機械設計制造及自動化的技術核心

高鳳鳴

摘 要 隨著科技的發(fā)展，自動化技術愈加成熟，其中機械設計制造及其自動化技術在各個行業(yè)具有重要作用，能夠提高生產力效率，減輕工作人員的負擔?；诖?，本文提出了數(shù)控技術、智能技術、自動檢測技術、虛擬技術四種機械設計制造及自動化的技術核心，從而提升機械制造的水平，促進行業(yè)的發(fā)展。

關鍵詞 機械設計制造； 自動化； 技術核心

1 機械設計制造及其自動化的重要性

1.1 提高生產效率

加強科技產業(yè)界和社會各界的協(xié)同創(chuàng)新，持續(xù)進行科技研發(fā)，是讓科技發(fā)展為人類社會進步發(fā)揮更大作用的重要途徑。就機械設計制造及其自動化而言，對該其進行深入的研究和廣泛的應用，將極大地提升我國各項生產建設相關工作的效率，為其提供持續(xù)性的動力支持。從實際生產上來看，機械設計制造及其自動化技術的應用，可以對傳統(tǒng)生產環(huán)節(jié)和生產流程進行全面的精簡，推動生產建設的創(chuàng)新進程，整體上縮短了相關生產流程的單位運行時間，可以顯著地提升生產效率。同時在各項生產建設過程中，將機械設計制造及其自動化技術與傳統(tǒng)生產技術進行充分融合，還可以將生產環(huán)境進行全面改善，響應習近平總書記的技術創(chuàng)新言論，讓我國的各項生產建設呈現(xiàn)出欣欣向榮的氣象。

1.2 提高生產的可靠性

機械設計制造及其自動化技術的良好應用，可以對生產技術進行全面的創(chuàng)新，同時，為了實現(xiàn)我國的現(xiàn)代化建設目標，相關人員在應用機械設計制造及自動化技術的過程中，會同步進行機械設計制造及自動化技術的人才建設和環(huán)境建設，因此，我國的生產建設水平將得到顯著的提升。在機械設計制造及其自動化技術的應用過程中，相關企業(yè)的生產技術取得了持續(xù)性的進步，對傳統(tǒng)的單純依靠人力進行的生產環(huán)境和半自動化的生產環(huán)境進行了全面的改良，降低了各項生產過程中人工操作產生的誤差，也極大地避免了生產環(huán)境中不良因素對生產質量和生產人員人身安全帶來的風險。因此，對機械設計制造及其自動化技術進行全面應用和普及，將極大地提高生產的可靠性。

1.3 節(jié)能環(huán)保

自改革開放以來，我國的節(jié)能環(huán)保意識，經(jīng)歷了從無到有、由小到大的過程，由于自然資源的過度開采，近年來全球生態(tài)環(huán)境持續(xù)惡化，能源環(huán)境日趨緊張，機械設計制造及其自動化技術的應用，在節(jié)能環(huán)保上有較為明顯的優(yōu)勢，以下對其進行介紹：第一，在實際的生產過程中，機械設計制造及其自動化技術可以與傳統(tǒng)的生產技術進行充分的融合，改善生產環(huán)境，在該技術的全面加持下，相關生產流程被合理簡化，能量消耗顯著降低，在一定程度上達到了節(jié)能環(huán)保的目的；第二，在機械設計制造及其自動化技術的應用過程中，相關人員還可以對生產環(huán)境進行全面監(jiān)控，在系統(tǒng)中添加節(jié)能環(huán)保評價指標，一旦生產數(shù)據(jù)達到節(jié)能環(huán)保指標上限，系統(tǒng)將自動停止運行，有效降低能量消耗。

2 機械設計制造及其自動化的技術核心

2.1 數(shù)控技術

在機械設計制造及其自動化中，數(shù)控技術具有方便、可靠等方面特點。數(shù)控技術是數(shù)字化技術在機械制造行業(yè)應用的高新技術，具有促進機械加工業(yè)長遠發(fā)展的重要作用，設計人員應根據(jù)機械的具體用途，提前設置程序，然后加工相應的零件。其中的主要工作原理是工作人員通過對輸入設備、輸入機床工作時所需相關數(shù)據(jù)進行采集，在計算機處理后，得到相應的命令，使機械在使用過程中保持精確度。以中國工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)標識大會為例，在會議中參與二級節(jié)點建設的武漢華中數(shù)控股份有限公司，牽頭組織行業(yè)內的一批企業(yè)成立了數(shù)控機床互聯(lián)通訊協(xié)議標準聯(lián)盟，整合了優(yōu)勢企業(yè)和技術資源，圍繞智能制造需求，制定出具有國際先進水平的數(shù)控機床互聯(lián)通訊協(xié)議標準NC-LINK，并對其加以驗證、推廣。該協(xié)議將在未來的應用中不斷改進與優(yōu)化，將該項目打造成一個成熟、先進、可為行業(yè)用戶提供個性化優(yōu)質服務的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺，推動我國企業(yè)向智能制造的轉型升級。今年，"數(shù)控裝備工業(yè)互聯(lián)通訊協(xié)議（NC-Link）及應用"入選了"工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)產業(yè)聯(lián)盟優(yōu)秀案例".華中數(shù)控用"中國大腦"裝備"中國制造"逐步發(fā)展成為一家上市企業(yè)和中國數(shù)控行業(yè)的領導者。未來，華中數(shù)控發(fā)展工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的重心仍在智能裝備、車間、工廠的建設上，并傾向于在裝備的互聯(lián)互通以及人工智能技術的應用。

2.2 智能技術

智能技術涉及計算機技術、定位技術等幾方面內容，是機械設計制造及其自動化中的重要技術，便于工作人員的管理。智能技術中的主要部分是數(shù)字化，在此過程中需要運用傳感器采集大量的數(shù)據(jù)，從而為設計人員的工作提供便利條件。現(xiàn)階段，計算機技術繁多，各項技術會向智能化發(fā)展，從而有效地改善機械的運行環(huán)境，需要設計人員加強對智能化技術的研究，有效地解決部分機械生產難度大的問題，從而促進各個行業(yè)的發(fā)展。以廈門廈工機械股份有限公司為例，該公司攜手中航工業(yè)西安自動控制研究所，聯(lián)合開發(fā)新一代工程機械智能電傳控制技術，將軍用航空技術成功地移植到工程機械設備上?，F(xiàn)階段，已搭載著雙方最新研究成果--XGJE智能控制系統(tǒng)的多款智能產品正式亮相。如今，廈工不僅在挖掘機、裝載機實現(xiàn)了智能產品"首發(fā)"，還將把智控技術逐步推廣到叉車、小型機、道路機械等多產品領域，實現(xiàn)廈工智能全系列產品"群發(fā)".廈工系列智能產品技術的成功研發(fā)和產業(yè)化運用，開創(chuàng)了工程機械產品智能化轉型升級的新時代，中國工程機械工業(yè)協(xié)會會長祁某表示，"這對于中國工程機械行業(yè)整體快速走出市場低谷，突破重圍，提升我國工程機械核心技術優(yōu)勢和國際競爭能力大有裨益。"

2.3自動檢測技術

傳統(tǒng)的的檢測方法主要是對產品進行抽樣檢查，具有流程煩瑣、消耗時間較長等方面的特點，所以工作人員在進行機械制造設計過程中，應加強對自動檢測技術的運用，對機械運行的各個狀態(tài)進行記錄。自動檢測技術是由傳感器和傳統(tǒng)的儀器發(fā)展過程中得來的，主要由數(shù)據(jù)處理、信號調節(jié)等方面組成，能夠對生產工進行調控，從而提高生產效率，促進行業(yè)的發(fā)展。當被檢測的產品超過設定值時，會通過聲音、紅燈等信號提醒工作人員，從而幫助其及時解決在機械運行過程中出現(xiàn)的問題。以雙匯集團為例，該集團采用火腿腸在線外觀質量自動檢測技術，該項技術由中科院沈陽自動化所研究開發(fā)，火腿腸在線外觀質量自動檢測系統(tǒng)是以PVDC包裝的火腿腸為檢測對象，以特別設計的精密機械裝置為平臺，采用智能化的視覺檢測技術及自動化控制技術，實現(xiàn)了火腿腸從雜亂無章的狀態(tài)到有序排列的狀態(tài)。視覺檢測技術從對象的圖像特征提取入手，結合人工智能與神經(jīng)網(wǎng)絡技術，對火腿腸的10余種外觀缺陷進行實時檢測，并通過同步技術實現(xiàn)缺陷產品的準確實時剔除，消除食品衛(wèi)生的安全隱患。