探析機械設計制造及其自動化特點及生產優(yōu)勢

董城柱

（貝迪科技（廈門）有限公司，福建 廈門 361101）

0 引言

隨著經濟的發(fā)展和社會的進步，機器制造被廣泛應用。機器行業(yè)技術水平的提高，不僅推動了我國制造業(yè)的發(fā)展，同時也間接推動了我國其它行業(yè)和企業(yè)的發(fā)展和經濟效益的提高。機械設計與制造及其自動化的應用加快了我國現代社會的發(fā)展，分析機械設計與制造及其自動化的特點和優(yōu)勢在于更推動我國經濟的發(fā)展，增強我國綜合實力。

1 機械設計制造及其自動化的概述

機械設計制造是指將自動化技術應用于機械制造與制造工藝加工設備的自動制造及加工過程。與此同時，自動化的出現推動了機械設計與制造效率的提高，現代科技的對立性應用，在機械制造和生產上都有了很大進展，大大解放了員工，也使得現有的工程、制造業(yè)得以發(fā)展。對產品的使用與經營都會有很大的變化，機械設計與工業(yè)自動化的不斷發(fā)展，不但提升了面對工業(yè)建筑變化的生產力，而且還為工程界的可持續(xù)發(fā)展提供了前瞻性的保障[1]。

2 機械設計制造及其自動化的特點

2.1 融合了各類新技術與新設備

隨著各種新技術、新裝備等綜合科技的不斷發(fā)展，機械制造業(yè)的基礎技術也有了很大的變化。一是要不斷地推動機械產品的設計、生產發(fā)展及自動化，要對各種先進技術、裝備進行投資，要積極利用能源設備來提供機械及生產過程的動力。設計與生產產品及其自動化技術與信息技術緊密相連，開始將信息傳送到生產過程的每一個方面，從而提高數據處理的效率和質量。

2.2 滿足機械設計制造在運行方面的要求

從操作角度來看，能滿足機械設計和制造要求的機械工程和自動化技術，是現代工業(yè)技術與自動化技術的結合，同過去的制造技術相比，越來越多地采用新技術，人工作業(yè)減少。在加工過程中，由于人為因素造成的誤差及故障較少，既能提高設備設計與制造的原創(chuàng)性，又能保證制造安全及機械設備設計的效率。與此同時，科技的進步與發(fā)展能更好地滿足人們對機械零件建設、生產、自動化操作及操作等方面的需求，提高產品質量和生產效率，推動機器設備自動化領域的進步與發(fā)展。機械設計與制造及其自動化可通過機械設計制造及使用，提高生產效率，替代制造過程，提高生產率。生產力不僅僅是指制造企業(yè)的效率，更是指利用其它制造與維修設備的社會企業(yè)的生產力。與此同時，生產工藝中人工操作的失誤，使企業(yè)生產成本成倍增長，對相關人員的生命財產安全構成威脅。它能通過機械結構、生產及自動化操作，減少人力、物力消耗，保障工人的人身、財產安全，提高機器產品質量的生產效率。采用自動化設計與生產模式，極大地縮短了機械生產周期，提高了企業(yè)的經濟效益，有助于企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[2]。

3 機械設計制造及其自動化的優(yōu)勢

3.1 減少隱患

在不同行業(yè)的生產環(huán)節(jié)常常涉及不同程度的潛在安全隱患。生產安全已成為危害人類健康與質量安全的重大問題。機器制造行業(yè)在生產過程中，需要大量的生產設備，在傳統(tǒng)的生產過程中，這些生產設備的正常使用要求相關人員經常密切合作。利用機器及自動化技術的設計與制造，大量裁減了生產過程中的人員，可完成以往人工不能完成的大量工作，從而減輕了機器使用安全的擔憂。舉例來說，高周波機自動化設備是一種適于自動控制的設備，它可根據某一生產工序，在自動控制技術的支持下，完成產品加工、過程檢驗、生產計劃等過程控制。二是確保工業(yè)生產持續(xù)發(fā)展。尤其是通過成熟系統(tǒng)的機械設計制造及自動化技術，可使整個生產過程轉變成有機生產體系。實時監(jiān)控過程的細節(jié)也能夠在提高生產效率的同時得到改善。其中許多都有針對安全問題的早期預警機制，極大地減少了安全隱患。實現機械設備調試與維修，并采用自動化技術，及時安裝維修各類生產設備，保證設備正常運轉，廣泛應用于保證產品質量。制作進度表與此同時，在以前的辦公場所，不管設備的檢修還是保養(yǎng)都需要人工操作，也有責任心差的員工忽略了對機械設備的妥善養(yǎng)護與管理，在發(fā)現故障時也無法第一時間解決。這些問題不但會提高設備的質量，引起不良后果，也會對相關人員的健康和財產構成威脅。在生產過程中采用的設計制造和自動化技術能夠促使工程師調整外部設備，以檢查故障[3]。在維修機器及設備時可發(fā)出報警信號，既能及時進行維修，又能將員工人數降到最低，保證了人員安全。與此同時，提高了工作效率，從而有利于延長機器設備的使用壽命，提高設備維修水平。

3.2 節(jié)能環(huán)保

工業(yè)化生產本身就是一個資源開發(fā)與利用最大化的過程，自然生態(tài)資源的利用率非常高，但是它的大量消耗危及生態(tài)系統(tǒng)的平衡，產生了許多危害生態(tài)環(huán)境的生產廢物，如工業(yè)廢物、原料垃圾等，直接排入河流會污染水源，破壞水的生態(tài)系統(tǒng)，危害土壤質量，影響植物生長條件；同工業(yè)廢物一樣，許多工業(yè)廢物不易分解，可能成為生態(tài)環(huán)境的負擔。尾氣排放，煙塵污染。常規(guī)機械設計方法的一個主要缺點就是成本過高、設備龐大、制造過程中耗費大量人力、物力和能量。自動控制可以克服這些缺陷，并具有簡單的功能。構造及小型化。能較好地配置和使用資源，同時降低消耗，節(jié)省資源。環(huán)保元素在機械設計制造、研制、設計中都得到了重視。采用全自動溫度控制方式，實現高周波機自動控制等自動化技術儀表，能夠精確地量化生產過程中溫度的增加，降低了能耗及物料的浪費。對各工藝參數的分析非?？茖W，運用科學的技術方法能大幅度降低生產中的毒物。有些生產設備中由于在排出廢物前加入了過濾系統(tǒng)，排放物將以一種更加環(huán)保的方式排放。改善資源利用率，充分利用資源，防止廢物增多，減少有害物質的排放，所有這些都是為了環(huán)保。

3.3 增進效益

企業(yè)間競爭日益激烈，要想在市場中持續(xù)發(fā)展，必須改變傳統(tǒng)的機械制造方式，以提高生產效率[4-5]。以經濟利益為目的的生產活動，機械設計與制造及其自動化技術幫助企業(yè)提高利潤。在技術手段方面，大量替代人員，極大地降低了企業(yè)的人力成本，通過技術設備的運用，可以避免人的主觀性、不穩(wěn)定性，減少工作失誤。在生產過程中，技術員可利用網絡化控制，如高周波機自控裝置，將其與 PLC控制系統(tǒng)相連，從而實現對所有高周波機設備的集中控制。節(jié)省了大量的時間、費用和人力。高精度的技術產品能提高企業(yè)的整體實力，在市場競爭中具有明顯的優(yōu)勢，贏得更多的市場份額和機遇，為利潤增長提供更大的空間。

4 機械設計制造及其自動化發(fā)展趨勢

4.1 網絡化

網絡化不僅能提高機械產品的生產精度，而且在整個過程中也能得到一定程度的信息，通過更先進的信息技術來控制機械產品的設計與生產。增加生產力。有效地運用計算機技術，對機械設計制造、加工各環(huán)節(jié)進行有效控制，可達到完整的集中管理效果。同時，利用先進的網絡技術，對機械產品的生產過程及生產領域進行全方位的監(jiān)控，有效地解決生產中的各種缺陷與問題，有效地提高機械設計制造品質與效率。

4.2 自動化

對電控系統(tǒng)來說，用PLC系統(tǒng)代替原繼電器控制器，該方法可用于過程控制，還可對企業(yè)生產流程進行調整，該系統(tǒng)主要由主控制層、傳感設備和遠程I/O實現。對主要的工作站層來說，它在機構控制室內，該組件由兩個組成。一種是人機界面，另一種是PLC。自控系統(tǒng)是最常用的控制方式，但也存在人工控制。遠端I/O工作站可對整個流程進行監(jiān)控，提高生產效率。PLC系統(tǒng)應用于電力工程有許多優(yōu)點。第一，能自動轉換，采用軟件繼電提高供電系統(tǒng)安全可靠。對于知識庫來說，其主要組成部分包括數據庫以及規(guī)則庫。在構建數學模型或者是電力系統(tǒng)出現難以解決的故障時，利用模糊邏輯能夠分析其中的相關數據，并進行統(tǒng)計，結合分析以及統(tǒng)計的結果將分配方案確定下來，對系統(tǒng)中可能會產生的故障進行預測。

4.3 智能化

常規(guī)的機械設計與制造過程中，由于某些機械設計制造人員專業(yè)技術水平不高，導致機械設備設計缺乏科學性和合理性，不但要花費很高的投入，更因制造廠商對設計方案的了解不夠，所以很容易出現最終產品和設計不符的情況。因此有必要將具體設計方案轉變成試驗產品。隨著柔性技術的出現，為機械設計者進行機械設計方案的模擬檢驗提供了方便，從而避免了機械設計方案質量檢驗的成本浪費。與此同時，將柔性技術應用于機械設計制造及自動化過程中，可以更加直觀地展示機械設備的設計，從而幫助設計者更全面地發(fā)現機械設計的不足之處，提高機械設計質量。柔性數控技術在使用過程中可以獲得大量的數據，信息和控制中心是機械生產中的核心部件，都能對機械產品進行控制。機加工需要專家不斷更新、優(yōu)化信息和控制中心，能獲取大量的信息，提高處理效率，獲得更多的效益。

5 結語

隨著時代的發(fā)展，許多機械設備在長期使用過程中逐漸暴露出某些缺陷，并對社會經濟發(fā)展產生特殊的負面影響。要改變這種不利局面，機械設備的設計與生產人員必須明確自己的社會責任，向機械設備的設計與制造中注入更多的能量，全面提高機器設備的自動化水平，減少安全事故，以設備長期高效運行為前提，促進機械設計與制造自動化的不斷發(fā)展。