淺談自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造中的應(yīng)用

鄧承文

【摘 要】科技的進(jìn)步和發(fā)展為機(jī)械制造工業(yè)帶來了很好的發(fā)展機(jī)遇。在機(jī)械化的今天，機(jī)械制造工業(yè)得到了很好的發(fā)展。制造自動化技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)中的重要組成部分，機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展不僅是機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造、技術(shù)進(jìn)步的主要手段和技術(shù)發(fā)展的主要方向，它還對國民經(jīng)濟(jì)各個部門的生產(chǎn)起到了重大的影響。

【關(guān)鍵詞】自動化技術(shù)；機(jī)械設(shè)計制造；應(yīng)用

0 前言

隨著自動化技術(shù)與機(jī)械制造技術(shù)的快速發(fā)展，自動化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了很大的發(fā)展。機(jī)械自動化技術(shù)的發(fā)展起源于 20 世紀(jì) 20 年代，開始主要是應(yīng)用于機(jī)械制造冷加工過程中，后期隨著相關(guān)技術(shù)的不斷完善，從 20 世紀(jì) 60 年代末開始建立關(guān)于可變性的自動化生產(chǎn)系統(tǒng)，而隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械制造行業(yè)的自動化程度也越來越高。本研究就將針對自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造中的應(yīng)用這一主題進(jìn)行探討，使廣大讀者對這方面的內(nèi)容有一個更加深入的了解。

1 概述自動化技術(shù)

機(jī)械自動化技術(shù)是指在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用自動化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對加工對象的連續(xù)自動生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化有效的自動化生產(chǎn)過程，從而加快生產(chǎn)投入原料的加工變換和流動速度，節(jié)約人力資源。

機(jī)械自動化所帶來的優(yōu)點(diǎn)主要有：提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)率、縮短生產(chǎn)周期、促進(jìn)產(chǎn)品更新、降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益、減輕工人勞動強(qiáng)度、改善勞動環(huán)境、帶動相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。機(jī)械自動化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展，是機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造、升級和進(jìn)步的主要手段，是未來機(jī)械制造業(yè)技術(shù)發(fā)展的主要方向。機(jī)械自動化技術(shù)是保證獲得最高生產(chǎn)率、最優(yōu)產(chǎn)品質(zhì)量和最低成本的最好手段。

2 自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造中的應(yīng)用

2.1 自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造中的應(yīng)用之集成化應(yīng)用

隨著現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)以及自動化技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域應(yīng)用的不斷增多，逐漸衍生出了許多新技術(shù)，例如計算機(jī)輔助設(shè)計技術(shù)、輔助制造技術(shù)、輔助測試藝術(shù)、數(shù)控加工技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)技術(shù)和信息管理系統(tǒng)技術(shù)等。而為了實(shí)現(xiàn)不同級別集成制造系統(tǒng)的構(gòu)造，比較簡便有效的方法就是對各種技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)集成。

自動化技術(shù)在機(jī)械制造中的集成化應(yīng)用，主要是借助系統(tǒng)工程理論的有效指導(dǎo)和信息技術(shù)對企業(yè)的制造流程進(jìn)行整體上的優(yōu)化，通過精簡機(jī)構(gòu)和過程重組等手段促進(jìn)適度自動化，并在計算機(jī)數(shù)據(jù)庫和信息網(wǎng)絡(luò)的支持下，將機(jī)械制造企業(yè)的各種要素以及經(jīng)營管理活動集成為一個有機(jī)整體，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造以人為中心的柔性化生產(chǎn)。

自動化及相關(guān)技術(shù)的集成化應(yīng)用有很多優(yōu)點(diǎn)，例如，自動化及相關(guān)技術(shù)的集成化應(yīng)用在提高產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，降低新產(chǎn)品的研發(fā)成本，保護(hù)生態(tài)環(huán)境這三個方面都具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2.2 自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造中的應(yīng)用之智能機(jī)械制造應(yīng)用

智能機(jī)械制造技術(shù)是一個由機(jī)械制造技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)工程和人工智能等相互滲透，相互交織所形成的一門綜合性的技術(shù)。它是由智能機(jī)械和人類專家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，該系統(tǒng)在機(jī)械制造過程中能進(jìn)行一些智能活動，如分析、推理、判斷、決策等。也就是說，智能機(jī)械制造技術(shù)就是把人工智能和機(jī)械制造技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，將人工智能融入到機(jī)械制造系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)中，通過模擬專家的智力活動，取代或延伸機(jī)械制造環(huán)境中應(yīng)由專家完成的那部分活動。在智能機(jī)械制造系統(tǒng)中，系統(tǒng)具有專家的智能，能自動監(jiān)視自身的運(yùn)行狀況，隨時發(fā)現(xiàn)錯誤或預(yù)測錯誤的發(fā)生，并且自身含有改進(jìn)和預(yù)防的功能。除此之外，智能機(jī)械制造系統(tǒng)還具有應(yīng)付外界突發(fā)事件的能力，能夠自動調(diào)整自身參數(shù)來適應(yīng)外部環(huán)境的需求，使自己始終運(yùn)行在最佳狀態(tài)。

2.3 自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造中的應(yīng)用之柔性自動化應(yīng)用

隨著現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，機(jī)械使用者對機(jī)械制造企業(yè)的應(yīng)變能力、客戶需求的快速反應(yīng)與適應(yīng)能力都提出了更高的要求，這也就需要企業(yè)能夠結(jié)合市場需求和技術(shù)更新等外部條件的變化，實(shí)現(xiàn)對機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)結(jié)構(gòu)以及制造種類的合理調(diào)整，這時柔性自動化技術(shù)的應(yīng)用就顯得尤為重要。

柔性自動化系統(tǒng)是在確保柔性生產(chǎn)的前提下，通過人機(jī)界面的優(yōu)化和自動化的合理追求建立相對完善的信息管理系統(tǒng)，進(jìn)而充分發(fā)揮計算機(jī)管理所能產(chǎn)生的效益。在柔性自動化系統(tǒng)中，自動化設(shè)備可能與普通設(shè)備是共同存在的，而且在機(jī)械制造的個別環(huán)節(jié)允許人為干預(yù)的出現(xiàn)，因而有效提高了機(jī)械制造對外界因素變化的適應(yīng)能力，使得制造出的產(chǎn)品可以更好地適應(yīng)市場的需求。除此之外，柔性自動化加工系統(tǒng)還有一個非常重要的功能，就是它可以實(shí)現(xiàn)與柔性制造系統(tǒng)的有效銜接，從而提高機(jī)械生產(chǎn)、機(jī)械設(shè)置與機(jī)械制造之間的聯(lián)系，因此，機(jī)械制造的自動化程度就會大大的提高。

2.4 自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造中的應(yīng)用之虛擬化的應(yīng)用

機(jī)械制造中的虛擬制造技術(shù)是由包括現(xiàn)代機(jī)械制造工藝、計算機(jī)圖形學(xué)、并行工程、人工智能、多媒體技術(shù)、信息技術(shù)等多種技術(shù)，并以仿真技術(shù)和系統(tǒng)建模為基礎(chǔ)，組成的一項(xiàng)由多學(xué)科構(gòu)成的綜合系統(tǒng)技術(shù)。

機(jī)械虛擬制造是利用信息技術(shù)、仿真計算機(jī)技術(shù)對現(xiàn)實(shí)機(jī)械制造活動過程進(jìn)行仿真，以發(fā)現(xiàn)和解決機(jī)械制造中可能出現(xiàn)的問題，進(jìn)而達(dá)到機(jī)械產(chǎn)品制造成功的目標(biāo)。將機(jī)械虛擬制造應(yīng)用的好，還可以降低成本、縮短機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)周期，增強(qiáng)機(jī)械產(chǎn)品的競爭力。

3 自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造中應(yīng)用的發(fā)展情況

機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展，在很大程度上決定了我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展質(zhì)量和民族的偉大復(fù)興，但是由于我國的自動化水平相對較低，因此我國相關(guān)工作人員應(yīng)該加速尋求更快、更省的發(fā)展之路，但也絕不是對國外自動化技術(shù)的盲目引進(jìn)和照搬照抄，而是應(yīng)當(dāng)制定長遠(yuǎn)的發(fā)展規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)從簡單到復(fù)雜，從低級到高級，從不完善到完善的逐步發(fā)展。

對于機(jī)械制造企業(yè)而言，只有堅(jiān)持以國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要、企業(yè)的生產(chǎn)發(fā)展需要以及廣大世界人民生活水平的發(fā)展需要為導(dǎo)向，實(shí)事求是，腳踏實(shí)地，不斷的學(xué)習(xí)、研究和借鑒世界其他國家的先進(jìn)技術(shù)，只有這樣，才能確保機(jī)械自動化技術(shù)的健康、可持續(xù)發(fā)展。

4 結(jié)語

隨著自動化技術(shù)的快速發(fā)展，自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)中的應(yīng)用將會更加廣泛，而這種現(xiàn)象必然會促使我國的機(jī)械自動化發(fā)展進(jìn)入一個全新的階段。因此，我們需要在積極引進(jìn)和吸收國外先進(jìn)技術(shù)成果的基礎(chǔ)上，樹立高起點(diǎn)、高標(biāo)準(zhǔn)，循序漸進(jìn)、持續(xù)開發(fā)的發(fā)展理念，從而促進(jìn)我國機(jī)械自動化技術(shù)又好又快的發(fā)展，除此之外，自動化技術(shù)水平的提升還能不斷提高機(jī)械制造行業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益。

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[責(zé)任編輯：楊玉潔]