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

文/譚治良（廣州市聯(lián)柔機(jī)械設(shè)備有限公司）

如今，現(xiàn)代科技呈飛速發(fā)展趨勢(shì)，推動(dòng)著機(jī)械制造行業(yè)不斷進(jìn)步。由此機(jī)械制造和設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)開(kāi)始使用自動(dòng)化技術(shù)，僅需充分運(yùn)用編寫(xiě)程序，將其引進(jìn)機(jī)械設(shè)備中，即可使機(jī)械對(duì)執(zhí)行命令主動(dòng)執(zhí)行，從而實(shí)現(xiàn)相關(guān)工作的有序開(kāi)展，降低員工的工作強(qiáng)度，提升制造效果以及制造質(zhì)量。雖然自動(dòng)化技術(shù)用于機(jī)械設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)較多，但從實(shí)際操作方法而言，仍具有諸多急需處理的難題，傳統(tǒng)自動(dòng)設(shè)備還占據(jù)著主導(dǎo)地位。因而通過(guò)分析，找出機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中使用自動(dòng)化技術(shù)存在的問(wèn)題，采取針對(duì)性措施，保障機(jī)械制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

一、概況分析

本次具體分析的一個(gè)案例，是袋裝彈簧床網(wǎng)組合制造中自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)化實(shí)現(xiàn)。袋裝彈簧床網(wǎng)是將單個(gè)彈簧包裹封裝在無(wú)紡布布袋內(nèi)，各袋裝彈簧依次相連便能構(gòu)成袋裝彈簧串，將袋裝彈簧串排列粘接形成一體則構(gòu)成袋裝彈簧床網(wǎng)。根據(jù)以往的實(shí)現(xiàn)方案，一般是通過(guò)固定夾具或固定件，把一個(gè)一個(gè)袋裝彈簧固定好，再按指定順序把袋裝彈簧排列到指定位置，繼而通過(guò)膠水粘連成床網(wǎng)。

這樣的做法，雖然說(shuō)在排列傳送上也是自動(dòng)化控制，但是其自動(dòng)化、智能化、便捷化的程度相對(duì)較低，這是因?yàn)閵A具的大小還是需要通過(guò)人工調(diào)節(jié)。因此降低了生產(chǎn)效率和提高了生產(chǎn)成本。在最新的自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)中，可以通過(guò)高速的采集算法捕獲彈簧特征點(diǎn)，然后通過(guò)特定算法調(diào)節(jié)彈簧排列的整齊度，完全脫離了半人工的介入，把繁復(fù)的工序簡(jiǎn)單化，既提升了產(chǎn)品質(zhì)量也加快了生產(chǎn)效率。這僅僅是一個(gè)普通的例子，在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中，有更多把全人工或半人工轉(zhuǎn)化為全自動(dòng)化實(shí)體的應(yīng)用。

二、自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（一）有利于生產(chǎn)效益提升

實(shí)踐表明，在機(jī)械制造行業(yè)的具體生產(chǎn)中，應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)有利于促進(jìn)機(jī)械生產(chǎn)自動(dòng)化水平的有效提升，并提高生產(chǎn)效益。增強(qiáng)機(jī)械生產(chǎn)智能化，讓企業(yè)在廣闊市場(chǎng)的空間中占據(jù)一席之地。另外，使用自動(dòng)化技術(shù)能夠完善升級(jí)機(jī)械制造與機(jī)械設(shè)計(jì)，還能改善傳統(tǒng)生產(chǎn)中的缺陷，最終提高產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，保障機(jī)械制造行業(yè)的穩(wěn)健發(fā)展。

（二）有利于各類資源的充分運(yùn)用

運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)Ω黝愘Y源實(shí)現(xiàn)有效運(yùn)用，促進(jìn)資源價(jià)值得到充分發(fā)揮，降低生產(chǎn)中浪費(fèi)資源的情況。另外，推廣運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)，不僅能提升生產(chǎn)技術(shù)水平，還能重視使用新型材料，促進(jìn)產(chǎn)品功能提升，減少材料用量，甚至于在生產(chǎn)環(huán)節(jié)再次利用剩余的材料，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)。

（三）有利于生產(chǎn)成本減少

以往機(jī)械生產(chǎn)環(huán)節(jié)需憑借人員手動(dòng)操作才能完成，而人工操作無(wú)法避免一些錯(cuò)誤情況的發(fā)生，降低生產(chǎn)效率，這就讓企業(yè)生產(chǎn)成本在無(wú)形中有所增加，阻礙經(jīng)濟(jì)收益的增長(zhǎng)速度。相對(duì)而言，應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)有利于人工成本的最大化減少，降低人員操作中的錯(cuò)誤現(xiàn)象，同時(shí)還能簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程，從而控制生產(chǎn)成本。

三、機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中自動(dòng)化技術(shù)的具體應(yīng)用

（一）智能化

我國(guó)傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造皆由人工操作，效率性與及時(shí)應(yīng)變力不足。伴隨社會(huì)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，用戶對(duì)于機(jī)械制造內(nèi)容方面提出智能化要求，其精準(zhǔn)度與生產(chǎn)要求不斷攀升，這就讓機(jī)械制造與設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展面臨新的挑戰(zhàn)。機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造領(lǐng)域引進(jìn)自動(dòng)技術(shù)與智能技術(shù)，給行業(yè)帶來(lái)新的發(fā)展機(jī)遇，但國(guó)內(nèi)機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)處于剛起步階段，與國(guó)外豐富經(jīng)驗(yàn)相比，我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)方面仍有很多缺陷，這就要求機(jī)械設(shè)計(jì)與制造引進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)的過(guò)程中，引進(jìn)國(guó)外機(jī)械智能化管理理念。針對(duì)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)生產(chǎn)采用智能化的管理方法，可以此結(jié)合自動(dòng)化技術(shù)與機(jī)械制造技術(shù)進(jìn)行有效管理，建設(shè)智能性、科學(xué)性、效率性生產(chǎn)系統(tǒng)，有效融合機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的自動(dòng)化與智能化，保證用戶對(duì)于制造行業(yè)生產(chǎn)水平方面的要求得到最大滿足。智能化管理可讓機(jī)械制造與設(shè)計(jì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生聯(lián)系并生成整體，從而推動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)的有效改善與升級(jí)。

（二）集成化

在自動(dòng)化機(jī)械制造技術(shù)中，非常重要的一部分就是集成化，對(duì)于提升機(jī)械行業(yè)的發(fā)展水平及效率意義重大。集成化意義泛指機(jī)械制造和設(shè)計(jì)需利用信息技術(shù)開(kāi)展，通過(guò)對(duì)相應(yīng)技術(shù)的運(yùn)用，高度融合各項(xiàng)制造環(huán)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)加工生產(chǎn)環(huán)節(jié)的有效統(tǒng)一。在運(yùn)用集成自動(dòng)化技術(shù)的流程中，需充分發(fā)揮本身的潛在作用。伴隨自動(dòng)化技術(shù)水平的不斷上升，集成化水平隨之升高。集成化可以有效融合自動(dòng)化制造體系和企業(yè)管理體系，促進(jìn)其生產(chǎn)效果的最大化提升。就目前情況而言，我國(guó)機(jī)械行業(yè)內(nèi)部的集成化水平有限，與發(fā)達(dá)國(guó)家集成化水平相比仍有很大的差距，所以我國(guó)在發(fā)展機(jī)械行業(yè)的集成化時(shí)，多學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國(guó)家經(jīng)驗(yàn)，逐漸優(yōu)化自身水平，以此來(lái)推動(dòng)機(jī)械制造行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

（三）虛擬化

工業(yè)虛擬化技術(shù)是鑒于仿真建模體系模擬工業(yè)的虛擬生產(chǎn)環(huán)節(jié)，以此對(duì)工程生產(chǎn)環(huán)節(jié)的運(yùn)行實(shí)況開(kāi)展合理分析與預(yù)測(cè)，避免生產(chǎn)、制造、設(shè)計(jì)等綜合方面的失誤產(chǎn)生巨大損失。究其原因，在傳統(tǒng)機(jī)械的制造設(shè)計(jì)中，深層研究操作技術(shù)與改善皆需要重復(fù)實(shí)踐與操作，才能收獲明確技術(shù)結(jié)果，這就要求投入足夠的人力、物力和財(cái)力。而虛擬自動(dòng)化技術(shù)可利用數(shù)據(jù)模型生產(chǎn)緊度的測(cè)試，找出生產(chǎn)緊度中存在的未知異常，而后制定針對(duì)性處理方法，促進(jìn)研發(fā)成本與人力、物力資源投入的有效減少，但此類技術(shù)需使用自動(dòng)技術(shù)才能實(shí)現(xiàn)有序展開(kāi)，存在著諸多限制。

（四）信息網(wǎng)絡(luò)化

隨著信息化和網(wǎng)絡(luò)化的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的研發(fā)與利用備受重視，在此基礎(chǔ)下，機(jī)械制造與設(shè)計(jì)應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)中的網(wǎng)絡(luò)化非常明顯，在具體運(yùn)用中，需使用網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建自動(dòng)化技術(shù)，并進(jìn)行合理銜接。網(wǎng)絡(luò)存在的便捷性及開(kāi)放性特征，有利于優(yōu)化自動(dòng)化技術(shù)，促進(jìn)其工作效果提升、機(jī)械制造和設(shè)計(jì)流程簡(jiǎn)化。在實(shí)踐運(yùn)用中，需專門(mén)聘請(qǐng)優(yōu)秀人員進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化的設(shè)置運(yùn)用，確保機(jī)械制造與設(shè)計(jì)中使用網(wǎng)絡(luò)化的有效性與合理性，并提升網(wǎng)絡(luò)化的使用效率。同時(shí)其還需緊隨網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展腳步，與機(jī)械制造和設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)相結(jié)合，建立完善化控制系統(tǒng)，從而提升機(jī)械制造與設(shè)計(jì)應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)化的價(jià)值。而大量的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)、生產(chǎn)配套數(shù)據(jù)等信息，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以進(jìn)一步匯總、分析、描繪出設(shè)計(jì)與制造中的信息化地圖，更進(jìn)一步地優(yōu)化設(shè)計(jì)制造的流程和提高設(shè)計(jì)制造的質(zhì)量。

四、結(jié)束語(yǔ)

總之，機(jī)械制造行業(yè)與設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，已然成為行業(yè)發(fā)展中的主流趨勢(shì)，其具體運(yùn)行中所呈現(xiàn)的價(jià)值是無(wú)法估量的。這些技術(shù)的優(yōu)勢(shì)呈現(xiàn)于網(wǎng)絡(luò)化、智能化、集成化等方面。機(jī)械制造與設(shè)計(jì)研究人員需積極轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)研究思路，從自動(dòng)化層面著手，深層研究滿足我國(guó)機(jī)械制造與設(shè)計(jì)理論的知識(shí)系統(tǒng)，促進(jìn)我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。