自動化技術(shù)在現(xiàn)代機械設(shè)計制造中的應(yīng)用

李建勛

摘要：在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的當下，許多先進的技術(shù)紛紛誕生并應(yīng)用到了各個領(lǐng)域，機械設(shè)計制造行業(yè)同樣也不例外。機械設(shè)計制造主要指對機械產(chǎn)品進行設(shè)計控制，已達到提升機械產(chǎn)品生產(chǎn)性能的目的。將自動化技術(shù)應(yīng)用于機械產(chǎn)品之中，可以提升機械生產(chǎn)自動化水平，為企業(yè)生產(chǎn)效率提升有力保障。但自動化技術(shù)目前在機械產(chǎn)品設(shè)計中應(yīng)用還不夠普及，因此相關(guān)企業(yè)需要從機械設(shè)計制造中自動化技術(shù)具體應(yīng)用出發(fā)，結(jié)合自身情況確定在自己制造生產(chǎn)中可采用的自動化技術(shù)。

關(guān)鍵詞：自動化技術(shù)、現(xiàn)代機械、設(shè)計制造、應(yīng)用

一.自動化技術(shù)與機械設(shè)計制造的關(guān)系

機械設(shè)計制造在自動化技術(shù)的支持下已經(jīng)發(fā)展了很長時間。在實際生產(chǎn)中，自動化技術(shù)能夠有效推動設(shè)計與生產(chǎn)效率的大幅提升，使無人或少人操作得到有效實現(xiàn)。整個設(shè)計與制造過程都可以依靠自動化計算制造，技術(shù)人員與制造人員的介入非常少，形成了高度自動化的設(shè)計制造體系。傳統(tǒng)機械設(shè)計制造模式在自動化的支持下發(fā)生了全面變革，一方面人力成本大大降低，另一方面因人為因素而導(dǎo)致的設(shè)計或制造問題也將得到有效解決，生產(chǎn)效率與生產(chǎn)可靠性同步提升，制造企業(yè)的總體效益將會明顯提高。自動化技術(shù)相較于傳統(tǒng)技術(shù)的優(yōu)越性極為明顯，能為生產(chǎn)活動提供充分支持，進而形成良好助力。隨著自動化技術(shù)在機械行業(yè)的引入，使機械制造的最終產(chǎn)品具有了廣闊的應(yīng)用前景，推動了智能設(shè)計與智能制造的進一步發(fā)展。

二.當前自動化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀概述

現(xiàn)階段，我國自動化技術(shù)在機械設(shè)計、制造領(lǐng)域中的應(yīng)用仍處于發(fā)展的初級階段，這和西方發(fā)達國家相比較而言現(xiàn)仍存在不小的差距。西方國家對于自動化技術(shù)的應(yīng)用，已經(jīng)實現(xiàn)了集成化、智能化發(fā)展與應(yīng)用，在機械制造方面實現(xiàn)了自動化管理，而當前我國企業(yè)在機械設(shè)計與制造方面，依然采用的是傳統(tǒng)的人工管理模式，工作效率及質(zhì)量得不到有效的保障，并且在生產(chǎn)規(guī)模方面和西方發(fā)達國家也存在一定的差距。這在很大程度上是因為當前我國對于自動化技術(shù)缺乏足夠的認識所導(dǎo)致的，再加上缺乏科學(xué)完善的管理機制，無法實現(xiàn)對人才的有效管理，導(dǎo)致機械設(shè)計及制造人才雖然有著完善的理論知識，但是卻并不具備較高的實踐操作能力。不僅如此，當前在機械設(shè)計與自動化系統(tǒng)的更新方面也呈現(xiàn)出落后的趨勢，無法及時的實現(xiàn)對相應(yīng)數(shù)據(jù)的更新，這在很大程度上影響著自動化技術(shù)在機械設(shè)計與制造領(lǐng)域中的應(yīng)用水平。

三.自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的具體應(yīng)用

1.自動化技術(shù)的集成化應(yīng)用

現(xiàn)階段，在科技水平不斷提升的背景下，機械設(shè)計與制造業(yè)對于高新技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，并且衍生了一系列的新技術(shù)，例如：數(shù)控加工、柔性制造系統(tǒng)及工藝等等。集成化系統(tǒng)的應(yīng)用，指的就是將信息技術(shù)應(yīng)用于機械設(shè)計與制造領(lǐng)域當中，在信息工程理論的指導(dǎo)下，實現(xiàn)對整個設(shè)計及制造過程的優(yōu)化。在這一過程當中通過采用過程重組和精簡結(jié)構(gòu)相結(jié)合的方式，達到適度自動化的目的。而企業(yè)借助工程數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及計算機網(wǎng)絡(luò)，完成對企業(yè)設(shè)計制造所有要素的整體統(tǒng)一，樹立以人為本的柔性化生產(chǎn)理念，提高企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量及服務(wù)水平。

2.數(shù)控技術(shù)的實際應(yīng)用

就目前而言，我國已經(jīng)開始進入到社會主義市場經(jīng)濟快速發(fā)展的階段，不管是那個行業(yè)在這樣良好的外部環(huán)境下都獲得了有效發(fā)展。機械工業(yè)亦是如此。當然隨著社會的的發(fā)展和人們需求的提升，對于產(chǎn)品品質(zhì)的要求也越來越高，因此對于機械化制造工藝需求也越來越高。以往的生產(chǎn)方式不能適應(yīng)當前的發(fā)展需求。因此采用自動化技術(shù)來展開發(fā)展是解決問題最好的方式之一。作為自動化技術(shù)中最核心的一部分，數(shù)控技術(shù)對于機械化生產(chǎn)而言也有很重要的意義。在生產(chǎn)過程中采用軟件來對機械設(shè)備進行有針對性的自動化操作和管理，通過事先設(shè)計好的軟件程序來對相關(guān)機械生產(chǎn)姑娘予以有效控制。因此自動化數(shù)控技術(shù)對于相關(guān)技術(shù)人員的專業(yè)技能和操作能力而言也有較高的要求。

3.組裝自動化技術(shù)的應(yīng)用

在機械產(chǎn)品的設(shè)計和制造中，一個成品需要將各種機械零件組裝起來。在機械制造中應(yīng)用組裝自動化技術(shù)，能夠在很大程度上提高機械產(chǎn)品的組裝效率，提高產(chǎn)品組裝質(zhì)量。組裝自動化技術(shù)主要包括自動傳送、自動組裝等。自動傳送就是將各種機械零件自動傳輸?shù)较鄳?yīng)的組裝工位上;而自動組裝而需要涉及零部件的清洗、分類、篩選、裝入、連接以及測試等。組裝自動化技術(shù)的應(yīng)用能夠使得產(chǎn)品組裝速度和質(zhì)量得到大幅度提升，從而使得產(chǎn)品的核心競爭力提高，有利于機械制造企業(yè)在日益激烈的行業(yè)競爭中站穩(wěn)腳跟。此外，組裝自動化技術(shù)還能夠節(jié)約人力資源，降低人工勞作的安全風(fēng)險，從而使得產(chǎn)品生產(chǎn)成本降低，經(jīng)濟效益提升。

4.自動化技術(shù)的虛擬化應(yīng)用

作為高新技術(shù)最為典型的代表，虛擬技術(shù)是以計算機和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為支撐的，同時，還利用人機接口技術(shù)、計算機圖形學(xué)、人體行為學(xué)等技術(shù)手段，通過這些技術(shù)的綜合應(yīng)用，并借助傳感設(shè)備，就能為用戶呈現(xiàn)出三維逼真虛擬環(huán)境。這種環(huán)境具有高度逼真的視、聽和觸覺。用戶在此環(huán)境中，通過人機交互，就能得到與真實環(huán)境相近的使用體驗。虛擬技術(shù)具有多感知性、交互性、沉浸感、構(gòu)想性特點，其系統(tǒng)主要包括傳感器件、作用器件、虛擬環(huán)境發(fā)生器、人、虛擬環(huán)境，通過五大元素的交互應(yīng)用，用戶的使用感受也相應(yīng)地會變得更加真切生動。將虛擬技術(shù)應(yīng)用到機械設(shè)計制造中，可以極大地提高問題解決能力。例如，如檢測到機械生產(chǎn)中發(fā)生機械故障，就可以應(yīng)用虛擬技術(shù)進行全面、深入的分析，準確追溯導(dǎo)致問題出現(xiàn)的根本原因，從而及時找到應(yīng)對策略，有效避免出現(xiàn)不合格產(chǎn)品和生產(chǎn)資源的浪費。虛擬技術(shù)還能對生產(chǎn)流程進行監(jiān)督，保證機械設(shè)計制造活動能夠順利有序進行。虛擬技術(shù)可較好地解決傳統(tǒng)機械設(shè)計制造過程中存在諸多弊端和問題，不過，因該技術(shù)目前還處于技術(shù)研究階段，應(yīng)用方面還不夠廣泛。

5.機械自動化技術(shù)在機械制造中的柔性化應(yīng)用

機械自動化技術(shù)在機械制造中的柔性化應(yīng)用，可以利用作用力的現(xiàn)實差別，全自動式的適應(yīng)外部環(huán)境因素，以柔性化設(shè)計為基礎(chǔ)，產(chǎn)品在進入市場環(huán)節(jié)將可自動與市場整體運行規(guī)律相匹配。因此，現(xiàn)階段機械制造領(lǐng)域如果想提升自身與市場經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的契合度，就應(yīng)看清當下終端客戶實際需求和虛擬需求，及時在設(shè)計方面和反應(yīng)方面做出有效調(diào)整，也就是對機械自動化技術(shù)的柔性應(yīng)用。一方面，柔性應(yīng)用是促使現(xiàn)代計算機技術(shù)在管理方面的優(yōu)勢最大化發(fā)揮的有效方式。另一方面，柔性應(yīng)用目前在機械制造領(lǐng)域的應(yīng)用較為廣泛，但其仍需創(chuàng)新和優(yōu)化。此外，敏捷制造領(lǐng)域現(xiàn)已全面展開機械自動化技術(shù)的柔性化應(yīng)用，在應(yīng)用的過程中，為機械制造自身帶來前所未有的優(yōu)勢性條件。不僅大幅提升了機械制造的產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)速度。而且柔性化應(yīng)用也對信息系統(tǒng)的安全運用提供有利條件，全面提升企業(yè)在經(jīng)濟市場中的匹配度，促使企業(yè)在產(chǎn)品設(shè)計方面的快速發(fā)展，從整體上提高了客戶的滿意度，促使企業(yè)核心競爭力和市場占有率的發(fā)展。

結(jié)語：

綜上所述，機械設(shè)計制造過程也越來越重視自動化技術(shù)的發(fā)展，因為自動化技術(shù)不僅可提高機械設(shè)計制造產(chǎn)業(yè)效率，促進其向高質(zhì)量方向發(fā)展，而且可推動我國自動化產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會的不斷進步，自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中應(yīng)用將越來越廣泛，越來越成熟。

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