自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用分析

王瑤

摘要：近些年我國機(jī)械行業(yè)呈現(xiàn)出較好發(fā)展趨勢，機(jī)械設(shè)計(jì)和制造環(huán)節(jié)也在向自動化發(fā)展方向轉(zhuǎn)換，并在其中應(yīng)用了大量自動化技術(shù)，該技術(shù)能夠?qū)C(jī)械的操作系統(tǒng)和應(yīng)用系統(tǒng)連接起來，節(jié)約了人力資源，目前該技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在機(jī)械產(chǎn)業(yè)各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，為此本文分析了該技術(shù)的應(yīng)用意義和方式。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；制造；應(yīng)用方式；自動化技術(shù)

引言：

自動化技術(shù)應(yīng)用推動了我國工業(yè)發(fā)展，對機(jī)械制造這項(xiàng)重型工業(yè)產(chǎn)業(yè)更是具有顯著意義，應(yīng)用了自動儀表和控制裝置的生產(chǎn)系統(tǒng)，提高了運(yùn)作效率，實(shí)現(xiàn)了該產(chǎn)業(yè)的自動化、智能化、科學(xué)化發(fā)展，讓生產(chǎn)對象能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)制造。發(fā)展到今天，自動化技術(shù)已經(jīng)成為了影響機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素。

1 自動化技術(shù)概述及應(yīng)用前景

1.1 自動化技術(shù)涵義

自動化技術(shù)就是將各類新進(jìn)的科技結(jié)合起來。應(yīng)用在加工、制造等行業(yè)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動化，優(yōu)化了以往的生產(chǎn)方式，也實(shí)現(xiàn)了更加有效的管理，主要是因?yàn)樽詣踊a(chǎn)所依靠的更多是設(shè)備，人力成本可以減少投入，這就意味著可以將人力資源用于企業(yè)發(fā)展的其他方面，提升企業(yè)的生產(chǎn)水平和管理水平。因此自動化技術(shù)的優(yōu)勢是非常明顯的，信息技術(shù)的不斷突破也為自動化進(jìn)程的推進(jìn)提供了助力，以往固定化的生產(chǎn)模式已經(jīng)成為了歷史，未來制造企業(yè)只有利用好自動化技術(shù)才能保持自身競爭力。

1.2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)現(xiàn)狀

本世紀(jì)以來，機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)改變了生產(chǎn)模式。以往的生產(chǎn)是以簡單設(shè)備為基礎(chǔ)，用固定的結(jié)構(gòu)以及流程進(jìn)行生產(chǎn)，這種生產(chǎn)模式并沒有引起競爭，工作效率不高。新的生產(chǎn)模式最大的特點(diǎn)就是引用了自動化技術(shù)，不僅提升了生產(chǎn)效率，也為產(chǎn)品的個性化生產(chǎn)提供了機(jī)會，只是雖然國內(nèi)的制造業(yè)已經(jīng)處于高速進(jìn)步階段，但整體生產(chǎn)水平與發(fā)達(dá)國家的差距是不可否認(rèn)的，尤其是產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、智能化方面還是存在一些問題，需要在未來加強(qiáng)技術(shù)和管理方面的工作，這樣才能將自動化技術(shù)的價值發(fā)揮出來。

1.3 自動化技術(shù)應(yīng)用的必要性

自動化技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。但是對不同行業(yè)的影響也是不同的，在機(jī)械行業(yè)中，將自動化技術(shù)定義為設(shè)備不需要或者很少需要人工操作，自動完成產(chǎn)品的生產(chǎn)。這就將以往生產(chǎn)的模式打破，以往生產(chǎn)流程固定，需要大量的人力操作，產(chǎn)品質(zhì)量也達(dá)不到現(xiàn)在的標(biāo)準(zhǔn)。這些充分說明自動化技術(shù)對于制造企業(yè)來說是非常重要的，若是沒有自動化技術(shù)存在，制造業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)效率會降低，產(chǎn)品質(zhì)量也不會達(dá)到現(xiàn)有的水平，而且投入勞動力對于企業(yè)來說，也是巨大的成本，自動化可以提升企業(yè)的利潤空間，也是受到廣泛追捧的重要原因。

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

2.1集成化應(yīng)用方式

集成化技術(shù)是自動化體系中應(yīng)用比較廣泛的一項(xiàng)技術(shù)，也是實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)業(yè)信息化發(fā)展的重要技術(shù)。集成化應(yīng)用方式指的是在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，并通過計(jì)算機(jī)組合控制機(jī)械生產(chǎn)系統(tǒng)，讓其在高度集中和全面自動化模式下運(yùn)轉(zhuǎn)，此時系統(tǒng)中各個生產(chǎn)分系統(tǒng)會在運(yùn)行中發(fā)揮自身應(yīng)有作用，如自動化管理和自動化制造系統(tǒng)都能在組合模式中精準(zhǔn)運(yùn)行。集成化技術(shù)的應(yīng)用方式還包括生產(chǎn)體系統(tǒng)一發(fā)展和管理，如：運(yùn)行體系中的成本估算、生產(chǎn)調(diào)度、物資儲存等環(huán)節(jié)，都可以聯(lián)系在一起，這在極大程度上提高了機(jī)械設(shè)計(jì)和制造環(huán)節(jié)的集成化和信息化水平，讓機(jī)械產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)的自動化技術(shù)應(yīng)用體系變得更加成熟。另該技術(shù)還主張實(shí)施并行工程，即產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造同時進(jìn)行，要求設(shè)計(jì)人員從生產(chǎn)全局角度展開工作，并在產(chǎn)品準(zhǔn)備期間考慮其生命周期，最大限度縮減產(chǎn)品研發(fā)周期，減少重復(fù)設(shè)計(jì)和改造環(huán)節(jié)的時間。目前我國集成化技術(shù)發(fā)展并不夠完善，與國際水平還有很大差別，還需要技術(shù)人員的不斷探索[1]。

2.2柔性化應(yīng)用方式

柔性化技術(shù)應(yīng)用建立在產(chǎn)品信息之上，主要應(yīng)用方向是協(xié)調(diào)生產(chǎn)物料運(yùn)輸系統(tǒng)和完善數(shù)字化自動加工設(shè)備，進(jìn)而讓企業(yè)機(jī)械制造系統(tǒng)適應(yīng)不同產(chǎn)品和加工對象。柔性化技術(shù)能應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造環(huán)節(jié)主要得益于成組技術(shù)的發(fā)展，成組技術(shù)指的是將加工產(chǎn)品按加工需求有順序排列成組，以便操作人員為該組產(chǎn)生產(chǎn)品選擇適合的加工技術(shù)和運(yùn)輸系統(tǒng)，并根據(jù)當(dāng)下生產(chǎn)產(chǎn)品的市場需求及時調(diào)節(jié)生產(chǎn)系統(tǒng)。柔性化技術(shù)控制體系下的信息為金字塔模式，主控計(jì)算機(jī)則是整個操作系統(tǒng)的信息控制和管理中心，其能夠監(jiān)測和調(diào)節(jié)機(jī)械生產(chǎn)體系運(yùn)行數(shù)據(jù)，并以此為依據(jù)展開調(diào)整工作。除此之外，負(fù)責(zé)控制群組生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)能夠?qū)⒆畹讓由a(chǎn)信息及時匯報(bào)給上一管理系統(tǒng)，這樣逐級上傳最終到達(dá)總控制中心；底層計(jì)算機(jī)一般負(fù)責(zé)的是各項(xiàng)生產(chǎn)工藝對接工作，并收集各個生產(chǎn)接口信息，根據(jù)上層傳達(dá)指令行為及時調(diào)節(jié)其管轄范圍內(nèi)的生產(chǎn)設(shè)備。柔性化技術(shù)在物料運(yùn)輸環(huán)節(jié)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在運(yùn)輸加工工件、毛坯工件、廢棄物料等方面，其儲存和運(yùn)輸過程完全由信息系統(tǒng)控制，并由專業(yè)機(jī)器人完成操作工作。該技術(shù)還能協(xié)助機(jī)械制造企業(yè)建造數(shù)控機(jī)床和生產(chǎn)車間，提高生產(chǎn)效率，并且還能更換操作中心主軸箱，從而延長了柔性自動化控制中心應(yīng)用周期。

2.3智能化應(yīng)用方式

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)科技含量的不斷提高，該技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域也在逐漸擴(kuò)展，其中就包括了機(jī)械設(shè)計(jì)和制造產(chǎn)業(yè)，計(jì)算機(jī)技術(shù)的引入讓機(jī)械產(chǎn)業(yè)自動化水平日漸提高，特別是人機(jī)一體化設(shè)備，將自動化技術(shù)的智能能力發(fā)揮到極致。智能化應(yīng)用方式將機(jī)械制造技術(shù)、設(shè)計(jì)技術(shù)、人工智能操作、系統(tǒng)工程聯(lián)系在一起，讓各個學(xué)科之間的知識理論和應(yīng)用技術(shù)融合在一起，最終形成一體化生產(chǎn)系統(tǒng)。智能化技術(shù)主要應(yīng)用在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)構(gòu)想、邏輯分析、基礎(chǔ)判斷上，它能夠?qū)＜业慕ㄗh及設(shè)計(jì)理念融入到機(jī)械設(shè)計(jì)和制造體系中，實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)業(yè)智能化發(fā)展，并且人工智能與機(jī)械技術(shù)的結(jié)合還能提高生產(chǎn)體系精準(zhǔn)程度，及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng)存在的問題，方便操作人員針對具體問題制定合理解決方案，在沒有出現(xiàn)問題時，其也能為操作人員制定防范性方案提供參考數(shù)據(jù)[2]。

2.4虛擬化應(yīng)用方式

虛擬化應(yīng)用方式在結(jié)合自動化技術(shù)的基礎(chǔ)上還結(jié)合了控制理論，旨在讓加工對象現(xiàn)在設(shè)計(jì)和制造中實(shí)現(xiàn)虛擬化生產(chǎn)，并模擬真實(shí)使用場景，進(jìn)而提高機(jī)械產(chǎn)品品質(zhì)。例如在生產(chǎn)體系中應(yīng)用仿真技術(shù)能夠?qū)⒄麄€生產(chǎn)過程模擬出來，操作人員在模擬過程就能檢查到產(chǎn)品故障和技術(shù)問題，此時應(yīng)用體系攜帶自動調(diào)節(jié)功能可以直接實(shí)施應(yīng)急方案，這樣不但縮短了產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造的工期，還節(jié)省了企業(yè)運(yùn)行費(fèi)用，產(chǎn)品質(zhì)量得到了提高，企業(yè)總體競爭實(shí)力隨之增加。另外技術(shù)人員能在高度還原的生產(chǎn)體系中，獲得全新設(shè)計(jì)靈感，這樣在提高機(jī)械產(chǎn)品技術(shù)含量的同時還能增加其新穎度，讓機(jī)械產(chǎn)品在激烈市場競爭中占據(jù)一席之地。

3 結(jié)論

總之，未來的機(jī)械制造業(yè)離不開自動化技術(shù)的支持，要想提升自動化技術(shù)的運(yùn)用能力，就要加強(qiáng)研究，了解自動化技術(shù)的優(yōu)勢和特點(diǎn)，同時在技術(shù)上加強(qiáng)研發(fā)，發(fā)揮其在實(shí)際生產(chǎn)中的真正價值。實(shí)際上制造能力不僅影響著經(jīng)濟(jì)增長，還是國家生產(chǎn)能力的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)，所以國家對這方面是非常重視的，在實(shí)際生產(chǎn)中也給予了大力支持，在技術(shù)革新方面投入了大量資源。未來將會實(shí)現(xiàn)更高程度的自動化，對實(shí)際生產(chǎn)提供必要的支持。

參考文獻(xiàn)：

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