淺談自動化技術在機械設計中的應用

摘要：近年來，隨著我國科學技術的不斷發展，計算機技術在多個領域得到了廣泛應用，并取得了非常好的效果，促進了我國多個領域的快速發展。在機械設計與制造領域，自動化技術的應用也越來越廣泛，其在提高生產質量的同時降低了生產成本，對我國機械設計與制造具有非常大的影響。文章深入研究與分析自動化技術在機械設計與制造中的重要意義、存在的問題及具體的應用，并提出其在未來的發展趨勢，以期為機械制造企業提供參考意見。

關鍵詞：自動化;機械設計;機械制造

1機械設計制造及其自動化的特征

（1）效率高。以往的機械設計制造是以人工為主，然而，人屬于生產力，所以要考慮人為因素，所以，生產效率低下。多數時候，人員流動導致新員工沒有熟練掌握實際操作流程，要花費很多精力和時間來掌握操作全過程，這樣必定會影響機械生產進度。然而，在機械設備中直接應用機械設計制造及其自動化，僅僅需要在指定的口令下設備完成操作就行，使用方便。由此可以得出，機械設計制造及其自動化的應用可以有效防止因為人力不夠而造成生產水平較低，大幅度提升機械生產水平。

（2）安全性高。以往的機械設計制造在平時操作過程中很有可能發生人為的操作事故，存在諸多安全隱患，然而目前的機械設計制造及其自動化可以防止人為操作造成的失誤，讓機械操作不需要過分依賴人力，這樣就可以減少由于操作正確而導致人員事故。因為監督監控系統有待完善，缺乏報警提示系統，一旦出現操作故障，又不能迅速阻止，就容易造成機械設計制造不能正常開展。普遍采用的是先進的計算機技術，使人可以不需要近距離對機械設計操作進行操控，防止出現安全隱患。

2自動化技術在機械設計與制造中的重要意義

2.1提高機械設計與制造的生產效率

自動化技術的應用，使機械設計與制造的過程精細化、智能化，顯著提升了生產效率。自動化技術改變了機械制造業的生產方式，使其由傳統的人工生產轉變為自動化生產，在很大程度上減少了生產誤差，提高了機械制造的準確性，同時減少了工人的工作量。計算機控制比人為控制更加穩定可靠，能夠減少意外事故的發生。

2.2降低生產成本

傳統的制造業生產都由大量的勞動力完成，人工成本很高，且相比于自動化技術，其生產效率非常低下，同時人工生產還存在許多不穩定因素，這些不穩定因素難以控制，會造成成本浪費。自動化技術大幅降低了人工成本，同時能夠提高生產效率，提升機械質量。假設成本不變的情況下，自動化技術能為機械制造企業帶來更高的經濟收益，能有效降低機械制造企業的生產成本。

2.3自動化技術具有較高的安全性

自動化系統中具有很高的科技含量，計算機技術能夠提高機械制造的安全性。自動化技術系統中具有自動報警、自動診斷等多方面的安全性功能，在實際機械生產過程中，當機械設備出現故障或意外時，自動化系統能在第一時間報警并使機械停止運行，同時通過自動診斷系統快速識別機械的故障類型，有些自動化技術系統還能實現自動檢修故障。利用自動化技術，能有效避免因人為操作失誤而帶來的設備損壞或安全事故，提高了機械生產的安全性。

3自動化技術在機械設計及制造領域的應用

3.1集成化模式在自動化技術中的應用

互聯網的普及促使計算機技術應用到了各行各業中，自動化技術的產生，不同系統和不同技術類型的衍生就依托于計算機技術的發展。在此基礎上，單一的子系統或者單一的某項技術已經不能滿足于當今企業機械制造的需求，只有計算將多系統、多技術融合在一起，形成集成化的管理運營模式，才能實現機械制造想達到的效果。另外，計算機的云計算功能實現了企業從機械設計到機械制造，最后到機械運營的全過程集成化效果，為整個系統提供更加嚴密的技術支持。

3.2智能化模式在自動化技術中的應用

智能化在科技技術飛速發展的背景下也被機械制造領域充分利用，其中把計算機技術和自動化技術有機的結合，形成了智能化、一體化的制造設備，這就是機械智能化的基本思路。智能化的機械制造技術一般是由機械制造技術、自動化技術、人工智能技術等構成，這幾個部分之間相互滲透，相互影響，相互制約，從而形成了對于企業來說最為理想的機械制造體系。在這個系統中主要是根據人工智能為標準，將這種思維深入到機械制造中的每個環節，這樣便能把自身的優勢充分地發揮出來，另外，人工智能還有一個很大的功能，它能夠及時地發現機械制造中存在的問題，并能在第一時間提出有效的改進方案和措施。

3.3柔性化模式在自動化技術中的應用

在機械制造的企業中一般有半自動、全自動、柔性等類型的生產線，在這些類型的生產線中柔性生產是最受歡迎的一種。因為柔性自動化技術比較靈活，在技術革新飛速的時代背景下顯得特別重要，以我國目前大型企業的生產設備上看，基本已經全面建立了柔性生產體系，實現了人機界面等多方面的系統操作優化，提升了計算機管理的實際效益。在柔性化模式中可以實現普通行業和自動化設備在同一個系統中，機械制造對外界環境變化的適應能力得到了提升，自動化程度提高了。

3.4虛擬化模式在自動化技術中的應用

虛擬化網絡技術是將多媒體、人工智能、電子信息等技術融合在一起，實現機械制造的仿真效果。尤其是在機械高端制造行業遇到困難的時候，利用虛擬化的仿真系統可以模擬實際發生的情況，有效找出存在的問題，明確解決問題的方式，保證企業的正常運轉。具體來說，在石油測驗的試驗中，在傳感器的協助下，虛擬一個全仿真具有視覺、嗅覺、聽覺的真實環境，通過工作人員和虛擬環境的互動影響，互相聯系，工作人員所有的感受與真實情況都是相同的，這樣就可以判斷不合格產品產生的原因，減少企業的生產成本。當然我國虛擬自動化技術還處于萌芽階段，與其他國家相比還有一定的差距，但是這個仿真虛擬系統在自動化技術中確實是一項好的方向，需要我國機械設計的專家學者進行進一步的開發和研究。

4.結語

將自動化技術合理應用在機械設計制造中可以明顯提高設計精度，減少設計難度，而且時時刻刻監督生產過程。在未來發展中，其有關行業的發展趨勢主要是智能化、虛擬化、環保化、綠色化、科技化、數字化、機電一體化以及網絡化。機械設計制造及其自動化可以促進我國現代機械制造行業的穩定發展，更好地滿足國家經濟發展對機械制造行業的要求。

參考文獻：

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胡飛虹（1998.06-）女，彝族，貴州人，本科學歷，研究方向：機械設計

湖北第二師范學院 湖北武漢 430000