探索自動化技術在機械設計及制造領域的重要性

李享睿

（西南交通大學，成都 611756）

機械化是人類進步的重要標志，機械化設備極大提高了生產效率，使得勞動力得到了解放。機械自動化是指機械設備在程序設定下，高效自動完成繁雜工作的能力，自動化技術大大提高了生產效率，受到人們高度關注，同時也為工業發展貢獻了巨大力量。

1 機械自動化設計制造概述

現代機械設計制造自動化是以計算機電子技術為核心，創造出的一種新型技術。現代自動化設計結合傳統設計，實現了多種技術融合。機械設計制造自動化運用現代機械、自動操控等技術，滿足所服務機器的內在要求。機械設計制造自動化使機械發揮最大效能，對機械設計制造自動化設計進行完善。機械設計制造自動化核心是滿足各產品功能內在要求，機械設計制造自動化可在作業中進行升級創新，設計更加完善的機械設計自動化產品[1]。

自動化技術具有較廣的應用范圍，將其應用到機械設計制造中，能夠有效提升生產效率。近年來隨著我國社會經濟發展，帶動高會計產業發展，自動化技術得到了廣泛應用。在汽車制造行業中，自動化技術對提升生產制造管理效率、優化生產資源配置和加強車輛制造配置水平具有顯著作用。總之，自動化技術已成為現代企業發展的必然要求，單靠人工已無法滿足市場生產需求，需將自動化技術融入到生產制造各流程中，才能使制造流程更加規范標準。自動化技術在機械制造領域中，是提高機械制造水平、提升企業生產競爭力的重要舉措，是加強我國機械行業國際競爭力的重要保障[2]。

現場總線控制系統技術是80年代中期國際上發展的新工業技術，它極大簡化了傳統控制系統繁瑣的布線工作量，從原來的面向設備選擇控制方式轉變為基于網絡選擇的控制方法。現場總線控制系統技術已成為工業控制領域自動化的重要熱點，傳統控制系統與現場總線控制系統對比情況如圖1所示。

現場總線種類繁多，目前國際上有40多種現場總線，現場技術在多種技術背景下快速發展，控制系統有不同層次，控制系統金字塔結構如圖2所示。目前現場總線技術應用集中于冶金，電力，水泥、樓宇自動化及道路無人監控等新技術領域。

圖1 傳統控制系統與現場總線控制系統對比圖

圖2 現場控制等級

圖3 為PROFIBUS組成說明。PROFIBUS專門為過程自動化設計，可使傳感器與執行器按在一根共用總線上。PROFIBUS應用包括加工制造自動化、過程自動化與樓宇自動化，具體組成結構如3所示。目前主要的自動化設備生產廠均為其生產的設備提供PROFIBUS接口。已在全世界十多萬的實際應用中取得成功。

2 機械設計制造自動化技術的應用價值

機械設計制造自動化具有控制、監視、自動化保護等安全功能，避免了人工操作中產生人身安全隱患的情況，同時還減少了勞動力的使用、降低了企業成本以及自動排出故障功，使設備得到安全保護并具有更長的使用壽命。

機械設計制造自動化技術包含很多高科技技術手段，可根據用戶需求產生不同設計功能，最大發揮機械設計制造自動化作用。另外，可通過智能化自動化程序根據客戶需求進行修改，充分凸顯機械設計制造自動化技術多元性。

圖3 PROFIBUS組成部分

自動化技術的應用大大減少了機械生產制造過程中的人力勞動資源，自動化比重增大，有效增強產品質量統一性，將自動化技術與檢驗產品質量流程相結合，簡化產品質量檢驗流程，節約生產檢驗時間，可快速發現產品中的質量問題，自動進行解決，提高機械產品質量，加強生產企業市場影響力。

采用傳統人工方式進行機械產品生產，會出現各種的失誤，影響產品質量與生產效率[3]。自動化技術在機械產品制造中的應用，能有效避免生產失誤發生，提高機械產品生產質量。同時，對生產過程中出現的問題進行科學分析，進行自動改進，減少生產中的經濟成本損失與人為操作失誤，有效提高生產效率。

通過機械生產中應用自動化技術，可對生產制造中的各種資源配置不斷優化，實現生產資源最大利用率。通過自動化技術應用，提升生產精準性，并使自動化技術與機械制造有效融合，推動制造業進一步發展。

3 機械設計制造自動化技術應用現狀

近年來我國經濟發展迅猛，但當前機械自動化技術尚處于初期發展階段，機械自動化設計制造人才培育不足，導致機械自動化設計制造人才缺失，使得設計制造工藝不能滿足經濟發展要求。

機械自動化工藝為機械自動化制造規劃了方向，式設計中的計劃能夠按照實際要求加以實現，最終制作出相應的產品[4]。當前機械自動化技術在設計方面性能良好，制造技術滯后，無法實現設計要求。

我國機械自動化是新興產業，需培養足夠高質量人才，以保證機械自動化行業活力。但目前我國機械自動化產業發展沒有足夠人才保障，制約了機械自動化產業的快速發展。

機械自動化設計研究工作應考慮設計制造可行性，根據具體需求進行設計，切實提升自動化技術應用實效。機械自動化制造水平包括制造工藝、微修制度等，要切實提高機械自動化制造水平，必須提升制造工藝與維修水平，使機械自動化發揮最大效用。

4 機械自動化設計制造未來發展

數控技術在機械設計制造中加以應用，能實現設計制造高效便利，設計制造中的每個環節能發揮最大效用。數控技術是自動控制技術等多項現代技術的有機融合產物，對相關工作人員專業素養提出了更高要求，數據技術設備操作難度較大，工作人員必須能夠對數控設備進行準確操作，減少誤差，保證數控技術在機械產品設計生產發揮最大效用[5]。

虛擬化技術是現代信息技術結合相關專業理論，將機械產品生產過程完成虛擬模擬的技術。對其進行實際展示，可以使設計工作人員能直觀發現設計中的問題，從而不斷優化機械產品設計方案，提升產品質量。虛擬技術可使工作人員查找生產中存在的問題，避免生產中存在安全隱患。

隨著可持續發展觀念深入，人們對于環境破壞嚴重問題關注力度與日俱增，為更好保護地區環境，機械設計必須落實環保要求，在生產中運用節能環保技術，降低環境污染，大大提升生產設計工藝技能，減少社會資源浪費。自動化生產應在生產過程對環保措施進行控制，引進環保工藝。

5 結語

機械設計制造自動化技術的應用，有利于企業提高生產效率，減少人工操作失誤，并使生產流程更加規范化。自動化技術成為企業高經濟效益，增強市場競爭優勢的必然選擇，是企業未來發展的重要方向。目前我國機械自動化技術發展尚不成熟，在具體實踐中還存在許多問題，應加強相關專業人才的培養，不斷優化工藝技術，提升自動化技術水平，促進我國生產制造業快速發展。