多年的努力，我国自主研发了数控技术，该技术的出现有效推动机械制造业自动化迈向了一个新的台阶，同时也更加促进了我国机械制造业的快速发展，数控技术在机械制造过程中的应用不但有效提高了生产效率，而且更好地保证了产品质量。近些年数控技术应用范围不断扩大，在城市电网自动系统和空中管制系统等多个行业中都有所应用[1]。

3自动化技术在机械设计制造中的应用

3.1集成化应用。集成技术是机械自动化未来一个主要的发展趋势。集成化技术是利用工程理论对实际信息技术做出全程有效的指导，并在一定程度上简化过程和机构，大幅度提高自动化水平。在机械制造行业应用集成化技术可以对各项管理活动和相关要素进行有效的集成，从而使整个生产制造过程真正做到以人为中心。和其他行业生产过程非常类似，如果可以对机械制造业各项生产和经营管理活动进行有效的集成变，可以大幅度提高企业生产效率，但是高度集成化就会对机械设备和技术水平提出更高的要求。在实际应用过程中，相关工作人员一定要深入现场进行实地考察，特别需要对机器设备功能指标和各项参数引起重点关注，做好对设备原始数据的详细记录，更加方便于后期对机械设备的优化处理。只有做好前期准备工作，具有可靠的数据支持才能在实践中不断提高整个行业的生产质量。机械产品相对比较复杂，在实际生产过程中需要对多个方面影响因素进行综合考虑，包括对整体和每一个细节的合理把控，否则便会对生产设备造成一定得不良影响。这就需要对生产过程和零件进行不断优化处理。除此之外，对生产设备费用的投入也应该进行一定的考虑，选用恰当的公式构建数学模型，在模型中输入生产数据信息并计算出结果，进一步对方案做出合理的优化[2-3]。3.2智能化应用。随着科学技术的快速发展，特别是互联网时代的到来，计算机智能技术逐步成熟，人机一体化已经逐渐被应用到机械制造行业，并且在机械设计制造过程中发挥着十分重要的作用，有效提高了机械制造业自动化水平。智能机械制造技术主要包括机械制造技术，人工智能，自动化技术以及系统工程等，是一门综合性比较强的技术，需要多个学科相互交叉渗透，该系统集中了集成化、自动化以及智能化。如今经常被应用到逻辑推理和工艺设计等多个方面。机械制造智能化需要以人工智能为前提基础，然后将人工智能充分融合到机械制造多个系统，将两者进行有效的结合，这样便可以及时发现生产过程中存在的各种缺陷，并及时启动有效的应急预案，将其所造成的损失降至最低[4]。3.3数控技术应用。随着我国社会经济和工业化的快速发展，机械制造业也取得了很大的进步，机械化加工需求量也在持续不断增加。如果还是沿用以往传统的人工操作模式，由于其生产效率非常低，因此根本无法满足现如今大批量的生产需求，不但造成了人力物力和财力的严重浪费，而且也无法保证产品最终生产质量。自动化技术的出现就很好的克服了以上这几种难题，而数控技术是自动化技术中非常重要的一种类型，数控技术其实就是利用计算机软件实现对机械设备的自动化操控，在实际生产过程中，可以利用预先设计好的电脑程序对机械生产过程进行有效的控制，当然这就对技术人员提出了较高的要求，必须对电脑程序进行科学合理的设计，只有这样才能保证后期机械操作活动的自动化开展，大幅度降低人力资源方面的消耗。技术人员还需要对每台设备性能和生产环节进行充分的了解和掌握，从而更好的保证设计程序的合理性。除此之外，还应该对设备生产过程进行实时监控，有效提高生产活动的可靠性和安全性[5]。3.4虚拟技术应用。虚拟技术其实是将电子信息技术、人工智能技术还有多媒体技术的有效融合，通过模拟和仿真功能实现在机械设计制造中的自动化程度，具体应用主要体现在：在机械制造业实际生产过程中出现各种疑难杂症的时候，工作人员可以利用虚拟技术的模拟和仿真功能对这些问题产生的根本原因进行有效的查找，并针对性提出有效的解决对策，从而更好地保证了机械制造业的正常生产运营，并且还可以在一定程度上提升生产效率和生产质量。但是我国目前虚拟技术还处在初步发展阶段，有待人们对其进行进一步的研究与发展[6]。3.5柔性自动化应用。机械制造业在现如今如此激烈的市场竞争环境下也面临着更大的挑战，只有转变以往传统陈旧的理念，充分结合市场发展和客户实际需求来完善每个生产制造环节才能更好地适应市场的快速发展，实现柔性化发展。柔性自动化技术其实就是集物料储运、信息控制还有数字控制等多个系统于一体的一个有机整体，该技术可以结合加工对象的不同自动匹配相应的加工模式。也可以说柔性自动化技术就是在柔性化生产基础之上。利用人机操作界面对机械制造业信息系统进行更好地完善和优化，在具体生产过程中还需要一定人员的干预以更好地提升机械制造业的适应力，从而使得产品可以更好地满足市场和客户实际需求。柔性自动化技术对柔性制造系统和柔性自动化加工系统进行有效的融合，全面优化了整个机械制造业生产过程，大幅度提高了生产效率和质量。除此之外，在柔性自动化技术实际应用过程中，其还可以结合实际装配需求对零件进行加工，这就有效降低了库存量和毛坯制品，缩短生产周期，减少资金占用率，降低人工劳动量和设备使用量，降低生产成本，为企业创造更大的经济效益[7]。3.6检测应用。企业要取得长久稳健的发展就必须立足于产品质量的不断提高，为了使产品质量更高地符合国际质量标准，相关工作人员一定要对所生产的产品质量进行严格的检测。如果检测过程只是依靠技术检测人员手工操作，不但会延长生产周期，而且还会造成人工误差现象的频繁发生。如果将传感器、信号调节器、数据分析和输出几项技术合理应用到实际生产线中就会大幅度提高生产效率和检测的准确性，该系统可以自动生成电源信号，分析数据并将结果以图形或者表格的形式进行呈现，有效节约了生产成本。3.7故障诊断应用。就我国目前机械制造业生产过程来看，大多数企业都是半自动化生产模式，生产线比较复杂，如果某个机械设备在生产过程中突然发生故障就会导致整个生产线的崩溃，严重影响企业的正常生产运营。并且这些机械设备还需要专业人员定期对其做好维护和保养工作，在很大程度上增加了人工成本。如果将自动化技术应用到机械设备故障诊断工作中，利用该技术可以实现对设备各项运行数据的实时监测，从而第一时间发现故障隐患并将信息及时传送给维修人员，确保了整个生产线的高效运转。

4结束语

我国目前将自动化和智能化技术的有效融合作为机械制造业发展重点，和其他发达国家相比较而言，我国机械制造业起点高且见效快，如果进一步加大对自动化技术的研发和应用，便可以更好地推动我国机械制造业的可持续发展。

参考文献：

[1]刘孝福.机械设计制造及其自动化的特点与发展趋势[J].南方农机,2017,48(16):72

.[2]梁秀娟.自动化技术在机械设计制造中的应用[J].设备管理与维修,2019(14):244-245.

[3]薛媛媛.机械设计制造及其自动化专业人才培养模式的创新实践[J].南方农机,2017,48(14):181.

[4]刘建军.机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用[J].时代农机,2017,44(7):22+26.

[5]蔡相辰.探索机械设计制造及其自动化技术未来出路[J].电子测试,2017(Z1):145+147.

[6]任志强,李铁.机械设计制造及其自动化发展方向的研究[J].中国设备工程,2019(6):212-213.

[7]卢天毅.提高机械设计制造及其自动化的有效途径[J].电子技术与软件工程,2016(20):157.

作者:胡德强 单位:四川省工程机械安全协会