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

摘 要：近些年我國機(jī)械行業(yè)呈現(xiàn)出較好發(fā)展趨勢，機(jī)械設(shè)計(jì)和制造環(huán)節(jié)也在向自動化發(fā)展方向轉(zhuǎn)換，并在其中應(yīng)用了大量自動化技術(shù)，該技術(shù)能夠?qū)C(jī)械的操作系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)連接起來，節(jié)約了人力資源，目前該技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在機(jī)械產(chǎn)業(yè)各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，為此本文分析了該技術(shù)的應(yīng)用意義和方式。

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

引言：自動化技術(shù)應(yīng)用推動了我國工業(yè)發(fā)展，對機(jī)械制造這種重型工業(yè)產(chǎn)業(yè)更是具有顯著意義，應(yīng)用了自動儀表和控制裝置的生產(chǎn)系統(tǒng)，提高了運(yùn)作效率，實(shí)現(xiàn)了該產(chǎn)業(yè)的自動化、智能化、科學(xué)化發(fā)展，讓生產(chǎn)對象能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)制造。發(fā)展到今天，自動化技術(shù)已經(jīng)成為了影響機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素。

1.自動化技術(shù)應(yīng)用意義

機(jī)械產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模在逐漸擴(kuò)大，而自動化技術(shù)的應(yīng)用，使其生產(chǎn)速度大幅度提高，為了實(shí)現(xiàn)全方位和高效率發(fā)展，操作人在整體生產(chǎn)系統(tǒng)中添加自動化操作功能，并且取得了顯著成果。該技術(shù)能夠集中控制機(jī)械生產(chǎn)系統(tǒng)，提高生產(chǎn)物資的流動速度，實(shí)現(xiàn)了人力資源優(yōu)化配置，提高了生產(chǎn)車間工作效率，從而為企業(yè)帶來更多經(jīng)濟(jì)利益；將自動化技術(shù)和機(jī)械設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)結(jié)合在一起，還能提高該生產(chǎn)環(huán)節(jié)的創(chuàng)新性，提高企業(yè)的市場競爭實(shí)力，讓生產(chǎn)技術(shù)能夠與時俱進(jìn)的發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)業(yè)在獲得經(jīng)濟(jì)效益的同時還能獲得社會效益，推動該產(chǎn)業(yè)向長遠(yuǎn)發(fā)展方向前進(jìn)；此外，這一技術(shù)的應(yīng)用還能減輕人設(shè)計(jì)人員和制造人員的工作量，減少企業(yè)的生產(chǎn)成本，優(yōu)化整體產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，改善生產(chǎn)車間工作環(huán)境。

2.在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中的應(yīng)用方式

2.1集成化應(yīng)用方式

集成化技術(shù)是自動化體系中應(yīng)用比較廣泛的一項(xiàng)技術(shù)，也是實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)業(yè)信息化發(fā)展的重要技術(shù)。集成化應(yīng)用方式指的是在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，并通過計(jì)算機(jī)組合控制機(jī)械生產(chǎn)系統(tǒng)，讓其在高度集中和全面自動化模式下運(yùn)轉(zhuǎn)，此時系統(tǒng)中各個生產(chǎn)分系統(tǒng)會在運(yùn)行中發(fā)揮自身應(yīng)有作用，如自動化管理和自動化制造系統(tǒng)都能在組合模式中精準(zhǔn)運(yùn)行。集成化技術(shù)的應(yīng)用方式還包括生產(chǎn)體系統(tǒng)一發(fā)展和管理，如：運(yùn)行體系中的成本估算、生產(chǎn)調(diào)度、物資儲存等環(huán)節(jié)，都可以聯(lián)系在一起，這在極大程度上提高了機(jī)械設(shè)計(jì)和制造環(huán)節(jié)的集成化和信息化水平，讓機(jī)械產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的自動化技術(shù)應(yīng)用體系變得更加成熟。另該技術(shù)還主張實(shí)施并行工程，即產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造同時進(jìn)行，要求設(shè)計(jì)人員從生產(chǎn)全局角度展開工作，并在產(chǎn)品準(zhǔn)備期間考慮其生命周期，最大限度縮減產(chǎn)品研發(fā)周期，減少重復(fù)設(shè)計(jì)和改造環(huán)節(jié)的時間。目前我國集成化技術(shù)發(fā)展并不夠完善，與國際水平還有很大差別，還需要技術(shù)人員的不斷探索[1]。

2.2柔性化應(yīng)用方式

柔性化技術(shù)應(yīng)用建立在產(chǎn)品信息之上，主要應(yīng)用方向是協(xié)調(diào)生產(chǎn)物料運(yùn)輸系統(tǒng)和完善數(shù)字化自動加工設(shè)備，進(jìn)而讓企業(yè)機(jī)械制造系統(tǒng)適應(yīng)不同產(chǎn)品和加工對象。柔性化技術(shù)能應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造環(huán)節(jié)主要得益于成組技術(shù)的發(fā)展，成組技術(shù)指的是將加工產(chǎn)品按加工需求有順序排列成組，以便操作人員為該組產(chǎn)生產(chǎn)品選擇適合的加工技術(shù)和運(yùn)輸系統(tǒng)，并根據(jù)當(dāng)下生產(chǎn)產(chǎn)品的市場需求及時調(diào)節(jié)生產(chǎn)系統(tǒng)。柔性化技術(shù)控制體系下的信息為金字塔模式，主控計(jì)算機(jī)則是整個操作系統(tǒng)的信息控制和管理中心，其能夠監(jiān)測和調(diào)節(jié)機(jī)械生產(chǎn)體系運(yùn)行數(shù)據(jù)，并以此為依據(jù)展開調(diào)整工作。除此之外，負(fù)責(zé)控制群組生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)能夠?qū)⒆畹讓由a(chǎn)信息及時匯報(bào)給上一管理系統(tǒng)，這樣逐級上傳最終到達(dá)總控制中心；底層計(jì)算機(jī)一般負(fù)責(zé)的是各項(xiàng)生產(chǎn)工藝對接工作，并收集各個生產(chǎn)接口信息，根據(jù)上層傳達(dá)指令行為及時調(diào)節(jié)其管轄范圍內(nèi)的生產(chǎn)設(shè)備。柔性化技術(shù)在物料運(yùn)輸環(huán)節(jié)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在運(yùn)輸加工工件、毛坯工件、廢棄物料等方面，其儲存和運(yùn)輸過程完全由信息系統(tǒng)控制，并由專業(yè)機(jī)器人完成操作工作。該技術(shù)還能協(xié)助機(jī)械制造企業(yè)建造數(shù)控機(jī)床和生產(chǎn)車間，提高生產(chǎn)效率，并且還能更換操作中心主軸箱，從而延長了柔性自動化控制中心應(yīng)用周期。

2.3智能化應(yīng)用方式

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)科技含量的不斷提高，該技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域也在逐漸擴(kuò)展，其中就包括了機(jī)械設(shè)計(jì)和制造產(chǎn)業(yè)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的引入讓機(jī)械產(chǎn)業(yè)自動化水平日漸提高，特別是人機(jī)一體化設(shè)備，將自動化技術(shù)的智能能力發(fā)揮到極致。智能化應(yīng)用方式將機(jī)械制造技術(shù)、設(shè)計(jì)技術(shù)、人工智能操作、系統(tǒng)工程聯(lián)系在一起，讓各個學(xué)科之間的知識理論和應(yīng)用技術(shù)融合在一起，最終形成一體化生產(chǎn)系統(tǒng)。智能化技術(shù)主要應(yīng)用在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)構(gòu)想、邏輯分析、基礎(chǔ)判斷上，它能夠?qū)＜业慕ㄗh及設(shè)計(jì)理念融入到機(jī)械設(shè)計(jì)和制造體系中，實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)業(yè)智能化發(fā)展，并且人工智能與機(jī)械技術(shù)的結(jié)合還能提高生產(chǎn)體系精準(zhǔn)程度，及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)存在的問題，方便操作人員針對具體問題制定合理解決方案，在沒有出現(xiàn)問題時，其也能為操作人員制定防范性方案提供參考數(shù)據(jù)[2]。

2.4虛擬化應(yīng)用方式

虛擬化應(yīng)用方式在結(jié)合自動化技術(shù)的基礎(chǔ)上還結(jié)合了控制理論，旨在讓加工對象現(xiàn)在設(shè)計(jì)和制造中實(shí)現(xiàn)虛擬化生產(chǎn)，并模擬真實(shí)使用場景，進(jìn)而提高機(jī)械產(chǎn)品品質(zhì)。例如在生產(chǎn)體系中應(yīng)用仿真技術(shù)能夠?qū)⒄麄€生產(chǎn)過程模擬出來，操作人員在模擬過程就能檢查到產(chǎn)品故障和技術(shù)問題，此時應(yīng)用體系攜帶自動調(diào)節(jié)功能可以直接實(shí)施應(yīng)急方案，這樣不但縮短了產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造的工期，還節(jié)省了企業(yè)運(yùn)行費(fèi)用，產(chǎn)品質(zhì)量得到了提高，企業(yè)總體競爭實(shí)力隨之增加。另外技術(shù)人員能在高度還原的生產(chǎn)體系中，獲得全新設(shè)計(jì)靈感，這樣在提高機(jī)械產(chǎn)品技術(shù)含量的同時還能增加其新穎度，讓機(jī)械產(chǎn)品在激烈市場競爭中占據(jù)一席之地。

總結(jié)：總之，自動化技術(shù)在產(chǎn)品制造中的應(yīng)用是機(jī)械行業(yè)發(fā)展必然趨勢，但該技術(shù)完善和發(fā)展過程中涉及到多種專業(yè)技術(shù)，因此提高該技術(shù)應(yīng)用水平需要從方方面面入手，操作人員要以計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)為突破口，結(jié)合機(jī)械市場需求和企業(yè)生產(chǎn)水平，建立自動化生產(chǎn)體系，實(shí)現(xiàn)機(jī)械企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]董廣宇.芻議自動化技術(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.

[2]柳琨鵬，吳昊陽，王浩宇.自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用分析[J].南方農(nóng)機(jī)，2017，07：100+104.

作者簡介：

查志強(qiáng)（1990.5—），男，漢族，江西九江人，?？疲瑱C(jī)械設(shè)計(jì)工程師，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)及制造。