機械自動化技術在機械制造業中的應用分析

楊一月 潘逸民

摘要：我國現階段機械制造行業具有諸多制造技術，機械自動化是機械制造行業的重要組成部分。由于機械自動化的不斷發展，從而使機械制造技術的更新得到大幅度提升，在機械制造行業中應用機械自動化也就更加具有創新性與先進性。在機械制造行業發展中機械自動化具有至關重要的作用，是對機械制造行業進行未來發展的方向。由于機械自動化與機械制造密不可分，從而在機械制造行業中應用機械自動化，能夠最大化的對經濟社會發展進行推動。

關鍵詞：機械自動化技術;機械制造業;應用分析

一、機械自動化的內涵及技術構成

（一）內涵

所謂機械自動化具體是指機器或裝置，按照預先設定好的程序，通過機械的方式實現自動化控制的過程，整個過程無需人為干預，也不需要人工輔助。在機械制造領域中，機械自動化的運用，使傳統人工手動操作的生產模式得以改變，不僅大幅度降低了操作者的勞動強度，而且還使工作效率獲得進一步提升，同時機械產品的質量也得到有效保障。

（二）技術構成

對于機械自動化而言，它是一個相對比較復雜的系統，由諸多科學技術組合而成，是一種較為先進的生產模式，其中涵蓋了若干個單元，每個單元都有自己的功能和作用如程序單元決定了系統所需完成的工作任務;傳感單元可對信息進行采集和傳輸，確保命令的有效執行;控制單元可實時完成調節和監控，保證系統穩定運行。

二、機械制造中機械自動化的具體應用

（一）CAE技術的應用

CAE是計算機輔助工程的簡稱，這是機械自動化中的核心技術之一，該技術在機械制造領域中的應用非常廣泛。在機械制造中，可借助CAE技術對機械制造中的力學性能進行輔助計算與分析，由此可使機械產品的結構、剛度及強度達到相關要求。可用于機械制造的CAE軟件有ANSYS軟件、NASTRAN軟件等。

1.ANSYS軟件在機械制造中的應用

該軟件具備熱瞬態分析功能，其在機械制造中的應用，能夠快速得出機械設備在某一段運行時間內的熱性能。不僅如此ANSYS軟件還有著超強的數據分析能力，經分析處理之后的數據可與其它軟件進行共享，由此大幅度提升了機械制造過程中的數據處理水平。目前，隨著生產過程的不斷改進和優化，對機械的各方面性能提出更高的要求，因此精細化設計已成為機械制造的必然發展趨勢，而想要使制造出來的機械產品達到精確性的目標，就必須保證產品設計的合理性，應用ANSYS軟件可以使該目標得以順利實現。

2.NASTRAN軟件在機械制造中的應用

在機械制造中，可以運用NASTRAN軟件進行熱傳導分析，從而達到優化機械設備熱性能的目的。除此之外，很多機械在制造過程中采用的都是非線性的設計方法，可在機械產品的金屬成型及變形分析中，對NASTRAN軟件進行應用，并且還可以對部分零部件進行分析，從而了解每個部件的使用壽命，借助可視化模型，能夠實現對機械結構的整體優化。

（二）模糊控制的應用

模糊控制是智能控制技術的重要分支，是一種以模糊邏輯推理為基礎的計算機數字控制技術，其歸屬于非線性控制的范疇。通過模糊控制能夠對人工決策過程進行模擬，在此基礎上可以實現算法控制。同時，模糊控制還能與一些先進的技術相結合，形成功能更加強大的自動化控制系統，由此可對機械制造的過程進行有效控制。

（三）CAD技術的應用

CAD是計算機輔助設計的簡稱，這是一種非常先進且實用的設計方法，在機械制造中的應用十分廣泛。依托CAD能夠快速完成機械建模，為后續的制造加工提供參考依據。通過CAD可以在相對較短的時間內設計出機械產品的模型，由此可使與產品有關的信息直觀呈現出來，便于產品參數的優化調整，能使制造加工過程變得更加合理。

（四）人工神經網絡的應用

1.應用優勢。ANN具有如下應用優勢：①自學習能力。以圖像識別為例，將圖像樣板及識別結果輸入到ANN之后，通過自學習，ANN能夠逐步學會識別類似的圖像。②快速尋找最優解。在很多領域的復雜問題分析中，都需要求取最優解，由于問題本身的復雜程度較高，從而使得計算過程較為繁瑣，耗時較長。而ANN能夠依托計算機高速的運算能力，在相對較短的時間內，找到最優解。

2.在機械制造中的應用。可以運用ANN對機械進行動態設計，以此來獲取結構變量與動態參數之間的非線性映射關系。同時，利用ANN能夠顯著提升機械制造系統的自適應能力，由此可使機械產品的制造效率獲得大幅度提升。

（五）機械自動化應用要點

1.確保基礎配套。機械自動化涵蓋的內容既多且雜，如計算機、微電子、機械、控制等等，上述內容均會對機械制造系統的運行產生一定的影響，比如檢測、控制、伺服等等。同時機械自動化的實現需要大量數據信息的支撐，所以信息處理成為機械制造中不可或缺的技術之一。

2.保證技術的實用性。在機械制造中應用機械自動化的相關技術時，應當確保所選的技術具有較強的實用性。對此，制造企業應將各種主流及先進的自動化技術作為首選，并對自動化技術應用中的問題進行分析，找出有效的解決方法，在充分利用原有設備的基礎卜，通過優化調整，提高機械制造的自動化水平，使生產出來的機械產品滿足不同用戶的使用需要。

3.考慮成本。機械制造企業在對機械自動化技術進行應用的過程中，除了要考慮自動化技術應用之后，能夠對生產效率帶來的提升之外，還要考慮所選的技術需要投入的成本，若是成本與效益不成正比，則無法充分體現出自動化技術應有的優勢，并且還會增大企業的資金壓力。因此，機械制造企業應當對一些較為成熟的自動化技術進行選用，通過技術集成，提升機械制造水平和生產線的自動化程度。

三、結語

綜上所述，機械制造是一項復雜程度較高的工作，為進一步提升機械產品的性能和質量，可對機械自動化的相關技術進行合理運用。通過CAE技術、模糊控制、CAD技術以及人工神經網絡，對機械制造過程進行優化，推動機械制造業的提檔升級和突破性變革。

參考文獻：

[1]何佳俊.機電自動化在工程機械制造中的應用價值探討[J].商情，2017（8）.