新形勢(shì)下自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用

賈立強(qiáng) 韓會(huì)秋 王博 趙弟

摘 要：自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中的有效應(yīng)用，能夠提升生產(chǎn)操作的精密性，并減少工作人員的工作壓力。從長(zhǎng)遠(yuǎn)角度來(lái)看，自動(dòng)化技術(shù)的融入有助于企業(yè)實(shí)現(xiàn)自身發(fā)展經(jīng)營(yíng)的戰(zhàn)略成本管理，實(shí)現(xiàn)企業(yè)完成建設(shè)生產(chǎn)模式現(xiàn)代化?；诖?，下文將對(duì)新形勢(shì)下自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用展開(kāi)探討。

關(guān)鍵詞：新形勢(shì);自動(dòng)化技術(shù);機(jī)械設(shè)計(jì)制造;應(yīng)用

機(jī)械制造類(lèi)產(chǎn)品的質(zhì)量將對(duì)我們的生活及生產(chǎn)都產(chǎn)生重要的影響。機(jī)械設(shè)計(jì)與制造在新時(shí)期的發(fā)展趨向，不僅要保障機(jī)械結(jié)構(gòu)自身缺失問(wèn)題的有效性彌補(bǔ)，還需要對(duì)如何技術(shù)適應(yīng)時(shí)代發(fā)展轉(zhuǎn)變。而以自動(dòng)化技術(shù)為引導(dǎo)，不斷進(jìn)行新形勢(shì)下機(jī)械設(shè)計(jì)制造手段革新，能夠?qū)崿F(xiàn)效率和技術(shù)的雙重性發(fā)展，在提升機(jī)械制造水平的同時(shí)，解放勞動(dòng)力。

1 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)概述

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，將機(jī)械設(shè)備作為主體，然后融合微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、傳感器技術(shù)、機(jī)電一體化技術(shù)等諸多先進(jìn)技術(shù)，構(gòu)建現(xiàn)代化、自動(dòng)化應(yīng)用系統(tǒng)，并將其應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)與生產(chǎn)制造中，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化設(shè)計(jì)制造。當(dāng)前隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的不斷完善，自動(dòng)化技術(shù)越來(lái)越成熟化，在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域中的應(yīng)用，替代了傳統(tǒng)人工勞作模式，實(shí)現(xiàn)了全過(guò)程機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，作業(yè)模式轉(zhuǎn)變?yōu)榱魉€自動(dòng)化式，大量勞動(dòng)力被解放，勞動(dòng)強(qiáng)度明顯下降，僅僅需要少量人員操控機(jī)械設(shè)備即可進(jìn)行流水線作業(yè)。在這一過(guò)程中，自動(dòng)化技術(shù)起到了不可替代的作用，自動(dòng)化技術(shù)整合了多項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，賦予了機(jī)械制造技術(shù)更加完善的功能，使得機(jī)械設(shè)計(jì)與制造業(yè)具備了更加強(qiáng)大的發(fā)展動(dòng)力，引領(lǐng)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)發(fā)展新領(lǐng)域、新方向。

2 自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)及制造領(lǐng)域中應(yīng)用的重要性

2.1 實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的綠色發(fā)展

順應(yīng)綠色發(fā)展的理念，賦予機(jī)械設(shè)計(jì)制造的全新內(nèi)涵，需要實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)營(yíng)管理模式和生產(chǎn)模式的綠色環(huán)保升級(jí)。經(jīng)營(yíng)管理上減少不合理的紙張浪費(fèi)，節(jié)約電力，節(jié)約用水等，生產(chǎn)建設(shè)上需要降低廢氣排放，減少生產(chǎn)期間的能源消耗。以求實(shí)現(xiàn)企業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)能夠提升生產(chǎn)制造的精度，減少資源消耗，對(duì)生產(chǎn)制造產(chǎn)生的廢氣進(jìn)行二次處理回收。

2.2 推動(dòng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級(jí)

隨著自動(dòng)化技術(shù)的不斷推廣應(yīng)用，以往機(jī)械設(shè)計(jì)制造中大量采用人工操作的情況已不復(fù)存在，企業(yè)由勞動(dòng)密集型向技術(shù)密集型的方向轉(zhuǎn)變，如今的機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)點(diǎn)也相應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)水平上的競(jìng)爭(zhēng)。由此，機(jī)械領(lǐng)域開(kāi)始著力提高設(shè)備的精密度。雖然這看似僅僅是一方面的技術(shù)在發(fā)展和升級(jí)，但實(shí)際上，這項(xiàng)技術(shù)的不斷發(fā)展，帶動(dòng)了整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的產(chǎn)業(yè)優(yōu)化轉(zhuǎn)型和升級(jí)，在此基礎(chǔ)上，更多的技術(shù)壁壘也將在未來(lái)被逐個(gè)擊破。

2.3 改善生產(chǎn)方式和生產(chǎn)效率

機(jī)械設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中，應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的精準(zhǔn)操作，指導(dǎo)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，這改變了傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)操作模式，人工勞動(dòng)強(qiáng)度明顯下降，生產(chǎn)效率顯著提升，并且還極大的降低了傳統(tǒng)人工操作模式下所可能出現(xiàn)的人身?yè)p傷現(xiàn)象的發(fā)生幾率。不僅如此，機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中應(yīng)用數(shù)控技術(shù)等自動(dòng)化技術(shù)，使得生產(chǎn)制造更加的智能化，通過(guò)提前設(shè)定操作流程，即可按部就班的進(jìn)行設(shè)計(jì)與制造，使得傳統(tǒng)生產(chǎn)方式得到了轉(zhuǎn)變，生產(chǎn)效率及效能能夠得到極大的提升。傳統(tǒng)人工無(wú)法操控的生產(chǎn)內(nèi)容，應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)則能夠進(jìn)行生產(chǎn)，即使在極限環(huán)境下，依然能夠進(jìn)行機(jī)械化操作，規(guī)避人為操作不當(dāng)所造成的損失，達(dá)到安全、高效設(shè)計(jì)與制造的目的。

3 新形勢(shì)下自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的實(shí)際應(yīng)用

3.1 智能化技術(shù)的應(yīng)用

（1）生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)中應(yīng)用，常以智能化機(jī)械制造管理軟件應(yīng)用為其主要表現(xiàn)。應(yīng)用多種智能化管理軟件管控產(chǎn)品質(zhì)量及整體生產(chǎn)質(zhì)量，全面反映機(jī)械制造生產(chǎn)問(wèn)題并通過(guò)相應(yīng)智能化系統(tǒng)及時(shí)給出管理方案，切實(shí)提高企業(yè)生產(chǎn)管理水平。（2）生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用，主要表現(xiàn)為智能生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用。智能設(shè)備內(nèi)部所帶有的智能化系統(tǒng)可全面控制各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，分析生產(chǎn)所需人力物力，在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中通過(guò)自身檢測(cè)發(fā)現(xiàn)設(shè)備問(wèn)題并做出預(yù)警與處理，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線零人員參與，切實(shí)提高企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)效率。如在機(jī)械設(shè)計(jì)制造現(xiàn)場(chǎng)采用傳感器、數(shù)控機(jī)床、AGV智能物流設(shè)備以及工業(yè)機(jī)器人等智能生產(chǎn)設(shè)備，即可以借助設(shè)備本身所帶有的機(jī)械控制器完成設(shè)備生產(chǎn)制造控制及工廠內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)工作，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)化控制與智能化制造。（3）生產(chǎn)產(chǎn)品應(yīng)用。智能化技術(shù)的不斷發(fā)展直接推高了大眾對(duì)于智能化技術(shù)設(shè)備的應(yīng)用要求。在該形勢(shì)之下，企業(yè)通過(guò)將智能化系統(tǒng)應(yīng)用于產(chǎn)品，從而很好地滿(mǎn)足了用戶(hù)使用需求并有力推動(dòng)了相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，智能手機(jī)與智能家居的應(yīng)用與普及即為一例。

3.2 虛擬化應(yīng)用

在過(guò)去的汽車(chē)機(jī)械部件設(shè)計(jì)中，通常需要先確認(rèn)基本方案，而后再使用CAD進(jìn)行圖紙的繪制，這一過(guò)程不但非常繁瑣，而且也很容易因微小的失誤導(dǎo)致功虧一簣。如果能夠?qū)⒆詣?dòng)化技術(shù)有效應(yīng)用其中，就可以進(jìn)行汽車(chē)機(jī)械產(chǎn)品的虛擬化設(shè)計(jì)，避免以往設(shè)計(jì)工作中可能出現(xiàn)誤差的問(wèn)題，從而縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，提升產(chǎn)品質(zhì)量。目前，在這一設(shè)計(jì)過(guò)程中，傳統(tǒng)的CAD技術(shù)與近年來(lái)新興的CAPP等計(jì)算機(jī)技術(shù)得到了有機(jī)結(jié)合，其利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行虛擬化和智能化的設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的繪圖，如在繪圖過(guò)程中發(fā)現(xiàn)失誤，則會(huì)及時(shí)提醒設(shè)計(jì)人員修正，避免錯(cuò)誤問(wèn)題的累積，實(shí)現(xiàn)更為精確的設(shè)計(jì)圖紙。整體來(lái)看，使用該項(xiàng)技術(shù)后，其不僅能夠獲得更為精確的產(chǎn)品設(shè)計(jì)尺寸和設(shè)計(jì)質(zhì)量，還能有效降低汽車(chē)機(jī)械部件設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的成本開(kāi)支，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3 提升線電控制線路

自動(dòng)化技術(shù)要求控制線路的精度性較高，機(jī)器各個(gè)部件之間的關(guān)系較為緊密，主要使用計(jì)算機(jī)或者傳感器聯(lián)系機(jī)器。因此在選擇電子元件和線路設(shè)計(jì)上要格外謹(jǐn)慎以防出現(xiàn)不合規(guī)的情況出現(xiàn)。電機(jī)的驅(qū)動(dòng)單位要能滿(mǎn)足正常工作的條件，需要進(jìn)一步完善電機(jī)設(shè)備的功能。傳感器則要滿(mǎn)足自動(dòng)化設(shè)備生產(chǎn)需要的可靠度，靈敏度，精確度，減少外界干擾的項(xiàng)目。解決干擾問(wèn)題需要加強(qiáng)電磁兼容性，電磁干擾產(chǎn)生的原因同產(chǎn)生干擾的敏感元件，線路，部件有直接關(guān)系。為了有效抑制電磁干擾，可以使用濾波，屏蔽，接地三種方式。目前解決干擾源問(wèn)題中常用切斷干擾源的方法是通過(guò)切斷電磁干擾的傳輸路徑，從傳輸路徑中的干擾源、耦合路徑的傳輸為干擾源，但是它們所存在的方式時(shí)有區(qū)別的，需要根據(jù)具體的自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備性質(zhì)選擇抑制。除此之外要注重提升整個(gè)線路系統(tǒng)的處理速度，保證整個(gè)自動(dòng)化系統(tǒng)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)。這就需要電機(jī)設(shè)備，線路設(shè)計(jì)等內(nèi)容需要同自動(dòng)化設(shè)備保持一致，是整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)速度保持一個(gè)步調(diào)，這樣不但前期的信息傳輸能夠十分迅速不出錯(cuò)，還能夠很好地簡(jiǎn)化流程，大大節(jié)省人力物力和財(cái)力，保障生產(chǎn)效率的提高。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，機(jī)械設(shè)計(jì)與制造水平，直接影響著我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)與發(fā)展實(shí)力。新時(shí)期，以往傳統(tǒng)的人工設(shè)計(jì)與制造模式所存在的弊端日益突出，逐漸無(wú)法滿(mǎn)足發(fā)展需求。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域，充分發(fā)揮自動(dòng)化技術(shù)的價(jià)值作用，實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的集成化、數(shù)控化、柔性化、智能化應(yīng)用，切實(shí)提高機(jī)械設(shè)計(jì)與制造水平，提升企業(yè)機(jī)械生產(chǎn)效率和質(zhì)量，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升，帶動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步增長(zhǎng)。

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