自動化技術在機械設計制造中的應用研究

楊青原

（河南工業職業技術學院，河南 南陽 473000）

引言

機械制造涉及眾多領域，比如農業機械、紡織機械、動力機械等多樣化的生產設施，是當前工業生產過程中必不可少的一項重要技術。隨著計算機技術逐漸地成熟以及被各行各業廣泛的應用，機械制造將逐步取代傳統的人工生產，并幫助人類進行腦力工作。同時，機械制造可以在最短的時間內生產出高質量的產品，在最大程度上降低總成本的支出，從而有效、合理地提高資源的分配，減少生產帶來的環境污染。

1 機械自動化的概念與組成

1.1 機械自動化技術的含義

機械設計和制造自動化技術的發展是通過在無人值守的環境中運行既定程序來實現自動控制的任務。通過自動化技術的應用，不僅可以提高生產效率和質量，而且可以有效地控制人工成本，從而可以改善手工作業。隨著科學技術的不斷發展，機械設計和制造自動化技術有了質的提高，并且，在實際操作中應用，可以為我國工業化的發展提供可靠的保證。然而，在機械制造業的現狀下，當前自動化技術的應用范圍相對較小，并且工作場所的小型化已成為普遍現象，極大地阻礙了機械自動化的發展。

1.2 機械自動化技術的組成

當前，自動化技術被應用于機械設計和制造的許多領域，并且在機械自動化技術的發展中需要在多個領域共同合作對其進行保駕護航。按照我國當前機械自動化技術系統的組成，主要分為五個部分：操作系統、傳感器系統、信息傳輸系統、信息處理系統和指令系統[1-2]。不同系統之間的合作為機械設計和制造開發提供了可靠的保證。作為機械自動化技術的主要組成部分，操作系統可以采用定量方法對負載進行綜合分析，傳感器系統根據當前系統運行情況進行全面檢查，并綜合接收信號，以確保系統的穩定運行。信息處理系統主要是處理系統接收到的相關信息，根據信息的內容形成指令，并將指令發送到系統的下一步，以便可以根據需要執行任務。信息傳輸系統，它可以提供信息的完整表述和傳輸，以確保自動化技術的正確運行。在自動化系統中，各種系統相互協作并根據自身對應規則準確執行其任務，以實現自動化技術的要求。

2 自動化技術在機械設計制造中的應用優勢

2.1 有利于降低機械制造的成本

自動化技術應用于機械設計制造業的首要優勢便是能夠對成本進行降低。從自動化技術的工作展開來看主要是針對機械設計的需求來進行調試，并同時對自動化設備的參數進行調整，以此來確保機械設計制造流程的合規和高效。此外，在自動化技術的應用中，也能夠規避傳統模式下由于人工失誤帶來的消極影響，進而提高了工作的質量，以及減少了由于各方因素造成的企業經濟損失，有效降低了企業的成本[3]。

2.2 有利于促進機械設計制造業的發展

自動化技術是互聯網技術和計算機技術不斷發展的產物。同時，自動化技術與智能技術的結合也已成為我國各行業發展和提高市場競爭力的主要方向。通過應用自動化技術，更有利于企業批量生產和加工的實現。同時，用自動化機器代替傳統的重復性手工作業后，生產效率和質量也得到了提高。

2.3 有利于降低機械制造的工作強度

自動化技術應用于機械設計制造的另一個優勢也在于工作強度的降低。一般認為機械設計制造是一項十分復雜的工作，包括眾多的流程，并且對工作人員的要求標準也比較高。而在我國目前用工荒的背景下，機械制造產業與專業人員的需求矛盾也在不斷放大，很大程度上限制了機械設計制造產業的進一步發展。對此，通過自動化技術的應用，便可以緩解人員需求的壓力。同時也能夠將現有的人員從繁重的機械設計制造中脫離出來。

3 自動化技術在機械設計制造中的應用分析

制造業需要升級原始的機械零件和設備。通過全面監視系統的運行狀況，并結合裝置的發展應用趨勢，突出顯示該行業的創新價值以及該設備的開發和應用趨勢。可以看出，需要對傳統操作和運行中存在的缺陷進行改變，將新型變成邏輯語言應用到生產制造中，有助于提高編程機組的運算速度。另外，自動化技術也應該進行必要的改進和創新，將PLC技術和AI技術的優點加以整合[4]，并在實際生產中加以應用，同時應用于機械設計以控制成本的投入。自動化控制技術不能完全應用機械操作思維，應該在制造過程中加以人工輔助評價。這樣不僅可以高度實施可持續發展戰略，還可以用規范的產業結構來對元件的生產效率和質量加以鞏固。

3.1 自動化技術的智能化應用

智能化技術可以改變現有的制造生產模式，應用相關性強的學科內容對組件進行全面處理。其中，零件加工過程需要具有良好的邏輯功能，并通過更新技術應用特性，強調人機交互和生產操作功能的優勢，使得整個機組具有較好的生產效率和精度。此外，在智能生產中，有必要通過相應的研究工作來測試污染排放并減少工業廢物排放，這對于實現節能和減排非常有用。此外，在模擬生產過程中，必須通過分析不同項目和流程的相關性和以及對主題內容來進行模擬分析，這有助于在生產管理模式下進行宏觀監控。通過不斷提出相關的生產問題，并使用模擬系統進行反饋，為工作人員提供生產、管理和運營的可靠數據，不斷減少不規范生產帶來的影響。

3.2 自動化技術的柔性化應用

英國提出了有關柔性自動化技術的概念。它主要基于產品的生產信息，結合了物料存儲和運輸系統以及數字處理技術和設備，以適應各種目的的生產和加工對象。柔性自動化生產技術是通過組技術的形成而產生的。組技術應根據加工要求有序地組織加工對象，以方便選擇相應的加工設備。靈活的自動化生產技術所擁有的信息控制結構呈金字塔形，以計算機為核心，在生產過程中對信息進行控制，監視和測試，并對生產計劃進行合理的修改。另外，負責組生產控制的計算機可以將下層計算機的生產狀態傳輸到上層。其中，最下面的主要是過程設備接口的計算機監控，它收集并檢測生產接口的生產情況，并根據上級傳達的指令進行適當的調整。柔性自動化存儲和運輸系統主要在零件，加工設備和材料上執行相關操作，其操作過程主要由信息系統控制。在使用柔性自動化技術的過程中，有必要避免設備，設施和技術水平等的不完善，以有效、合理地提高生產產品的生產效率和生產質量，并確保產品的可持續性，為機械制造自動化技術在未來奠定良好的發展基礎。

3.3 自動化技術的虛擬化應用

機械制造中使用的模擬制造技術主要是現代機械制造技術，計算機圖形學，人工智能以及多個行業中的其他系統技術。虛擬化的應用主要包括應用先進的計算機技術根據新的模擬模型來設計和生產機械模型。通過這種方式，可以發現并解決在機械制造過程中可能會出現的問題，從而獲得機械產品。通過產品仿真和生產可以提高制造成功率，檢驗效果和檢驗質量。虛擬制造技術可以有效減少機械故障并降低維護成本降低維護成本并提高產品生產效率，同時，它還可以縮短產品開發周期并提高公司的競爭力。

4 自動化技術應用的未來發展趨勢

自動化技術涵蓋了廣泛的理論和實踐領域。員工必須不斷將新的生產技術和機械化的操作技術集成應用到實際的生產過程中，以便整個制造業能夠繼續朝著更加智能的方向發展。在此過程中，必須將“互聯網+”的特征應用于產品制造，以不斷整合數據庫的信息內容，提供科學的操作規則和糾正措施，并減少錯誤的發生。由于受到“節能減排”概念的影響。員工必須準確認識到各種物質的使用和污染，減少污染物排放，控制輕工制造業的能源消耗，實現污染物的綜合治理。因此，在生產實踐的創新過程中，員工必須開發各種機械零件并將其應用到生產中，并以數字技術模式促進工業和制造系統的運行和發展。

5 結語

在當前機械設計制造行業的發展中，為更好地適應機械自動化技術的發展，必須不斷創新技術，加強相關人員能力的培養，積極引進行業內先進技術人員的水平，并不斷提高自身的產業競爭力，特別是在當前產業快速發展的階段，自動化技術已成為一種趨勢。自動化技術的應用不僅可以提高企業的生產效率和產品質量，還可以大大降低人工成本，使企業的經濟效益不斷提高。為了更好地發揮自動化技術的作用和效率，必須加快機械自動化技術的創新和研究，促進機械制造業的穩定和快速發展。