自動化技術在機械設計中的運用探究

萬木春

摘 要 近年來，在科學技術水平不斷提高的推動下，各類技術獲得了長足發展，自動化技術便是其中之一，它以自身所具備的諸多特點，在多個領域中得到了廣泛應用。就傳統的機械設計而言，其工作效率不高，并且經常會出現重復設計的問題，由此造成了設計周期長、資源浪費等問題。為有效解決這一問題，可將自動化技術引入到機械設計當中。基于此點，本文首先簡要闡述了自動化技術在機械設計中的重要作用，在此基礎上對機械設計中自動化技術的運用進行論述。期望通過本文的研究能夠對機械設計效率和質量的提升有所幫助。

【關鍵詞】機械設計 自動化技術 效率 質量

1 自動化技術在機械設計中的重要作用

1.1 有利于工作質量的提升

與傳統技術相比，自動化技術具備良好的精準性、高效性和優越性，將起運用到機械設計中，有利于提高制造設計效率和質量。自動化技術可進一步量化生產指標，使生產活動得以有效控制，有利于縮小同層次產品的參數誤差。同時，自動化技術為大批量機械生產奠定了基礎，能夠進一步明確生產流程，加強生產環節的質量控制，提高生產效率。

1.2 有助于產品可靠性的提高

自動化技術能夠有效把控機械制造的各個環節，實時檢測各項生產數據，及時警示錯誤數據，有利于增強產品質量的可靠性。自動化技術可實現對機械參數運行指標的實時監控，作出準確的生產預測，一旦出現制造參數超出預設范圍的情況，則可立即給予故障警示。此外，自動化技術可替代大量人工操作，簡化人工操作步驟，減少因人為操作不當而引發的安全生產事故。

1.3 能使資源得到最大限度的利用

在機械設計領域應用自動化技術可實現資源的高效利用，降低機械設備對能源的消耗。自動化技術有利于促使機械設計環節精細化，通過選用高新材料，降低機械制造成本。同時，在機械生產中，自動化技術能夠有效利用殘料，加強原材料數量、尺寸控制，使機械設備制造實現節能降耗的目標。

1.4 可以使機械的使用性能得到改善

自動化技術的應用可實時監控機械運行狀態，為改善機械使用性能提供重要參考。具體表現為：自動化技術能夠整合和分析機械運行維護狀態的數據，以便制定合理的機械運維計劃；自動化技術能夠及時發現機械設備運行中的異常情況，為及時排除故障隱患提供依據；自動化技術可使機械故障處理具備可比性，為判斷故障，解決問題提供參考。

2 機械設計中自動化技術的運用

在機械設計中，自動化技術的應用具體體現在如下幾個方面上：

2.1 集成系統在機械設計中的運用

這里的集成系統又被稱之為計算機綜合設計制造系統，它在機械設計中的應用能夠使產品的研發周期大幅度縮短，還能有效減少重復設計造成的資源浪費。在該系統出現之前，機械設計過程中也應用了多項計算機輔助技術，其中較具代表性的有工藝規劃技術、測試技術、輔助設計工具、質控軟件等等。雖然這些計算機輔助技術都能使機械設計的成本有所降低，但由于它們彼此之間相互獨立，沒有形成統一，從而使得在縮短設計周期、降低人工成本、提高工作效率和機械使用性能等方面的效應不夠突出。集成系統的出現將這些獨立的輔助技術結合到一起，構建起了一個完整、統一的數據模型和信息共享平臺，確保了單個技術之間的協調性，從全局的角度提升了機械設計效率。該系統以電子信息和先進的管理理論為基礎，通過計算機、傳感器、自動化等技術對機械設計過程中的物質、信息、參量等進行集成和協調，大幅度提升了工作效率。集成系統歸屬于并行工程的范疇，它是機械產品設計流程系統集成化的體現，其要求產品的研發人員從生產需求的角度出發，并在設計時考慮產品的全壽命周期，從而最大限度地縮短設計時間，減少資源浪費。

2.2 自動化檢測技術在機械設計中的運用

自動化技術作為一門綜合性技術，其中涵蓋的內容既多且廣，自動化檢測技術便是其中較具代表性的一類，也是自動化技術重要的組成部分之一，該技術的基礎是傳統儀器設備和傳感器。在機械設計制造中，確保產品的合格率以及提高產品質量是關鍵環節，借助自動化檢測技術可以使上述環節在少人干預的條件下進行。以自動化檢測技術為核心開發出來的自動檢測系統，主要是由以下幾個部分組成：傳感器、信號調節模塊、數據處理模塊、結果輸出模塊，同時，系統中還含有智能芯片，這使信息的處理效率獲得了顯著提升，進一步增強了檢測的可靠性。

2.3 柔性自動化技術在機械設計中的運用

柔性自動化生產技術是以產品生產信息為基礎，對物料儲運系統、數字加工技術設備進行綜合協調，以達到控制生產對象的目的。該自動化技術采用由分到總的金字塔控制模型，將計算機作為信息控制中心，及時獲取生產數據，對生產計劃作出動態調整。計算機控制中心還要負責將最底層的生產狀況傳遞到上一層信息中心，由上一層信息中心下達指令，調整生產行為。此外，柔性自動化儲運系統是自動化生產技術的重要組成部分，能夠做到對毛坯工件、加工工具以及廢料的智能化儲運，由前端工業機器人完成各項操作，提高生產效率。

4 結論

綜上所述，在機械設計中引入自動化技術不僅可以促進機械產品創新，提高機械產品性能，而且還能夠滿足市場對機械產品的多樣化需求，提高機械設備生產效率。在市場競爭如此激烈的今天，應當對機械設計自動化技術的應用予以足夠的重視，這對于推動我國機械制造業的發展具有重要的現實意義。

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作者單位

武漢科技大學 湖北省武漢市 430080