新時期背景下機械自動化技術在機械設計制造中的應用分析

張琦朋

（重慶大學城市科技學院， 重慶 402160）

引言

當前，我國工業領域已經取得很大成就，機械工業是國民經濟發展的基礎性產業，機械與自動化技術密不可分，兩者相互獨立并相互依存，很多工業設備中都能看到機械與自動化技術的影子，機械部位多應用驅動元件，自動化元件多用于控制，通過傳輸控制信號給機械部件來完成相應的操作。我國已經進入到新的歷史時期，科研人員更為重視技術創新，機械設計自動化是一門綜合性技術，已經在很多領域中得到廣泛應用，本文將對機械自動化技術的應用進行分析與論述。

1 自動化技術在機械設計制造中的作用

1.1 降低資源成本

傳統的機械設計與制造多注重機械部分，在對零部件加工時會浪費一些原材料，無形中增加了機械制造成本，不利于企業的持續健康發展。機械設計自動化技術可以提高加工制造的精細化水平，通過配置傳感器、控制器和驅動元件，可以使加工更方便快捷，減少了加工制造所產生的廢棄物。合理應用機械自動化技術，可以優化機械設計制造環節，使加工制造設備更為適應原材料，減少生產加工過程中材料損失，有效降低工作人員勞動強度，有利于控制資源成本。

1.2 提高生產效率

機械自動化技術將機械設計與自動控制技術進行結合，可以提升機械產品市場競爭力和智能化水平，也可以提高機械產品質量。機械產品中配套自動控制系統，可以根據工藝要求來設計控制程序，不再采用人工操作按鈕方式進行控制，生產效率也會得到相應的提升，加工生產精度得以保證[1-3]。

1.3 改善機械使用情況

將機械自動化技術應用到機械設備中，可改善機械設備性能，實現對機械設備的自動監控與管理，提高企業的管理水平和生產效率。自動化技術是以電子技術為基礎，可以在控制器編寫程序，使機械設備按照指令要求進行操作。可以防止由于人工誤操作對機械設備造成的損傷，延長機械設備使用壽命，降低機械設備制造成本，提升機械產品附加值。正確熟知機械自動化技術，并對設備運行情況進行監控，如果出現運行異常可以及時發出警報信息，管理人員可以隨時了解機械設備運行情況，防范安全隱患，保護人員生命及財產安全。

2 自動化技術在機械設計制造中的應用

2.1 產品智能化設計制造

機械自動化技術可以使機械設備向著智能化方向發展，機械設備會根據生產工藝需要自動運行，不需要太多的人工干預，以設定好的程序進行操作，還會將運行情況形成數據表格上傳給管理終端，有利于企業降低人工成本。配套數據分析軟件，可以對生產數據進行采集與處理，提高產品合格率，生產數據上傳給管理人員，也可以為企業制定發展策略提供數據支持。

2.2 虛擬化應用

虛擬化在機械自動化技術中發揮著重要作用，將虛擬化與自動化技術進行結合，可以提高機械產品設計效果，及時發現設計存在的不足，對設計缺陷進行修正。應用虛擬化技術可以減少生產試制成本，對安排定量的生產計劃進行合理調整，有利于科學合理地安排生產進度。虛擬化技術可以提高企業生產管理效率，進一步節約生產時間，避免了實際生產中出現的若干問題。一些企業生產裝配車間安裝了傳感裝置，對生產線上的產品進行實時監測，將監測結果傳輸給智能控制平臺，平臺會將數據信息進行存儲并做出相應處理，可以提高產品合格率，確保產品質量達到設計及生產要求。

2.3 數控系統

機械自動化產品中的數控系統發揮著重要作用，數控技術將自動化技術、電子技術等結合起來，使機械產品具備更高的性能。數控會使機械加工更為高效，通過軟件、硬件結合，利用伺服電機驅動機械機構，系統會變得更為平穩，運行噪聲也得到顯著降低，避免機械產品生產時產生振動，進一步提升機械產品生產精度和可靠性，準確控制進給速度，實現無級調速，起始點參數可以由用戶自行設定，操作起來更為人性化。

2.4 集成化應用

為了使電子技術、計算機技術、測控技術等得到充分應用，需將多種技術進行集成，以控制工程理論和信息技術作為指導，建立起更為靈活實用的生產管理系統和信息管理系統，通過組織化生產來提高效率，對存在的問題進行過程修復。借助數據庫技術、網絡技術，可以將機械加工產生的諸多要素形成有機整體，使機械產品制造更為靈活。集成系統可以進行機械產品訂貨、個性化設計、生產制造、組織管理和銷售的全過程控制，集成系統也可以進行信息化處理和自動化控制，達到決策自動化。

3 新時期我國機械制造自動化發展趨勢

3.1 機械制造數字化

隨著數字技術、信息技術的不斷進步，全球企業生產和經營管理模式已經發生了巨大的變化。機械制造商可以通過網絡平臺發布產品信息，也可以通過網絡渠道來開拓市場，為企業發展提供了更為廣闊的空間。數字制造已經成為新的發展趨勢，機械自動化應該充分利用好數字化發展平臺，采用先進技術對產品進行設計和生產模擬，借助更為先進的數字技術對產品性能進行測試，確保機械產品具備更高的性能，滿足市場的多種需求。

3.2 機械制造全球化

近年來，全球貿易與合作已經成為主題，更多的國內企業進入到國際市場，每個企業都有各自的技術優勢與資源優勢，高端的機械產品需要更多的企業參與進來，這就促進了機械制造的全球化。在大飛機、光刻機等領域，需要多個國家來共同努力才能完成產品的設計與制造，原來的生產加工模式已經不能滿足當前高端制造的需要，這就要求企業轉變管理理念，積極投入到國際市場競爭中去，通過不斷引入和學習先進技術，留住高端技術型人才，才能使機械自動化技術不落后于他人，在國際市場中取得更多的份額，提高市場競爭力[4-5]。

3.3 機械制造虛擬化

人工智能、信息技術等都可以歸為虛擬技術范疇，通過模擬現實來接近真實的工作條件，對生產中可能存的問題進行預測。加強對虛擬技術的研究，可以提前分析生產階段存在的問題，制定出切實有效的解決辦法，最大程度地排除潛在故障，達到較高的生產效率，產品質量也可以得到改善。當前，虛擬技術還存在著諸多不足，需要從多個方面進行改善，應該加強技術攻關，注重理論知識的研究，提高工程技術應用能力，提高技術人員的整體素質，減少人為因素對機械加工制造的干擾，從而糾正虛擬技術應用中的不足。

4 結語

機械自動化技術應該順應新時期科學技術發展的要求，加強機械制造與自動化技術的融合，注重高端產品的研發，可以進一步提升機械自動化水平，為社會提供高品質的機械加工產品。當前，自主創新已經成為新的發展主題，機械自動化技術應該與時俱進，加強與其他工業發達國家的合作，不斷開拓國內外市場，提高機械產品生產效率與品質，推動民族制造業的快速發展。