機(jī)械設(shè)計(jì)制造中自動(dòng)化技術(shù)研究

張小紅

（江蘇省江陰中等專業(yè)學(xué)校，江蘇 江陰 214433）

自動(dòng)化技術(shù)改變了傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)模式，特別是在中國(guó)經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)的影響下，采用現(xiàn)代化生產(chǎn)技術(shù)能夠提高制造產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。其中，AI 技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)、數(shù)控技術(shù)的有效輔助提高了產(chǎn)品元件的精準(zhǔn)度。因此，工作人員需要了解機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)業(yè)的市場(chǎng)前景，重視對(duì)該技術(shù)的生產(chǎn)、使用，進(jìn)而達(dá)到安全生產(chǎn)、制造的目的。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造中自動(dòng)化技術(shù)的基本構(gòu)成及技術(shù)特點(diǎn)

1.1 基本構(gòu)成

機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)主要分為程序模塊、作用模塊、傳感模塊、指令模塊以及控制模塊，通過傳達(dá)不同的操作信息，使用指定的編程程序進(jìn)行生產(chǎn)運(yùn)作，能確保整體運(yùn)行流程的連貫性，還能凸顯節(jié)約人力資源、財(cái)力資源的目的。其中，這些模塊的應(yīng)用原理如下。1）程序模塊：編程工作者確定符合自動(dòng)化生產(chǎn)的程序代碼，采用數(shù)控程序及C 語言系統(tǒng)模式，處理、整合各類操作技術(shù)，而這一技術(shù)也是制造生產(chǎn)的關(guān)鍵。2）作用模塊：可統(tǒng)計(jì)出不同運(yùn)行單元的數(shù)據(jù)信號(hào)，利用有效的匯總技術(shù)，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)展情況、工作模式進(jìn)行分析，再利用必要的定位、能量監(jiān)控開展統(tǒng)籌工作。3）指令模塊：可在計(jì)算機(jī)機(jī)組中對(duì)不同單元的數(shù)據(jù)指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測(cè)、智能化分析以及指令下達(dá)工作。其中，指令模塊能夠在必要的運(yùn)行分析后得到相應(yīng)的操作信號(hào)[1]。4）傳感模塊：主要利用各類傳感器進(jìn)行自動(dòng)化數(shù)據(jù)傳遞工作，該系統(tǒng)可快速傳達(dá)程序、作用、指令的基礎(chǔ)命令，同時(shí)可在必要的控制中統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目進(jìn)展的功能指標(biāo)及性能指標(biāo)。5）控制模塊：主要處理各單元的數(shù)據(jù)信息，并對(duì)個(gè)單元的動(dòng)作、語言邏輯展開分析，測(cè)試出系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，從而得到相應(yīng)的處理結(jié)果。

1.2 技術(shù)特點(diǎn)

自動(dòng)化技術(shù)可在一體化的管理過程中處理各項(xiàng)制造需求及生產(chǎn)需求，利用不同的指令進(jìn)行生產(chǎn)制造，從而提升產(chǎn)品的綜合質(zhì)量。因此，該技術(shù)具有以下實(shí)踐特點(diǎn)。1）系統(tǒng)性價(jià)值：自動(dòng)化技術(shù)可聯(lián)合各項(xiàng)技術(shù)，將材料、控制、軟件技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)運(yùn)行中。因此，工作人員需要了解各項(xiàng)操作系統(tǒng)的運(yùn)行流程，采用整體化的設(shè)計(jì)思想探討各項(xiàng)新興技術(shù)的使用情況，以便得到技術(shù)效果較好、能量物質(zhì)較全面的運(yùn)行工程。2）綜合性價(jià)值：自動(dòng)化運(yùn)行流程可宏觀地對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)情況、銷售情況、市場(chǎng)現(xiàn)狀展開調(diào)研工作，特別是該系統(tǒng)可帶動(dòng)、調(diào)控各工藝所需的資源。通過分析出前、中、后端的產(chǎn)品服務(wù)要求，凸顯綜合性的管理價(jià)值。3）市場(chǎng)性價(jià)值：市場(chǎng)性價(jià)值主要表現(xiàn)在可運(yùn)用“一體化”理念開展制造生產(chǎn)，彰顯出制造產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)的發(fā)展要求。在此過程中，需要工作人員及時(shí)了解產(chǎn)業(yè)市場(chǎng)情況，根據(jù)設(shè)計(jì)制造需求進(jìn)行創(chuàng)新改進(jìn)，采用合理的方式打造出“流程化”的生產(chǎn)品牌。需要注意的是，該系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)需采用必要的成本控制技術(shù)，重點(diǎn)分析產(chǎn)品的性能、質(zhì)量特征，進(jìn)而構(gòu)建優(yōu)質(zhì)的生產(chǎn)市場(chǎng)環(huán)境[2]。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用目的

2.1 提升機(jī)組的運(yùn)行安全性

安全生產(chǎn)是制造產(chǎn)業(yè)的重心，特別是近年來制造產(chǎn)業(yè)安全事故頻發(fā)，一旦工作人員沒有注意到部分設(shè)計(jì)的操作要求，或是操作步驟不正確，就會(huì)引發(fā)安全隱患事故。通過將自動(dòng)化技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)進(jìn)行融合，能夠及時(shí)、全面地核查出機(jī)組的安全隱患。因此，使用大數(shù)據(jù)給予監(jiān)控控制，能消除制造過程中的安全隱患。在生產(chǎn)制造過程中，工作人員需要監(jiān)控當(dāng)前機(jī)組的運(yùn)行過程，依據(jù)機(jī)組工作數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，再利用傳遞功能、管理功能得到制造現(xiàn)場(chǎng)情況，將不同機(jī)組的數(shù)據(jù)指標(biāo)進(jìn)行回傳處理，方便現(xiàn)場(chǎng)工作人員開展調(diào)研工作。若機(jī)組出現(xiàn)運(yùn)行故障，系統(tǒng)也可給予監(jiān)測(cè)人員一定的報(bào)警信息，再結(jié)合配套的管理流程采取相應(yīng)的處理辦法，方便工作人員了解系統(tǒng)的運(yùn)行異常原因。另外，系統(tǒng)也可依據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容推斷、反饋，從而創(chuàng)造出一個(gè)和諧的運(yùn)行環(huán)境?？傊?，自動(dòng)化技術(shù)可通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將所得到的異常信息進(jìn)行整合，再結(jié)合必要的信號(hào)傳遞運(yùn)作模式進(jìn)行管理維護(hù)。當(dāng)某一機(jī)組出現(xiàn)運(yùn)行故障時(shí)，系統(tǒng)可在自動(dòng)校檢的過程中進(jìn)行判斷、審核，以便得到故障的成因，也能方便工作人員及時(shí)處理故障[3]。

2.2 提升機(jī)組的生產(chǎn)效率

自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)可減少傳統(tǒng)人工操作的時(shí)間，尤其是隱蔽部分的運(yùn)行、操作難度較高，若實(shí)踐中沒有注意操作運(yùn)行情況，可能會(huì)影響機(jī)組工作狀態(tài)。因此，自動(dòng)化運(yùn)行模式具有較好的抗干擾性能，且實(shí)踐操作中的操作相對(duì)簡(jiǎn)潔、生產(chǎn)模式較為準(zhǔn)確。一旦出現(xiàn)運(yùn)行問題，工作人員就可快速核查故障區(qū)域，同時(shí)給予有效的優(yōu)化與創(chuàng)新，進(jìn)而解決生產(chǎn)不規(guī)范、產(chǎn)品質(zhì)量較差的操作問題。

2.3 提升機(jī)組的運(yùn)行精準(zhǔn)度

自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)可在編程控制中分析出產(chǎn)品的基本信息，同時(shí)利用PLC 技術(shù)對(duì)其進(jìn)行編程控制，完善各個(gè)生產(chǎn)、操作環(huán)節(jié)。在此過程中，工作人員需要在機(jī)組中輸入一定的運(yùn)行指標(biāo)，幫助系統(tǒng)依據(jù)關(guān)聯(lián)性的工作模式進(jìn)行指令創(chuàng)新，從而在有效的生產(chǎn)制造中提高各項(xiàng)工藝的精準(zhǔn)度。

3 機(jī)械設(shè)計(jì)制造中自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展評(píng)價(jià)及應(yīng)用趨勢(shì)

自動(dòng)化技術(shù)主要利用智能化、自動(dòng)化兩方面的技術(shù)特點(diǎn)，在相應(yīng)的操作系統(tǒng)中進(jìn)行一體化控制，進(jìn)而提升整體機(jī)械制造的有效性。

3.1 自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用評(píng)價(jià)

制造產(chǎn)業(yè)需要對(duì)原有的機(jī)械元件、裝置進(jìn)行升級(jí)處理。通過全面監(jiān)控系統(tǒng)的運(yùn)行情況，并結(jié)合裝置的發(fā)展應(yīng)用趨勢(shì)，凸顯出工業(yè)的創(chuàng)新價(jià)值。由此可知，需要改變傳統(tǒng)操作、運(yùn)行的缺陷，在生產(chǎn)制造中融入新型編程邏輯語言（C++、phython），有利于提高編程機(jī)組的運(yùn)算速度。另外，自動(dòng)化技術(shù)還應(yīng)結(jié)合必要的改進(jìn)與創(chuàng)新，在實(shí)際生產(chǎn)中融合PLC 技術(shù)及AI 技術(shù)的特點(diǎn)，控制機(jī)械設(shè)計(jì)所使用的成本投入。需要注意的是，自動(dòng)化控制技術(shù)并非是完全應(yīng)用機(jī)械操作思維，需要在人工輔助評(píng)價(jià)的過程中進(jìn)行生產(chǎn)制造。例如，可在機(jī)器、人工設(shè)計(jì)檢驗(yàn)的過程中判斷出元件的設(shè)計(jì)情況，以便總結(jié)出元件的綜合質(zhì)量。通過落實(shí)環(huán)境保護(hù)措施，不僅能夠落實(shí)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略模式，還能調(diào)控產(chǎn)業(yè)構(gòu)架，從而鞏固元件的生產(chǎn)效率及質(zhì)量。

3.2 智能化技術(shù)的應(yīng)用評(píng)價(jià)

智能化技術(shù)可改變傳統(tǒng)制造的生產(chǎn)模式，采用相關(guān)性強(qiáng)的學(xué)科內(nèi)容對(duì)元件進(jìn)行綜合處理。其中，元件處理過程需要具備較好的邏輯功能，通過更新技術(shù)應(yīng)用特征，凸顯出人機(jī)交互功能、生產(chǎn)運(yùn)行功能的優(yōu)勢(shì)，促使整體機(jī)組具有較好的生產(chǎn)效益及精準(zhǔn)度。此外，智能生產(chǎn)中需要測(cè)試所排放的污染情況，利用相應(yīng)的調(diào)研工作減少工業(yè)垃圾的產(chǎn)出量，這對(duì)于實(shí)施節(jié)能減排措施是有利的。另外，在模擬生產(chǎn)過程中，工作人員需在仿真模擬的基礎(chǔ)上分析不同項(xiàng)目、不同工藝的關(guān)聯(lián)性及學(xué)科內(nèi)容，這有利于全面、宏觀地監(jiān)控生產(chǎn)運(yùn)行模式。通過提示相關(guān)生產(chǎn)問題，再利用模擬系統(tǒng)予以反饋，可為工作人員提供可靠的生產(chǎn)、管理、運(yùn)行數(shù)據(jù)，進(jìn)而減少不規(guī)范生產(chǎn)的負(fù)面影響。

3.3 基于實(shí)際生產(chǎn)需求的應(yīng)用評(píng)價(jià)

智能化生產(chǎn)過程需要分析各項(xiàng)工藝的應(yīng)用進(jìn)展，具體可利用信息系統(tǒng)推斷出實(shí)際項(xiàng)目的產(chǎn)出，探討理論進(jìn)展與實(shí)際進(jìn)展之間的關(guān)系。若生產(chǎn)過程中的產(chǎn)出效應(yīng)與理論值存在嚴(yán)重出入時(shí)，就會(huì)影響產(chǎn)品的質(zhì)量。由此可見，工作人員需要將自動(dòng)化技術(shù)作為依據(jù)，總結(jié)出該技術(shù)的驅(qū)動(dòng)性價(jià)值，測(cè)試驅(qū)動(dòng)力與經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)系，從而控制項(xiàng)目的投入成本及運(yùn)行成本。當(dāng)然，制造生產(chǎn)過程是一項(xiàng)“動(dòng)態(tài)化”的運(yùn)行過程，需要快速調(diào)動(dòng)各項(xiàng)信息的運(yùn)行數(shù)據(jù)，同時(shí)利用一體化技術(shù)展開控制，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)技術(shù)調(diào)控的目標(biāo)。但是，隨著生態(tài)問題的日益嚴(yán)峻，需要制造、生產(chǎn)部門秉承綠色的產(chǎn)業(yè)模式，如需要優(yōu)選制造材料、制造元件，分析各元件使用過程中所產(chǎn)出的垃圾，采用綠色、環(huán)保的理念進(jìn)行改革，確保各項(xiàng)產(chǎn)品均具有綠色標(biāo)志內(nèi)容[4]。從綠色生態(tài)的要求來看，凸顯出產(chǎn)品的生態(tài)價(jià)值，不僅能夠提高制造業(yè)的產(chǎn)能，還能控制項(xiàng)目的生產(chǎn)效益達(dá)到額定指標(biāo)，避免機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)品需求不達(dá)標(biāo)或浪費(fèi)的負(fù)面影響。

3.4 自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

自動(dòng)化技術(shù)涉及較多的理論、實(shí)踐學(xué)科內(nèi)容，需要工作人員在實(shí)際生產(chǎn)中融入新穎的生產(chǎn)技術(shù)及機(jī)器人操作技術(shù)，確保整體制造產(chǎn)業(yè)趨于智能化發(fā)展。在這個(gè)過程中，產(chǎn)品制造需充分利用“互聯(lián)網(wǎng)+”的特點(diǎn)，整合數(shù)據(jù)庫(kù)的信息內(nèi)容，并給予科學(xué)的調(diào)控與完善。在“節(jié)能減排”思想的影響下，需要工作人員精準(zhǔn)確實(shí)各項(xiàng)材料的使用，減小污染物的產(chǎn)出，盡量控制輕工業(yè)制造過程中所導(dǎo)致的能源損耗，也能實(shí)現(xiàn)污染物的綜合治理目標(biāo)?？傊?，在生產(chǎn)實(shí)踐創(chuàng)新過程中，工作人員需在生產(chǎn)中開發(fā)、應(yīng)用各類機(jī)械元件，推動(dòng)工業(yè)、制造產(chǎn)業(yè)在數(shù)字技術(shù)的模式下，開展系統(tǒng)的運(yùn)作、發(fā)展。例如，可推廣UG-NX、SolidWorks、Pro-E 等運(yùn)行軟件，結(jié)合不同的生產(chǎn)習(xí)慣凸顯制造的發(fā)展價(jià)值。

4 結(jié)束語

綜上所述，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中，能夠精準(zhǔn)分析出生產(chǎn)制造情況，依據(jù)技術(shù)的特點(diǎn)設(shè)立有效的干預(yù)機(jī)制，從而打造出一個(gè)專業(yè)的制造產(chǎn)業(yè)模式。另外，工作人員還應(yīng)創(chuàng)新自動(dòng)化技術(shù)內(nèi)容，依據(jù)傳感、控制、作用、程序等單元設(shè)立配套的管理方案，進(jìn)而提高產(chǎn)品的綜合質(zhì)量。