基于信息化環(huán)境下的機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化技術(shù)

陳偉軍

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，信息化時(shí)代信息技術(shù)成為生產(chǎn)生活的重要工具，信息技術(shù)的應(yīng)用使機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)模式改進(jìn)了傳統(tǒng)生產(chǎn)模式，加大自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用，有利于降低生產(chǎn)成本，使企業(yè)更好的適應(yīng)市場(chǎng)的快速發(fā)展。自動(dòng)化技術(shù)是將計(jì)算機(jī)等科技融入機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，與電子技術(shù)充分結(jié)合，提高機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化生產(chǎn)質(zhì)量，使機(jī)械設(shè)計(jì)制造更加柔性化，信息化。本文對(duì)自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用進(jìn)行了闡述，展望自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：信息化;機(jī)械設(shè)計(jì)制造;自動(dòng)化技術(shù)

0? 引言

隨著改革開放發(fā)展，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)水平迅速提升，機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要部分，在信息化時(shí)代得到了迅速發(fā)展。機(jī)械制造業(yè)是實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的有效保障，由于高新科技全面推進(jìn)，傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)無法滿足現(xiàn)代化工業(yè)的需求。積極探索新的技術(shù)提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造水平，將信息化技術(shù)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造，是未來機(jī)械行業(yè)發(fā)展的主流方向。自動(dòng)化技術(shù)可以在無人操作下完成機(jī)械設(shè)備自動(dòng)生產(chǎn)運(yùn)行，降低了生產(chǎn)中的人力物力消耗。自動(dòng)化技術(shù)比傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)具有更多的優(yōu)勢(shì)，可以提升機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行安全性，改善傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)模式，提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)效率。

1? 機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

計(jì)算機(jī)應(yīng)用與信息化技術(shù)普及，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中得到廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代信息技術(shù)隨著機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)是機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)中實(shí)現(xiàn)機(jī)械電子應(yīng)用一體，使人機(jī)配合的管理系統(tǒng)，可以提升生產(chǎn)效率，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)制造批量定制，帶動(dòng)企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

自動(dòng)化技術(shù)相比傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造具有獨(dú)特的性質(zhì)，自動(dòng)化擁有智能化高新技術(shù)，通過信息化設(shè)計(jì)融合多種設(shè)計(jì)方法，提升機(jī)械制造生產(chǎn)效率，自動(dòng)化必須實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)制造，機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化在機(jī)械行業(yè)得到全面推廣，可以通過網(wǎng)絡(luò)信息處理相關(guān)內(nèi)容，機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化中加入先進(jìn)的信息技術(shù)，有效保證機(jī)械制造產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，使得生產(chǎn)產(chǎn)品更加精準(zhǔn)化，為機(jī)械設(shè)計(jì)制造提供了保障[1]。機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用簡(jiǎn)化了機(jī)械操作程序，降低以往機(jī)械操作的危險(xiǎn)性，便于從業(yè)人員操作。自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用計(jì)算機(jī)等網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，突出機(jī)械設(shè)計(jì)制造的能化，有效保證機(jī)械設(shè)計(jì)制造處于良好運(yùn)行狀態(tài)。

傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造缺乏完善的監(jiān)控系統(tǒng)，缺少報(bào)警提示系統(tǒng)，如在生產(chǎn)中發(fā)生故障會(huì)影響系統(tǒng)運(yùn)行，嚴(yán)重危害操作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全。傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)無法滿足市場(chǎng)發(fā)展的需求，自動(dòng)化技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化可以隨時(shí)進(jìn)行內(nèi)部控制系統(tǒng)檢查，快速查出故障位置，自動(dòng)采取措施修復(fù)故障問題，使機(jī)械制造更加穩(wěn)定安全。機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化可以提高生產(chǎn)效率，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)，充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)勢(shì)，保障機(jī)械生產(chǎn)的安全性。

2? 信息化環(huán)境下自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用

集成控制系統(tǒng)大規(guī)模應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域前，機(jī)械設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)應(yīng)用大量計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行故障監(jiān)測(cè)處理，但計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)針僅對(duì)生產(chǎn)流程環(huán)節(jié)具體項(xiàng)目，雖然有助于提高生產(chǎn)效率，但整體機(jī)械設(shè)計(jì)制造未形成完整的計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)，限制了計(jì)算機(jī)輔助對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造效率的提高。

計(jì)算機(jī)綜合制造系統(tǒng)將不同環(huán)節(jié)計(jì)算機(jī)輔助功能整合，使計(jì)算機(jī)輔助項(xiàng)目以系統(tǒng)形式投入機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，集成控制系統(tǒng)借助電子計(jì)算機(jī)技術(shù)，先進(jìn)材料實(shí)現(xiàn)技術(shù)等，主要構(gòu)成包括電子計(jì)算機(jī)，傳感器等。

柔性自動(dòng)化技術(shù)最早由英國(guó)提出，柔性自動(dòng)化技術(shù)基礎(chǔ)是信息儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)，通過對(duì)生產(chǎn)信息處理完成不同生產(chǎn)加工對(duì)象控制，通過組成技術(shù)將加工對(duì)象成組排列，提高生產(chǎn)質(zhì)量，成組技術(shù)信息控制模式呈現(xiàn)金字塔樣式，主機(jī)控制所有生產(chǎn)信息加工過程，其余內(nèi)容為不同層級(jí)計(jì)算機(jī)處理模塊，將低層控制信息匯報(bào)上級(jí)。專家系統(tǒng)是自動(dòng)化技術(shù)下應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)制造工程中的系統(tǒng)程序，儲(chǔ)存大量機(jī)械設(shè)計(jì)制造專家經(jīng)驗(yàn)，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)控制中起到自動(dòng)控制及緊急處理的作用。目前專家系統(tǒng)主要通過CBR建立機(jī)械設(shè)備故障檢測(cè)系統(tǒng)，主要構(gòu)成數(shù)據(jù)庫(kù)為故障診斷數(shù)據(jù)庫(kù)，機(jī)械故障案例庫(kù)等。機(jī)械設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)中，專家系統(tǒng)監(jiān)控生產(chǎn)設(shè)備狀態(tài)，如發(fā)現(xiàn)相似案例迅速采取措施發(fā)出警報(bào)提醒工作人員檢查等[2]。

隨著科技的快速發(fā)展，計(jì)算機(jī)智能技術(shù)逐步成熟，人機(jī)一體化在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中發(fā)揮重要的作用，提高了機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)水平，智能機(jī)械制造技術(shù)主要包括人工智能，系統(tǒng)工程等，是綜合性較強(qiáng)的技術(shù)，需要多個(gè)學(xué)科交叉滲透，系統(tǒng)集中了自動(dòng)化，集成化，廣泛應(yīng)用于邏輯推理等多方面，機(jī)械制造智能化需要以人工智能為基礎(chǔ)，將人工智能充分融合到機(jī)械制造系統(tǒng)，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中存在的缺陷，啟動(dòng)有效的應(yīng)急預(yù)案。虛擬技術(shù)將電子信息技術(shù)有效融合，通過模擬仿真實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化，機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)生產(chǎn)中出現(xiàn)故障時(shí)，可以利用虛擬技術(shù)模擬查找出故障原因，提出有效的解決對(duì)策，保證機(jī)械制造生產(chǎn)正常運(yùn)行。

3? 機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展

機(jī)械制造業(yè)應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)最早始于20年代，最初自動(dòng)化技術(shù)水平較為落后，自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用發(fā)展緩慢。60年代，隨著我國(guó)工業(yè)化水平快速發(fā)展，科技水平不斷進(jìn)步，但自動(dòng)化技術(shù)仍依賴于國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，國(guó)內(nèi)自動(dòng)化技術(shù)不能很好的滿足機(jī)械制造業(yè)生產(chǎn)需求。要想更好的推動(dòng)我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)快速發(fā)展，必須不斷創(chuàng)新自動(dòng)化技術(shù)。

改革開放以來，我國(guó)機(jī)械制造業(yè)接觸更多國(guó)際先進(jìn)技術(shù)，自動(dòng)化技術(shù)學(xué)術(shù)交流頻繁，國(guó)內(nèi)研究人員不斷努力創(chuàng)新，提高了我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)水平，部分領(lǐng)域自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用處于世界領(lǐng)先地位。我國(guó)自主研發(fā)數(shù)控技術(shù)推動(dòng)了機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)應(yīng)用提高了生產(chǎn)效率，數(shù)控技術(shù)應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，在城市電網(wǎng)系統(tǒng)等多個(gè)行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。

隨著能源消耗加快，人們更加關(guān)注資源利用情況，自動(dòng)化技術(shù)生產(chǎn)中必須重視資源消耗，機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化技術(shù)每個(gè)環(huán)節(jié)要考慮環(huán)保節(jié)能因素，做到綠色生產(chǎn)循環(huán)，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境及經(jīng)濟(jì)效益共贏。我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化技術(shù)相比國(guó)外起步較晚，要結(jié)合我國(guó)國(guó)情，借鑒西方先進(jìn)技術(shù)，總結(jié)符合中國(guó)機(jī)械制造行業(yè)實(shí)際的機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)，降低對(duì)自然環(huán)境的危害，減少對(duì)生態(tài)環(huán)境帶來的不利影響，機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化及時(shí)未來發(fā)展更加注重人與自然和諧統(tǒng)一，使產(chǎn)品更加智能化人性化[3]。

隨著信息化技術(shù)不斷發(fā)展，為滿足社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求，新科技逐漸向智能化方向發(fā)展，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)飛速發(fā)展，出現(xiàn)新的科技，使智能化技術(shù)不斷升級(jí)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造中智能化水平提升是設(shè)計(jì)制造的發(fā)展方向，如CAD技術(shù)與人工智能結(jié)合，體現(xiàn)現(xiàn)代化信息技術(shù)發(fā)展方向。信息技術(shù)發(fā)展為機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化發(fā)展提供了技術(shù)支持。為機(jī)械設(shè)計(jì)方案提供了技術(shù)條件。

目前很多機(jī)械制造行業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)沿用紙質(zhì)版圖，產(chǎn)品功能利用圖紙完成，圖紙方式對(duì)資源占用率較高，不能滿足社會(huì)的高速發(fā)展，信息技術(shù)的應(yīng)用需要通過計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)，促進(jìn)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造虛擬化技術(shù)發(fā)展。機(jī)械設(shè)計(jì)制造迅速發(fā)展需要多種設(shè)計(jì)系統(tǒng)完成，才能提高機(jī)械制造自動(dòng)化效率，提高企業(yè)的生產(chǎn)效益，機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化模塊發(fā)展是行業(yè)發(fā)展的重要方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉洪.機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化在現(xiàn)代企業(yè)中的發(fā)展[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2017（05）：143，160.

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[3]張怡，王昱程.淺析機(jī)械制造及其自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J].四川水泥，2017（01）：117.