自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用

于家

摘 要：伴隨著我國科技技術(shù)的日新月異，特別是自動化技術(shù)的快速發(fā)展，自動化技術(shù)在各行各業(yè)開始展露頭角，并且取得了不錯的成績。其中自動化技術(shù)的應(yīng)用，提升了產(chǎn)品品質(zhì)，降低了勞動人員的操作強度，提升了我國的機械化水平。因此文章重點就自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用進行略述。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計制造;自動化技術(shù);應(yīng)用分析

在我國的工業(yè)化進程中，自動化設(shè)備發(fā)揮著不容忽視的重要作用。自動化設(shè)備的應(yīng)用，極大的提升了工業(yè)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)，降低了人工生產(chǎn)成本。自動化設(shè)備日漸成為了信息時代工業(yè)高效生產(chǎn)的焦點之一。由此可見，機械制造業(yè)的競爭力水平直接受制于自動化技術(shù)水平。因此，對自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用進行分析是十分必要的。

1 概述機械自動化及組成部分

（1）機械自動化的概述。自動化顧名思義，就是機械操作無需人工指揮，僅需要根據(jù)設(shè)定好的程序進行某項工作的操作。機械自動化和自動化技術(shù)十分類似，然而卻不是同一個概念。機械自動化主要是利用機械來進行生產(chǎn)過程的全程操控，這和傳統(tǒng)的方式完全不同。對于生產(chǎn)制造企業(yè)而言，降低生產(chǎn)成本和提升效率是永恒不變的主題。但是，目前在制造企業(yè)中，大量笨重的機械設(shè)備依然存在，操作流程更是十分繁瑣。一般情況下，需要多名工人共同來進行一臺設(shè)備的操作，生產(chǎn)效率低下，生產(chǎn)成本高昂。由此可見，機械設(shè)備最最基本的要求當屬實用性。

（2）機械自動化技術(shù)的組成。機械自動化技術(shù)較為復(fù)雜，涵蓋多方面知識內(nèi)容，諸如力學(xué)、數(shù)學(xué)、信息技術(shù)等多方面的知識內(nèi)容。只有全面掌握各方知識要素，才能更好的進行該系統(tǒng)的操作。具體來說，構(gòu)成該技術(shù)的內(nèi)容如下：1）傳感單元。這是機械自動化技術(shù)中最為基礎(chǔ)的一部分單元，主要功能在于檢測整個系統(tǒng)的工作過程;2）作用單元。這個單元的作用在于明確定位整個系統(tǒng)的能力，也是整個自動化系統(tǒng)之中的能量施加單位;3）程序單元。這塊單元的作用在于施加指令，來有效決定整個系統(tǒng)的操作單元;4）控制單元。這部分的作用在于對傳感單元傳送過來的信息數(shù)據(jù)進行定位以及檢測，同時對這部分信息數(shù)據(jù)進行傳輸。換言之，也是整個系統(tǒng)之中的后勤保障部門;5）制定單元。該部分的功能在于對傳感單元傳輸過來的信號信息進行分析，也是整個自動化系統(tǒng)之中的關(guān)鍵單元。

2 自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用優(yōu)勢分析

（1）推動機械設(shè)計制造生產(chǎn)效率的提升。目前，我國的整個經(jīng)濟發(fā)展已經(jīng)步入到平穩(wěn)階段，綜合國力得到顯著增強，機械設(shè)計制造行業(yè)的生存發(fā)展環(huán)境也發(fā)生了較大變化，競爭態(tài)勢日趨激烈。為全面提升機械制造企業(yè)的綜合競爭力，企業(yè)務(wù)必采取必要措施來全面提升產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，此時將自動化技術(shù)引用到機械設(shè)計制造行業(yè)中，既能實現(xiàn)生產(chǎn)的自動化和信息化，還可以做到批量化的生產(chǎn)，對于機械制造行業(yè)的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量都有顯著的提升作用。

（2）使機械設(shè)計制造的生產(chǎn)成本有效降低。在機械制造行業(yè)中，在沒有引入自動化技術(shù)之前，大部分的操作主要依靠人力來完成，生產(chǎn)成本較高，生產(chǎn)效率不高，生產(chǎn)質(zhì)量更是參差不齊。自動化技術(shù)的引入，能夠減少工人數(shù)量，降低人力資源浪費，切實降低企業(yè)生產(chǎn)成本。

（3）便于監(jiān)控。自動化技術(shù)引入到機械設(shè)計制造行業(yè)中，能夠?qū)Ξa(chǎn)品的生產(chǎn)和運行狀況進行實時的監(jiān)控，并通過收集整理生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息，確保機械設(shè)備處于正常的運轉(zhuǎn)狀態(tài)中。同時自動化技術(shù)在監(jiān)控機械設(shè)備運行過程中，能夠及時發(fā)現(xiàn)機械設(shè)備運行中存在的問題，及時進行糾正，對于故障現(xiàn)象能夠做到早發(fā)現(xiàn)，早處理，從而確保機械設(shè)計產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

3 自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用

（1）集成化應(yīng)用。機械自動化未來的發(fā)展方向之一當屬集成技術(shù)。該技術(shù)主要是運用工程理論來全程指導(dǎo)信息技術(shù)，并對機構(gòu)以及過程進行適當?shù)暮喕M而提升自動化的應(yīng)用水平。其能夠?qū)C械制造行業(yè)中的相關(guān)要素和各項管理活動集成到一起，真正做到以人為中心的生產(chǎn)制造過程。類似于企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動，若能夠有效集成生產(chǎn)活動和經(jīng)營管理活動，必然能夠有效提升企業(yè)的整體生產(chǎn)效率。高度的集成化對于相關(guān)的技術(shù)要求和設(shè)備要求都極高。在實踐中，工作人員需要深入到實地進行考察和調(diào)研，對設(shè)備的各項參數(shù)和功能指標進行詳細的考察，并將原始數(shù)據(jù)進行細致準確的記錄，便于后期對相關(guān)設(shè)備進行優(yōu)化處理。只有全面深入實踐，做好數(shù)據(jù)支撐，才能夠不斷提升機械行業(yè)的整體質(zhì)量水平。同時，機械產(chǎn)品又是一個十分復(fù)雜的體系，在實踐過程中，需要綜合考慮到多方要素，既要把握好細節(jié)，又要考慮到整體，否則，就十分容易對設(shè)備產(chǎn)生不利影響。因此應(yīng)該優(yōu)選適宜的參數(shù)，轉(zhuǎn)化各個零件以及生產(chǎn)過程等為對應(yīng)的優(yōu)化問題，并通過計算來對其進行解決。此外，還需要重點關(guān)注相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備運行中涉及到的費用，并結(jié)合設(shè)備的具體使用環(huán)境，選擇適宜的公式來構(gòu)建相關(guān)的數(shù)學(xué)模型。并將數(shù)據(jù)和生產(chǎn)過程中的相關(guān)信息輸入到模型中，代入進行求解，最終得到具體的優(yōu)化方案。

（2）數(shù)控技術(shù)。伴隨著我國社會經(jīng)濟的全面發(fā)展，特別是工業(yè)水平的不斷提升，機械化加工的需求量也在迅速攀升。而傳統(tǒng)的人工操作模式效率低下，難以滿足大批量的生產(chǎn)需求，同時產(chǎn)品質(zhì)量也難以確保，物資和人員消耗也十分大。此時自動化技術(shù)的誕生就很好的解決了上述問題。其中數(shù)控技術(shù)則是自動化技術(shù)當中一種十分重要的技術(shù)類型。該技術(shù)主要利用計算機等相關(guān)數(shù)字代碼來實現(xiàn)機械操作過程，具體的實踐工作中，是借助電腦程序來對機械化生產(chǎn)予以控制，技術(shù)人員只需要科學(xué)合理設(shè)計電腦程序即可，就能夠自動的開展機械操作活動，有效降低人力資源消耗。在具體操作時，技術(shù)人員需要熟知設(shè)備的各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，對相關(guān)程序進行合理設(shè)定，并隨時監(jiān)控設(shè)備的運行狀況，確保生產(chǎn)活動的安全可靠運行。

（3）虛擬技術(shù)。虛擬技術(shù)融合了人工智能技術(shù)、電子信息技術(shù)和多媒體應(yīng)用技術(shù)等，其主要是借助仿真以及模擬等功能，來有效的融合各項技術(shù)到機械自動化技術(shù)中去。該技術(shù)在機械行業(yè)中的應(yīng)用，主要表現(xiàn)在，當機械自動化設(shè)備在實際生產(chǎn)過程中遇到了相關(guān)問題時，通過虛擬技術(shù)，利用仿真和模擬技術(shù)來探究問題的成因，并提出相應(yīng)的解決措施，方能確保生產(chǎn)活動的有效開展，全面提升行業(yè)的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。不過從目前來看，虛擬技術(shù)還處于發(fā)展階段之中，相關(guān)技術(shù)水平還有待于進一步提升。

（4）柔性自動化應(yīng)用。伴隨著整個社會的全面發(fā)展，機械制造業(yè)面臨著全新的挑戰(zhàn)。機械制造行業(yè)必須不斷轉(zhuǎn)變觀念，結(jié)合市場發(fā)展需求和客戶的實際需求，不斷優(yōu)化機械產(chǎn)品的生產(chǎn)和制造環(huán)節(jié)，真正做到柔性化發(fā)展。所謂柔性自動化技術(shù)，其屬于一種信息控制系統(tǒng)、物料儲運系統(tǒng)和數(shù)字控制加工設(shè)備共同構(gòu)成的有機整體，可以根據(jù)加工對象的變化來進行自動匹配，也可以簡稱為FMS。換言之，柔性自動化技術(shù)是在確保柔性化生產(chǎn)的基礎(chǔ)上，借助人機操作界面來不斷優(yōu)化和完善機械制造行業(yè)自動化信息管理系統(tǒng)，在相關(guān)生產(chǎn)過程中，開展人員干預(yù)，全面提升機械制造行業(yè)的適應(yīng)能力，確保最終生產(chǎn)出來的產(chǎn)品能夠符合市場需求。柔性自動化生產(chǎn)技術(shù)能夠有效實現(xiàn)柔性自動化加工系統(tǒng)和柔性制造系統(tǒng)的連接，對機械制造行業(yè)的生產(chǎn)過程進行全面優(yōu)化，全面提升機械制造行業(yè)的生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。此外，柔性自動化技術(shù)還可以依據(jù)實際裝配需求，對所需要的相關(guān)零件進行加工處理，做到及時生產(chǎn)，降低毛坯以及制品等庫存量，降低流動資金占用率，降低生產(chǎn)周期，提升相關(guān)設(shè)備的使用效率，降低設(shè)備使用數(shù)量，降低人工操作強度，實現(xiàn)無人化生產(chǎn)，全面降低生產(chǎn)成本。

綜上所述，伴隨著自動化和信息化技術(shù)的快速發(fā)展，自動化技術(shù)在多個行業(yè)中發(fā)揮著重要的作用。將自動化技術(shù)引入到機械設(shè)計制造行業(yè)中，能夠顯著提升生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，提升生產(chǎn)精度，進而全面提升企業(yè)的綜合經(jīng)濟效益。當然了，科技技術(shù)不斷的發(fā)展，使得自動化技術(shù)的功能也更加的全面化，集成化、智能化、數(shù)控化和虛擬化已經(jīng)成為了當前自動化技術(shù)發(fā)展的代名詞，在未來，自動化技術(shù)還將得到進一步完善，必將帶動機械制造行業(yè)得到更好的發(fā)展。

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