自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用

魏海云

(新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453006)

1 自動化技術(shù)在機械設(shè)計中制造中應(yīng)用的重要意義

自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中應(yīng)用有著極其重要的意義，具體表現(xiàn)在以下幾點：第一，提升生產(chǎn)效率。以往的機械以及人工生產(chǎn)模式都缺乏較高的生產(chǎn)效率，而且需要很高的生產(chǎn)成本，產(chǎn)品質(zhì)量也比較低，不利于提高行業(yè)的利潤，也不能保證安全生產(chǎn)。而自動化技術(shù)通過合理利用自動化控制技術(shù)以及計算機技術(shù)，將人工變成生產(chǎn)設(shè)計制造，對傳統(tǒng)機械進行顯著地改善，提升生產(chǎn)效率，也科學(xué)整合機械設(shè)計制造中的信息，減少由于失誤而導(dǎo)致的損失，確保產(chǎn)品質(zhì)量，充分利用生產(chǎn)資源，實現(xiàn)生產(chǎn)的穩(wěn)定發(fā)展[1]。第二，降低生產(chǎn)成本。以傳統(tǒng)機械設(shè)計制造技術(shù)為依托的生產(chǎn)模式，不管是產(chǎn)能還是生產(chǎn)效率都不高，也不能充分利用各項生產(chǎn)資源，普遍存在浪費的情況，經(jīng)常出現(xiàn)各種失誤，給企業(yè)造成非常嚴重的損失，無法穩(wěn)定生產(chǎn)。但是通過在機械設(shè)計制造中合理應(yīng)用自動化技術(shù)，可以提高生產(chǎn)資料的利用率，減少生產(chǎn)成本，也降低人工成本，不斷完善生產(chǎn)過程。同時，利用自動化機械設(shè)計制造可以提升技術(shù)人員的專業(yè)素質(zhì)，普遍關(guān)注技術(shù)型人才。第三，改進機械使用情況。通過科學(xué)應(yīng)用自動化技術(shù)既可以高效管理和全天候監(jiān)控機械設(shè)計制造全過程，又可以對機械性能進行明顯改善，具體表現(xiàn)在以下幾點：其一，自動化技術(shù)主要是應(yīng)用計算機技術(shù)，可以利用提前設(shè)定的命令以及程序來準確操控機械設(shè)備，這樣就可以防止機械設(shè)備受到人為因素的損壞，既可以降低生產(chǎn)成本，又可以避免設(shè)備在使用中頻繁出現(xiàn)問題。其二，應(yīng)用自動化技術(shù)可以嚴格監(jiān)督機械設(shè)計制造整個過程，以確保可以迅速找到生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題，而且采取相應(yīng)的解決方法，結(jié)合監(jiān)控數(shù)據(jù)信息就能夠全方位了解機械設(shè)備的具體運行情況，為確保機械設(shè)備維修保養(yǎng)工作正常進行打下良好的技術(shù)基礎(chǔ)。

2 自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的具體應(yīng)用

2.1 故障診斷的應(yīng)用

就現(xiàn)階段我國機械設(shè)計制造生產(chǎn)過程來講，許多企業(yè)都采用半自動化生產(chǎn)模式，生產(chǎn)線相當復(fù)雜，若機械設(shè)備在實際生產(chǎn)中突發(fā)故障就容易造成生產(chǎn)前完全崩潰，直接對企業(yè)生產(chǎn)運營造成不利影響[2]。同時，這些機械設(shè)備必須要由專業(yè)人員對其積極維護保養(yǎng)，進而導(dǎo)致人工成本加大。若在機械設(shè)備故障診斷中有效應(yīng)用自動化技術(shù)，通過此技術(shù)可以全天候監(jiān)測設(shè)備的所有運行數(shù)據(jù)，以迅速找到故障隱患，而且將其立刻向有關(guān)的維修人員傳送，以保證生產(chǎn)線運轉(zhuǎn)的安全性和可靠性。

2.2 集成化的應(yīng)用

機械自動化今后的主要發(fā)展方向是集成技術(shù)。集成技術(shù)是通過工程理論來正確指導(dǎo)信息技術(shù)的整個過程，而且可以使復(fù)雜的機構(gòu)以及過程變得簡單化，顯著提升自動化水平。將集成化技術(shù)在機械設(shè)計制造行業(yè)中應(yīng)用可以高效集成所有管理活動以及有關(guān)要素，以確保生產(chǎn)制造全過程都是將人作為核心。與其它行業(yè)生產(chǎn)過程中沒有較大的區(qū)別，若可以高效集成機械設(shè)計制造行業(yè)所有生產(chǎn)經(jīng)營管理活動，就可以使企業(yè)生產(chǎn)效率得到大大提升，然而高度集成化便對機械設(shè)備以及技術(shù)水平提出越來越高的要求。在應(yīng)用中有關(guān)工作人員必須要到現(xiàn)場實地考察，尤其是要高度重視機械設(shè)備功能指標以及所有參數(shù)，認真記錄設(shè)備的原始數(shù)據(jù)信息，以便于后期有效處理機械設(shè)備[3]。只要將早期準備工作都落實到位，具有準確的數(shù)據(jù)，才可以在實踐過程中提升行業(yè)的生產(chǎn)效率。一般來說，機械產(chǎn)品都有一定的復(fù)雜性，在生產(chǎn)中必須要認真考慮各個影響因素，嚴格把控整體以及所有細節(jié)，不然就會導(dǎo)致生產(chǎn)設(shè)備無法正常使用，這就要求有效處理生產(chǎn)設(shè)備費用的投入，采用適合的方法來建立數(shù)學(xué)模型，將各項生產(chǎn)數(shù)據(jù)輸入模型中，將最終結(jié)果認真計算出來，以更好地優(yōu)化方案。

2.3 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用

在我國社會經(jīng)濟迅速發(fā)展和工業(yè)化發(fā)展進程不斷加快的背景下，機械設(shè)計制造行業(yè)獲得高速發(fā)展，而且機械化加工需求量越來越大。若依舊采用原來的人工操作模式，因為其缺乏較高的生產(chǎn)效率，所以不能真正滿足當前大批量的實際生產(chǎn)需求，除了導(dǎo)致浪費很多人力資源以及物力資源，也不能確保產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量合格[4]。但是自動化的應(yīng)用就能夠?qū)⑦@些難題攻破，而在自動化技術(shù)中數(shù)控技術(shù)是不可或缺的主要類型之一。事實上，數(shù)控技術(shù)主要是通過計算機軟件來自動化操控機械設(shè)備，在生產(chǎn)中可以借助提前設(shè)計的電腦程序來科學(xué)控制機械生產(chǎn)全過程，但是這樣就對有關(guān)技術(shù)人員提出相當高的要求，需要合理設(shè)計電腦程序，這樣才可以確保后續(xù)機械操作活動實現(xiàn)自動化，避免消耗不必要的人力資源。同時，作為有關(guān)技術(shù)人員，必須要熟練掌握所有設(shè)備性能以及生產(chǎn)環(huán)節(jié)，以確保設(shè)計程序的科學(xué)性和有效性。此外，也需要24h監(jiān)控設(shè)備的整個生產(chǎn)過程，確保生產(chǎn)活動的安全穩(wěn)定性。

2.4 柔性自動化的應(yīng)用

當前，隨著市場競爭日益激烈，機械設(shè)計制造行業(yè)也面臨非常嚴峻的挑戰(zhàn)，只有創(chuàng)新原來的理念，根據(jù)客戶需求以及市場實際發(fā)展情況，對所有生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)進行優(yōu)化，才可以更好更快地適應(yīng)市場快速發(fā)展，達到柔性化發(fā)展的目的。實質(zhì)上，柔性自動化技術(shù)是融合很多系統(tǒng)的有機整體，主要包括數(shù)字控制以及集物料儲運等等，此技術(shù)可以根據(jù)每個加工對象自動化匹配對應(yīng)的加工模式[5]。換言之，柔性自動化技術(shù)是以柔性化生產(chǎn)為前提，通過人機操作界面進一步優(yōu)化機械涉及制造業(yè)信息系統(tǒng)，在生產(chǎn)中也必須要有相關(guān)部門進行適當?shù)母深A(yù)，進而使機械設(shè)計制造行業(yè)具有較強的適應(yīng)力，以符合客戶以及市場的要求。柔性自動化技術(shù)將柔性自動化加工系統(tǒng)與柔性制造系統(tǒng)相結(jié)合，全方位完善機械設(shè)計制造行業(yè)生產(chǎn)全過程，明顯提升生產(chǎn)效率。

2.5 自動檢測技術(shù)的應(yīng)用

一般來說，自動檢測系統(tǒng)是由多個部分構(gòu)成，比如：結(jié)果輸出以及傳感器等等，幾乎都包含高端的信息處理系統(tǒng)，最為常見的是微型計算機[6]。現(xiàn)階段，在企業(yè)生產(chǎn)過程中，之所以普遍應(yīng)用自動檢測技術(shù)，其根本目的在于避免產(chǎn)品質(zhì)量不合格，防止出現(xiàn)劣質(zhì)產(chǎn)品，而且也可以將人力投入成本控制在最小化，除了要減少檢測花費的時間，也要確保檢測結(jié)果的精準性。

2.6 虛擬化的應(yīng)用

機械設(shè)計制造行業(yè)中的虛擬制造技術(shù)包括很多學(xué)科領(lǐng)域，包括人工智能以及并行工程等等，是基于仿真技術(shù)與系統(tǒng)建模的系統(tǒng)技術(shù)，具有較強的綜合性。在機械設(shè)計制造過程中，運用計算機技術(shù)構(gòu)建生產(chǎn)模型，在生產(chǎn)過程中根據(jù)模型可以迅速找到機械設(shè)計制造中容易存在的問題，而且合理制定相應(yīng)的解決方案，避免機械產(chǎn)品制造中發(fā)生故障，減少維修成本，提升機械生產(chǎn)水平。現(xiàn)階段應(yīng)用此虛擬制造技術(shù)不僅可以縮短機械產(chǎn)品的開發(fā)周期，而且使機械產(chǎn)品具有更多的市場競爭優(yōu)勢。

2.7 智能化的應(yīng)用

伴隨著科技的不斷進步，尤其是網(wǎng)絡(luò)時代的出現(xiàn)，計算機智能技術(shù)越來越成熟，機械設(shè)計制造行業(yè)中開始應(yīng)用人機一體化，而且在機械設(shè)計制造中起著關(guān)鍵的作用，大幅度提升機械設(shè)計制造業(yè)的自動化程度。機械設(shè)計制造智能化必須要將人工智能作為前提條件，再將機械設(shè)計制造的許多系統(tǒng)與人工智能相融合，這樣就能夠迅速找到實際生產(chǎn)中存在的一些缺陷，而且在第一時間啟動應(yīng)急預(yù)案，盡可能減少其造成的重大損失。

3 結(jié)語

總而言之，當前我國已經(jīng)在機械設(shè)計制造行業(yè)中廣泛應(yīng)用自動化技術(shù)，獲得顯著的應(yīng)用效果。應(yīng)用自動化技術(shù)使得以往的機械設(shè)計制造模式發(fā)生改變，該技術(shù)與設(shè)備自動化技術(shù)以及現(xiàn)代科技進行有機結(jié)合，而且采用電子智能技術(shù)以及數(shù)字控制化技術(shù)，確保產(chǎn)品質(zhì)量，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益，加快科技發(fā)展進程，創(chuàng)新和改革人才就業(yè)模式。