自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)及制造領(lǐng)域的應(yīng)用

朱紹華 岳公華 岳浩然

摘 要：機(jī)械制造涉及眾多領(lǐng)域，比如農(nóng)業(yè)機(jī)械、紡織機(jī)械、動力機(jī)械等多樣化的生產(chǎn)設(shè)施，是當(dāng)前工業(yè)生產(chǎn)過程中必不可少的一項(xiàng)重要技術(shù)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)逐漸地成熟以及被各行各業(yè)廣泛的應(yīng)用，機(jī)械制造將逐步取代傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)，并幫助人類進(jìn)行腦力工作。同時(shí)，機(jī)械制造可以在最短的時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品，在最大程度上降低總成本的支出，從而有效、合理地提高資源的分配，減少生產(chǎn)帶來的環(huán)境污染。本文對自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)及制造領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：自動化技術(shù);機(jī)械設(shè)計(jì)制造;重要性;應(yīng)用

1機(jī)械自動化的概念與組成

1.1機(jī)械自動化技術(shù)的含義

機(jī)械設(shè)計(jì)和制造自動化技術(shù)的發(fā)展是通過在無人值守的環(huán)境中運(yùn)行既定程序來實(shí)現(xiàn)自動控制的任務(wù)。通過自動化技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量，而且可以有效地控制人工成本，從而可以改善手工作業(yè)。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)和制造自動化技術(shù)有了質(zhì)的提高，并且，在實(shí)際操作中應(yīng)用，可以為我國工業(yè)化的發(fā)展提供可靠的保證。然而，在機(jī)械制造業(yè)的現(xiàn)狀下，當(dāng)前自動化技術(shù)的應(yīng)用范圍相對較小，并且工作場所的小型化已成為普遍現(xiàn)象，極大地阻礙了機(jī)械自動化的發(fā)展。

1.2機(jī)械自動化技術(shù)的組成

當(dāng)前，自動化技術(shù)被應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的許多領(lǐng)域，并且在機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展中需要在多個(gè)領(lǐng)域共同合作對其進(jìn)行保駕護(hù)航。按照我國當(dāng)前機(jī)械自動化技術(shù)系統(tǒng)的組成，主要分為五個(gè)部分：操作系統(tǒng)、傳感器系統(tǒng)、信息傳輸系統(tǒng)、信息處理系統(tǒng)和指令系統(tǒng)。不同系統(tǒng)之間的合作為機(jī)械設(shè)計(jì)和制造開發(fā)提供了可靠的保證。作為機(jī)械自動化技術(shù)的主要組成部分，操作系統(tǒng)可以采用定量方法對負(fù)載進(jìn)行綜合分析，傳感器系統(tǒng)根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)運(yùn)行情況進(jìn)行全面檢查，并綜合接收信號，以確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。信息處理系統(tǒng)主要是處理系統(tǒng)接收到的相關(guān)信息，根據(jù)信息的內(nèi)容形成指令，并將指令發(fā)送到系統(tǒng)的下一步，以便可以根據(jù)需要執(zhí)行任務(wù)。信息傳輸系統(tǒng)，它可以提供信息的完整表述和傳輸，以確保自動化技術(shù)的正確運(yùn)行。在自動化系統(tǒng)中，各種系統(tǒng)相互協(xié)作并根據(jù)自身對應(yīng)規(guī)則準(zhǔn)確執(zhí)行其任務(wù)，以實(shí)現(xiàn)自動化技術(shù)的要求。

2自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1有利于降低機(jī)械制造的成本

自動化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)的首要優(yōu)勢便是能夠?qū)Τ杀具M(jìn)行降低。從自動化技術(shù)的工作展開來看主要是針對機(jī)械設(shè)計(jì)的需求來進(jìn)行調(diào)試，并同時(shí)對自動化設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，以此來確保機(jī)械設(shè)計(jì)制造流程的合規(guī)和高效。此外，在自動化技術(shù)的應(yīng)用中，也能夠規(guī)避傳統(tǒng)模式下由于人工失誤帶來的消極影響，進(jìn)而提高了工作的質(zhì)量，以及減少了由于各方因素造成的企業(yè)經(jīng)濟(jì)損失，有效降低了企業(yè)的成本。

2.2有利于促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)的發(fā)展

自動化技術(shù)是互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展的產(chǎn)物。同時(shí)，自動化技術(shù)與智能技術(shù)的結(jié)合也已成為我國各行業(yè)發(fā)展和提高市場競爭力的主要方向。通過應(yīng)用自動化技術(shù)，更有利于企業(yè)批量生產(chǎn)和加工的實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，用自動化機(jī)器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的重復(fù)性手工作業(yè)后，生產(chǎn)效率和質(zhì)量也得到了提高。

2.3有利于降低機(jī)械制造的工作強(qiáng)度

自動化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造的另一個(gè)優(yōu)勢也在于工作強(qiáng)度的降低。一般認(rèn)為機(jī)械設(shè)計(jì)制造是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工作，包括眾多的流程， 并且對工作人員的要求標(biāo)準(zhǔn)也比較高。而在我國目前用工荒的背景下， 機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)與專業(yè)人員的需求矛盾也在不斷放大，很大程度上限制了機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。對此，通過自動化技術(shù)的應(yīng)用，便可以緩解人員需求的壓力。同時(shí)也能夠?qū)F(xiàn)有的人員從繁重的機(jī)械設(shè)計(jì)制造中脫離出來。

3自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用分析

3.1自動化技術(shù)的智能化應(yīng)用

智能化技術(shù)可以改變現(xiàn)有的制造生產(chǎn)模式，應(yīng)用相關(guān)性強(qiáng)的學(xué)科內(nèi)容對組件進(jìn)行全面處理。其中，零件加工過程需要具有良好的邏輯功能，并通過更新技術(shù)應(yīng)用特性，強(qiáng)調(diào)人機(jī)交互和生產(chǎn)操作功能的優(yōu)勢，使得整個(gè)機(jī)組具有較好的生產(chǎn)效率和精度。此外，在智能生產(chǎn)中，有必要通過相應(yīng)的研究工作來測試污染排放并減少工業(yè)廢物排放，這對于實(shí)現(xiàn)節(jié)能和減排非常有用。此外，在模擬生產(chǎn)過程中，必須通過分析不同項(xiàng)目和流程的相關(guān)性和以及對主題內(nèi)容來進(jìn)行模擬分析，這有助于在生產(chǎn)管理模式下進(jìn)行宏觀監(jiān)控。通過不斷提出相關(guān)的生產(chǎn)問題，并使用模擬系統(tǒng)進(jìn)行反饋，為工作人員提供生產(chǎn)、管理和運(yùn)營的可靠數(shù)據(jù)，不斷減少不規(guī)范生產(chǎn)帶來的影響。

3.2自動化技術(shù)的柔性化應(yīng)用

英國提出了有關(guān)柔性自動化技術(shù)的概念。它主要基于產(chǎn)品的生產(chǎn)信息，結(jié)合了物料存儲和運(yùn)輸系統(tǒng)以及數(shù)字處理技術(shù)和設(shè)備，以適應(yīng)各種目的的生產(chǎn)和加工對象。柔性自動化生產(chǎn)技術(shù)是通過組技術(shù)的形成而產(chǎn)生的。組技術(shù)應(yīng)根據(jù)加工要求有序地組織加工對象，以方便選擇相應(yīng)的加工設(shè)備。靈活的自動化生產(chǎn)技術(shù)所擁有的信息控制結(jié)構(gòu)呈金字塔形，以計(jì)算機(jī)為核心，在生產(chǎn)過程中對信息進(jìn)行控制，監(jiān)視和測試，并對生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行合理的修改。另外，負(fù)責(zé)組生產(chǎn)控制的計(jì)算機(jī)可以將下層計(jì)算機(jī)的生產(chǎn)狀態(tài)傳輸?shù)缴蠈印Ｆ渲?，最下面的主要是過程設(shè)備接口的計(jì)算機(jī)監(jiān)控，它收集并檢測生產(chǎn)接口的生產(chǎn)情況，并根據(jù)上級傳達(dá)的指令進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。柔性自動化存儲和運(yùn)輸系統(tǒng)主要在零件，加工設(shè)備和材料上執(zhí)行相關(guān)操作，其操作過程主要由信息系統(tǒng)控制。在使用柔性自動化技術(shù)的過程中，有必要避免設(shè)備，設(shè)施和技術(shù)水平等的不完善，以有效、合理地提高生產(chǎn)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，并確保產(chǎn)品的可持續(xù)性，為機(jī)械制造自動化技術(shù)在未來奠定良好的發(fā)展基礎(chǔ)。

3.3自動化技術(shù)的虛擬化應(yīng)用

機(jī)械制造中使用的模擬制造技術(shù)主要是現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)，計(jì)算機(jī)圖形學(xué)，人工智能以及多個(gè)行業(yè)中的其他系統(tǒng)技術(shù)。虛擬化的應(yīng)用主要包括應(yīng)用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)根據(jù)新的模擬模型來設(shè)計(jì)和生產(chǎn)機(jī)械模型。通過這種方式，可以發(fā)現(xiàn)并解決在機(jī)械制造過程中可能會出現(xiàn)的問題，從而獲得機(jī)械產(chǎn)品。通過產(chǎn)品仿真和生產(chǎn)可以提高制造成功率，檢驗(yàn)效果和檢驗(yàn)質(zhì)量。虛擬制造技術(shù)可以有效減少機(jī)械故障并降低維護(hù)成本降低維護(hù)成本并提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率，同時(shí)，它還可以縮短產(chǎn)品開發(fā)周期并提高公司的競爭力。

4自動化技術(shù)應(yīng)用的未來發(fā)展趨勢

自動化技術(shù)涵蓋了廣泛的理論和實(shí)踐領(lǐng)域。員工必須不斷將新的生產(chǎn)技術(shù)和機(jī)械化的操作技術(shù)集成應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)過程中，以便整個(gè)制造業(yè)能夠繼續(xù)朝著更加智能的方向發(fā)展。在此過程中，必須將“互聯(lián)網(wǎng)+”的特征應(yīng)用于產(chǎn)品制造，以不斷整合數(shù)據(jù)庫的信息內(nèi)容，提供科學(xué)的操作規(guī)則和糾正措施，并減少錯(cuò)誤的發(fā)生。由于受到“節(jié)能減排”概念的影響。員工必須準(zhǔn)確認(rèn)識到各種物質(zhì)的使用和污染，減少污染物排放，控制輕工制造業(yè)的能源消耗，實(shí)現(xiàn)污染物的綜合治理。因此，在生產(chǎn)實(shí)踐的創(chuàng)新過程中，員工必須開發(fā)各種機(jī)械零件并將其應(yīng)用到生產(chǎn)中，并以數(shù)字技術(shù)模式促進(jìn)工業(yè)和制造系統(tǒng)的運(yùn)行和發(fā)展。

結(jié)束語：在當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的發(fā)展中，為更好地適應(yīng)機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展，必須不斷創(chuàng)新技術(shù)，加強(qiáng)相關(guān)人員能力的培養(yǎng)，積極引進(jìn)行業(yè)內(nèi)先進(jìn)技術(shù)人員的水平，并不斷提高自身的產(chǎn)業(yè)競爭力，特別是在當(dāng)前產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的階段，自動化技術(shù)已成為一種趨勢。

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