多元化分析視角下機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化應(yīng)用

摘 要：近幾年，我國(guó)致力于開(kāi)發(fā)、研究現(xiàn)代化的機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化技術(shù)，促使機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化技術(shù)水平得到了一定程度的提高。文章以多元化分析為視角，簡(jiǎn)要闡述了多元化分析視角下機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，并對(duì)多元化分析視角下機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化應(yīng)用措施進(jìn)行了進(jìn)一步分析。

關(guān)鍵詞：多元化分析;機(jī)械設(shè)計(jì)制造;自動(dòng)化

多元化分析視角下，機(jī)械設(shè)計(jì)制造是國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的核心組成部分，自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用則是提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造效率、品質(zhì)的主要驅(qū)動(dòng)力?，F(xiàn)階段我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化技術(shù)在多個(gè)行業(yè)得到了有效的應(yīng)用，為企業(yè)生產(chǎn)效益提升提供了依據(jù)。

一、 多元化分析視角下機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（一）減少原材料成本

可持續(xù)發(fā)展是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要目的，受能源損耗率的較大影響。多元化分析視角下機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的應(yīng)用，可以通過(guò)最佳調(diào)節(jié)參數(shù)設(shè)置及低能耗驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)選擇，在保證設(shè)備能源利用率的同時(shí)最大限度減少原材料損耗，降低原材料成本。

（二）提高生產(chǎn)效能

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化應(yīng)用具有突出的高靈敏度自動(dòng)控制、高精度自動(dòng)處理優(yōu)勢(shì)。在機(jī)械作業(yè)時(shí)，機(jī)械設(shè)備可以在原預(yù)定指令約束下完成動(dòng)作，不受其他條件干擾，保證設(shè)備操作最佳效果及產(chǎn)品合格率，提高生產(chǎn)效能。

（三）保證生產(chǎn)安全性

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化應(yīng)用具有報(bào)警、監(jiān)視、自我修復(fù)、自我診斷等諸多功能。在機(jī)械作業(yè)時(shí)，針對(duì)短路、超載、過(guò)載等問(wèn)題，可以自動(dòng)采取保護(hù)措施，構(gòu)件磨損率較低，生產(chǎn)安全性較高。

二、 多元化分析視角下機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的應(yīng)用措施

（一）虛擬化應(yīng)用

多元化分析視角下，虛擬化是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化應(yīng)用的主要方向，包括多媒體技術(shù)、控制理論、智能化技術(shù)、計(jì)算機(jī)模擬分析技術(shù)等諸多內(nèi)容，具有多學(xué)科相互交叉融合的特點(diǎn)。從本質(zhì)上而言，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的虛擬化應(yīng)用就是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息化技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品制造整個(gè)流程的仿真模擬，預(yù)先發(fā)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中極易出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題，預(yù)先編制問(wèn)題應(yīng)對(duì)方案，最大限度降低各種風(fēng)險(xiǎn)因素對(duì)機(jī)械制造生產(chǎn)的不利影響，保證產(chǎn)品加工制造作業(yè)一次性完成，為社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程進(jìn)一步加快提供驅(qū)動(dòng)力。如利用Autodesk數(shù)字化樣機(jī)解決方案的一部分——Autodesk Moldflow Adviser，可以依托Moldflow塑件顧問(wèn)——AMA及Moldflow高級(jí)成型分析專(zhuān)家——AMI，在加工制造前對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行模擬評(píng)估、優(yōu)化處理，縮短機(jī)械產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，減少潛在機(jī)械設(shè)計(jì)失誤，保證機(jī)械產(chǎn)品開(kāi)發(fā)效益。

（二）多功能化應(yīng)用

當(dāng)前，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化應(yīng)用對(duì)于科學(xué)技術(shù)水平的依賴(lài)程度呈現(xiàn)日益擴(kuò)大趨勢(shì)，將科學(xué)技術(shù)放在了重要戰(zhàn)略地位，新技術(shù)的引用也不斷呈現(xiàn)精密化特點(diǎn)。這種情況下，為了充分發(fā)揮不同功能、不同應(yīng)用程度技術(shù)優(yōu)勢(shì)，可以通過(guò)模塊集成，完善生產(chǎn)控制鏈條。進(jìn)而將機(jī)械設(shè)計(jì)制造進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，促使每一模塊均可單獨(dú)運(yùn)行，且系統(tǒng)可以根據(jù)生產(chǎn)要求對(duì)模塊進(jìn)行靈活調(diào)用、組合，全面系統(tǒng)的掌控整體機(jī)械設(shè)計(jì)制造節(jié)奏。進(jìn)一步提升自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用便利程度、準(zhǔn)確度，獲得遠(yuǎn)超過(guò)傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造模式的生產(chǎn)效率。

對(duì)于多元化分析視角下機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化的多功能化應(yīng)用，主要包括側(cè)重功能劃分的模塊化設(shè)計(jì)、側(cè)重結(jié)構(gòu)特征的模塊化設(shè)計(jì)兩種類(lèi)別。前者主要是從系統(tǒng)觀點(diǎn)出發(fā)，通過(guò)功能分解、需求分析、探索式集成和評(píng)估、概念集成等方式，將整個(gè)產(chǎn)品系統(tǒng)劃分為多個(gè)相對(duì)獨(dú)立的功能單元。通過(guò)對(duì)相對(duì)獨(dú)立功能單元的不同選擇、組合，滿(mǎn)足生產(chǎn)需要;后者主要是生產(chǎn)產(chǎn)品、零部件形狀結(jié)構(gòu)類(lèi)別為重點(diǎn)，通過(guò)對(duì)其形狀結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，明確相似零部件族。隨后在零部件功能分析及約束分析的基礎(chǔ)上，尋找具有代表性的標(biāo)準(zhǔn)模塊，促使其與零部件約束要求、功能要求相符，為模型變形設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。最后對(duì)標(biāo)準(zhǔn)模塊進(jìn)行參數(shù)化分析、優(yōu)化，構(gòu)建零部件主模型，描述零部件外形、各尺寸間關(guān)系，形成含全部標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件的模塊化產(chǎn)品主結(jié)構(gòu)，為客戶(hù)定制產(chǎn)品結(jié)構(gòu)提供依據(jù)，該模式主要適用于單件小批量生產(chǎn)。

（三）智能化應(yīng)用

多元化分析視角下機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化技術(shù)的智能化應(yīng)用主要是應(yīng)用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的運(yùn)算、記憶能力，經(jīng)人工將技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)制造相互融合。隨后通過(guò)電腦控制整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造流程，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造運(yùn)行過(guò)程的自我調(diào)節(jié)。如機(jī)械設(shè)計(jì)人員可以從產(chǎn)品綜合性能入手，將智能技術(shù)貫穿到生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)。通過(guò)在智能系統(tǒng)中輸入指令，開(kāi)始過(guò)程分析，選擇最佳設(shè)計(jì)方案。同時(shí)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造方可以“系統(tǒng)的啟動(dòng)程序”為主體，依據(jù)智能平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)反饋，對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行測(cè)定，并對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可執(zhí)行性進(jìn)行全過(guò)程監(jiān)測(cè)。整個(gè)過(guò)程中，若設(shè)計(jì)階段出現(xiàn)錯(cuò)誤，智能系統(tǒng)可以進(jìn)行重新計(jì)算并在管理平臺(tái)中呈現(xiàn)調(diào)試方法。除此之外，通過(guò)在智能終端進(jìn)行諧波過(guò)濾器安裝，可以及時(shí)感應(yīng)信號(hào)混亂現(xiàn)象，并根據(jù)材料使用情況進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，達(dá)到能源節(jié)約的目的。

三、 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在我國(guó)經(jīng)濟(jì)行業(yè)快速發(fā)展進(jìn)程中，機(jī)械設(shè)計(jì)制造成為一項(xiàng)重要的工作內(nèi)容，可以為我國(guó)工業(yè)快速發(fā)展提供充足動(dòng)力。因此，相關(guān)工業(yè)企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化應(yīng)用的重視。從多元化分析視角入手，明確機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化應(yīng)用的諸多優(yōu)勢(shì)及范圍，為機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化應(yīng)用優(yōu)勢(shì)的充分發(fā)揮提供依據(jù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張海倫.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化應(yīng)用程序的多元化研究[J].南方農(nóng)機(jī)，2018，49（6）：104.

作者簡(jiǎn)介：

江國(guó)軍，南京埃慕斯智慧醫(yī)療機(jī)器人研究院有限公司。