信息化時(shí)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用分析

付建鑫

（葫蘆島意達(dá)機(jī)械設(shè)備制造有限公司，遼寧 葫蘆島 125000）

自人類步入信息時(shí)代后，各種新技術(shù)、新模式、新理念不斷出現(xiàn)，社會(huì)與經(jīng)濟(jì)上升至更高的發(fā)展層次，特別是各項(xiàng)技術(shù)領(lǐng)域的革新與應(yīng)用更加深入化。就以機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化行業(yè)而言，計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用普及率越來越高，在促使機(jī)械制造效率、效能不斷提升的同時(shí)，又壓縮了制造成本空間，加快了機(jī)械設(shè)計(jì)及制造的自動(dòng)化的發(fā)展進(jìn)程。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的概念

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化涉及技術(shù)層面較為復(fù)雜，它同傳統(tǒng)類型的機(jī)械化理念與加工工藝有著很大的差異性。首先，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的出現(xiàn)迎合了時(shí)代發(fā)展的需要，且在持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展過程中，會(huì)將諸多的學(xué)科與門類進(jìn)行不斷的融合創(chuàng)新，從而不斷完善技術(shù)框架體系。該事物出現(xiàn)的初衷就是讓機(jī)械行業(yè)真正步入自動(dòng)化發(fā)展階段，在節(jié)省制造成本的同時(shí)，升級(jí)制造效率，進(jìn)而帶動(dòng)我國總體工業(yè)的發(fā)展水平。通過實(shí)踐表明，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的出現(xiàn)，對(duì)我國整體經(jīng)濟(jì)成長的促進(jìn)和影響不容小覷。

2 基于信息技術(shù)背景下，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化具體優(yōu)勢表現(xiàn)

2.1 提升機(jī)械設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力及成效

在信息技術(shù)的大環(huán)境下，無論是機(jī)械設(shè)計(jì)還是機(jī)械制造都開始普遍運(yùn)用自動(dòng)化科技手段，該技術(shù)的運(yùn)用讓我國機(jī)械加工行業(yè)的整體效率不斷上升，且在生產(chǎn)領(lǐng)域方面實(shí)現(xiàn)了規(guī)模效應(yīng)，增強(qiáng)了產(chǎn)品生產(chǎn)的精度，提高了產(chǎn)品的整體質(zhì)量水平，特別是對(duì)壓縮生產(chǎn)成本有著良好的作用，對(duì)推動(dòng)機(jī)械制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)起到了重大的影響。此外，信息自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)突破了以往傳統(tǒng)工藝的技術(shù)瓶頸。通過信息化自動(dòng)技術(shù)的全面應(yīng)用，對(duì)進(jìn)行各類設(shè)備試驗(yàn)提供了有效環(huán)境，能夠降低后續(xù)人為失誤幾率，減少了機(jī)械設(shè)計(jì)以及制作的具體周期，確保了整體設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)水平與成效。所以，我國在發(fā)展階段中，有必要將信息化建設(shè)放置為首要任務(wù)，通過持續(xù)完善、持續(xù)健全來保障產(chǎn)品設(shè)計(jì)處于最佳水準(zhǔn)，提升產(chǎn)品的性價(jià)比、使用壽命以及類型等。

2.2 在機(jī)械設(shè)計(jì)制造各大環(huán)節(jié)下，大幅度提升安全性

信息自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)對(duì)推動(dòng)機(jī)械行業(yè)的快速發(fā)展有著重要的影響，通過科學(xué)應(yīng)用解決了以往面臨的諸多難題，增強(qiáng)了整體作業(yè)的安全系數(shù)。主要體現(xiàn)為在大部分作業(yè)環(huán)節(jié)中，基本都以自動(dòng)機(jī)械生產(chǎn)為主，人為操作環(huán)節(jié)不斷減少，生產(chǎn)管理人員只需要通過計(jì)算機(jī)就可以完成對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、加工以及監(jiān)控等環(huán)節(jié)。制造者不需要再像以往一直停留在一線工作，拉大了有效安全距離，從而大幅度降低安全事故的出現(xiàn)幾率。此外，基于信息化下的機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域，能夠有效規(guī)避在加工制造環(huán)節(jié)因電力問題所引發(fā)的各類安全隱患。當(dāng)出現(xiàn)電力故障后，系統(tǒng)可自主監(jiān)測、報(bào)警及第一時(shí)間切斷主要電源，避免更大的故障隱患發(fā)生。

3 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用概況

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域中的核心則為計(jì)算機(jī)技術(shù)，由此可見計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用普及率之高。比如，運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)投入到設(shè)備研發(fā)環(huán)節(jié)；采用計(jì)算機(jī)技術(shù)來提升機(jī)械制造業(yè)的整體精度，擴(kuò)大存儲(chǔ)容量；一些高端設(shè)備的研發(fā)都離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)，例如航空領(lǐng)域、生物領(lǐng)域等。總體而言，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域?qū)τ?jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在對(duì)計(jì)算機(jī)可視技術(shù)、虛擬技術(shù)及仿真技術(shù)的應(yīng)用方面。

計(jì)算機(jī)可視技術(shù)，可以理解為運(yùn)用現(xiàn)代科技手段，將機(jī)械產(chǎn)品的具體性能、結(jié)構(gòu)參數(shù)等以數(shù)字化的形式展現(xiàn)到人們的眼前，幫助設(shè)計(jì)者可以清晰直觀的了解在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中存在的缺陷與不足，并且做好全面把控，及時(shí)優(yōu)化。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域中，計(jì)算機(jī)可視技術(shù)的出現(xiàn)讓其占據(jù)兩大優(yōu)勢：其一，輔助優(yōu)勢。通過同機(jī)械設(shè)計(jì)制造的有效融合，有效規(guī)避了傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的人為誤差問題，增強(qiáng)了設(shè)計(jì)的科學(xué)性與精準(zhǔn)度；其二，將計(jì)算機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造有效結(jié)合，能夠很大程度增強(qiáng)生產(chǎn)效率與效能，降低生產(chǎn)耗能，提高自動(dòng)化進(jìn)程。

計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)的主要核心還是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為主，通過圍繞現(xiàn)實(shí)環(huán)境進(jìn)行全方位分析，來構(gòu)建與之盡可能相符的一種虛擬操控體驗(yàn)環(huán)境。此技術(shù)的出現(xiàn)，可以讓設(shè)計(jì)者先通過模擬環(huán)境將自身理念實(shí)現(xiàn)模擬操作，從而驗(yàn)證設(shè)計(jì)理念的可行性與合理性，增強(qiáng)了人與機(jī)械設(shè)計(jì)制造相互間的交流深度，讓設(shè)計(jì)者可以預(yù)先了解到自身設(shè)計(jì)理念與模式存在的不足，從而提前矯正，確保自身設(shè)計(jì)理念的最佳合理性。此外，該項(xiàng)技術(shù)的出現(xiàn)對(duì)節(jié)省設(shè)計(jì)成本也有著很大的貢獻(xiàn)。

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是指使用媒體形態(tài)對(duì)機(jī)械模型進(jìn)行描述，使得產(chǎn)品的系統(tǒng)形態(tài)、數(shù)學(xué)模型及物理模型等更加清晰形象的展現(xiàn)出來，為具體的設(shè)計(jì)及操作過程提供依據(jù)和參考，同時(shí)利用計(jì)算機(jī)的輸入、輸出功能推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)及制造的自動(dòng)化，使得機(jī)械設(shè)計(jì)手段更加科學(xué)、自動(dòng)化程度更高的技術(shù)。

4 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用

4.1 計(jì)算機(jī)技術(shù)的輔助功能的應(yīng)用

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化涉及環(huán)節(jié)諸多，想要確保各環(huán)節(jié)都順利進(jìn)行取決于計(jì)算機(jī)技術(shù)本身的優(yōu)勢。由此可見，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的創(chuàng)新發(fā)展離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，兩者之間是相互促進(jìn)、相輔相成的關(guān)系。具體而言，該功能體現(xiàn)主要有以下幾點(diǎn)：第一，在對(duì)機(jī)械類型的產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)時(shí)，機(jī)械圖的繪制復(fù)雜難度較大。現(xiàn)代常用的繪圖軟件諸如CAD與CAM等都可以有效增強(qiáng)繪圖的效率與精準(zhǔn)度，解決了以往手工繪圖的錯(cuò)誤率與困難問題；第二，通過該技術(shù)可以對(duì)機(jī)械的內(nèi)部構(gòu)造以及原理等展開深入的剖析與闡述，能夠幫助使用者直觀的了解到自身設(shè)計(jì)中的不足與弊端，便于發(fā)現(xiàn)問題解決問題；第三，在計(jì)算機(jī)輔助功能中對(duì)圖紙進(jìn)行修改、再次編輯等都非常容易簡捷，可以省略掉手工繪圖中一些不必要的環(huán)節(jié)，提高機(jī)械設(shè)計(jì)的效率。

4.2 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用

隨著虛擬與計(jì)算機(jī)可視兩大技術(shù)的不斷創(chuàng)新與應(yīng)用，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。通過建模的手段來對(duì)研究對(duì)象其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及要素進(jìn)行總體呈現(xiàn)，隨后采用計(jì)算機(jī)技術(shù)專門用于對(duì)各要素有的深入剖析。其一，能夠?qū)ρ芯繉?duì)象的性能進(jìn)行綜合性評(píng)估，掌握其具體水平，提升性能安全性與可靠性；其二，增強(qiáng)可做操作性，讓使用者在修改方面更加簡單方便。此外，仿真技術(shù)軟件的出現(xiàn)，真正解決了現(xiàn)實(shí)與模擬之間無法有效融合的問題，設(shè)計(jì)者通過仿真實(shí)驗(yàn)可能得到機(jī)械產(chǎn)品的真實(shí)性能數(shù)據(jù)，從而有效保障產(chǎn)品質(zhì)量。

5 結(jié) 語

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中，計(jì)算機(jī)技術(shù)一直處于核心地位。通過該項(xiàng)技術(shù)的有效應(yīng)用，可以讓設(shè)計(jì)者將自身的設(shè)計(jì)理念以圖形數(shù)據(jù)等形式進(jìn)行完美呈現(xiàn)，使設(shè)計(jì)人員更加清晰的發(fā)現(xiàn)其中存在的錯(cuò)誤并進(jìn)行改正，而且能對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行再次編輯及修改，從而節(jié)省了設(shè)計(jì)時(shí)間，提高了工作效率。在未來要加大對(duì)相關(guān)技術(shù)的研發(fā)力度，使計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠更好地與機(jī)械設(shè)計(jì)及制造進(jìn)行融合，從而促進(jìn)其更加快速的發(fā)展。