機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動(dòng)化的技術(shù)核心

張永超 高奎利

[摘? ? 要 ]隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)生產(chǎn)過(guò)程中的有效運(yùn)用，發(fā)揮著十分顯著的應(yīng)用效果。自動(dòng)化技術(shù)的充分運(yùn)用不但對(duì)于機(jī)械生產(chǎn)效率有著一定的促進(jìn)作用，同時(shí)也有利于保證產(chǎn)品的整體質(zhì)量，并且對(duì)于生產(chǎn)結(jié)構(gòu)也有一定的提升作用，進(jìn)一步提高了企業(yè)的總體經(jīng)濟(jì)效益。

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

[中圖分類號(hào)]TH164;TH122 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A [文章編號(hào)]2095–6487（2020）04–00–03

[Abstract]With the rapid development of science and technology， the effective application of modern automation technology in the process of mechanical design and production plays a very significant application effect.The full use of automation technology not only has a certain role in promoting the efficiency of mechanical production， but also helps to ensure the overall quality of products， and has a certain role in promoting the production structure， further improving the overall economic benefits of enterprises.

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

機(jī)械設(shè)計(jì)制造內(nèi)容包括對(duì)于產(chǎn)品在機(jī)械設(shè)計(jì)方面的質(zhì)量管控，從而保證機(jī)械產(chǎn)品在后期使用過(guò)程中的功能性能的充分發(fā)揮。將自動(dòng)化技術(shù)有效應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，對(duì)提升自動(dòng)化技術(shù)水平有一定程度的促進(jìn)作用，同時(shí)對(duì)于生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也提供了一定的保障。伴隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，在機(jī)械設(shè)備制造方面人們對(duì)于智能化技術(shù)的也提出了更高的要求。將自動(dòng)化技術(shù)有效應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，對(duì)生產(chǎn)效率有著明顯提高。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的意義

1.1 有效增強(qiáng)生產(chǎn)效率

由于傳統(tǒng)的機(jī)械制造模式大多采用的是人工生產(chǎn)，與現(xiàn)代化技術(shù)相比較，其生產(chǎn)成本相對(duì)較高，然而產(chǎn)量卻比較低，總體生產(chǎn)效率差，對(duì)于制造企業(yè)的整體經(jīng)濟(jì)效益與長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展有著重要的影響。自動(dòng)化技術(shù)是將控制方法與現(xiàn)代數(shù)字技術(shù)結(jié)合起來(lái)，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中節(jié)省了人力資源，對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械的改進(jìn)創(chuàng)新，對(duì)機(jī)械生產(chǎn)效率的提升有著重要的促進(jìn)作用。

同時(shí)也有效整合了機(jī)械制造當(dāng)中信息化的的應(yīng)用，一定程度上改善了制造過(guò)程中的存在失誤而造成的經(jīng)濟(jì)損失，并提升了機(jī)械產(chǎn)品的整體質(zhì)量。進(jìn)一步促進(jìn)了機(jī)械制造企業(yè)的持續(xù)性長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展。

1.2 有利于控制資源浪費(fèi)現(xiàn)象

將自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用到機(jī)械制造中可以將能源充分的利用起來(lái)，從而有效控制因?yàn)橘Y源管理不善造成的資源浪費(fèi)現(xiàn)象，并且還提高了機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，對(duì)于企業(yè)持續(xù)性發(fā)展以及節(jié)能環(huán)保有著積極的促進(jìn)作用。自動(dòng)化技術(shù)能夠有效控制機(jī)械設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)過(guò)程中的人力資源以及生產(chǎn)用料的的資源管理，有效減少機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)資源浪費(fèi)的同時(shí)提高機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量，從而提升機(jī)械制造企業(yè)的整體經(jīng)濟(jì)效益，加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備安全性能。一般來(lái)說(shuō)，在我國(guó)當(dāng)下的機(jī)械設(shè)計(jì)制造環(huán)節(jié)中，由于生產(chǎn)的特殊性，使得生產(chǎn)過(guò)程中安全性無(wú)法得到保障。而自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用卻可以有效解決這一點(diǎn)，這是因?yàn)樽詣?dòng)化技術(shù)本身具有很強(qiáng)的實(shí)時(shí)診斷和檢查能力，當(dāng)我們將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)過(guò)程中，可以依靠相關(guān)的自動(dòng)化管理系統(tǒng)第一時(shí)間反饋生產(chǎn)過(guò)程中所出現(xiàn)的設(shè)備問(wèn)題，保障維修人員可以在設(shè)備損壞的第一時(shí)間知道具體情況并實(shí)施相關(guān)的維修工作。

1.3 降低生產(chǎn)成本

傳統(tǒng)生產(chǎn)模式下的機(jī)械制造設(shè)計(jì)資源利用率差，生產(chǎn)效率較低，制造產(chǎn)量也相對(duì)較少，存在的失誤較多，資源浪費(fèi)比較普遍，給企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失帶來(lái)嚴(yán)重的影響，不利于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造過(guò)程中，可以有效利用生產(chǎn)過(guò)程的制造材料，一定程度上減少了生產(chǎn)過(guò)程中的成本投入，同時(shí)也節(jié)約了大量的人力資源成本投入，簡(jiǎn)化了生產(chǎn)環(huán)節(jié)?，F(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)中對(duì)于技術(shù)人才的需求越來(lái)越大，應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)也有利于提升操作人員的技術(shù)水平。

1.4 自動(dòng)化技術(shù)符合機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，需要依照制造企業(yè)的自身情況，按照具體需求將自動(dòng)化技術(shù)有效運(yùn)用其中，現(xiàn)代數(shù)字化機(jī)械設(shè)備對(duì)于有效解決機(jī)械制造生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的一些難以解決的問(wèn)題，進(jìn)而有效提升了企業(yè)的生產(chǎn)效率，有利于機(jī)械制造企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。同時(shí)也改善了機(jī)械制造行業(yè)的傳統(tǒng)生產(chǎn)模式?，F(xiàn)代數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，與傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式對(duì)比而言，在機(jī)械制造生產(chǎn)中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)對(duì)于提高生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量都有著非常明顯的促進(jìn)作用。同時(shí)也改變了生產(chǎn)制造中發(fā)流水線模式，推動(dòng)了機(jī)械制造模式的更新，進(jìn)而促進(jìn)了機(jī)械制造企業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展目標(biāo)。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造和自動(dòng)化技術(shù)的特點(diǎn)

2.1 節(jié)能化特點(diǎn)

隨著社會(huì)的快速發(fā)展與現(xiàn)代技術(shù)的不斷革新，人們各方面的理念都有了一定程度的轉(zhuǎn)變，節(jié)能環(huán)保是現(xiàn)階段各行各業(yè)都比較重視的一項(xiàng)內(nèi)容，也是可持續(xù)發(fā)展的重要方向。因此，

自動(dòng)化技術(shù)與機(jī)械制造也應(yīng)當(dāng)堅(jiān)持節(jié)能環(huán)保的理念。自動(dòng)化技術(shù)與機(jī)械制造的節(jié)能化特征有利于充分利用現(xiàn)有資源，促進(jìn)機(jī)械制造效益的最大化發(fā)展。

2.2 可靠性特點(diǎn)

可靠性是人們關(guān)注的一項(xiàng)重點(diǎn)內(nèi)容，由于技術(shù)水平的因素，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行中存在一定的影響，安全事故頻繁出現(xiàn)。將自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用到機(jī)械制造中，不僅提高了機(jī)械設(shè)備的可靠性能，而且能夠有效避免生產(chǎn)過(guò)程中的安全隱患問(wèn)題。將自動(dòng)化技術(shù)與機(jī)械制造結(jié)合起來(lái)能夠保障機(jī)械設(shè)計(jì)制造的順利運(yùn)行，避免出現(xiàn)安全故障問(wèn)題，從而保障機(jī)械制造企業(yè)順利生產(chǎn)與可持續(xù)發(fā)展。

2.3 高效性特點(diǎn)

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，對(duì)于生產(chǎn)效率也提出來(lái)更高的要求。因此，機(jī)械設(shè)計(jì)制造中提升其生產(chǎn)效率是重要的發(fā)展方向，并且也推動(dòng)了機(jī)械制造企業(yè)生產(chǎn)效率的進(jìn)一步的提高，為我國(guó)工業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.4 普遍性特點(diǎn)

計(jì)算機(jī)信息技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展也得到了一定程度的影響作用，目前在各行各業(yè)已得到了普遍的應(yīng)用，同時(shí)也拓展了自動(dòng)化技術(shù)與機(jī)械制造的應(yīng)用范圍，充分發(fā)揮其廣泛性的特征，滿足了人們更多的需求。除此之外，先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)對(duì)于機(jī)械制造的生產(chǎn)質(zhì)量與生產(chǎn)效率也有一定的促進(jìn)作用。

3 機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化核心技術(shù)

3.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)普遍應(yīng)用于各行各業(yè)中，現(xiàn)階段各行各業(yè)已經(jīng)離不開計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)過(guò)程中數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用也已經(jīng)成為機(jī)械制造企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。計(jì)算機(jī)技術(shù)的信息量較為豐富，信息范圍也十分廣泛，機(jī)械設(shè)計(jì)生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)分不開數(shù)字化技術(shù)的支持。由于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)沒(méi)有空間與時(shí)間的約束，在機(jī)械制造設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以高效的收集各類信息資源并迅速的進(jìn)行處理，從而推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)的迅速發(fā)展。計(jì)算機(jī)技術(shù)是自動(dòng)化技術(shù)中比較重要的一項(xiàng)內(nèi)容，因此，為了保障機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)跟上時(shí)代發(fā)展的步伐，應(yīng)當(dāng)有效運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)資源，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行持續(xù)的更新與提升。

3.2 集成化

集成化也是自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域中主要的應(yīng)用體現(xiàn)之一，因?yàn)樽詣?dòng)化技術(shù)在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，會(huì)衍生出多種不同的新型技術(shù)，這些技術(shù)可以在原有的基礎(chǔ)上組成一個(gè)集成化管理運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)。并且當(dāng)我們相關(guān)負(fù)責(zé)人進(jìn)行監(jiān)管時(shí)，借助某些特殊的程序系統(tǒng)，可以將多種子系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行有機(jī)整合，從而形成一個(gè)完整的集成化運(yùn)營(yíng)模式，最終實(shí)現(xiàn)加強(qiáng)生產(chǎn)效率的目的。

3.3 數(shù)控系統(tǒng)

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域中，數(shù)控系統(tǒng)一直都是最為關(guān)鍵的核心部分，而自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)，很好的對(duì)數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行了深層次的優(yōu)化和改良，自動(dòng)化技術(shù)所具備的高度靈活性，使得計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、數(shù)字技術(shù)可以和數(shù)控系統(tǒng)達(dá)到一個(gè)平衡的互補(bǔ)狀態(tài)，從而達(dá)到前所未有的控制效果。并且數(shù)控系統(tǒng)在應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)之后，在一定程度上還增強(qiáng)了便捷性和高效性。

3.4 智能化

機(jī)械設(shè)計(jì)制造在應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)之后，可以讓機(jī)械設(shè)備按照特定的程序進(jìn)行執(zhí)行，通常這類程序可以有效幫助機(jī)械設(shè)備進(jìn)行穩(wěn)定的生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)，當(dāng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，特殊的自動(dòng)化監(jiān)控系統(tǒng)可以第一時(shí)間偵察到并將故障部位進(jìn)行停止，將故障情況生成一份數(shù)據(jù)報(bào)告反饋到相關(guān)的工作人員手中，以此來(lái)有效減少工作人員的工作負(fù)擔(dān)。且自動(dòng)化技術(shù)所包含的智能數(shù)據(jù)分析技術(shù)，能夠優(yōu)化和處理機(jī)械設(shè)備運(yùn)行過(guò)程的數(shù)據(jù)，從而提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)的生產(chǎn)效率。

4 自動(dòng)化核心技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的具體運(yùn)用

4.1 智能化技術(shù)

隨著科技的發(fā)展與進(jìn)步，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造環(huán)節(jié)中廣泛應(yīng)用現(xiàn)代智能技術(shù)。技術(shù)人員學(xué)習(xí)相關(guān)的操作技能并有效應(yīng)用該技能對(duì)于相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入的分析，然后將操作流程中相應(yīng)的機(jī)械制造設(shè)備設(shè)置妥善，并對(duì)機(jī)械制造流程進(jìn)行監(jiān)督管理，從而避免由于操作失誤而造成安全事故的現(xiàn)象。在生產(chǎn)運(yùn)行中根據(jù)實(shí)際情況隨時(shí)調(diào)整相應(yīng)的操作程序，有利于機(jī)械設(shè)備的充分利用。

4.2 集成化技術(shù)的應(yīng)用

在機(jī)械設(shè)計(jì)生產(chǎn)及其自動(dòng)化技術(shù)過(guò)程中，集成化作為其中一項(xiàng)重要內(nèi)容。對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率有著一定程度的促進(jìn)作用，整體效果明顯。集成化技術(shù)就是將數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，集成化技術(shù)的有效應(yīng)用有利于提升機(jī)械制造生產(chǎn)流程中各個(gè)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)效率，同時(shí)也規(guī)范了機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程的生產(chǎn)工序。根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)制造現(xiàn)狀分析來(lái)看，數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展逐漸成熟，集成化技術(shù)也隨之提高。將管理系統(tǒng)與自動(dòng)化技術(shù)結(jié)合在一起，對(duì)于產(chǎn)品的質(zhì)量的提升有一定的促進(jìn)作用。根據(jù)總體狀況與未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)分析來(lái)看，影響機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)的因素還普遍存在，存在的問(wèn)題也比較明顯。因此需要機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)增強(qiáng)本身的技術(shù)水平，進(jìn)一步推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)的高效生產(chǎn)。

4.3 數(shù)控技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用

數(shù)控技術(shù)主要是包含機(jī)械技術(shù)、光學(xué)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及機(jī)械設(shè)計(jì)?，F(xiàn)階段，數(shù)控技術(shù)已經(jīng)普遍應(yīng)用于各行各業(yè)，特別是機(jī)械制造領(lǐng)域。將機(jī)械制造技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，有利于提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造的生產(chǎn)效率，同時(shí)也提升了機(jī)械控制的精確度與正確效率，相應(yīng)的也提升了操作人員的技術(shù)水平。所以，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)有著重要的意義。

4.4 虛擬化在機(jī)械制造中的應(yīng)用

虛擬化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造的應(yīng)用主要是對(duì)于機(jī)械制造過(guò)程的模擬仿真操作，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用虛擬化技術(shù)，可以有效避免機(jī)械制造生產(chǎn)環(huán)節(jié)中存在的安全隱患，從而減少機(jī)械制造環(huán)節(jié)中的造成的資源浪費(fèi)問(wèn)題。虛擬技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜，對(duì)于技能的要求也相對(duì)較高。主要應(yīng)用的是人工智能與數(shù)字化圖形的結(jié)合。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中有效應(yīng)用虛擬化技術(shù)能夠?qū)C(jī)械機(jī)械設(shè)備系統(tǒng)以仿真的形式展現(xiàn)出來(lái)，有效提高了機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)減少了機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生故障的概率。

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