探究自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用

袁俊鋒

（沂水縣職業(yè)學(xué)校，山東 臨沂 276400）

機(jī)械設(shè)計(jì)和制造環(huán)節(jié)具有工序多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn)，但在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造過程中，受人工操作水平以及操作設(shè)施的限制，在器件設(shè)計(jì)、建模以及制造的參數(shù)設(shè)計(jì)與選擇方面，實(shí)際效果與理想效果差距較大，這樣不僅造成資源的浪費(fèi)，也會(huì)降低機(jī)械器件的使用壽命。但是，使用自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)和制造可以幫助解決上述問題。本文就自動(dòng)化技術(shù)在應(yīng)用過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行研究，并就如何在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造過程中得到更好的應(yīng)用介紹幾種方式或方法，來促進(jìn)機(jī)械領(lǐng)域的發(fā)展。

1 自動(dòng)化技術(shù)的概念和現(xiàn)狀

1.1 自動(dòng)化技術(shù)的定義

自動(dòng)化技術(shù)主要是指機(jī)器設(shè)備、系統(tǒng)或過程（生產(chǎn)、管理過程）在沒有人或較少人的直接參與下，按照人的要求，經(jīng)過自動(dòng)檢測、信息處理、分析判斷、操縱控制，實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的過程。由于機(jī)械設(shè)計(jì)與制造技術(shù)對整個(gè)環(huán)節(jié)的要求較高，需要保持較小的誤差以及較長的使用壽命。因此，自動(dòng)化技術(shù)可以有效提高機(jī)械設(shè)計(jì)與制造環(huán)節(jié)的操作水平與產(chǎn)品質(zhì)量，對經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步有著非常重要的促進(jìn)作用。

1.2 自動(dòng)化技術(shù)的現(xiàn)狀

隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的逐漸普及，管理自動(dòng)化的作用越來越重要，在企業(yè)、生產(chǎn)裝置控制與管理等方面的應(yīng)用更加廣泛。自動(dòng)化技術(shù)由傳統(tǒng)的人工操作設(shè)備向無人操作或者較少人參與的環(huán)節(jié)過渡，但在機(jī)械設(shè)計(jì)建模以及制造等方面的運(yùn)用有待完善，而且在模型設(shè)計(jì)以及結(jié)合處的制造等方面缺乏相應(yīng)的操作標(biāo)準(zhǔn)。因此，自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)當(dāng)朝著更加完善的方向發(fā)展。

2 自動(dòng)化技術(shù)對機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的重要性

2.1 有效改善機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的時(shí)效性

在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)與制造過程中，較多人參與并操作儀器設(shè)備進(jìn)行模型的建立和機(jī)械制造，這樣一來，機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的水平受人工操作水平和條件的影響較大，在機(jī)械設(shè)備的產(chǎn)量以及產(chǎn)品的質(zhì)量等方面存在著缺陷，不僅降低了機(jī)械部件的使用壽命，也造成了資源的大量浪費(fèi)。而自動(dòng)化技術(shù)不僅可以統(tǒng)一機(jī)械設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，還能夠打破傳統(tǒng)工藝的束縛，提高設(shè)計(jì)和制造的效率，降低機(jī)械設(shè)計(jì)和制造過程中存在的誤差，從而優(yōu)化機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，在提高設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量的基礎(chǔ)上，有效節(jié)約機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的成本。

2.2 增強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的安全性能

機(jī)械設(shè)計(jì)和制造具有工序多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造時(shí)會(huì)出現(xiàn)很多的安全問題，這些安全問題不僅會(huì)對機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量造成影響，還會(huì)對生產(chǎn)加工人員的人身安全造成威脅。并且傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造主要依賴人工檢測，當(dāng)出現(xiàn)嚴(yán)重機(jī)械故障時(shí)，還會(huì)給生產(chǎn)廠家和生產(chǎn)人員造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)或身體損害。而自動(dòng)化技術(shù)在應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中時(shí)，利用它的優(yōu)勢，不僅可以輕易地完成自動(dòng)檢測，還能有效提高機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的安全性能，促進(jìn)機(jī)械制造企業(yè)又好又快發(fā)展。

2.3 優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的操作過程

在傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造工藝中，主要的設(shè)計(jì)和制造過程是由人工來完成，并且由于機(jī)械設(shè)計(jì)和制造具有工序多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn)，傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造過程會(huì)有較大的誤差。而自動(dòng)化技術(shù)在應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中時(shí)，可以充分利用其優(yōu)勢，對設(shè)計(jì)和制造過程進(jìn)行優(yōu)化，有效降低操作的難度和強(qiáng)度，從而降低人員成本投入，削減冗余操作，淘汰落后工藝，整合聯(lián)系不同的生產(chǎn)階段，實(shí)現(xiàn)整個(gè)流水線的高效快速運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.4 降低機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的能源消耗

由于生產(chǎn)技術(shù)落后的影響，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)和制造工藝會(huì)消耗大量的能源，并且大部分的機(jī)械設(shè)備都具有體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、能源消耗大的特點(diǎn)，更是加重了機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的能源消耗，還會(huì)對自然生態(tài)環(huán)境造成影響?？梢酝ㄟ^充分利用自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)勢，使機(jī)械設(shè)備的體積和能源消耗得到優(yōu)化，能源損耗有效降低的同時(shí)，機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的成本也得到了控制，提高經(jīng)濟(jì)效益。

3 提升使自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用效果

3.1 提高自動(dòng)化技術(shù)的柔性應(yīng)用水平

要想自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中得到更好的應(yīng)用，第一步需要做的是提高自動(dòng)化技術(shù)的柔性應(yīng)用水平。結(jié)合自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢特點(diǎn)，對存在問題的傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造工藝進(jìn)行改進(jìn)和完善，從而提高機(jī)械設(shè)備的工作效率，提高機(jī)械設(shè)備產(chǎn)品的生產(chǎn)效果和產(chǎn)品質(zhì)量。在進(jìn)行生產(chǎn)探究時(shí)，可以先找出現(xiàn)階段存在的問題，如傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造工藝都由人工來完成導(dǎo)致工作效率低下，針對相應(yīng)的問題采用自動(dòng)化技術(shù)中柔性化應(yīng)用的方式，提高機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的生產(chǎn)效率，從而促進(jìn)機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展。

3.2 加大對自動(dòng)化技術(shù)集成化的應(yīng)用力度

第二個(gè)需要采取的措施是加大對自動(dòng)化技術(shù)集成化的應(yīng)用力度。由于機(jī)械設(shè)計(jì)和制造過程對資源的使用量和質(zhì)量有著較高的要求，而自動(dòng)化技術(shù)的集成化應(yīng)用可以在保證設(shè)計(jì)制造質(zhì)量的前提下減少資源的浪費(fèi)，使其在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中發(fā)揮應(yīng)有的作用。自動(dòng)化技術(shù)可以提高資源利用率，有效降低機(jī)械設(shè)計(jì)制造的成本投入，提高機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)和制造的經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的發(fā)展。傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝過程中，各個(gè)部分之間的聯(lián)系并不是很完善，使得設(shè)計(jì)和制造過程中各部分之間的協(xié)同性很低，出現(xiàn)大量的不必要損耗，這樣不僅降低了產(chǎn)品的使用壽命與質(zhì)量，也降低了企業(yè)的核心競爭力，使企業(yè)在激烈的市場競爭中處于不利地位。因此企業(yè)可以通過自動(dòng)化技術(shù)集成化應(yīng)用的方式，對機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中各環(huán)節(jié)的實(shí)際情況進(jìn)行了解，然后根據(jù)了解的情況，對各部分的生產(chǎn)內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)有效地控制調(diào)整，提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中的資源利用率，有效降低機(jī)械設(shè)計(jì)制造的成本投入。

3.3 增強(qiáng)對自動(dòng)化技術(shù)的虛擬化應(yīng)用

除了提高自動(dòng)化技術(shù)的柔性應(yīng)用水平以及加大集成化應(yīng)用力度之外，增強(qiáng)對自動(dòng)化技術(shù)的虛擬化應(yīng)用也是促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)展的重要措施。技術(shù)人員可以利用自動(dòng)化設(shè)備以及設(shè)計(jì)模型，對機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行3D建模，并標(biāo)注其各項(xiàng)參數(shù)。而機(jī)械設(shè)計(jì)和制造具有工序多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn)，使得設(shè)計(jì)和制造過程中會(huì)出現(xiàn)很多的安全問題，并且傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造主要依賴人工進(jìn)行檢測，當(dāng)在出現(xiàn)嚴(yán)重機(jī)械故障問題時(shí)，這些安全問題不僅會(huì)對機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量造成影響，還會(huì)對生產(chǎn)加工人員的人身安全造成損壞，給生產(chǎn)廠家和生產(chǎn)人員造成嚴(yán)重地?fù)p害。

4 總結(jié)

自動(dòng)化技術(shù)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域有著較大的發(fā)展?jié)摿?，但在?shí)際運(yùn)用時(shí)存在部分環(huán)節(jié)不夠完善等問題。隨著對自動(dòng)化技術(shù)的不斷研究和應(yīng)用，然后充分利用其優(yōu)勢和特點(diǎn)，對傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行解決和改進(jìn)，改進(jìn)后的生產(chǎn)技術(shù)可以優(yōu)化生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)，提高機(jī)械制造的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，降低生產(chǎn)的能源消耗，有效降低機(jī)械設(shè)計(jì)制造的成本投入，降低了工業(yè)生產(chǎn)的環(huán)境造成的負(fù)擔(dān)，提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。