機械設計制造及其自動化應用探究

崔殿奎

摘要：自動化技術因其具有的先進性，在機械設計及制造領域得到廣泛應用，并創造了巨大的價值，對其進一步研究和優化顯然有著重要意義?；诖耍疚囊云囍圃煨袠I為例，從多個角度詳細探討了自動化領域如何在機械設計制造中得以有效應用，并對其未來發展進行了展望。

關鍵詞：自動化;機械設計;機械制造

1 引言

從機械自動化的發展趨勢來看，在未來科學技術的發展中，機械制造業與機械自動化技術的聯系日益緊密，二者的技術融合將逐步深化，通過這種方式將社會效益進行顯著的提高。

2 自動化概述

自動化技術，屬于一門綜合性技術手段，它和計算機技術、電子學、自動控制技術等學科之間均有關聯。隨著社會技術手段不斷發展，自動化技術實際應用范圍也在不斷的拓展，它所帶來的社會效益性也在不斷的增加。現以機械設計制造領域為代表，將自動化技術應用其中，在借助互聯網及計算機技術的基礎上，對機械設計和制造流程進行科學的管理，其優勢歸納為：①自動化技術的運用，能夠借助程序運作、電力供應等方式，提升機械生產效率，并減少了人工操作環節，將不必要的生產周期排除掉，從而使人工成本降低，生產效率提高。②自動化技術的運用，能夠將原有的大規模損耗性生產，轉變為計量化材料加工，從而適應了綠色化、可持續性的發展趨向。③自動化技術的運用，能夠將多樣化生產因素很好的串聯在一起，實現生產成本的綜合控制，增加生產企業的經濟效益。隨著社會生產技術方式的不斷調節，技術人員需要綜合把握自動化技術優勢，從多個角度進行技術操作方式的調控與優化。

3 自動化技術在機械設計與制造中的具體應用探討

3.1 自動化技術的集成化應用

將自動化技術應用于機械設計與制造中，能夠實現對復雜化、高精度機械產品的設計與生產加工，通過協調各個制造系統，促使彼此之間相互協調配合進行生產，極大的優化了機械設計制造流程。在機械設計制造生產流程綜合化管理中，計算機集成制造系統發揮著至關重要的作用，通過集成原本處于分散狀態的自動化系統，構建完整的生產系統，密切機械設計、機械制造以及機械管理等多個環節的聯系，并對市場調研、產品開發和設計、產品加工和銷售等各項數據展開收集、整合、分析、利用，有助于統一化管理機械生產的信息流和物料流。舉個例子來說，在機械生產制造期間，按照NC代碼將毛坯件加工成為合格的零部件，然后對多個零部件進行裝配，最終得到機械設備，在這一過程中，會涉及到非常多的內容，流程非常復雜，然而利用計算機集成制造系統，采集生產制造現場自動化設備的數據信息，如：物料儲運、產品加工、質量檢測等，并對所采集到的海量物料流、信息流進行融合交匯上傳到管理部門，然后按照機械設計制造任務實施集中化、動態化管控。利用計算機集成控制系統對各個自動化控制系統進行整合，協調、高效完成各項工作任務。以機械式立體停車設備車盤邊梁設計與制造為例，通過應用集成化系統，借助自動化平板機、數控沖床、激光切割機以及計算機控制程序，構建自動化生產線，對各個生產設備操作時間進行預先設定，合理調整材料進料速度，原本生產操作至少需要8人，而現在僅需2人，生產效率得到了大幅度的提升，生產流程得到了極大的創新，機械設計與制造自動化水平及集成化程度進一步提升。

3.2 柔性自動化

從過去的機械設計行業發展情況來看，存在一個突出的問題，主要體現為業務要求方面缺乏應變能力，這主要是因為技術層面的支持沒有及時跟進，如自動化技術、智能化技術等，因此，整個機械設計行業要想實現更好的發展，一定要積極改變。在現階段的時代形勢下，機械制造企業應當立足市場，結合市場的實際需求，結合用戶的實際要求做好調研，與時俱進，努力學習先進的科學技術，在技術層面不斷創新，適時調整創新機械產品結構，對組織內部的程序科學調整，使得機械產品具備更高的品質。依靠成熟的技術，提升機械產品的市場競爭力。關于柔性自動化技術，即在保障柔性的前提下，優化人機界面的技術。柔性自動化技術一方面注重自動化水平的程度，同時注重健全的信息化管理系統的構建，在機械制造領域最大限度發揮計算機的有效作用。在應用自動化技術之外，還需注重使得一些工序中有人工的介入。明晰柔性機械自動化技術具有的積極作用，可以提升機械產品的市場環境適應能力。

3.3 智能化應用

在汽車領域的機械設計制造工作當中，自動化技術的智能化應用得到了較為明顯的體現。在自動化控制系統中，安全防護的技術水平得到了很大進步，汽車制造的流程得到了進一步的優化，這是以往人工操作模式下所不具備的。具體來看，自動化技術應用的關鍵則體現在自動化系統、機械制造系統和人工智能三部分，機械設計制造及自動化中的智能化應用則主要用于將各種先進的信息技術融合到機械設計和制造的環節當中，使得生產流水線能夠按照預定好的程序來完成生產任務，在機械制造的過程中，通過智能化技術，能夠對生產流水線的情況進行實時的準確分析，并隨時進行調整。就目前而言，在國內的機械設計制造領域，自動化技術已經在一定程度上具有了智能化的特點，這顯著提高了機械產品的生產質量和生產效率。與此同時，智能化技術也能夠實時監控和協調生產過程中的各個參數，及時糾正生產過程中發生的錯誤，并針對不足之處進行改善，將可能出現的隱患及時清除。

3.4 機電一體化的發展

機電一體化是各種機械和信息技術之間的聯系環節，可以明顯地表現出混合生產環境，大大提高生產效率。因此，機電一體化被廣泛應用于我們的生產體系。特別是大企業中經常應用機電一體化設備，因為它可以合理地減少人力資源的成本，所以，機電一體化技術的應用可以推動社會的進步和發展，我國機械自動化的發展趨勢也將以機電一體化為目標，在提高生產力水平方面發揮重要的領導作用。

3.5 虛擬化管理

以現有的機械設計制造領域中的運用為例，可將自動化虛擬化管理的要點概括為：①利用大數據信息模型，對本次機械生產設計中的小零件、齒輪等方面都進行模擬。通過虛擬環境下的對應評估，分析機械設計制造工作局部開展的可行性;②采用虛擬化設計制造評分結構，對機械設計、制造、實際運用等方面的實施價值進行研究，以實現多樣化信息綜合管理的成效;③采用模擬分析結構圖，更加直觀、更立體的，對經過改裝后的機械制造不合理部分進行調節。

4 結束語

綜上所述，將自動化技術應用于機械設計與制造領域，充分發揮自動化技術的價值作用，實現對自動化技術的集成化、數控化、柔性化、智能化應用，切實提高機械設計與制造水平，提升企業機械生產效率和質量，促進企業經濟效益的提升，帶動社會經濟穩步增長。

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