探討自動化技術在機械設計制造中的應用價值

黃業

[摘 要]隨著社會的快速發展和科技進步，自動化技術應用范圍越來越廣，在人力價值越來越高的今天，自動化成為工廠提升效益的必要方式。在機械制造行業，自動化是衡量一個企業是否先進的重要指標，而優化整個制造流程來提升產品產量和質量，就成為提升機械設計制造企業核心競爭力的重要方式。在此背景下，從自動化的應用意義及現狀、優勢和應用價值等多方面入手展開探討。

[關鍵詞]自動化技術;機械設計制造;應用價值

我國是一個機械設計制造大國，在競爭日益激烈的今天，如何有效增強自身實力、如何快速提升產品的質量和產量成為當前機械類企業亟待解決的問題。在大數據時代，采用自動化技術來提升單件產品的效益成為廣大企業的共識，也是企業快速發展的必要途徑。

一、應用意義及現狀

自動化是一項應用較為寬泛但是難度極大的現代化技術，在應用時涉及計算機、數控等多項技術，在具體應用的過程中還涉及從生產、銷售到管理等多個流程?，F在，大學機械專業一般通用名稱為“機械設計制造及其自動化”，這也從側面反映出自動化對機械設計制造行業的必要性。對于機械制造行業而言，隨著社會的快速發展，傳統的生產方式難以滿足制造業需求，這就有賴于企業采用自動化技術。自動化的應用一方面為企業設備的穩定運用提供了技術保障，另一方面還能夠提升設備運行的安全性。

隨著我國制造業的快速發展，各個領域進步非常迅速，在很多大型機械制造企業中已經普遍開始應用自動化技術，如汽車制造行業等基本已經實現了自動化生產，生產和管理過程也更加高效。在企業逐步應用自動化技術的今天，自動化普及已經成為很多企業發展的必然趨勢。在市場環境中，單靠人工已經無法滿足制造業需求，必須將自動化技術融入機械設計制造過程中的每個環節，從而實現高效率、高質量的產品生產，從源頭來改進整個生產過程。自動化技術不僅能夠有效提升企業的生產力，更重要的是提升機械制造行業的整體水平，從而實現機械產業的長遠發展。

二、應用優勢

1.優化資源配置

在現代社會中，節約成本是實現利潤增長的一個重要手段，因此，以最小的生產要素來完成降低成本的目標，也是每個企業開展生產控制的主要目的。應用自動化技術來實現生產資源的配置、優化生產流程能夠有效降低企業的生產成本，從而達到利潤增長的目的。

在實際生產中，機械設計制造企業應用自動化技術能夠升級生產過程，使整個過程更加精準化、有效化，從而降低生產成本，避免出現人為失誤，同時對操作流程中出現的問題進行深入分析，找到不足之處，從而達到一定的效果。此外，把機械設計過程與自動化技術相結合，能夠有效提升設計的創新性，使產品更加符合市場要求，體現出經濟實用性，最終順利完成生產任務。在機械設計制造企業中，工程師通過自動化與傳統制造方式的結合能夠實現設備的智能化操作，降低人力成本，有效提升生產效率。

2.降低生產失誤率

在機械生產過程中，失誤很難避免，而自動化技術的應用能夠減少失誤發生的次數，從而降低其發生的概率，使整個生產過程更加高效。自動化技術與生產控制過程結合，工程師就能對整個生產過程進行監控，分析其中出現的瑕疵，提出針對性的改進方案，從而減少生產過程中出現的失誤次數，有效節約成本，避免出現經濟損失。

自動化生產的速度要遠快于人類操作者的速度，成本低于人工成本，生產的產品質量更加一致，很容易通過質量檢查，有效降低企業產品中的不合格零件數量。在繁雜、單調的體力勞動中，工廠的職工會感到厭倦和疲憊，從而出現生產效率降低、產量降低的情況，而自動化生產線能夠把人從這種生產中解放出來，極大地提升產品生產效率。對于一些極端環境而言，人類不適應甚至需要穿上厚重的防護服才能進入，而自動化生產則把這些任務變得簡單且可行。

3.提升生產質量

通過自動化比例的提升，機械式操作逐步代替了人工操作，從而生產出品質如一的產品。此外，在檢驗環節應用自動化技術能夠更加快捷地實現質量檢驗，減少檢驗的時間，還能夠及時發現產品存在的問題。對于生產中出現的殘次品，工程師能夠第一時間掌握，及時進行深入分析，找到問題環節，避免出現類似問題，有效提升生產質量，進而增強產品在市場中的競爭能力，提升企業市場影響力。

一般而言，機械自動化設備具備自動監視、報警、故障診斷等多種功能，一旦出現生產故障就會主動采取保護措施，避免出現人身傷害，提升設備的使用安全性。此外，機械自動化產品都安裝有電子元器件，具有較高的靈敏度和可靠性，當出現生產故障時會及時進行自我調整，避免出現更大范圍的故障，保證了機械設備的安全，進而確保設備所生產的產品符合要求。

三、應用價值

1.數控化

對于現代化工廠而言，數控設備是必不可少的部分，數控設備是把傳統機床與現代控制技術進行有機融合，以此來提升設計和制造環節的效率和便利，從而使自動化應用于企業生產的各個環節，有效促進生產活動。但是，企業操作的難度也在逐步提升，這就要求工廠人員具備較高的素質和綜合素養，具有高度責任心來確保生產過程的準確無誤。

在一些大中型企業中，生產自動化水平往往較高，但是中小型企業應用卻略顯不足。在一些民營企業中，領導往往通過人工來代替自動化生產，妨礙了企業實力的進一步提升。在此背景下，廣大工程師要積極研究自動化技術，努力開展技術應用，提升企業內的自動化水平，改善在中小企業領域自動化應用不足的現狀。

2.集成化

在自動化領域，信息集成化的管理和發展是未來的發展方向之一，借助信息集成化處理，資源得到有效配置，質量和效率得到進一步提升，從而實現了生產過程的優化。同時，自動化技術還能滿足機械設計制造過程的各個階段，依據工廠的具體需求來進行針對性調整，在機械設計制造過程中統一管理全部生產要素，進而實現生產過程的標準化。

在大數據時代，自動化與機械工廠結合中增加了網絡數據庫和即時通訊技術，使得機械設計及制造過程更加具有彈性，實現了以人為本的生產理念，幫助企業更好地發揮自身潛力，有效提升產品質量。值得注意的是，我國自動化集成水平與國外相比具有一定的差距，應用范圍也具有一定的局限性，我們應當正確認識到這些差距，努力追趕國外發達水平，從而把我國自動化水平帶到一個新的高度。受限于上述問題，大多數企業在應用自動化技術過程中很難實現及時把控，這也從一定程度上影響到了企業的正常生產。

3.智能化

在智能化的時代，機械設計制造向著智能方向發展，這就有賴于工程師把自動化、人工智能、信息集成等多方面技術進行有機融合，從而形成一種新型設計及制造模式。在此智能化生產過程中，控制程序自動對生產設備下達命令，使其代替人工操作，避免出現人工操作失誤。此外，智能化生產能夠優化整個環境，實現了資源的最大利用，實時監控整個生產系統，最大限度地提升了工作速度。智能化的生產已經成為現代企業設計制造的趨勢，也必然成為機械設計制造升級過程的主動力。

企業要想升級技術水平，要從以下兩個方面進行優化：一是不斷升級人為操作系統，通過計算機模擬技術來避免可能出現的誤差，保證指令下達最優化;二是不斷優化設備的運行水平，優化設計水平，實現生產的多元化發展，使之符合市場要求。智能化的生產有助于提升企業的整體實力，有助于發展企業生產力。

4.虛擬化

機械制造過程虛擬化技術是信息技術的推動與相關理論的結合。在實際生產過程中，計算機虛擬模擬分析能夠避免出現生產失誤，降低殘次品出現的概率。在實際設計過程中，工程師將生產過程進行虛擬模擬，找到實踐過程中存在的問題，進行針對性分析和優化，以最快的速度來提升工程生產效率，確保優化得到的產品符合客戶需求。通過不斷模擬，工程師能夠發現生產中的不足之處，針對不足來進行改善，推動質量向更高方向發展。

在生產模擬中，我們可以及時了解到生產過程存在的問題，通過查找、分析和改進來避免生產過程出現危險，據此來制訂有效的預案，從而加強生產過程的安全性。在多樣化的現代市場中，只有不斷通過虛擬現實來完善產品才能確保產品具有較強競爭力，也能夠倒逼產業升級。

總之，機械設計制造企業自動化是時代發展的必然結果，對促進機械行業的發展有著積極作用，國家制造業水平的提升離不開自動化相關技術的支持，因此，我們必須大力發展自動化技術，不斷提升其應用水平，促進相關企業實力進一步增強，為國家富強貢獻自己的力量。

參考文獻：

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[3]李會敏.自動化技術在機械設計及制造領域的應用[J].中國石油與化工標準與質量，2018（3）.

[作者單位]

鄭州市磨料磨具磨削研究所有限公司

（編輯：鄭曉燕）