機械設(shè)計制造及其自動化研究

王周才

摘要：機械設(shè)計制造自動化，是時代發(fā)展的客觀需求，也是工業(yè)生產(chǎn)對設(shè)備要求更加細化、專業(yè)化、智能化的結(jié)果，在已經(jīng)實現(xiàn)了機械設(shè)計制造自動化的部分行業(yè)企業(yè)中，不難看出機械設(shè)計制造自動化的諸多優(yōu)勢。新時期其專業(yè)特色在保持原有優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，可能會更加重視理論和實踐的結(jié)合、重視商業(yè)化建設(shè)以及市場需要，從而更好的服務(wù)于社會建設(shè)。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計制造；自動化；發(fā)展探索

引言

隨著我國科學(xué)技術(shù)不斷進步，自動化技術(shù)得到了良好的發(fā)展與提升，將其應(yīng)用于機械設(shè)計制造，能夠有效地提高機械設(shè)計制造效率，降低資源成本，減輕工作人員負擔(dān)，促進機械設(shè)計制造實現(xiàn)進一步發(fā)展。其中具體的應(yīng)用包括自動化技術(shù)在機械產(chǎn)品智能化、虛擬化方面的應(yīng)用以及自動化技術(shù)在數(shù)控系統(tǒng)中的運用，對機械設(shè)計制造的發(fā)展有重要意義。

1新時期機械設(shè)計制造及自動化特色分析

1.1提高了安全性和可靠性

大部分的自動化機械操控依賴于計算機，只要在計算機系統(tǒng)中設(shè)定相關(guān)程序，自動化設(shè)備就可以有效識別危險，提升安全性和可靠性。目前，很多大型設(shè)備已經(jīng)走上自動化的道路，比如大型機床、設(shè)備研發(fā)等，以大型機床為例，其結(jié)構(gòu)、零件往往是復(fù)雜的，而且?guī)缀醵紩玫诫娔埽趥鹘y(tǒng)的生產(chǎn)過程中，大型機床出現(xiàn)問題很難第一時間被察覺，比如漏電等，很可能在造成生產(chǎn)事故之后才引起重視，在應(yīng)用了自動化技術(shù)之后，出現(xiàn)漏電等現(xiàn)象，設(shè)備可以自行發(fā)出警報，安全性大大增加。同時，對于一些突發(fā)事故和問題，設(shè)備可以通過應(yīng)急程序自行處理，比如電力設(shè)備出現(xiàn)短路，可以由設(shè)備自動切斷電源，安全性以及生產(chǎn)的可靠性均得到了大幅提升。

1.2便于操作、使用

傳統(tǒng)的機械設(shè)備，尤其是大型機械設(shè)備，在進行生產(chǎn)規(guī)格、加工尺寸調(diào)整時，需要借助相當程度的外力，在調(diào)整過程中用力、操作不當?shù)冗€可能造成人員受傷、甚至設(shè)備損壞等問題。應(yīng)用自動化技術(shù)的機械設(shè)備，可以用過控制終端的微調(diào)完成生產(chǎn)規(guī)格、加工尺寸等的調(diào)整，便捷性得到了很大程度的提升。

以大型加工、切割設(shè)備為例，在大型的石材工廠中，對石料進行切割需要借助大功率切割機，人員在操作時，對于不同尺寸的石材加工需求，要不斷進行調(diào)整，無論是大型石材還是大功率切割機，其質(zhì)量往往都是較大的，不便于進行調(diào)整，將自動化技術(shù)應(yīng)用于設(shè)備中，只需通過控制終端調(diào)整設(shè)備位置，就可以完成石材不同尺寸的切割，提升安全性的同時，操作方便許多。就使用而言，機械設(shè)計制造自動化技術(shù)的出現(xiàn)是具有相當價值的變革。簡言之，該技術(shù)是將傳統(tǒng)模式下多種產(chǎn)品和技術(shù)、人力等融合在一起，以自動化的手段完成了傳統(tǒng)模式下的大量工作，而使用時，只需對機械的控制系統(tǒng)進行指令的變換，方便性大為提升。

2機械設(shè)計制造及其自動化應(yīng)用分析

2.1機電自動化和機械制造過程的技術(shù)融合

機電自動化與機械制造過程的融合，是自動化技術(shù)的關(guān)鍵運用表現(xiàn)，詳細來說，機電自動化與機械制造過程的融合牽涉到機械檢修、修復(fù)、識別等內(nèi)容。在管理機械設(shè)備中，技術(shù)人員需要定期實施檢驗設(shè)備的運行狀態(tài)，及時維修發(fā)現(xiàn)的問題，通過這種形式，保證機械設(shè)備穩(wěn)定安全的運行。在機械設(shè)備的詳細檢修的時候，能夠運用技術(shù)識別來分析與識別生產(chǎn)中發(fā)生的故障信息，之后需要實施上傳與保存這些故障信息，以機械設(shè)備的后期維修實施參考。隨著機電自動化技術(shù)在軍事和醫(yī)療范圍中機械設(shè)備的運用程度持續(xù)加深，能夠進一步融合微型化技術(shù)和自動化技術(shù)，推動設(shè)計制造出的機械產(chǎn)品具有小體積、靈活應(yīng)用、低耗能等特征，進而持續(xù)提高自動化化技術(shù)的運用效果。

2.2柔性自動化生產(chǎn)技術(shù)

在機械制造生產(chǎn)的時候，運用自動化技術(shù)可以推動生產(chǎn)過程朝著更加智能化的方向發(fā)展，讓生產(chǎn)過程更加具備連續(xù)性，并且許多生產(chǎn)中的工序都能夠運用設(shè)備自動完成，不但使生產(chǎn)所需的人力有效的節(jié)約了，還讓可以影響生產(chǎn)過程的人為原因降到了最小值，這就讓生產(chǎn)加工的時候大大降低了損失率，使機械制造企業(yè)的競爭力有效提高了。對于這一技術(shù)來說，其控制信息的重點部分是計算機，就是由計算機完成生產(chǎn)數(shù)據(jù)的監(jiān)管，能對生產(chǎn)計劃實施動態(tài)調(diào)整。同時，不一樣計算機負責(zé)監(jiān)管不一樣的生產(chǎn)層級，由第二層計算機實施監(jiān)管最底層計算機運行狀況，并把監(jiān)管數(shù)據(jù)傳遞給上一層，逐層發(fā)布指令，對生產(chǎn)行為實施逐層調(diào)整。除此以外，這一技術(shù)儲運體系任務(wù)是經(jīng)過工業(yè)機器人的方式完成生產(chǎn)物料的儲運，實施操控信息系統(tǒng)。

2.3數(shù)控技術(shù)運用

數(shù)控技術(shù)，就是將計算機技術(shù)、自動控制等技術(shù)進行有機融合，從而以此來提升設(shè)計制造過程中的便利性以及高效性，使其自動化能夠應(yīng)用到設(shè)計及制造的各個環(huán)節(jié)，為其提供積極的有效作用。但是其相應(yīng)的，操作難度也較之前有極大的提升，因此，在實際操作時，相關(guān)人員需要具有較高的素質(zhì)和綜合素養(yǎng)，具備高度的責(zé)任心和穩(wěn)定的操作手段，以此保證在實施的過程中，盡量避免誤差，減少缺陷。我國在這一方面高端技術(shù)主要掌握在大型企業(yè)中，中小型的企業(yè)運用不足，在很多時候，還是以人工代替，從而對于企業(yè)實力的快速增長帶來了一定的阻礙，因此，我們必須積極的尋找解決途徑，不斷的研究及利用現(xiàn)代技術(shù)以突破國外相關(guān)技術(shù)的壟斷封鎖，以此提升我國的相關(guān)技術(shù)，有計劃地進行提升，改善我國在部分領(lǐng)域中存在的不足。

3機械制造及其自動化的發(fā)展方向研究

3.1智能化

現(xiàn)代機械設(shè)計制造與過去的生產(chǎn)方式最大的不同就是智能化，智能化的引入能夠使得生產(chǎn)方式可以解放人力，從而實現(xiàn)工廠無人化，這樣對于擴大生產(chǎn)規(guī)模，提高生產(chǎn)質(zhì)量起到了很大的作用。但是目前智能化的大規(guī)模使用還在研究階段，但是智能化已經(jīng)成為機械制造及其自動化的一個發(fā)展方向。

3.2數(shù)字化

數(shù)字化的含義就是將機械設(shè)計制造與計算機技術(shù)結(jié)合起來（比如數(shù)據(jù)庫技術(shù)、多媒體技術(shù)、環(huán)境虛擬化等等），數(shù)字化是現(xiàn)代機械設(shè)計制造能否轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵一步，也是最基礎(chǔ)的部分，這是因為機器只能識別數(shù)字代碼，大部分的機器比如計算機智能識別二進制的代碼，如果不能夠?qū)C械設(shè)計制造進行數(shù)字化，那么就無法與計算機技術(shù)進行結(jié)合，所有的技術(shù)升級都只能暫停，成為過眼云煙。目前許多研究機構(gòu)已經(jīng)研發(fā)出數(shù)字化機械設(shè)計制造的相關(guān)產(chǎn)品，建立在數(shù)字化上的機械設(shè)計制造，將會實現(xiàn)精確產(chǎn)品制導(dǎo)，將產(chǎn)品的配置參數(shù)嚴格執(zhí)行，最終反應(yīng)在生產(chǎn)過程當中，提高整個行業(yè)的質(zhì)量，最終達到技術(shù)共進的目的。

3.3模塊化

模塊化是機械設(shè)計制造發(fā)展過程中必須要設(shè)計的一個方向，隨著技術(shù)的不斷升級，那么涉及到的機械板塊將會越來越多，越來越復(fù)雜。這個時候只有將機械設(shè)計制造分成很多個小的模塊分別進行解決，才能夠?qū)崿F(xiàn)高效率的解決問題，另外還能夠保證模塊間的誤差達到最小。模塊化的發(fā)展方向是必定的，大的問題分解成小的問題才能夠幫助解決最終的難題，對于機械制造來說也是如此。此外，模塊化還能夠?qū)崿F(xiàn)機械設(shè)計模塊的復(fù)用，如果以后的設(shè)計制造方案還會涉及到這一模塊，直接取出來用即可，不必重新設(shè)計。

結(jié)束語

隨著我國經(jīng)濟水平的飛速提升，機械設(shè)計制造行業(yè)開始向自動化方向進行發(fā)展，這是工業(yè)發(fā)展的結(jié)果，也是行業(yè)、企業(yè)對設(shè)備要求專業(yè)化、細化的客觀需求。基于新時期的發(fā)展背景下，機械設(shè)計制造與自動化都具備一定的專業(yè)特色，而且在未來的應(yīng)用中，這種特色可能會漸趨加強、繼續(xù)進步，因此，對新時期機械設(shè)計制造及自動化專業(yè)特色展開探討與研究有一定的積極意義。