機械設計制造及其自動化在球團生產制造領域的應用

紀金來

摘 要：機械設計制造及其自動化涉及到計算機、網絡通信、數控、電氣等多項技術，是一門新興的綜合技術學科。通過運用先進的設計制造技術，能夠實現產品智能化、自動化生產，提高生產質量和效率，為企業帶來更多的經濟效益。如今，機械設計制造及其自動化正不斷地改進生產方式，不斷地創新進步，向著智能化、數字化、虛擬化、模塊化、微型化和綠色化方向發展。

關鍵詞：機械設計制造；自動化；球團生產；應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.01.035

0 引言

機械設計制造的自動化技術應用開始于上個世紀六十年代，是依托于計算機技術的發展，將計算機技術應用于機械設計制作領域，實現了計算機控制技術和機械設計制造的成功結合。自動化是采用智能控制系統代替人手，完成一些可以重復操作的勞動或者任務。隨著科技的快速發展，機械設計制造的自動化水平也在不斷提升，從而剛開始的單一重復的機械動作發到融入了計算機以及網絡通訊等新技術后，能夠通過程序的設定，迅速地進行自我診斷、維護、生產和運行，產品生產正朝著智能化方向邁進。可以說，機械設計制造及其自動化是一個從無到有、從局部到整體、從簡單到復雜的持續的發展過程，伴隨著科技的進步以及社會生產生活的需要而不斷改進。

1 機械設計制造及其自動化的意義

機械設計制造及其自動化的出現和發展，對社會生產生活起到了巨大的推進作用，具體表現在：首先，將自動化技術和機械設計制造結合在一起，加強了機械設備本身的控制水平，可以促使機械設備完成精準高效的自動化操作，避免了人力的輸出，節省了資源，提高了生產效率。并且機械自動化控制更加精確科學，能夠自動進行及時的診斷和維護，保證了生產質量，降低了安全隱患的發生概率。其次，傳統的機械設計制造一旦發生故障，就需要工作人員進行必要的檢修，而機械設計制造的自動化能夠必須反復檢修，自動化控制系統的建立，能夠進行自我檢查發現問題，使得機械設備具有了更高的穩定性和可靠性，有利于實現全過程的精細化管理。再者，機械設計制造的自動化系統結構復雜，但是操作流程相對簡單、有效，通常只要輸入指令即可，機械會自動進行生產操作，減輕了工作人員的負擔；最后，機械設計制造自動化是一門綜合性的科學技術，能夠滿足人們生產生活的不同需求，在多個領域受到了廣泛應用，促進了社會整體生產力的不斷提升。

2 機械設計制造及其自動化的特點

機械設計制造及其自動化與傳統機械設計制造的本質區別在于突出智能化和自動化，實現了多種資源與技術的整合。一方面，機械設計制造及其自動化需要滿足對機器的功能需求，必須具有處理輸入物質、能量和信息以及輸出所需物質、能量和信息的主功能。另一方面， 機械設計制造及其自動化必須利用先進的科學技術來實現創新發展。包括加工機、動力機，以及信息機在內的機械自動化系統的構建都需要建立在先進的科學技術的基礎上并隨著科技的發展而不斷改進。

3 機械設計制造及其自動化的發展趨勢

（1）智能化。未來的機械設計制造及其自動化必然會朝著智能化的趨勢不斷前進。智能化是人類對機器人的改進和創新，通過提高機器的邏輯思維和判斷決策能力，來幫助人們進行生產控制。智能控制能夠實現機械制造全過程的管理活動，優化機械制造過程，提高生產效率； （2）數字化。隨著計算機信息技術和網絡技術的發展，機械設計制造技術也融入了數字技術，呈現出數字化發展態勢。從目前機械設計制造及其自動化技術發展情形來看，數字化成為其核心要素。數字化技術實現了對各種數據進行數字化處理，可以快速收集、分析、整理、重組信息，通過與其他技術的結合，完成產品設計、功能開發及生產加工過程等過程信息的處理； （3）虛擬化。傳統的機械設計制造主要靠圖紙設計來完成，耗時長、消耗大且效率低下。隨著科技的進步，人們開始使用計算機以及網絡通信技術進行機械設計制造的模擬操作，并對產品設計制造的相關工作方進行及時溝通交流，反復進行試驗，設計制造進程的越來越快，成本也越來越低； （4）模塊化。機械設計制造及其自動化需要滿足不同類別產品生產的需求，所以必須實現模塊化，以此來實現標準的產品設計單元，從而進行產品的大規模生產。所以，機械自動化產品的單元接口設計要充分考慮通用性，要加快機械產品系列發展，凸顯產品優勢，適應市場發展需要，同時也便于機械自動化產品的技術創新； （5）微型化。現階段，通過選用精密的零部件，改進機械的內部結構，縮小機械產品的體積，追求簡化操作，機械設計制造及其自動化生產工具由大到小，產品越來越精致并且功能強大。未來，微型化機械產品必然成為現實； （6）綠色化。保護環境和節約資源已成為全社會的共識，不管是哪個生產領域，都不能以犧牲環境為代價，機械設計制造同樣如此。當前，機械產品的設計制造到要充分考慮環境因素，在減少對環境影響的同時，提高資源利用率，促進經濟可持續發展。

4 機械自動化在球團生產制造領域的應用

目前，我國機械設計制造及其自動化技術已經取得了很大進步，本文主要針對球團生產制造領域的機械自動化進行簡單舉例。球團生產是將精礦制成能夠滿足高爐冶煉要求原料的一個加工過程，其工序復雜，操作性要求嚴格，需要專門的設備進行連鎖控制。在球團生產制造領域應用機械自動化技術，主要通過網絡、PC服務器、操作站、工程師站、控制站等將各項生產流程環節串聯起來，實現整個球團生產制造的自動化全過程控制，能大大提升從原料入口到成品輸出等生產全過程的球團生產效率，降低生產成本，實現球團生產制造領域的現代化發展。

5 結語

當前，我國的機械設計制造及其自動化水平還比較落后，許多技術都是來源于國外，還沒有走出學習模仿的階段。發達國家的機械設計制造自動化方面，已經將數控技術、納米技術以及激光整合技術有效地結合在一起，自動化水平非常高。我們利用好每一次機械設計制造及其自動化研究產生的科學成果，為我國機械設計制造及其自動化的創新發展贏得更多的機會。

參考文獻：

[1]李俊峰，王志堅.淺析機械制造技術智能化發展趨勢[J].企業技術開發，2012（01）.

[2]徐延秋，游軍清，蔣新華，焦景偉.邯鋼球團生產線的改造[J]. 燒結球團，2009（04）.