自動化技術(shù)在機械設計制造中的應用

劉永進

（廣東省正聯(lián)鋼構(gòu)工程有限公司 廣東佛山 528000）

0 前言

機械設計制造主要指對機械產(chǎn)品進行設計控制，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)品設計中應用還不夠普及，因此相關(guān)企業(yè)需要從機械設計制造中自動化技術(shù)具體應用出發(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)。

1 自動化技術(shù)相關(guān)概念分析

1.1 自動化技術(shù)

自動化技術(shù)顧名思義主要指通過一系列信息論、控制論、電子學技術(shù)、計算機技術(shù)等，來實現(xiàn)自動化的目的。自動化技術(shù)主要內(nèi)容包括如下幾個內(nèi)容：①作用單元，屬于自動化相關(guān)系統(tǒng)中比較靠前的組成部分，主要負責自動化系統(tǒng)相關(guān)工作目標設定與工作量控制。②傳感單元，自動化相關(guān)系統(tǒng)中基礎組成部分，主要負責檢測系統(tǒng)狀態(tài)與性能。③程序單元，是自動化系統(tǒng)至關(guān)重要組成部分，主要負責自動化系統(tǒng)決策工作。④制定單元，是自動化系統(tǒng)核心部分，主要負責對相關(guān)信息處理與指令制定。⑤控制單元，是自動化系統(tǒng)后勤保障，是自動化系統(tǒng)可以順利開展的根本保障，主要負責對傳感器傳送信息進行分析與處理，并根據(jù)分析與處理結(jié)果制定相應指令。隨著自動化技術(shù)發(fā)展與應用，當前生產(chǎn)行業(yè)中自動化技術(shù)運用越來越深入，從最初部分機械自動化，到如今更為全面的自動化技術(shù)設備，不斷滿足企業(yè)發(fā)展與大眾需要，為社會發(fā)展與進步提供一定助力[1]。

1.2 機械設計制造中應用自動化技術(shù)意義

在機械設計制造中應用自動化技術(shù)，可以有效提升機械性能，滿足更加多樣化企業(yè)發(fā)展與民眾需要。機械設計制造中應用自動化技術(shù)意義如下：①自動化技術(shù)可以節(jié)省資源利用。企業(yè)利用自動化技術(shù)進行機械設計制造可以有效提升每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)中能源利用率，避免生產(chǎn)中由于能源控制不足導致能源浪費情況的出現(xiàn)，提升企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量的同時，滿足企業(yè)節(jié)能生產(chǎn)需要，促進企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。通過自動化生產(chǎn)企業(yè)可以對每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)用料、勞動力等做到精細化控制，保證產(chǎn)品質(zhì)量降低能源消耗，提升企業(yè)綜合效益。②自動化技術(shù)可以提升機械設計制造的實用性，滿足企業(yè)發(fā)展需要。相關(guān)企業(yè)將自動化技術(shù)應用于機械制造設計之中，可以根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)實際需要，適當調(diào)整整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)具體情況，利用更加自動化機械設備，實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)中一些高難度工作，確保生產(chǎn)安全促進企業(yè)生產(chǎn)效率提升，滿足企業(yè)發(fā)展需要。③優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)模式。企業(yè)在機械制造設計中運用自動化技術(shù)，可以調(diào)整原本生產(chǎn)模式，提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率與質(zhì)量，優(yōu)化企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)流程，促進企業(yè)生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變與升級，為企業(yè)發(fā)展提供保障。

2 機械設計制造中自動化技術(shù)應用

2.1 機械制造中應用

自動化技術(shù)在機械制造中應用比較廣泛，主要指利用自動化技術(shù)與信息工程技術(shù)，對機械制造進行指導，優(yōu)化機械制造流程，完成生產(chǎn)流程優(yōu)化與重組。自動化技術(shù)在機械制造中應用具體包括：①裝配自動化應用。裝配自動化應用最為廣泛，通過對機械制造過程中所需原料的自動化運輸與配送，來提升機械制造效率。在機械制造中可以根據(jù)生產(chǎn)需要，設定材料運輸方式、材料分配份量、材料分配時間等，確保生產(chǎn)線連續(xù)流暢進行，確保機械制造有序推進。自動裝配包含了檢驗、運輸、試用等環(huán)節(jié)，有效提升機械制造生產(chǎn)整體效率。②CAPP（計算機輔助工藝設計）的應用。CAPP 是與輔助制造相關(guān)聯(lián)的重要紐帶，其設計主要功能在與對機械產(chǎn)品的質(zhì)量進行控制與規(guī)范，最終達到優(yōu)化產(chǎn)品工藝目的。基本功能主要包括加工工藝選擇、機床選擇、工序內(nèi)容確定、成本工時控制等。③CIMS（計算機集成制造系統(tǒng)）的應用。CIMS 是一種先進的集成系統(tǒng)，可以滿足制造企業(yè)集成化生產(chǎn)發(fā)展需要。該系統(tǒng)可以實現(xiàn)機器制造自動化，并提升各環(huán)節(jié)中相互滲透作用，該技術(shù)系統(tǒng)集合了CAD、CAM 技術(shù)優(yōu)點無須人工干預，真正實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。該系統(tǒng)主要通過對相關(guān)土圖紙信息進行互換與處理，并排除重復處理可能，確保生產(chǎn)效率與質(zhì)量。

2.2 智能化技術(shù)應用

智能化技術(shù)應用是當前機械制造設計中應用最為廣泛的自動化技術(shù)之一，通過智能化技術(shù)，來實現(xiàn)機械智能化生產(chǎn)，提升企業(yè)整體生產(chǎn)效率。智能化技術(shù)在機械制造設計中應用主要包括生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)中應用、生產(chǎn)設備應用、生產(chǎn)產(chǎn)品應用：①管理環(huán)節(jié)中應用常常表現(xiàn)為一些智能化機械制造管理軟件應用。多種多樣智能化管理軟件應用，可以對機器制造中產(chǎn)品質(zhì)量情況、生產(chǎn)質(zhì)量等進行智能化管控，全面反應機械制造生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題，并通過相應智能化系統(tǒng)對機械制造中出現(xiàn)問題給出相應管理方案，提升制造企業(yè)生產(chǎn)管水平。②生產(chǎn)設備應用常常表現(xiàn)在一些智能生產(chǎn)設備應用。通過智能設備應用可以節(jié)省生產(chǎn)線上人員使用，提升企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)效率。智能化設備可以通過自身智能化系統(tǒng)，對生產(chǎn)中每一個環(huán)節(jié)進行控制，全面分析生產(chǎn)所需人力、物力等，并且在設備運用中可以通過自身檢測，對設備出現(xiàn)問題進行預警與處理，實現(xiàn)生產(chǎn)全程無須人員參與，確保生產(chǎn)效率[2]。③生產(chǎn)產(chǎn)品智能化技術(shù)應用十分廣泛。隨著智能化技術(shù)發(fā)展，當前大眾對智能化技術(shù)設備的要求也隨著技術(shù)發(fā)展逐漸提升。例如當前智能手機、智能家居應用等，豐富用戶同時促進先關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。企業(yè)通過將多種多樣智能化系統(tǒng)應用于產(chǎn)品之中，提升產(chǎn)品的智能化水平，滿足用戶需要，提升產(chǎn)品質(zhì)量促進自身發(fā)展。

2.3 柔性自動化應用

柔性自動化應用技術(shù)屬于最早應用的自動化技術(shù)之一，主要指以產(chǎn)品生產(chǎn)為基礎，結(jié)合數(shù)字技術(shù)，已達到適應不同生產(chǎn)品的目的。企業(yè)可以結(jié)合實際需要情況，針對設備情況做出相應自動化技術(shù)應用，更為有效提升機械制造設計水平。成組技術(shù)形成是柔性自動化技術(shù)應用基礎，主要指根據(jù)機械制造生產(chǎn)需要，將生產(chǎn)對象排列組合，方便與根據(jù)市場與用戶需要調(diào)整儲運系統(tǒng)與加工設備。柔性自動化技術(shù)主要包括控制中

心、組群生產(chǎn)控制、基層生產(chǎn)控制三分部分，構(gòu)成金字塔型控制結(jié)構(gòu)。其中控制中心主要負責信息控制，管理與監(jiān)測生產(chǎn)數(shù)據(jù)，對生產(chǎn)計劃進行動態(tài)調(diào)整；組群生產(chǎn)控制則主要負責信息傳遞，將基層生產(chǎn)控制傳遞到控制中心；基層生產(chǎn)控制對各生產(chǎn)接口信息進行收集，并根據(jù)控制中心發(fā)出的指令對生產(chǎn)行為進行實時調(diào)整，完成中心控制相關(guān)指令。柔性自動化儲運系統(tǒng)主要指加工廢料、毛坯工件等材料運輸與儲存，通過先關(guān)數(shù)控機床實現(xiàn)集成加工控制，提升機械制造生產(chǎn)效率與質(zhì)量[3]。

3 結(jié)束語

綜上所述，自動化技術(shù)在機械設計制造中的應用可以有效提升機械制造效率，確保機械產(chǎn)品質(zhì)量，優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，為企業(yè)整體效益提升提供必要保障。當前自動化技術(shù)在機械設計制造中的應用包括機械制造中應用、智能化技術(shù)應用、柔性自動化應用等，相關(guān)企業(yè)在實際應用中可以根據(jù)自身發(fā)展需要，適當選擇全面促進自身發(fā)展與壯大。