自動化技術在機械設計制造中的應用

田 川

(常州劉國鈞高等職業技術學校 機電工程系，江蘇 常州 213025)

1 自動化技術與機械設計制造的關系

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

2 將自動化技術引入機械制造行業的價值體現

2.1 提高生產效率

傳統的機械設計制造設備往往科技含量較低，很多操作都依賴人工完成，整體自動化水平較差，很難滿足現代的機械設計與加工需求，在國外先進技術的沖擊下，傳統制造企業很難生存。而將自動化技術引入機械制造行業則能夠較好地改善了這種局面，計算機可以對相關信息及指令進行有效處理，快速協調機械設備進行加工處理，無人生產得以實現，大大降低了制造成本，同時也有助于機械的運行與維護，總體生產效率得到明顯提高。

2.2 完善安全性能

傳統制造企業在利用機械設備開展生產活動時經常會遇到機械設備故障，特別是一些長期使用的機械更容易出現問題，企業每年都要消耗較多時間進行設備處理及檢修。當設備出現故障時，技術人員需要在較短時間內排查故障原因并制訂方案解決故障。而自動化技術的引入能夠幫助技術人員在最短時間內進行智能化分析，同時在事故發生前做出預判，盡可能將故障消滅于萌芽。維護人員可以在較短時間內利用自動化技術完成維護工作，設備的安全性能得到顯著提升。

2.3 降低總體成本

很多機械設備在工作過程中需要較多的能源，但生產效率卻無法有效匹配能源消耗，在激烈的市場競爭環境下，企業的利潤和競爭力無法得到保證。而自動化技術的全面引入能大幅提升機械設計水平，優化生產流程，使機械結構更加合理，有效消除不必要的能源浪費。同時，機械設備操作會變得更加簡單快捷，操作人員只要利用計算機和軟件就能對整個生產過程進行全面控制，真正實現了生產過程的全面自動化，有效降低總體成本，提升機械行業的競爭力與發展潛力。

3 自動化技術在機械設計制造中的應用

3.1 計算機集成系統

計算機信息系統機制能夠切實有效提升制造類企業的生產能力、制造精度、制造效率。自動化技術在機械設計制造中的集成離不開計算機技術的發展與支持，可通過計算機系統對整個制造和生產流程進行優化。計算機數據庫與信息網絡的全面整合能夠有效調用各類生產元素，使機械制造的過程更加科學、高效，進而實現生產效益、生產水平、產品質量的全面提升。

3.2 自動化檢測技術

自動化檢測不僅能夠實現設計與用戶需求之間的高度契合，更能夠保證生產過程得到全面控制。自動化技術是智能生產的基礎，企業的生產線數量投運和產品產能控制都需要自動化檢測技術的有效支持。以自動化技術為基礎，同時融入電子、計算機、信息處理技術，建立起非常有效的自動化生產線和檢測線，全面監控設備運行情況，自動檢測能源與物料的消耗情況，使加工精度和加工效率得到提升，同時減少加工誤差。

3.3 柔性自動化技術

柔性自動化技術建立于完善的信息管理系統基礎之上，生產過程有必要實現透明化和自動化，同時推動可視化與精益化的實現，以更好地滿足市場需求和技術革新需要。柔性自動化技術的應用能夠有效減少人為因素對設計和生產過程造成的干擾，能夠提升在制造過程中對于外界因素的適應能力，最終生產出來的產品能夠更好地迎合市場需求，進而為用戶提供滿意且可靠的產品。

4 自動化技術在機械設計制造中的發展方向

4.1 數字化應用

傳統機械設計制造中，人為因素占據了主導地位，設計與生產過程主要由技術人員來控制，生產效率與生產精度并不高。而在數控技術全面引入后，能夠大幅度提升制造精度和制造效率。以數字技術、自動化技術和控制基礎為核心建立數控技術能夠實現整個設計制造過程的全自動化操作，而企業則可以利用集成終端完成整個操作過程，技術人員只要利用預定程序管理就能夠保證設備的穩定運行。

4.2 智能化應用

智能化技術，特別是人工智能，對機械行業發展的影響是全面而深遠的，智能化能夠幫助企業對內部設計與制造流程進行全面優化，能夠有效保證機械設備自身具有分析與判斷能力，可以在正常生產過程中快速發現故障并利用自動化技術進行快速處理。自動化技術在智能化機械設計與制造中的應用對技術人員提出了較高要求，技術人員要能夠適應科技發展趨勢，全面掌握自動化技術的發展脈絡。同時，要深入探究自動化技術與人工智能之間的契合點，有效解決自動化技術應用過程中的問題，全面實現創新發展。

4.3 虛擬化應用

制造企業的自動化技術應用能夠全面提升機械制造行業的信息化水平，這不僅僅需要自動化技術的發展，更需要多類型技術的融合，使企業能夠獲得更好的平臺。基于計算機技術實現的虛擬化能夠建立虛擬終端，并將應用程序利用人機交互邏輯來逐步實現。計算機能夠將人機交互邏輯傳輸給服務器，并通過獨立繪畫空間的建立使客戶端能夠呈現出虛擬的設備，這樣用戶就能夠獲得與訪問本地程序同樣的感受，可以更好地完成機械制造與機械應用。

4.4 綜合化應用

在機械設計制造系統中引入自動化技術并開展綜合化應用能夠推動生產系統的全面發展，特別是計算機技術的引入能夠更好地輔助生產系統開展生產活動。目前，國內機械企業已經開始利用計算機技術開展設計、工藝及測試等活動，這種應用已取得了較為明顯的成果。未來，自動化技術的綜合化應用能夠將整個系統更好地結合起來，使整個機械設計與制造過程得到全面優化，以保證自動化技術的應用能夠取得最優成果。自動化系統的引入能夠有效推動機械設計制造行業的創新發展，企業的生產效率與生產質量也將得到全面提升，能夠更好地滿足用戶需求。