淺談自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用

李敬文

摘 要：面對(duì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)制造已經(jīng)發(fā)展為一個(gè)至關(guān)重要的領(lǐng)域，而應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)是這項(xiàng)工作的一個(gè)關(guān)鍵突破點(diǎn)，能有效提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造水平，本文就深入分析了該項(xiàng)技術(shù)，并進(jìn)一步探究在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中具體應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的策略。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化技術(shù)；機(jī)械設(shè)計(jì)制造；應(yīng)用

機(jī)械制造是制造行業(yè)的重中之重，居于核心地位，其對(duì)于工業(yè)體系的優(yōu)化和完善具有直接的決定性影響。在機(jī)械制造中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，不但能加快產(chǎn)品生產(chǎn)，縮短生產(chǎn)周期，而且能提高工人效率，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省成本開支，提高企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)力，保證產(chǎn)品質(zhì)量，幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)良好的經(jīng)濟(jì)效益。

1 自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用意義

自動(dòng)化技術(shù)在各行業(yè)中的定義不統(tǒng)一。在機(jī)械行業(yè)中，自動(dòng)化技術(shù)即為微機(jī)、機(jī)床等機(jī)器設(shè)備脫離人的操作，結(jié)合生產(chǎn)需求和預(yù)先設(shè)定的程序自動(dòng)完成生產(chǎn)工作的技術(shù)。這一生產(chǎn)模式不同于以往復(fù)雜的傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造流程，是一種新型模式，能在生產(chǎn)效率極大提高的條件下保證生產(chǎn)質(zhì)量，減少人工成本開支。目前，機(jī)械行業(yè)普遍使用現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)，從設(shè)計(jì)到制造，再到裝備和檢測(cè)直至運(yùn)輸?shù)纫幌盗协h(huán)節(jié)中都已廣泛應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)，并發(fā)展成為現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)的必然選擇。

2 自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用

2.1 集成化應(yīng)用

由于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)日益發(fā)展，在機(jī)械制造行業(yè)中越來(lái)越多地使用微電子技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)，同時(shí)也發(fā)展出大量先進(jìn)的新技術(shù)，在計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)、制造、輔助測(cè)試、數(shù)控加工、柔性制造和信息管理等方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。而為實(shí)現(xiàn)各個(gè)層次集成制造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，集成全部技術(shù)系統(tǒng)是最簡(jiǎn)單有效的途徑。在機(jī)械制造中綜合應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，即為利用有效指導(dǎo)系統(tǒng)工程和信息技術(shù)理論，全面改善和優(yōu)化企業(yè)，利用重組、精簡(jiǎn)等措施加快自動(dòng)化過(guò)程的發(fā)展，同時(shí)在機(jī)械制造企業(yè)和管理活動(dòng)等多項(xiàng)內(nèi)容的作用下，促使計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)形成有機(jī)統(tǒng)一整體，進(jìn)而保證圍繞柔性制造展開機(jī)械制造。應(yīng)用綜合自動(dòng)化與其他技術(shù)有眾多優(yōu)勢(shì)，比如，在產(chǎn)品質(zhì)量提升、減少新產(chǎn)品開發(fā)成本、保護(hù)生態(tài)環(huán)境上，上述兩種技術(shù)均發(fā)揮著極大的優(yōu)勢(shì)和作用。

2.2 智能化應(yīng)用

針對(duì)目前我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀，其中一個(gè)重要表現(xiàn)即為智能化，同時(shí)這一表現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的快速前進(jìn)與發(fā)展具有極大推動(dòng)作用。在應(yīng)用智能化過(guò)程中，機(jī)械設(shè)備具備了基本的思考與分析判斷的能力，同時(shí)能大大節(jié)省人力資源，提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造效率，進(jìn)而提升其發(fā)展水平。應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)制造智能化的基礎(chǔ)上，某種意義上等同于人工智能系統(tǒng)，也就是利用某些高端儀器設(shè)備與分析處理軟件展開具體應(yīng)用，并且能提高智能化應(yīng)用價(jià)值效果，有利于充分應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化技術(shù)。然而針對(duì)我國(guó)目前的現(xiàn)狀而言，應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造中盡管充分展現(xiàn)了其應(yīng)用價(jià)值，然而產(chǎn)生的問題和不足也較多，亟待進(jìn)一步研究和優(yōu)化，還未能最大限度發(fā)揮智能化的作用，對(duì)人工智能系統(tǒng)也亟待深入探索，同時(shí)要分析機(jī)械設(shè)計(jì)制造的現(xiàn)實(shí)發(fā)展，提高智能化的應(yīng)用價(jià)值與效用，保證其在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中凸顯出最大價(jià)值，并且盡可能減少錯(cuò)誤的判斷。

2.3 柔性化應(yīng)用

基于產(chǎn)品的生產(chǎn)信息的柔性化制造，將物料儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)與數(shù)字加工技術(shù)設(shè)備綜合協(xié)調(diào)起來(lái)，進(jìn)而匹配各種生產(chǎn)和加工對(duì)象。在成組技術(shù)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生了柔性化并得到普及和應(yīng)用，這一技術(shù)是結(jié)合加工需求排列加工對(duì)象使其成組，有利于選擇相應(yīng)的加工設(shè)備和儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)，且能結(jié)合市場(chǎng)需要進(jìn)行隨時(shí)調(diào)整的過(guò)程。柔性化生產(chǎn)技術(shù)的信息控制結(jié)構(gòu)是從分再到總的金字塔控制模型，信息的控制中心即為計(jì)算機(jī)，用于生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和管理，并對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)整。另一方面，柔性化技術(shù)能對(duì)組群生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，將最底層的計(jì)算機(jī)生產(chǎn)情況傳到到上一層信息中心。最底層的計(jì)算機(jī)主要負(fù)責(zé)底層工藝設(shè)備接口，監(jiān)測(cè)所有生產(chǎn)接口的生產(chǎn)情況的信息，同時(shí)按照上級(jí)指令適時(shí)調(diào)整生產(chǎn)行為。柔性化儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)是存儲(chǔ)和運(yùn)輸毛坯工件、加工工具和加工廢料等生產(chǎn)物料的過(guò)程，可利用控制信息系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)操作，從前端工業(yè)機(jī)器人操作。從數(shù)控機(jī)床至集成化的加工中心等都屬于柔性化的加工設(shè)備，為保證生產(chǎn)效率得以提升，一般可對(duì)主軸箱的加工中心進(jìn)行更換。

2.4 虛擬化應(yīng)用

將虛擬化合理科學(xué)地應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造中也尤為重要，它也是自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用尤為關(guān)鍵的一點(diǎn)，在設(shè)計(jì)工作中發(fā)揮著良好的應(yīng)用效果。應(yīng)用虛擬化主要是在結(jié)束機(jī)械設(shè)計(jì)后，無(wú)需直接進(jìn)行生產(chǎn)制造，可通過(guò)虛擬化的技術(shù)生產(chǎn)制造相應(yīng)的模型，并且能全方位詳細(xì)地檢查該機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的不足和問題，使問題得到最大化的體現(xiàn)，并提高生產(chǎn)效率，達(dá)到良好的生產(chǎn)效果，防止出現(xiàn)因?yàn)椴缓侠淼脑O(shè)計(jì)導(dǎo)致生產(chǎn)制造中浪費(fèi)大量資源的現(xiàn)象。因此，在應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化技術(shù)過(guò)程中，亟待充分利用虛擬化技術(shù)，在生產(chǎn)制造中應(yīng)用虛擬化技術(shù)能避免產(chǎn)生大量得問題，減少企業(yè)在設(shè)計(jì)制造機(jī)械過(guò)程中產(chǎn)生巨大的損失。盡管目前機(jī)械設(shè)計(jì)制造中已經(jīng)廣泛應(yīng)用了虛擬化，并不斷普及，然而依然需要進(jìn)一步優(yōu)化完善，眾多單位與機(jī)械設(shè)計(jì)制造廠家未能了解其生產(chǎn)的價(jià)值所在，并且存在部分管理人員意識(shí)不強(qiáng)，忽略這一技術(shù)的應(yīng)用，導(dǎo)致其真正的效用得不到發(fā)揮，因而對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的快速發(fā)展產(chǎn)生不利影響，針對(duì)此，在將來(lái)的發(fā)展中必須進(jìn)一步延伸和拓寬這一技術(shù)的應(yīng)用范圍。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，自動(dòng)化技術(shù)是基于先進(jìn)計(jì)算機(jī)信息技術(shù)與制造技術(shù)而實(shí)現(xiàn)的，因而是一個(gè)最佳突破口。在提高研發(fā)、設(shè)計(jì)和制造產(chǎn)品效率上，必須充分利用好自動(dòng)化技術(shù)，進(jìn)而減少生產(chǎn)成本，保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，增強(qiáng)機(jī)械產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力，為企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中提供強(qiáng)有力的保障。

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（作者單位：延邊大學(xué)）