多元化分析視角下機(jī)械設(shè)計制造及自動化應(yīng)用

摘 要：近幾年，我國致力于開發(fā)、研究現(xiàn)代化的機(jī)械設(shè)計制造自動化技術(shù)，促使機(jī)械設(shè)計制造自動化技術(shù)水平得到了一定程度的提高。文章以多元化分析為視角，簡要闡述了多元化分析視角下機(jī)械設(shè)計制造及自動化應(yīng)用優(yōu)勢，并對多元化分析視角下機(jī)械設(shè)計制造及自動化應(yīng)用措施進(jìn)行了進(jìn)一步分析。

關(guān)鍵詞：多元化分析;機(jī)械設(shè)計制造;自動化

多元化分析視角下，機(jī)械設(shè)計制造是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心組成部分，自動化技術(shù)應(yīng)用則是提高機(jī)械設(shè)計制造效率、品質(zhì)的主要驅(qū)動力。現(xiàn)階段我國機(jī)械設(shè)計制造自動化技術(shù)在多個行業(yè)得到了有效的應(yīng)用，為企業(yè)生產(chǎn)效益提升提供了依據(jù)。

一、 多元化分析視角下機(jī)械設(shè)計制造及自動化應(yīng)用優(yōu)勢

（一）減少原材料成本

可持續(xù)發(fā)展是我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要目的，受能源損耗率的較大影響。多元化分析視角下機(jī)械設(shè)計制造及自動化的應(yīng)用，可以通過最佳調(diào)節(jié)參數(shù)設(shè)置及低能耗驅(qū)動機(jī)構(gòu)選擇，在保證設(shè)備能源利用率的同時最大限度減少原材料損耗，降低原材料成本。

（二）提高生產(chǎn)效能

機(jī)械設(shè)計制造及自動化應(yīng)用具有突出的高靈敏度自動控制、高精度自動處理優(yōu)勢。在機(jī)械作業(yè)時，機(jī)械設(shè)備可以在原預(yù)定指令約束下完成動作，不受其他條件干擾，保證設(shè)備操作最佳效果及產(chǎn)品合格率，提高生產(chǎn)效能。

（三）保證生產(chǎn)安全性

機(jī)械設(shè)計制造及自動化應(yīng)用具有報警、監(jiān)視、自我修復(fù)、自我診斷等諸多功能。在機(jī)械作業(yè)時，針對短路、超載、過載等問題，可以自動采取保護(hù)措施，構(gòu)件磨損率較低，生產(chǎn)安全性較高。

二、 多元化分析視角下機(jī)械設(shè)計制造及自動化的應(yīng)用措施

（一）虛擬化應(yīng)用

多元化分析視角下，虛擬化是機(jī)械設(shè)計制造及自動化應(yīng)用的主要方向，包括多媒體技術(shù)、控制理論、智能化技術(shù)、計算機(jī)模擬分析技術(shù)等諸多內(nèi)容，具有多學(xué)科相互交叉融合的特點。從本質(zhì)上而言，機(jī)械設(shè)計制造及自動化的虛擬化應(yīng)用就是利用計算機(jī)技術(shù)、信息化技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品制造整個流程的仿真模擬，預(yù)先發(fā)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過程中極易出現(xiàn)的風(fēng)險問題，預(yù)先編制問題應(yīng)對方案，最大限度降低各種風(fēng)險因素對機(jī)械制造生產(chǎn)的不利影響，保證產(chǎn)品加工制造作業(yè)一次性完成，為社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程進(jìn)一步加快提供驅(qū)動力。如利用Autodesk數(shù)字化樣機(jī)解決方案的一部分——Autodesk Moldflow Adviser，可以依托Moldflow塑件顧問——AMA及Moldflow高級成型分析專家——AMI，在加工制造前對設(shè)計方案進(jìn)行模擬評估、優(yōu)化處理，縮短機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)周期，減少潛在機(jī)械設(shè)計失誤，保證機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)效益。

（二）多功能化應(yīng)用

當(dāng)前，機(jī)械設(shè)計制造及自動化應(yīng)用對于科學(xué)技術(shù)水平的依賴程度呈現(xiàn)日益擴(kuò)大趨勢，將科學(xué)技術(shù)放在了重要戰(zhàn)略地位，新技術(shù)的引用也不斷呈現(xiàn)精密化特點。這種情況下，為了充分發(fā)揮不同功能、不同應(yīng)用程度技術(shù)優(yōu)勢，可以通過模塊集成，完善生產(chǎn)控制鏈條。進(jìn)而將機(jī)械設(shè)計制造進(jìn)行模塊化設(shè)計，促使每一模塊均可單獨運行，且系統(tǒng)可以根據(jù)生產(chǎn)要求對模塊進(jìn)行靈活調(diào)用、組合，全面系統(tǒng)的掌控整體機(jī)械設(shè)計制造節(jié)奏。進(jìn)一步提升自動化技術(shù)應(yīng)用便利程度、準(zhǔn)確度，獲得遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計制造模式的生產(chǎn)效率。

對于多元化分析視角下機(jī)械設(shè)計制造及自動化的多功能化應(yīng)用，主要包括側(cè)重功能劃分的模塊化設(shè)計、側(cè)重結(jié)構(gòu)特征的模塊化設(shè)計兩種類別。前者主要是從系統(tǒng)觀點出發(fā)，通過功能分解、需求分析、探索式集成和評估、概念集成等方式，將整個產(chǎn)品系統(tǒng)劃分為多個相對獨立的功能單元。通過對相對獨立功能單元的不同選擇、組合，滿足生產(chǎn)需要;后者主要是生產(chǎn)產(chǎn)品、零部件形狀結(jié)構(gòu)類別為重點，通過對其形狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，明確相似零部件族。隨后在零部件功能分析及約束分析的基礎(chǔ)上，尋找具有代表性的標(biāo)準(zhǔn)模塊，促使其與零部件約束要求、功能要求相符，為模型變形設(shè)計奠定基礎(chǔ)。最后對標(biāo)準(zhǔn)模塊進(jìn)行參數(shù)化分析、優(yōu)化，構(gòu)建零部件主模型，描述零部件外形、各尺寸間關(guān)系，形成含全部標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的模塊化產(chǎn)品主結(jié)構(gòu)，為客戶定制產(chǎn)品結(jié)構(gòu)提供依據(jù)，該模式主要適用于單件小批量生產(chǎn)。

（三）智能化應(yīng)用

多元化分析視角下機(jī)械設(shè)計制造及自動化技術(shù)的智能化應(yīng)用主要是應(yīng)用計算機(jī)強(qiáng)大的運算、記憶能力，經(jīng)人工將技術(shù)、機(jī)械設(shè)計制造相互融合。隨后通過電腦控制整個機(jī)械設(shè)計制造流程，實現(xiàn)機(jī)械設(shè)計制造運行過程的自我調(diào)節(jié)。如機(jī)械設(shè)計人員可以從產(chǎn)品綜合性能入手，將智能技術(shù)貫穿到生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)。通過在智能系統(tǒng)中輸入指令，開始過程分析，選擇最佳設(shè)計方案。同時，機(jī)械設(shè)計制造方可以“系統(tǒng)的啟動程序”為主體，依據(jù)智能平臺標(biāo)準(zhǔn)反饋，對產(chǎn)品性能進(jìn)行測定，并對監(jiān)測數(shù)據(jù)的可執(zhí)行性進(jìn)行全過程監(jiān)測。整個過程中，若設(shè)計階段出現(xiàn)錯誤，智能系統(tǒng)可以進(jìn)行重新計算并在管理平臺中呈現(xiàn)調(diào)試方法。除此之外，通過在智能終端進(jìn)行諧波過濾器安裝，可以及時感應(yīng)信號混亂現(xiàn)象，并根據(jù)材料使用情況進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，達(dá)到能源節(jié)約的目的。

三、 結(jié)語

綜上所述，在我國經(jīng)濟(jì)行業(yè)快速發(fā)展進(jìn)程中，機(jī)械設(shè)計制造成為一項重要的工作內(nèi)容，可以為我國工業(yè)快速發(fā)展提供充足動力。因此，相關(guān)工業(yè)企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對機(jī)械設(shè)計制造及自動化應(yīng)用的重視。從多元化分析視角入手，明確機(jī)械設(shè)計制造及自動化應(yīng)用的諸多優(yōu)勢及范圍，為機(jī)械設(shè)計制造與自動化應(yīng)用優(yōu)勢的充分發(fā)揮提供依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張海倫.機(jī)械設(shè)計制造及自動化應(yīng)用程序的多元化研究[J].南方農(nóng)機(jī)，2018，49（6）：104.

作者簡介：

江國軍，南京埃慕斯智慧醫(yī)療機(jī)器人研究院有限公司。