淺談機械設(shè)計中的自動化技術(shù)

劉洋　向星達　楊航

摘 要：20世紀初，機械自動化的概念就早早被提出，當時主要只是應用于制冷領(lǐng)域。隨著計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，在此之中，人們對自動化技術(shù)的認識也在逐漸發(fā)生改變。將自動化技術(shù)應用于機械設(shè)計中，能夠?qū)崿F(xiàn)自動生產(chǎn)過程，提高生產(chǎn)效率。對此，本文首先對自動化技術(shù)進行了簡短介紹，接著對機械設(shè)計中自動化技術(shù)重要作用進行了探討，并且對機械設(shè)計中自動化技術(shù)的應用以及自動化技術(shù)在機械設(shè)計中的發(fā)展方向進行了詳細探究。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計；自動化；自動化檢測

0 引言

近10年來，隨著科學技術(shù)的進步，大多數(shù)工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)朝著全自動的方向更新更快地發(fā)展。但是，我國機械自動化技術(shù)起步相對晚一些，相對于發(fā)達國家存在一定差距。自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造過程中的應用是機械制造業(yè)進行技術(shù)革新的新方向。不僅僅是機械設(shè)計行業(yè)，自動化已經(jīng)深深扎根于各個領(lǐng)域。除了這些傳統(tǒng)工業(yè)領(lǐng)域，該行業(yè)將進一步向機光電一體化發(fā)展，向環(huán)保這樣的新興領(lǐng)域拓展。本論文主要探討的是機械設(shè)計中的自動化。

1 自動化技術(shù)在機械設(shè)計中的重要性

1.1 機械設(shè)計制造業(yè)的生產(chǎn)效率的提高

國家經(jīng)濟的騰飛的同時，機械設(shè)計制造業(yè)也在的飛速發(fā)展，生產(chǎn)線上的人們也把更多的注意力放在其產(chǎn)品生產(chǎn)效率及其質(zhì)量。自動化技術(shù)的應用大大地促進了我國的生產(chǎn)能力，自動化技術(shù)與機械設(shè)計制造的結(jié)合能夠使得機械設(shè)備生產(chǎn)效率大大提高，并且保證機械設(shè)計制造過程中的各個環(huán)節(jié)的安全性。

1.2 資源的配置優(yōu)化度提高

將自動化技術(shù)投放到機械設(shè)計制造業(yè)中，能夠?qū)Χ喾N資源進行重新地科學合理的配置，從而提高其勞動生產(chǎn)率，為機械制造業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益及社會效益。同時還能夠有力的提升機械設(shè)計制造企業(yè)的市場競爭力。在機械制造業(yè)發(fā)展中，最為核心的就是機械設(shè)計，在機械設(shè)計環(huán)節(jié)，應該將自動化技術(shù)和機械設(shè)計進行合理結(jié)合，這樣才能夠不斷提升機械設(shè)計創(chuàng)新能力，從而推動機械設(shè)計制造業(yè)的進一步發(fā)展。

2 自動化技術(shù)與機械自動化技術(shù)

現(xiàn)如今隨處可見的自動化技術(shù)是一種動態(tài)的發(fā)展理念，以往的自動化技術(shù)多指的是用機械技術(shù)代替人工來進行一些操作，能夠按照預先設(shè)定的指令去完成所需要處理的任務。人們對于自動化技術(shù)的認識也在慢慢發(fā)生改變，現(xiàn)階段自動化的定義如下：第一，取代人工的勞力運動或者取代人腦活動，將人工操作與機械的運作協(xié)調(diào)統(tǒng)一，使機械系統(tǒng)在制造運作的過程中更加便捷，流暢，高效，而且管理更加的方便。第二，在機械設(shè)備的功能上，某些自動化設(shè)備在其間的環(huán)節(jié)上能夠完全取代人力和腦力勞動，最大程度的實現(xiàn)機械設(shè)備的自動化，使得機械制造的環(huán)節(jié)更加的順暢。第三，指在自動化的運行上，在需要機械自動化的地方實現(xiàn)生產(chǎn)過程的具體化，從而大大縮短產(chǎn)品在整個過程中的生產(chǎn)時間，使整個過程的制造能夠機械的連續(xù)的生產(chǎn)。

3 機械設(shè)計中自動化技術(shù)的應用

3.1 集成系統(tǒng)在機械設(shè)計中的運用

集成系統(tǒng)又被稱之為計算機綜合設(shè)計制造系統(tǒng)，將其應用于機械設(shè)計中，能夠使產(chǎn)品的研發(fā)周期大幅度縮短，還能有效減少重復設(shè)計等不必要的資源浪費。在此之前，機械設(shè)計過程中也采用了多項計算機輔助技術(shù)，其中比較有代表性的有工藝規(guī)劃技術(shù)、測試技術(shù)、輔助設(shè)計工具、質(zhì)控軟件等等。集成系統(tǒng)的到來將這些獨立的輔助技術(shù)整合到一起，構(gòu)建起了一個完整、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型和信息共享平臺，這很大程度上保證了單個技術(shù)之間的協(xié)調(diào)性，全面提升機械設(shè)計效率。雖然這些計算機輔助技術(shù)都能使機械設(shè)計的成本有所降低，但由于它們彼此之間相互獨立，沒有形成統(tǒng)一，因此在縮短設(shè)計周期、降低人工成本、提高工作效率和機械使用性能等方面的效應并不突出。這個系統(tǒng)首先以電子信息和先進的管理理論為理論基礎(chǔ)，并通過計算機、傳感器、自動化等技術(shù)對機械設(shè)計過程中的物質(zhì)、信息、參量等進行整合，大幅度提升了工作效率。

3.2 計算機綜合機械制造技術(shù)系統(tǒng)應用

計算機綜合機械制造技術(shù)系統(tǒng)，通俗地說就是集成性機械制造技術(shù)系統(tǒng)，在這一技術(shù)系統(tǒng)成型之前，我國機械設(shè)計制造領(lǐng)域的生產(chǎn)實踐領(lǐng)域內(nèi)的計算機輔助技術(shù)初具規(guī)模，具體涉及機械制造產(chǎn)品設(shè)計、工藝實踐流程規(guī)劃、生產(chǎn)技術(shù)參數(shù)測試、產(chǎn)品質(zhì)量控制等多個具體的環(huán)節(jié)。而這些作為獨立個體存在的計算機輔助技術(shù)盡管對所在的領(lǐng)域發(fā)揮著十分重要的積極作用，但是由于相互之間并未形成穩(wěn)定有效的相互聯(lián)系和相互配合關(guān)系，所以也就無法保證我國機械設(shè)計制造企業(yè)整體生產(chǎn)規(guī)模帶了正面影響，給我國機械設(shè)計制造企業(yè)綜合市場競爭力水平的提高設(shè)置了一道隔膜。計算機綜合機械制造技術(shù)系統(tǒng)的建設(shè)形成，對原有的單獨存在的機械設(shè)計制造技術(shù)形態(tài)的有機整合，通過對相關(guān)計算機輔助技術(shù)形態(tài)應用功能進行了的集中整合，以及在實際應用層次的相互協(xié)調(diào)，促進了我國現(xiàn)代機械設(shè)計制造企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)效率以及質(zhì)量水平的有效提升，從而增加了市場競爭力。

3.3 自動化檢測技術(shù)在機械設(shè)計中的運用

自動化技術(shù)是一門綜合性技術(shù)，其中涵蓋的內(nèi)容既多且廣，自動化檢測技術(shù)是其中較具代表性的一類，也是自動化技術(shù)十分重要的組成部分。該技術(shù)的基礎(chǔ)是傳統(tǒng)儀器設(shè)備和傳感器的結(jié)合。在機械設(shè)計制造中，關(guān)鍵環(huán)節(jié)是要確保產(chǎn)品的合格率以及提高產(chǎn)品質(zhì)量，通過應用自動化檢測技術(shù)，機器可以自行檢測從而減少人力付出。以自動化檢測技術(shù)為核心開發(fā)出來的自動檢測系統(tǒng)，主要是由以下幾個部分所組成的：傳感器、信號調(diào)節(jié)模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、結(jié)果輸出模塊，同時，系統(tǒng)中還含有智能芯片，有利于提升信息的處理效率，增強檢測的可靠性。

4 自動化技術(shù)在機械設(shè)計中的發(fā)展方向

自動化技術(shù)在機械設(shè)計中地位已經(jīng)得到了大部分的廣泛重視，目前我國對該技術(shù)的研究還比較落后，無法與世界發(fā)達國家相。因此，為了促進自動化技術(shù)在機械設(shè)計中的應用，必須要明確該技術(shù)的發(fā)展方向，從而實現(xiàn)我國機械設(shè)計水平和制造水平的進步。我國機械設(shè)計中自動化技術(shù)依然具有產(chǎn)品接口不匹配的問題，這主要是由于我國沒有針對不同的產(chǎn)品進行統(tǒng)一標準的制定，從而使機械設(shè)計自動化出現(xiàn)一定的資源浪費情況。因此，還需要針對自動化技術(shù)實現(xiàn)模塊化，確保產(chǎn)品接口及其他因素的統(tǒng)一，避免浪費。微型化自動控制技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)能耗小、占地面積小等優(yōu)勢，因此機械設(shè)計自動化需要向該方向發(fā)展，從而實現(xiàn)自動化技術(shù)向更加廣泛的領(lǐng)域擴充。自動化技術(shù)還需要注重對網(wǎng)絡技術(shù)應用，以提高自控能力和檢測能力。

作者簡介：劉洋（1994—），男，四川南充人，沈陽理工大學本科在讀。

向星達（1996—），男，云南開遠人，沈陽理工大學本科在讀。

楊航（1996—），男，遼寧興城人，沈陽理工大學本科在讀。