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

王佳

（安徽工業(yè)大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，安徽 馬鞍山 243032）

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

王佳

（安徽工業(yè)大學(xué) 機(jī)械工程學(xué)院，安徽 馬鞍山 243032）

自動(dòng)化技術(shù)是隨著時(shí)代發(fā)展出現(xiàn)的新興技術(shù)，其主要依托是計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)，具有智能化等特色，為各國(guó)、各行業(yè)廣泛重視和應(yīng)用，機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)是其中之一，而且目前看來，部分企業(yè)已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化，生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量、經(jīng)濟(jì)效益等均得到不同程度提高，不過自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域的應(yīng)用還有一定問題，這也是需要引起重視和解決的.

自動(dòng)化技術(shù)；機(jī)械設(shè)計(jì)制造；經(jīng)濟(jì)效益；問題

裝備制造是我國(guó)的主要產(chǎn)業(yè)之一，每年為國(guó)家和行業(yè)創(chuàng)造大量利潤(rùn)，裝備制造離不開機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造已經(jīng)無法充分適應(yīng)時(shí)代發(fā)展，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造可以實(shí)現(xiàn)相關(guān)企業(yè)、部門經(jīng)濟(jì)效益的提升，并促進(jìn)相關(guān)行業(yè)發(fā)展，是未來機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的重要發(fā)展趨勢(shì).

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

自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用具有重要意義，能夠提高生產(chǎn)效率，提高資源利用率，提升產(chǎn)品質(zhì)量，雙向促進(jìn)行業(yè)發(fā)展等等.具體應(yīng)用如下.

1.1 自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用的智能性

自動(dòng)化技術(shù)的主要依托是現(xiàn)有計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)，智能性是自動(dòng)化技術(shù)的突出特點(diǎn)，目前看來，機(jī)械的設(shè)計(jì)的更新發(fā)展依然主要依賴人力，但現(xiàn)有設(shè)計(jì)方式和制造方面的工作，都可以通過智能化手段進(jìn)行[1].設(shè)計(jì)人員在對(duì)機(jī)械完成設(shè)計(jì)工作后，對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集和匯總，生成數(shù)據(jù)庫(kù)，之后輸入計(jì)算機(jī)，通過技術(shù)手段將計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)和生產(chǎn)線智能模塊連接起來，再由技術(shù)人員設(shè)定智能化模塊的相關(guān)工作程序，在之后的生產(chǎn)作業(yè)中，生產(chǎn)線和相關(guān)設(shè)備就可以完全依照設(shè)定程序進(jìn)行機(jī)械的制造工作.智能性還可以表現(xiàn)在其他方面，包括智能排除安全隱患、智能調(diào)節(jié)所需材料、智能篩選不合格產(chǎn)品、智能發(fā)出安全警報(bào)等等，智能性是自動(dòng)化技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)，使以往依靠人工進(jìn)行的許多工作得到了很好的替代.

1.2 自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的模擬能力

模擬能力是指機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，對(duì)尚未付諸執(zhí)行的方案、設(shè)計(jì)，通過自動(dòng)化的手段進(jìn)行流程模擬，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)方案、設(shè)計(jì)的不足，以及可能出現(xiàn)的其他問題[2].模擬能力一直以來是計(jì)算機(jī)相關(guān)技術(shù)的突出優(yōu)勢(shì)，在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中，隨著新技術(shù)、設(shè)備的不斷出現(xiàn)，對(duì)這些技術(shù)和設(shè)備的可靠性、實(shí)用性的探究就一直是相關(guān)人員面臨的主要問題，在計(jì)算機(jī)計(jì)算大規(guī)模普及之前，一項(xiàng)新的技術(shù)能否應(yīng)用到設(shè)備中，以及設(shè)備在應(yīng)用了該技術(shù)后能否獲得提升、提升多少、性價(jià)比是否合適往往需要通過具體的實(shí)驗(yàn)才能得出結(jié)論，比如萊特兄弟的飛機(jī)，這種類型的實(shí)驗(yàn)不單消耗資金、材料、精力，有些還會(huì)帶來一定的危險(xiǎn)性，隨著自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)，通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)成為了可能，這是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方式難以比擬的優(yōu)勢(shì).

1.3 自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中可以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的提升

經(jīng)濟(jì)效益是企業(yè)的主要追求目標(biāo)，也是社會(huì)發(fā)展的主要目標(biāo)之一，自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造，可以提高生產(chǎn)效率、資源利用率、提升產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)促進(jìn)自動(dòng)化行業(yè)和機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的發(fā)展，綜合這些優(yōu)勢(shì)，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，將創(chuàng)造十分可觀的財(cái)富，從而提升企業(yè)和行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益.目前來看，已經(jīng)應(yīng)用了自動(dòng)化技術(shù)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)，都一定程度上更好的適應(yīng)了時(shí)代發(fā)展，尤其是我國(guó)東北地區(qū)，以沈陽(yáng)為首的老工業(yè)基地，采取和德國(guó)合作等方式，先后采用自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，使暮氣沉沉的重工業(yè)企業(yè)重新煥發(fā)生機(jī)[3].

1.4 實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化的部分設(shè)備

氣動(dòng)技術(shù)是生產(chǎn)過程自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)方式之一，具有高速高效、清潔安全、低成本、易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，在輕工機(jī)械領(lǐng)域中得到了相當(dāng)廣泛的應(yīng)用，無論大型還是中小型輕工企業(yè)，幾乎都可以看到氣動(dòng)機(jī)械手的身影，其結(jié)合了電氣可編程控制技術(shù)與氣動(dòng)技術(shù)，使整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)化程度更高，控制方式也十分靈活.其自動(dòng)化工作的原理圖如圖1所示.

圖1 氣動(dòng)機(jī)械手自動(dòng)化工作原理圖

2 自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用存在的問題

2.1 相關(guān)技術(shù)尚不完善

需要注意的是，盡管自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中擁有很多優(yōu)勢(shì)，是社會(huì)發(fā)展的需要也是未來發(fā)展的重要趨勢(shì)，但目前來看，其尚存在著很多問題，尤其是技術(shù)方面的問題.比如如何將智能化程度較高的芯片安裝于小型機(jī)械中，目前的相關(guān)技術(shù)可以制造單片機(jī)，單片機(jī)的智能化程度可以滿足一般性的需求，但一些特殊行業(yè)，比如軍事領(lǐng)域等，其有部分設(shè)備相對(duì)較小，可以嵌入的單片機(jī)無法達(dá)到高度智能化，高度智能化的設(shè)備體積又往往較大，這是目前自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域面對(duì)的主要問題[4].

2.2 為就業(yè)帶來不利影響

自動(dòng)化技術(shù)和設(shè)備以其高度智能化的優(yōu)勢(shì)，替代了很多傳統(tǒng)需要人工進(jìn)行的工作，這可以有效提升生產(chǎn)效率、合理利用資源，但造成的問題是原崗位上的人員面臨失業(yè)問題，或者已經(jīng)失業(yè).我國(guó)有很多社會(huì)勞動(dòng)力，就業(yè)問題已經(jīng)較為嚴(yán)重，自動(dòng)化技術(shù)和設(shè)備的出現(xiàn)，有可能使就業(yè)問題進(jìn)一步加劇.

3 自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用問題的解決辦法

3.1 培育人才、加強(qiáng)技術(shù)研究

自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中面臨的直接問題是技術(shù)尚不完善，還無法充分滿足某些行業(yè)和領(lǐng)域的需求，針對(duì)這種情況，可以采取培育人才、加強(qiáng)技術(shù)研究的方式解決.對(duì)人才的培育可以從兩個(gè)方面著手，一個(gè)企業(yè)培育，二是社會(huì)培育.企業(yè)培育是指企業(yè)通過內(nèi)部培養(yǎng)的方式，培訓(xùn)將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造方面的人才，從而滿足企業(yè)需求.社會(huì)培養(yǎng)包括學(xué)校培養(yǎng)和培訓(xùn)機(jī)構(gòu)培養(yǎng)兩個(gè)方面，由于自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造是未來發(fā)展重要趨勢(shì)，其商業(yè)潛力十分巨大，學(xué)校和培訓(xùn)機(jī)構(gòu)都可以開設(shè)相關(guān)課程，為社會(huì)培育人才[5].

3.2 設(shè)法增加相關(guān)崗位

自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域，可能會(huì)導(dǎo)致部分人員的失業(yè)，在這種情況下，企業(yè)和社會(huì)要雙向承擔(dān)相關(guān)責(zé)任，企業(yè)可以仔細(xì)評(píng)估被裁汰的人員，在企業(yè)內(nèi)部尋找其可以勝任的其他工作，使其繼續(xù)發(fā)揮自身價(jià)值.社會(huì)方面，從國(guó)家和地區(qū)的層面考慮，要利用自動(dòng)化技術(shù)設(shè)備企業(yè)的力量，更多的發(fā)展周邊產(chǎn)業(yè)，使經(jīng)濟(jì)總體更加活躍，創(chuàng)造更多的就業(yè)崗位和就業(yè)機(jī)會(huì)，使相關(guān)企業(yè)中的失業(yè)人員有更好的就業(yè)前景，同時(shí)也有利于當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的發(fā)展.

4 自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用的發(fā)展趨勢(shì)

4.1 相關(guān)交流越發(fā)頻繁

機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的自動(dòng)化，是一項(xiàng)有利于全行業(yè)、全社會(huì)的重要技術(shù)，其應(yīng)用可以促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)和自動(dòng)化行業(yè)的繼續(xù)進(jìn)步，對(duì)社會(huì)的全面發(fā)展也有十分積極的意義，自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的未來發(fā)展，將會(huì)出現(xiàn)交流更加頻繁的局面，這種交流既包括技術(shù)方面的交流，也包括商務(wù)方面的合作，目前而言，我國(guó)相關(guān)行業(yè)和部門已經(jīng)在各地定期舉辦一些自動(dòng)化設(shè)備的展銷會(huì)，推廣相關(guān)技術(shù)，刺激商業(yè)發(fā)展.隨著未來相關(guān)人才越來越多，技術(shù)方面的交流也會(huì)更加頻繁.

4.2 可能出現(xiàn)專門的示范區(qū)

盡管目前自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造應(yīng)用的情況已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)，但需要注意的是，現(xiàn)代科技的發(fā)展是日新月異的，當(dāng)前還適用的技術(shù)，可能在幾年后成為落后技術(shù)，這是時(shí)代發(fā)展和商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)共同作用下的必然結(jié)果.面對(duì)這種情況，示范區(qū)的出現(xiàn)成為可能.示范區(qū)內(nèi)的主要活動(dòng)除了一些必要的商業(yè)生產(chǎn)外，還包括實(shí)驗(yàn)新產(chǎn)品，這即是說，示范區(qū)是相關(guān)行業(yè)的一個(gè)標(biāo)桿，也是引導(dǎo)其他行業(yè)發(fā)展方向正確性的重要標(biāo)準(zhǔn)，通過示范區(qū)，可以使相關(guān)企業(yè)避免被一些錯(cuò)誤困擾，同時(shí)為其提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)，保證企業(yè)和整個(gè)行業(yè)的良性發(fā)展.

總結(jié)：隨著時(shí)代的不斷發(fā)展，各行業(yè)對(duì)技術(shù)和設(shè)備的要求也不斷提升，各種新技術(shù)、設(shè)備紛紛涌現(xiàn)，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)，在新的形勢(shì)下面臨著多種挑戰(zhàn)和問題，已經(jīng)無法完全適應(yīng)時(shí)代和行業(yè)要求，在這種情況下，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造是改變局面的可行措施，自動(dòng)化的機(jī)械裝備設(shè)計(jì)制造，可以更合理的利用資源、提高生產(chǎn)效率、經(jīng)濟(jì)效益，不過目前看來，自動(dòng)化技術(shù)還面臨著技術(shù)發(fā)展不完善等問題，通過加強(qiáng)人才培育、技術(shù)開發(fā)，可以相對(duì)有效的解決，使自動(dòng)化技術(shù)更廣泛的應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域.

〔1〕李昊.自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用研究[J].信息化建設(shè),2016（07）:276-277.

〔2〕李春剛.自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用分析[J].山東工業(yè)技術(shù),2017（01）:270.

〔3〕董廣宇.芻議自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程,2015（17）:150.

〔4〕牛軍平.新形勢(shì)下自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用研討[J].門窗,2017（03）:118+120.

〔5〕李鳳.自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用研究[J].時(shí)代農(nóng)機(jī),2017（02）:21-22.

TH122；TH16

A

1673-260X（2017）07-0050-02

2017-04-16