自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用研究

黃偉

[摘 ? ?要 ]自動化技術(shù)的優(yōu)勢在很多方面都有所體現(xiàn)，將這一技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)業(yè)效率的顯著提升，推進(jìn)質(zhì)量的優(yōu)化。分析機(jī)械設(shè)計(jì)制造中自動化技術(shù)的應(yīng)用情況，可以極大地?cái)U(kuò)展機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的發(fā)展空間。本文介紹了自動化技術(shù)的概念，討論了自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)中的應(yīng)用優(yōu)勢，系統(tǒng)介紹了其在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域中的具體應(yīng)用狀況，對于更好地推進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的發(fā)展具有積極地指導(dǎo)和促進(jìn)作用。

[關(guān)鍵詞]自動化技術(shù);機(jī)械設(shè)計(jì)制造;應(yīng)用

[中圖分類號]TH16;TP29-A5 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）07–00–03

[Abstract]The advantages of automation technology are reflected in many aspects. The application of this technology in mechanical design and manufacturing can significantly improve the efficiency of mechanical design and manufacturing industry and promote the optimization of quality. Analyzing the application of automation technology in mechanical design and manufacturing can greatly expand the development space of mechanical design and manufacturing industry. This paper introduces the concept of automation technology， discusses the application advantages of automation technology in mechanical design industry， and systematically introduces its specific application status in the field of mechanical design and manufacturing， which has a positive guiding and promoting role in promoting the development of mechanical design and manufacturing industry.

[Keywords]automation technology; mechanical design and manufacturing; application

1 自動化技術(shù)與機(jī)械自動化技術(shù)概述

近階段，我國的技術(shù)水平提高速度極快，在機(jī)械設(shè)計(jì)中大量的應(yīng)用了自動化技術(shù)，自動化技術(shù)處于不斷地發(fā)展過程中。作為一個(gè)動態(tài)化的理論，自動化技術(shù)的發(fā)展歷程也是處于逐漸變化狀態(tài)的。以往針對自動化所做的定義中，基本都是借助于自動化技術(shù)來完成人的工作，依據(jù)確定的命令，實(shí)現(xiàn)一些操作或者處理一些問題。這種認(rèn)識對于自動化來說并不全面，現(xiàn)階段技術(shù)科學(xué)水平高速度發(fā)展，自動化技術(shù)的范疇也逐漸得以拓寬，下面從幾個(gè)方面具體分析和討論自動化技術(shù)的定義：（1）自動化技術(shù)可以代替人的大腦完成一系列勞動，機(jī)械生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)人工和機(jī)械二者之間的有機(jī)結(jié)合，借助于機(jī)械自動化可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效率的提升，使生產(chǎn)和管理的簡單程度提升，工作開展的更加順暢。（2）從設(shè)備的功能層面研究，也應(yīng)用了自動化技術(shù)。當(dāng)設(shè)備的其中一個(gè)工作流程可以不再使用人腦或者人力，取而代之的是機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)，則就被定義為機(jī)械自動化，這樣的機(jī)械自動化在實(shí)際的使用中，可以使設(shè)備運(yùn)行更加順暢，表現(xiàn)出更高的效率。（3）在自動化運(yùn)行中，自動化技術(shù)使機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行代替人的勞動，如果實(shí)現(xiàn)了整個(gè)作業(yè)過程的一體化，則生產(chǎn)將會表現(xiàn)出更高的透明度，進(jìn)而轉(zhuǎn)變?yōu)檫B續(xù)性生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)周期的縮短，作業(yè)效率的提升。在機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)用自動化已經(jīng)有很長了時(shí)間的歷史，最早的應(yīng)用是借助于機(jī)械元件和電氣元件相互配合，實(shí)現(xiàn)自動化工作，近階段來我國的電子信息技術(shù)水平穩(wěn)步提升，計(jì)算機(jī)技術(shù)水平也到達(dá)了前所未有的高度，在機(jī)械自動化中逐漸引入計(jì)算機(jī)技術(shù)和電子信息技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動化精細(xì)程度的提升，向著制造管理和控制信息化的方向邁進(jìn)。

2 自動化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的優(yōu)勢

2.1 提高企業(yè)資源利用率

將自動化技術(shù)引入到機(jī)械設(shè)計(jì)中，避免或者降低了不必要的資金和資源投入，減少企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。在以往的機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，原材料的加工技術(shù)先進(jìn)程度不足，不能和精細(xì)化的機(jī)械設(shè)計(jì)制造模式相匹配，大部分制造企業(yè)都在制造過程中有原材料的浪費(fèi)現(xiàn)象。當(dāng)在制造中引入自動化技術(shù)以后，與傳統(tǒng)的制造模式相比較，不僅滿足了節(jié)能環(huán)保的相關(guān)要求，而且可以為企業(yè)贏得更高額的利潤。自動化技術(shù)中所涉及到的算法精密化程度高，必須要有較高精細(xì)程度的設(shè)計(jì)圖紙與之相匹配，在工藝中應(yīng)用自動化技術(shù)，和傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)相比較，產(chǎn)品的技術(shù)程度更高，質(zhì)量也有所保證，使用壽命得以延長，使產(chǎn)品和同類產(chǎn)品相比較更加具有競爭力，也會因此而占有更大的市場份額。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)中引入自動化技術(shù)，順應(yīng)了行業(yè)的發(fā)展趨勢。借助于大數(shù)據(jù)技術(shù)，可以推動行業(yè)的不斷創(chuàng)新，使企業(yè)今后有更好的發(fā)展前景。自動化技術(shù)應(yīng)用于系統(tǒng)設(shè)計(jì)制造，與能源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)的理念相一致，推動了企業(yè)不斷創(chuàng)新和發(fā)展。

2.2 提高運(yùn)行效率

隨著市場經(jīng)濟(jì)的高速度發(fā)展，機(jī)械制造也必須提升自身的發(fā)展速度和效率，以滿足行業(yè)整體的需要。應(yīng)用自動化技術(shù)以后，可以推進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)的整體進(jìn)步，使不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的工作得以有效的協(xié)調(diào)，保證不同工段運(yùn)行時(shí)間的相互連續(xù)，使生產(chǎn)的實(shí)際需要得以滿足。借助于自動化技術(shù)本身的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)流程的簡化，生產(chǎn)出質(zhì)量更優(yōu)的制造產(chǎn)品，提供更加全面、高質(zhì)量的服務(wù)。

2.3 控制制造風(fēng)險(xiǎn)

將自動化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造中可以使常見的風(fēng)險(xiǎn)得以規(guī)避，維護(hù)設(shè)備正常穩(wěn)定的運(yùn)轉(zhuǎn)，以往的機(jī)械制造設(shè)備在運(yùn)行的過程中，企業(yè)會專門設(shè)置工作人員來監(jiān)管整個(gè)生產(chǎn)過程。在實(shí)際運(yùn)行中，如果發(fā)生監(jiān)管缺失，個(gè)別工作環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，就會導(dǎo)致全部生產(chǎn)流程無法正常運(yùn)行，因此出現(xiàn)顯著的安全問題，甚至出現(xiàn)設(shè)備的損壞。將自動化指令輸入到機(jī)械設(shè)備制造中，設(shè)備會依照指令來工作，避免在生產(chǎn)的監(jiān)管中投入人力資源，使人力資源的使用效率提升，降低由于人工的原因而引發(fā)錯(cuò)誤的概率，更好地監(jiān)控生產(chǎn)安全，提高操作效率和操作質(zhì)量。在機(jī)械設(shè)計(jì)中引入自動化技術(shù)，一方面可以減少人員的使用，另一方面可以減低在生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的危險(xiǎn)，使生產(chǎn)的安全性有所提升。

2.4 優(yōu)化檢測技術(shù)

應(yīng)用自動化技術(shù)能夠避免反復(fù)出現(xiàn)以往機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的不足。在以往的制造過程中，如果設(shè)備在運(yùn)行中出現(xiàn)故障，就會影響整個(gè)生產(chǎn)流程，引發(fā)生產(chǎn)中斷，這就必須及時(shí)調(diào)動維修人員來維修設(shè)備，不僅耗費(fèi)大量的維修時(shí)間，而且工作效率較低。如果是由于設(shè)備的維護(hù)人員在工作中出現(xiàn)失誤，就會導(dǎo)致設(shè)備的使用功能或者性能受到損害，造成企業(yè)人力和財(cái)力的不必要消耗。為了改善以往生產(chǎn)制造中的不足，引入了自動化設(shè)備，自動化設(shè)備的自我檢測能力極強(qiáng)，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)流程的安全風(fēng)險(xiǎn)管控，在保證制造精度的同時(shí)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備的故障以及引發(fā)故障的原因，以便于維修人員可以迅速的規(guī)劃出檢修方案，使設(shè)備盡快的投入到生產(chǎn)和運(yùn)行中，使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益得以保證。

3 自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的主要應(yīng)用

3.1 在集成化領(lǐng)域中的應(yīng)用

以往的集成控制系統(tǒng)中任務(wù)重多，要細(xì)致的規(guī)劃制作工藝，在完成生產(chǎn)之后進(jìn)行質(zhì)量檢測，以便于保證生產(chǎn)質(zhì)量。在集成系統(tǒng)中引入自動化技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)多重技術(shù)的協(xié)調(diào)，使不同的生產(chǎn)流程相互結(jié)合，數(shù)據(jù)模型的作用也得以發(fā)揮。應(yīng)用自動化技術(shù)可以共享信息，使處于系統(tǒng)中的任意一個(gè)環(huán)節(jié)單獨(dú)運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效力的提升。將科學(xué)水平較高的機(jī)械制造技術(shù)和管理學(xué)理論以及自動化技術(shù)融合起來，作為機(jī)械設(shè)計(jì)制造的理論基礎(chǔ)和機(jī)械制造的技術(shù)保證。實(shí)現(xiàn)集成制造系統(tǒng)的創(chuàng)新以后，能夠覆蓋多種材料的特性以及信息，將計(jì)算機(jī)、傳感器和管理理論結(jié)合在一起，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)信息和能量信息的綜合性管控，推動企業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營效率的提升。在計(jì)算機(jī)復(fù)制技術(shù)、數(shù)控技術(shù)中也應(yīng)用到自動化技術(shù)，機(jī)械制造中標(biāo)，不僅完成了工程的合并，而且優(yōu)化了生產(chǎn)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，包括：制造、設(shè)計(jì)、開發(fā)等，工作人員要了解生產(chǎn)的實(shí)際需要，對生產(chǎn)周期進(jìn)行科學(xué)的設(shè)置，進(jìn)而減少產(chǎn)品的研發(fā)時(shí)間和制造時(shí)間，避免在設(shè)計(jì)過程中出現(xiàn)重復(fù)，在節(jié)約資源的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造效率的提升。機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的一個(gè)關(guān)鍵要素就是集成系統(tǒng)，這一系統(tǒng)對自動化技術(shù)的要求十分嚴(yán)格。企業(yè)現(xiàn)階段的集成系統(tǒng)中要以自動化技術(shù)為核心安排生產(chǎn)，為生產(chǎn)的開展提供基本的保證。引入自動化技術(shù)以后，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)和制造結(jié)構(gòu)的極大簡化，完成了結(jié)構(gòu)的重組，反復(fù)規(guī)劃和處理生產(chǎn)中所應(yīng)用到的多種數(shù)據(jù)和信息，借助于不同類型的軟件在各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中應(yīng)用自動化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)自動化價(jià)值和功能的最大化，為滿足制造標(biāo)準(zhǔn)的要求提供了有力的保證。

3.2 在機(jī)械制造檢測流程中的應(yīng)用

自動化技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的合理化融合，推動了有關(guān)機(jī)械的一些其他行業(yè)在今后市場中的發(fā)展，促進(jìn)了機(jī)械工程設(shè)計(jì)綜合水平的提升。自動化檢測技術(shù)系統(tǒng)平臺的建設(shè)中，應(yīng)用了計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)，也是建立自動化檢測技術(shù)系統(tǒng)的關(guān)鍵性技術(shù)。盡管類似于機(jī)械工程虛擬化設(shè)計(jì)，但是仍然存在一些差別。借助于自動監(jiān)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)信息的收集和檢測，了解機(jī)械設(shè)計(jì)中技術(shù)系統(tǒng)以及設(shè)備的性能和水平，使設(shè)備能夠穩(wěn)定的開展制造和管理。盡可能避免出現(xiàn)質(zhì)量問題，以及外界的不利環(huán)境對設(shè)備造成的不良影響。一旦出現(xiàn)故障要第一時(shí)間對其進(jìn)行細(xì)致的排查，保證生產(chǎn)制造的質(zhì)量和效率，提升產(chǎn)業(yè)化運(yùn)行的效率。

3.3 在虛擬化中的應(yīng)用

機(jī)械設(shè)計(jì)制造的虛擬化是技術(shù)的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，對于行業(yè)的發(fā)展表現(xiàn)出推動作用。完成機(jī)械設(shè)計(jì)以后，先不要急于制造產(chǎn)品，可以借助于虛擬化的技術(shù)在模擬的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中運(yùn)行，借助于虛擬制造的方式，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)中存在的缺陷和不足，第一時(shí)間更新和優(yōu)化產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的管控。借助于自動虛擬化技術(shù)，可以再次審核產(chǎn)品質(zhì)量，使產(chǎn)品設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合理性得以保證，減少在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的不必要的浪費(fèi)，避免由于設(shè)計(jì)缺陷而導(dǎo)致的產(chǎn)品質(zhì)量不合格問題發(fā)生。因此，在機(jī)械設(shè)計(jì)中虛擬化技術(shù)是極為關(guān)鍵的，設(shè)計(jì)工作者和管理人員要重視虛擬化技術(shù)，合理的在生產(chǎn)中應(yīng)用虛擬化技術(shù)，使機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品的質(zhì)量有所保證，盡可能避免由于產(chǎn)品質(zhì)量問題而在經(jīng)濟(jì)方面發(fā)生損失，盡可能為企業(yè)爭取更高的經(jīng)濟(jì)效益。技術(shù)人員要充分發(fā)揮虛擬化優(yōu)勢，以其來推動企業(yè)的運(yùn)行。

4 提升機(jī)械設(shè)計(jì)中自動化應(yīng)用水平的措施

（1）現(xiàn)階段，技術(shù)進(jìn)步速度顯著，較高的科學(xué)技術(shù)水平為機(jī)械設(shè)計(jì)提供了穩(wěn)定的基礎(chǔ)和支撐，制造業(yè)逐步向著數(shù)字化、智能化的方向發(fā)展，這就推進(jìn)了生產(chǎn)效率和質(zhì)量的穩(wěn)步提升。為了實(shí)現(xiàn)自動化技術(shù)的合理化應(yīng)用、應(yīng)用水平的提升，為機(jī)械設(shè)計(jì)的管控提供更加便利的條件，要加強(qiáng)對自動化技術(shù)的應(yīng)用研究，保證技術(shù)人員和管理人員配置的科學(xué)性和合理性，借助于科學(xué)技術(shù)知識，促進(jìn)自動化技術(shù)大范圍應(yīng)用。

（2）技術(shù)人才是發(fā)展機(jī)械設(shè)計(jì)制造的主要動力，技術(shù)人才的專業(yè)技術(shù)水平和綜合素質(zhì)對產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量具有極為顯著的影響。要科學(xué)的招聘人才，吸引優(yōu)秀的人才加入企業(yè)，對應(yīng)聘人員的自動化技術(shù)水平和操作能力做重點(diǎn)考核，保證他們的能力能夠滿足今后工作的實(shí)際要求。加強(qiáng)技術(shù)人員的專業(yè)化培訓(xùn)，做好人員的管控，通過建立并逐漸完善自動化技術(shù)評估體系，來支撐機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域的發(fā)展。

（3）通過自動化技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用，使其可以向著智能化、精細(xì)化的方向發(fā)展，減少生產(chǎn)中所投入的資金，提升生產(chǎn)質(zhì)量和效率。在機(jī)械制造行業(yè)中應(yīng)用自動化技術(shù)，企業(yè)可以在競爭激烈程度逐漸提升的市場中占有更大的份額，進(jìn)而促進(jìn)企業(yè)穩(wěn)步前進(jìn)。

5 結(jié)束語

綜上所述，將自動化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)中，從技術(shù)層面、生產(chǎn)層面來說，對于制造業(yè)的發(fā)展都表現(xiàn)出極為顯著的優(yōu)勢。企業(yè)要積極引入并應(yīng)用自動化技術(shù)，使技術(shù)優(yōu)勢得以充分發(fā)揮，推進(jìn)制造行業(yè)的整體發(fā)展。機(jī)械制造業(yè)要在系統(tǒng)中引入自動化技術(shù)，對各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)和設(shè)備進(jìn)行監(jiān)管，使企業(yè)內(nèi)部的人員和資源優(yōu)勢得以發(fā)揮，推動產(chǎn)品質(zhì)量的提升。自動化技術(shù)可以對產(chǎn)品的制造流程進(jìn)行全方位的監(jiān)管，使制造出來的產(chǎn)品滿足不同生產(chǎn)流程的要求，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)整體競爭力的提升。

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