自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用研究

張麗景 王振濤

關(guān)鍵詞 機械設(shè)計制造 自動化技術(shù) 智能系統(tǒng)

中圖分類號：TH122 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2022）05-0019-03

隨著我國自動化技術(shù)的大力發(fā)展，在多個領(lǐng)域中都實現(xiàn)了廣泛應(yīng)用，自動化技術(shù)憑借計算機技術(shù)、傳感技術(shù)以及數(shù)字控制技術(shù)在機械設(shè)計制造中也具有重要的應(yīng)用優(yōu)勢，通過將自動化技術(shù)應(yīng)用到機械設(shè)計制造各個系統(tǒng)中，不但能夠提高機械生產(chǎn)效率，同時也有助于提高機械質(zhì)量，滿足新時代下機械制造企業(yè)的發(fā)展需求。

1 機械自動化技術(shù)概述

1.1 機械自動化技術(shù)的定義

機械自動化技術(shù)具體來說就是在開展機械制造的過程中，通過采用相應(yīng)的技術(shù)來達到流水線進行自動生產(chǎn)的目的，這對于推動機械制造業(yè)的發(fā)展和實現(xiàn)人力資源節(jié)約來說具有非常積極的意義。具體來說，其主要包含了以下幾個方面的內(nèi)容：

第一，相關(guān)的機械制造業(yè)加強對機械自動化技術(shù)的合理有效應(yīng)用，便可以達到機械制造整個過程中生產(chǎn)流水線化的目的，進而從整體上提高制造的效率。

第二，自動化技術(shù)在實際當(dāng)中的應(yīng)用不需要人工給予干預(yù)，這便能夠說明傳統(tǒng)效率較低的手工機械制造將會逐漸被自動化制造所取代。

第三，機械自動化技術(shù)的合理有效應(yīng)用大幅度減少了工作人員的工作量，同時也能夠在降低生產(chǎn)成本方面發(fā)揮良好的效果。

第四，機械自動化技術(shù)在當(dāng)前階段的應(yīng)用為世界先進生產(chǎn)理念的重要體現(xiàn)，具有較強的靈活性，對本有的較為落后的傳統(tǒng)機械制造方式給予優(yōu)化和改進，使其能夠有效地轉(zhuǎn)化成為更具現(xiàn)代化的先進機械自動化技術(shù)，企業(yè)能夠充分展現(xiàn)出企業(yè)的綜合實力，這同時也是機械制造業(yè)在后續(xù)開展研究以及發(fā)展的重點課題[1]。

1.2 機械自動化技術(shù)的組成

對于當(dāng)前階段的機械自動化技術(shù)來說，其主要的組成部分包括程序單元、傳感單元、制定單元、作用單元以及控制單元，其在整體性、系統(tǒng)性和復(fù)雜性方面的特點表現(xiàn)較為突出。在這當(dāng)中的程序單元可以實現(xiàn)對工作系統(tǒng)的有效管理，其為機械自動化系統(tǒng)當(dāng)中不可缺少的一項內(nèi)容，在其中占據(jù)非常重要的地位?？刂茊卧淖饔弥饕憩F(xiàn)在可以實現(xiàn)系統(tǒng)的有效調(diào)節(jié)以及管理，有著非常好的保障性功能，為機械自動化系統(tǒng)的長期穩(wěn)定運行提供有效的保障。傳感單元可以在機械自動化系統(tǒng)工作的過程中，實現(xiàn)對每一項技能以及參數(shù)的有效檢測，是機械自動化系統(tǒng)日常工作當(dāng)中具有較強基礎(chǔ)性的一個部分。制定單元的作用表現(xiàn)在能夠通過傳感器進行相關(guān)信息傳輸來作出反饋，對各種相關(guān)信號給予有效的檢測，能夠作出相應(yīng)的信號命令，其在機械自動化系統(tǒng)控制的過程中所發(fā)揮的作用不容小覷。作用單元可以實現(xiàn)對系統(tǒng)的精準定位，其對于機械自動化系統(tǒng)來說，是一項不可缺少的具有較強前提性的管理內(nèi)容，在實際當(dāng)中有著很高的功能價值。

1.3 我國機械自動化技術(shù)的現(xiàn)狀

近些年來，科學(xué)技術(shù)和人工智能技術(shù)呈現(xiàn)出了良好的發(fā)展態(tài)勢，在這樣的背景下，較多的領(lǐng)域都不斷地加大力度開展自動化生產(chǎn)，以此來實現(xiàn)生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)質(zhì)量的更進一步提高，其在市場當(dāng)中的核心競爭力也因此得到有效的提高。對于機械制造領(lǐng)域來說，自動化技術(shù)除了能夠降低工作人員的工作量，節(jié)約人工成本之外，也能夠有效提高所加工生產(chǎn)零件的精度以及質(zhì)量。

所以，國內(nèi)機械自動化技術(shù)逐漸成了一種趨勢，其將會推動機械設(shè)計以及制造行業(yè)的技術(shù)變革，為我國的機械制造在國際上的發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ)[2]。

2 自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 提高企業(yè)資源利用率

自動化技術(shù)能夠合理地規(guī)劃和利用生產(chǎn)原材料，避免生產(chǎn)過程中出現(xiàn)資源浪費，不但為企業(yè)節(jié)省成本，同時也避免資源消耗與環(huán)境的污染。以往企業(yè)在機械設(shè)計制造中對于原材料的應(yīng)用技術(shù)相對落后，再加上生產(chǎn)設(shè)備不精確，機械設(shè)計方案不合理，經(jīng)常在機械設(shè)計制造過程中出現(xiàn)原材料浪費的現(xiàn)象，這也違背了工業(yè)節(jié)能生產(chǎn)的基本原則。為此，通過自動化金絲狐的應(yīng)用，有效解決了這一問題，不但為企業(yè)節(jié)約大量成本，提高機械設(shè)計制造的科學(xué)性，同時也起到節(jié)能環(huán)保的效果，對機械制造企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展起到了良好的推動作用。

2.2 提高企業(yè)機械設(shè)計制造運行效率

在市場經(jīng)濟的大力發(fā)展下，機械制造領(lǐng)域競爭越來越激烈，這也為機械制造企業(yè)的發(fā)展帶來了嚴峻的考驗，想要在巨大的行業(yè)競爭壓力下脫穎而出，企業(yè)必須堅持創(chuàng)新，提高機械設(shè)計制造效率。為此，通過自動化技術(shù)的引入，可以有效提高企業(yè)機械設(shè)計制造水平，強化機械產(chǎn)品的制造產(chǎn)量，對提高企業(yè)市場競爭力具有重要作用，滿足企業(yè)健康發(fā)展需求。

3 自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的具體應(yīng)用

3.1 自動化技術(shù)在集成制造系統(tǒng)中的應(yīng)用

在以往的機械設(shè)計制造領(lǐng)域中，集成制造系統(tǒng)是當(dāng)前機械制造企業(yè)廣泛應(yīng)用的控制系統(tǒng)，而集成控制系統(tǒng)在機械設(shè)計制造中的任務(wù)不但包括生產(chǎn)，同時也包括機械制造的規(guī)劃與機械質(zhì)量檢驗等等，通過集成控制系統(tǒng)的應(yīng)用來提高機械制造的嚴謹度。隨著自動化技術(shù)在機械制造領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，人們也將自動化技術(shù)嵌入到集成制造系統(tǒng)中，能夠與傳統(tǒng)多項技術(shù)協(xié)調(diào)運用，實現(xiàn)機械設(shè)計制造每個流程的緊密銜接，更有效地呈現(xiàn)出數(shù)據(jù)模型的效果。自動化技術(shù)可以實現(xiàn)信息共享，使集成制造系統(tǒng)內(nèi)部的每個環(huán)節(jié)都具備獨立性，從而達到機械高效生產(chǎn)的目標。自動化技術(shù)融入了先進的機械制造管理理論與制造技術(shù)，可以為機械設(shè)計制造工作提供良好的技術(shù)支持。通過自動化技術(shù)集成制造系統(tǒng)的形成，也包含了豐富的電子信息與材料特性，更注重管理理論與先進設(shè)備的有機結(jié)合，實現(xiàn)機械制造信息的高度統(tǒng)一，以此來達到提高機械制造效率的目的。

在機械制造工程中，能夠與工程并行，全面優(yōu)化生產(chǎn)中的每一個步驟，例如機械設(shè)計開發(fā)和制造等多項工作，技術(shù)人員要充分結(jié)合企業(yè)的實際制造需求，同時合理規(guī)劃機械制造周期，有效簡化機械產(chǎn)品從設(shè)計到生產(chǎn)的全部周期，從而減少不必要的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，同時又有效節(jié)約資源，提升機械制造生產(chǎn)的效率。集成制造系統(tǒng)是機械設(shè)計制造的核心環(huán)節(jié)，所以對于智能化技術(shù)的運用也就有著比較嚴格的標準[3]。當(dāng)前，機械制造企業(yè)開展的智能化集成生產(chǎn)系統(tǒng)工作主要圍繞著機械生產(chǎn)安排和計劃實施，以確保機械制造作業(yè)的平穩(wěn)進行。自動化技術(shù)能夠改善機械制造的結(jié)構(gòu)，通過對于機械設(shè)計的生產(chǎn)組織進行重新規(guī)劃，并且在實際生產(chǎn)過程中，運用計算機軟件把智能化信息技術(shù)整合在機械制造技術(shù)的每一環(huán)節(jié)之中，從而全面發(fā)揮智能化信息技術(shù)的使用優(yōu)勢，有效提高機器人設(shè)計生產(chǎn)過程的質(zhì)量。

3.2 自動化技術(shù)在智能系統(tǒng)中的應(yīng)用

智能系統(tǒng)也是機械設(shè)計制造中的重要環(huán)節(jié)，在制造企業(yè)的智能化系統(tǒng)中，通過自動化技術(shù)的應(yīng)用，能夠進一步發(fā)揮智能技術(shù)的作用，將智能化貫穿到整個機械制造環(huán)節(jié)中，提高了企業(yè)機械設(shè)計和制造的生產(chǎn)效率。機械制造企業(yè)智能系統(tǒng)主要用于判斷生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的材料和人力配置，清楚地掌握材料用量，同時對整個機械制造環(huán)節(jié)進行實時監(jiān)測，確保材料的應(yīng)用效率，避免影響生產(chǎn)的機械質(zhì)量。機械制造企業(yè)智能系統(tǒng)的構(gòu)建，必須在人工智能技術(shù)的支持下開展，并且也需要配備最新的智能設(shè)備和儀器，引入智能化軟件技術(shù)，為機械制造產(chǎn)品編輯邏輯算法，構(gòu)建精準且高效的生產(chǎn)體系，進一步發(fā)揮出人工智能的作用。此外，智能系統(tǒng)的開發(fā)中也存在一些潛在問題，必須采取有效的解決措施。

3.3 自動化技術(shù)在自動檢測系統(tǒng)中的應(yīng)用

利用自動化技術(shù)可以為機械設(shè)計制造的過程提供一個良好的自動檢測系統(tǒng)，在利用自動化技術(shù)構(gòu)建自動檢測系統(tǒng)時，通過傳感器設(shè)備、信息處理設(shè)備等先進的采集設(shè)備構(gòu)成，將機械設(shè)計制造的全過程信息反饋到系統(tǒng)中，通過對數(shù)據(jù)的分析處理，呈現(xiàn)出機械設(shè)計制造的實時狀態(tài)，有助于企業(yè)對機械設(shè)計制造過程進行優(yōu)化與整改，也為提高機械制造企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量提供支持?；谧詣踊夹g(shù)下的自動檢測技術(shù)在企業(yè)的機械設(shè)計制造作業(yè)中占據(jù)著核心地位，通過系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)置的傳感器設(shè)備可以實現(xiàn)信息的采集與傳遞，并在機械設(shè)計制造中無需人為干預(yù)，自動檢測系統(tǒng)可以與機械設(shè)計制造系統(tǒng)同步運行，實時監(jiān)測機械產(chǎn)品質(zhì)量，除了能夠幫助機械制造企業(yè)規(guī)避生產(chǎn)中的安全風(fēng)險，同時也能夠?qū)σ呀?jīng)完成生產(chǎn)的機械產(chǎn)品進行質(zhì)量檢測，排除劣質(zhì)機械產(chǎn)品，提高企業(yè)核心競爭力，保障機械產(chǎn)品的正常使用。

3.4 自動化技術(shù)在數(shù)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

在機械設(shè)計制造工作中，數(shù)控系統(tǒng)也肩負著重要的任務(wù)，而通過自動化技術(shù)與數(shù)控系統(tǒng)的有效融合，可以進一步發(fā)揮出數(shù)控系統(tǒng)的作用，提高機械設(shè)計制造生產(chǎn)效率[4]。

為此，在自動化數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用前，還要做好相關(guān)技術(shù)人員的培訓(xùn)工作，保障技術(shù)人員能夠良好地操控數(shù)控系統(tǒng)，提高機械設(shè)計制造產(chǎn)品質(zhì)量控制水平，避免出現(xiàn)人員操作不當(dāng)而引發(fā)的產(chǎn)品質(zhì)量問題，從而杜絕為企業(yè)造成的不必要損失;提高數(shù)控操作人員的信息化意識，同時強化崗位職責(zé)，認真細致地開展數(shù)控工作，保障數(shù)控系統(tǒng)正常運行，發(fā)揮出數(shù)控系統(tǒng)的優(yōu)勢，提高機械設(shè)計制造效率。

3.5 自動化技術(shù)在虛擬系統(tǒng)中的應(yīng)用

虛擬技術(shù)是機器人設(shè)計生產(chǎn)過程中的核心，而虛擬技術(shù)的實現(xiàn)則是通過自動化技術(shù)和虛擬系統(tǒng)的有效融合，共同構(gòu)成了良好的虛擬技術(shù)，利用虛擬技術(shù)在機器人設(shè)計生產(chǎn)過程中的有效運用，可以大大提高機器人產(chǎn)品設(shè)計的科學(xué)化，同時運用虛擬技術(shù)還能夠及時地實現(xiàn)機器制造的生產(chǎn)控制和流程仿真，以及通過合成技術(shù)來分析機器實際制造狀況，大大提高了機器人設(shè)計生產(chǎn)過程的科學(xué)化，從而防止了因盲目生產(chǎn)而產(chǎn)生質(zhì)量問題，導(dǎo)致材料的大量浪費。

另外，在機械設(shè)計制造中應(yīng)用虛擬技術(shù)，還可以對機械設(shè)計制造生產(chǎn)過程進行全面審查，避免生產(chǎn)環(huán)節(jié)中出現(xiàn)材料過度使用或者材料應(yīng)用不達標的現(xiàn)象。虛擬技術(shù)還能夠有效控制機械設(shè)計制造周期，確保機械設(shè)計制造按照原定計劃順利完成，提高機械制造企業(yè)的生產(chǎn)能力，為企業(yè)營造良好的口碑，提高企業(yè)市場競爭力。

3.6 自動化技術(shù)在柔性自動化系統(tǒng)中的應(yīng)用

通過機械設(shè)計制造中加工和儲運系統(tǒng)的有效融合，使得制造原材料存儲、運輸、加工等工序?qū)崿F(xiàn)一體化，滿足機械設(shè)計制造生產(chǎn)需求。柔性自動化系統(tǒng)充分展現(xiàn)出自動化技術(shù)的優(yōu)勢，通過考慮市場上對機械設(shè)備的需求，對機械設(shè)計制造產(chǎn)品進行重組，選用適合的機械制造設(shè)備，對整個機械設(shè)計制造流程進行監(jiān)控。在機械設(shè)計制造環(huán)節(jié)中，利用柔性自動化系統(tǒng)還能夠?qū)λ袇?shù)進行檢測與修正，實現(xiàn)動態(tài)化的制造管理，特別是對每個接口數(shù)據(jù)進行分析，了解機械設(shè)計制造狀態(tài)，如果存在生產(chǎn)問題要及時停運，對機械設(shè)計制造設(shè)備進行維修，隨后再繼續(xù)生產(chǎn)。

3.7 自動化技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的應(yīng)用

在數(shù)字化時代背景下，當(dāng)前機械設(shè)計制造企業(yè)的生產(chǎn)過程中離不開網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的支持。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用可以提高機械設(shè)計制造設(shè)備的運行效率，同時也簡化了操作流程，為企業(yè)生產(chǎn)提供巨大的便利，提高企業(yè)生產(chǎn)效率。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運行必須由專業(yè)人才操作完成，其中包括數(shù)據(jù)的采集和設(shè)備的規(guī)劃，同時還要做好機械設(shè)計制造過程中的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)管，發(fā)揮設(shè)備的作用。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以對機械設(shè)計制造的生產(chǎn)效率進行全面評估，為設(shè)備更新提供支持，提高機械設(shè)計制造企業(yè)的生產(chǎn)水平。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著我國工業(yè)領(lǐng)域的大力發(fā)展，機械設(shè)計制造水平得到了大力改善，在信息化技術(shù)的支持下，優(yōu)化了機械設(shè)計制造模式，全面提高了機械設(shè)計制造水平，加強了機械設(shè)計制造環(huán)節(jié)的質(zhì)量監(jiān)督與管理，提高了企業(yè)經(jīng)濟效益，對制造企業(yè)的市場競爭力提升具有重要意義。

參考文獻：

[1] 肖翔偉.自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟和信息化，2020，10（03）：48-49，64.

[2] 劉華洲，楊辰飛.機械自動化技術(shù)及其在機械制造中的應(yīng)用研究[J].計算機產(chǎn)品與流通，2019（09）：174.

[3] 劉永博.自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用研究[J].內(nèi)燃機與配件，2019（15）：211-212.

[4] 莊宛睿.淺談自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用[J].南方農(nóng)機，2019，50（05）：118，120.