自動化技術(shù)在機械設(shè)計中的運用探究

萬木春

摘 要 近年來，在科學(xué)技術(shù)水平不斷提高的推動下，各類技術(shù)獲得了長足發(fā)展，自動化技術(shù)便是其中之一，它以自身所具備的諸多特點，在多個領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。就傳統(tǒng)的機械設(shè)計而言，其工作效率不高，并且經(jīng)常會出現(xiàn)重復(fù)設(shè)計的問題，由此造成了設(shè)計周期長、資源浪費等問題。為有效解決這一問題，可將自動化技術(shù)引入到機械設(shè)計當(dāng)中。基于此點，本文首先簡要闡述了自動化技術(shù)在機械設(shè)計中的重要作用，在此基礎(chǔ)上對機械設(shè)計中自動化技術(shù)的運用進行論述。期望通過本文的研究能夠?qū)C械設(shè)計效率和質(zhì)量的提升有所幫助。

【關(guān)鍵詞】機械設(shè)計 自動化技術(shù) 效率 質(zhì)量

1 自動化技術(shù)在機械設(shè)計中的重要作用

1.1 有利于工作質(zhì)量的提升

與傳統(tǒng)技術(shù)相比，自動化技術(shù)具備良好的精準(zhǔn)性、高效性和優(yōu)越性，將起運用到機械設(shè)計中，有利于提高制造設(shè)計效率和質(zhì)量。自動化技術(shù)可進一步量化生產(chǎn)指標(biāo)，使生產(chǎn)活動得以有效控制，有利于縮小同層次產(chǎn)品的參數(shù)誤差。同時，自動化技術(shù)為大批量機械生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)，能夠進一步明確生產(chǎn)流程，加強生產(chǎn)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，提高生產(chǎn)效率。

1.2 有助于產(chǎn)品可靠性的提高

自動化技術(shù)能夠有效把控機械制造的各個環(huán)節(jié)，實時檢測各項生產(chǎn)數(shù)據(jù)，及時警示錯誤數(shù)據(jù)，有利于增強產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性。自動化技術(shù)可實現(xiàn)對機械參數(shù)運行指標(biāo)的實時監(jiān)控，作出準(zhǔn)確的生產(chǎn)預(yù)測，一旦出現(xiàn)制造參數(shù)超出預(yù)設(shè)范圍的情況，則可立即給予故障警示。此外，自動化技術(shù)可替代大量人工操作，簡化人工操作步驟，減少因人為操作不當(dāng)而引發(fā)的安全生產(chǎn)事故。

1.3 能使資源得到最大限度的利用

在機械設(shè)計領(lǐng)域應(yīng)用自動化技術(shù)可實現(xiàn)資源的高效利用，降低機械設(shè)備對能源的消耗。自動化技術(shù)有利于促使機械設(shè)計環(huán)節(jié)精細(xì)化，通過選用高新材料，降低機械制造成本。同時，在機械生產(chǎn)中，自動化技術(shù)能夠有效利用殘料，加強原材料數(shù)量、尺寸控制，使機械設(shè)備制造實現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。

1.4 可以使機械的使用性能得到改善

自動化技術(shù)的應(yīng)用可實時監(jiān)控機械運行狀態(tài)，為改善機械使用性能提供重要參考。具體表現(xiàn)為：自動化技術(shù)能夠整合和分析機械運行維護狀態(tài)的數(shù)據(jù)，以便制定合理的機械運維計劃；自動化技術(shù)能夠及時發(fā)現(xiàn)機械設(shè)備運行中的異常情況，為及時排除故障隱患提供依據(jù)；自動化技術(shù)可使機械故障處理具備可比性，為判斷故障，解決問題提供參考。

2 機械設(shè)計中自動化技術(shù)的運用

在機械設(shè)計中，自動化技術(shù)的應(yīng)用具體體現(xiàn)在如下幾個方面上：

2.1 集成系統(tǒng)在機械設(shè)計中的運用

這里的集成系統(tǒng)又被稱之為計算機綜合設(shè)計制造系統(tǒng)，它在機械設(shè)計中的應(yīng)用能夠使產(chǎn)品的研發(fā)周期大幅度縮短，還能有效減少重復(fù)設(shè)計造成的資源浪費。在該系統(tǒng)出現(xiàn)之前，機械設(shè)計過程中也應(yīng)用了多項計算機輔助技術(shù)，其中較具代表性的有工藝規(guī)劃技術(shù)、測試技術(shù)、輔助設(shè)計工具、質(zhì)控軟件等等。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，從而使得在縮短設(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(yīng)不夠突出。集成系統(tǒng)的出現(xiàn)將這些獨立的輔助技術(shù)結(jié)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，確保了單個技術(shù)之間的協(xié)調(diào)性，從全局的角度提升了機械設(shè)計效率。該系統(tǒng)以電子信息和先進的管理理論為基礎(chǔ)，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、參量等進行集成和協(xié)調(diào)，大幅度提升了工作效率。集成系統(tǒng)歸屬于并行工程的范疇，它是機械產(chǎn)品設(shè)計流程系統(tǒng)集成化的體現(xiàn)，其要求產(chǎn)品的研發(fā)人員從生產(chǎn)需求的角度出發(fā)，并在設(shè)計時考慮產(chǎn)品的全壽命周期，從而最大限度地縮短設(shè)計時間，減少資源浪費。

2.2 自動化檢測技術(shù)在機械設(shè)計中的運用

自動化技術(shù)作為一門綜合性技術(shù)，其中涵蓋的內(nèi)容既多且廣，自動化檢測技術(shù)便是其中較具代表性的一類，也是自動化技術(shù)重要的組成部分之一，該技術(shù)的基礎(chǔ)是傳統(tǒng)儀器設(shè)備和傳感器。在機械設(shè)計制造中，確保產(chǎn)品的合格率以及提高產(chǎn)品質(zhì)量是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，借助自動化檢測技術(shù)可以使上述環(huán)節(jié)在少人干預(yù)的條件下進行。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組成：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，這使信息的處理效率獲得了顯著提升，進一步增強了檢測的可靠性。

2.3 柔性自動化技術(shù)在機械設(shè)計中的運用

柔性自動化生產(chǎn)技術(shù)是以產(chǎn)品生產(chǎn)信息為基礎(chǔ)，對物料儲運系統(tǒng)、數(shù)字加工技術(shù)設(shè)備進行綜合協(xié)調(diào)，以達(dá)到控制生產(chǎn)對象的目的。該自動化技術(shù)采用由分到總的金字塔控制模型，將計算機作為信息控制中心，及時獲取生產(chǎn)數(shù)據(jù)，對生產(chǎn)計劃作出動態(tài)調(diào)整。計算機控制中心還要負(fù)責(zé)將最底層的生產(chǎn)狀況傳遞到上一層信息中心，由上一層信息中心下達(dá)指令，調(diào)整生產(chǎn)行為。此外，柔性自動化儲運系統(tǒng)是自動化生產(chǎn)技術(shù)的重要組成部分，能夠做到對毛坯工件、加工工具以及廢料的智能化儲運，由前端工業(yè)機器人完成各項操作，提高生產(chǎn)效率。

4 結(jié)論

綜上所述，在機械設(shè)計中引入自動化技術(shù)不僅可以促進機械產(chǎn)品創(chuàng)新，提高機械產(chǎn)品性能，而且還能夠滿足市場對機械產(chǎn)品的多樣化需求，提高機械設(shè)備生產(chǎn)效率。在市場競爭如此激烈的今天，應(yīng)當(dāng)對機械設(shè)計自動化技術(shù)的應(yīng)用予以足夠的重視，這對于推動我國機械制造業(yè)的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

參考文獻(xiàn)

[1]張海斌.探究機械設(shè)計制造及自動化技術(shù)的發(fā)展[J].黑龍江科技信息，2015（8）：131-132.

[2]騰吉生.我國機械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展方向[J].企業(yè)改革與管理，2014（4）：94-95.

[3]劉洋君.CAD技術(shù)在機械設(shè)計中的應(yīng)用及其發(fā)展趨勢探討[J].機電信息，2012（11）：102-103.

[4]黃建華.淺析自動化技術(shù)在機械設(shè)計中的運用[J].科學(xué)與財富.2015（17）

[5]傅方波.機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展方向探究[J].硅谷，2014（2）：72-73.

[6] 石俊.機械自動化技術(shù)在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用及發(fā)展[J].科技與企業(yè)，2014，16：270.

作者單位

武漢科技大學(xué) 湖北省武漢市 430080