自動化技術在機械設計制造中的應用

陳財星 林溫靜 蘇子祺 蔡嘉佳

摘 要：自動化技術在我國是一項新興的現代化技術，在現代社會的生產生活中應用較為普遍，但是在高精度的設備設計制造上還是依賴于國外進口，對我國企業的進步以發展造成了阻礙。當前在我國機械設計制造行業中，對自動化技術的應用需求越來越大，實現機械自動化技術和機械制造行業發展的有機結合已經成為現代化機械制造行業發展必經之路。

關鍵詞：自動化技術；機械設計；制造；應用

前言：機械制造能夠涉及多個領域，例如動力機械、農業機械、紡織機械等生產設備，是現代化生產過程中不可或缺的一項技術。在計算機技術的帶動下，能夠取替傳統的人工生產，并輔助人類大腦進行工作?？梢栽谧疃痰闹芷趦壬a出產品，提高生產質量的同時，還能夠降低成本支出，進而促進資源的合理配置，減少環境污染。

一、機械自動化的概況與組成成分

（一）概況

自動化，即機械或在無人干預的環境下按照原本已經設置好的程序或指令進行操作，進而實現自動化的控制過程。機械自動化技術的出現在一定程度上取替了人工的操作，不僅能夠降低勞動支出成本，還能夠提升生產效率與生產質量。相比于發達國家，我國的自動化技術水平相對落后，但是伴隨科學技術的不斷發展，我國機械制造的自動化技術水平也取得了顯著的效果，并將其合理地應用在實際操作中，為我國的工業生產帶來一定的技術支持。

（二）組成成分

機械自動化技術，會涉及到諸多領域與學科，是一項綜合技術。我國機械制造自動化技術主要包括以下5個系統：傳感系統、操作系統、信息處理系統、信息傳輸系統以及指令系統。傳感系統，能夠在自動化系統內展開全面的檢查，并接收信號；操作系統，將系統中的載重負荷通過定量的方式進行全面分析；信息處理系統，能夠對系統內接收的信號及時進行處理，并將指令發布各個下一個系統，進而展開操作；信息傳輸系統，在經過信息處理系統所傳遞的信息進行二次傳輸；指令系統，將系統內接收的信息與制定進行操作，并引領整個系統展開具體的操作。通過以上5個系統，構成了自動化系統的整個部分，在一條線路的指令下，將具體的工作內容進行指令與操作，以此實現機械制造的自動化。

二、自動化技術概述及應用現狀

在這里所說的自動化技術主要就是指機械自動化技術，主要就是通過在機械設計制造產業中應用自動化技術來實現對各種加工或制造對象的連續自動生產，從而實現自動化生產過程，以此來減少人力成本并加快生產投入原料的流動速度及加工變換效率。通過在機械設計制造中應用自動化技術可以在保證產品生產質量的同時在很大程度上降低人力成本，高度的技術集中度也可以促進產品更新和技術更新。

三、自動化技術在機械設計制造中的具體應用

（一）集成化的應用

一個企業的制造系統往往包含許多個功能不同的子系統，而自動化技術的應用就可以對各種技術進行系統集成，以便實現不同級別集成制造系統的構造，當前，高度集成化運營模式也是現代企業在機械設計制造生產中最常用的一種模式，其在實際應用中可以將多個系統整合到一個系統中去，形成計算機組合，從而對企業的生產制造進行統一的管理，并且還能夠通過精簡機構和過程重組等技術手段實現自動化生產，進一步提高企業的生產效率。

（二）智能化的應用

智能化的應用主要成果就是人機一體化機械制造設備，將該設備應用在機械制造系統中，可以使其生產過程中的各個步驟都能模擬生產專家的人工智力活動，并依據生產數據的分析結果下達生產指令，大大減少了人工生產下可能出現的誤差，并降低了人工成本。同時，人機一體化機械制造設備還能夠對自身的生產活動進行監視，及時發現問題及時調整，避免生產錯誤，而且人機一體化機械制造設備面對外界可能的突發時間也有一定的應付能力，可以根據實際情況自動調整生產參數，以便設備在生產過程中的運行狀態保持在最佳。

（三）柔性自動化的應用

柔性自動化技術是一種靈活的自動化技術，將其投入生產當中主要就是通過建立完善的信息管理系統來優化人機界面并提高其自動化水平，能夠促使企業在計算機管理生產下獲得更高的經濟效益，實現企業的進一步發展。當前在該系統中，處理新型的自動化設備以外，也有傳統的普通設備，兩者的結合生產也能夠最大程度上提高機械制造對外界因素變化的適應能力，而且經由柔性自動化系統生產出的產品也能夠較好的滿足復雜的市場需求。

四、促進機械自動化技術在機械制造應用中的實施策略

（一）創新自動化技術應用

面對激烈的市場競爭環境，自動化技術也逐漸成為提升機械制造企業發展效率提升的關鍵性因素，因此需要從企業發展的實際出發，進一步對技術應用進行創新，實現技術創新引導技術發展和企業發展，從而不斷提高企業的經濟效益。同時，還需要加強對機械生產中的技術管理創新性發展，以便提高企業的生產能力。

（二）加強機械自動化人才培養

人才時企業生產發展的基礎保障，人才培養也是企業實現創新性發展的主要任務之一，因此，要想進一步加強自動化技術的應用，還需要加強機械自動化人才的培養工作。一是要加強對機械自動化技術應用教育建設和發展，可以在高校教育中創建機械自動化技術應用的課程，為機械設計制造企業的發展儲備人才；二是企業自身要加強內部的人才培養，通過培訓等方式不斷提高企業人員機械自動化技術的應用能力。通過以上人才培養方式確保機械制造企業的穩定發展以及可持續發展。

（三）虛擬化應用

現階段，虛擬化技術在機械制造中被廣泛地應用。伴隨近年來技術的進步，其附帶技術也在隨之產生，并在多個領域取得了效果顯著的效果。目前我國的虛擬化技術中已經成功應用在人工智能、信息存儲、工藝制造等。將機械自動化與虛擬化技術進行有機的結合，不僅能夠實現機械制造過程中的方針模擬，還能夠提升其在實際操作中的應用價值。相關技術人員造實際操作前期，可以在第一時間針對其中出現的問題進行故障修復，并以數據的形式將問題產生的原因得以呈現，將其改進，進而減少實際運行過程中設備維修的時間，這樣能夠在最大限度上保證操作人員的安全，避免危險事故的產生。虛擬化技術與機械自動化的有效結合，企業能夠節省花在研究過程中的時間與精力，降低生產前期與后期的投入成本，進而達到提升生產率的目的，確保企業營業收入長期穩定的增長。

（四）智能化應用

智能化制造技術，是在系統生產與制造過程中融入互聯網科技的一項生產技術。智能化在機械制造技術中的應用，代表著人類機械制造技術的進一步提升。在實際應用中，主要在生產過程中有所體現，生產系統通過模仿人類的行為來作為合理的決策，并進行判斷與分析。計算機智能技術通過指令的方式將信號傳輸至信號系統的終端平臺，進而將信號傳出至生產設備中，通過這一系列的操作完成正確的生產與操作。借助智能化技術，專業的技術人員在機械的支持下完成監督工作，如果生產制造過程中出現故障或者紕漏，人工智能能夠在第一時間將其發展，并通過產生的原因傳達相應的指令，進行修復，以此實現安全生產的目的。在未來的機械自動化發展過程中，智能技術能夠全面進行應用，實現智能生產、智能操作、智能監督等，真正做到防患于未然。

結論：總之，自動化技術在機械設計制造中的應用，不僅能夠提升產品質量與生產效率，還能夠有效地降低勞動成本，在根本上增強機械制造產業的綜合能力。但是，結合現階段我國機械自動化生產的實際情況來看，不論是人才還是技術尚未達到成熟的地步，因此需要政府與相關企業的努力，培養專業的機械人才，為其創造核心技術。

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