自動化技術在機械設計制造中的運用研究

李西鋒

(陜西國防工業職業技術學院,陜西西安 710300)

近年來,進入智能制造時代,即工業4.0時代,機械設計制造趨于數字化、網絡化、智能化。關于自動化技術在機械制造業中的應用不斷增強,相關的研究文獻也不斷增多。曹靜(2011)在《試論機械自動化技術在機械制造業中的應用》一文中,提出,機械制造業在新時代下發生了很大的轉變,制造方式將更加柔性自動化、智能化和集成化,因此需要加強自動化技術在機械制造中的應用。劉斌(2013)在《論機械自動化技術在機械制造業中的應用》一文中,認為機械自動化技術可以降低企業生產的成本,也是提高企業生產效率的重點。王玲維、占建民(2016)在《試論機械自動化技術在機械制造業中的應用》一文中,提出機械自動化技術對于機械制造業的作用重要,不僅可以提升產品的可靠性,還能提高資源的利用率,且能改善產品的性能。

目前已有的文獻大多集中在自動化技術在機械制造中的應用,本文闡述自動化技術在機械設計制造中應用的重要性,還研究自動化技術在機械設計制造中的具體運用及其發展趨勢。

1 自動化技術在機械設計制造中的重要性

自動化技術綜合了多項技術,包括計算機技術、電子學、液壓氣壓技術、自動控制技術等[1],自動化技術在機械合計制造中的意義重大,不僅可以提高機械設計制造的生產效率,也能改善機械制造生產環境,有效地提升制造類企業的經濟效益。

1.1 提高機械設計制造生產效率

在機械設計制造運用自動化技術,構建智能制造系統,實現生產高度集成化和智能化,實現生產過程的全自動化,實現生產過程中加工、裝配、檢測的自動化、智能化[2],減少了人力資源在生產過程中的低效率,以及獲取的數據實現生產方案優化,有效地提升企業的生產效益。

1.2 改善機械設計制造生產環境

新形勢下,國家提倡“綠色”制造業,中國制造業需要改善和優化生產環境。在機械設計制造中通過運用自動化技術可以實現生產數據自動分析處理,實現生產方案優化,從而不僅可以檢測、控制生產耗能,而且可以減少能源消耗,減少環境污染,進而促進制造業產業結構優化[3]。

1.3 有效地提升企業的經濟效益

自動化技術應用到機械設計制造中,自動化技術讓機械設計制造更加智能化,實現生產無人化,從而減少人員成本;應用自動化技術,通過計算機系統自動設置生產計劃,大大提高了生產效率,減少制造企業的生產成本,減少生產原料的消耗,生產出來的產品更加高質量,有效地提高了制造類企業的經濟效益。

2 自動化技術在機械設計制造中的具體應用

自動化技術已經大量地在機械設計制造中應用,具體包括計算機集成系統、自動化檢測技術、柔性自動化技術等。

2.1 計算機集成系統

計算機信息系統集成有助于制造類企業生產能力和水平的不斷[4]。提高自動化技術在機械設計制造中的集成應用,就是運用計算機集成系統對制造流程進行優化,結合計算機數據庫和信息網絡支持,整合各類生產元素,改造生產過程,提高了生產效益,提升了生產產品的質量。

2.2 自動化檢測技術

制造企業有多少生產線,生產多少產品,依賴生產的自動化技術。自動化技術以智能裝備為基礎,結合自動化、電子、計算機、控制工程、信息處理技術,可以建立自動化生產線、裝配線和檢測線,能夠對生產狀況,設備狀況自動、有機檢測,監測能源消耗和物料,可以減少加工誤差,提高生產加工的精度,大大提高了生產效率[5]。

2.3 柔性自動化技術

自動化技術基于比較完善的信息管理系統,生產過程應實現自動化、透明化、可視化、精益化[6],能夠快速適應市場需求以及技術更新,減少了人為的一些干預,能夠有效地提高機械制造生產過程中對于外界因素的適應能力,使得制造出來的產品能夠更好地滿足市場需求,實現柔性自動化生產。

2.4 應用智能化

自動化技術在機械設計制造中的應用更加智能化[7]。自動化技術有效地結合了機械制造技術和人工智能技術,將這兩類技術運用到制造業的生產過程中,代替了一些人力活動,有助于實現機械設計制造過程的自動化檢測、監測,能夠實時地針對問題提出改進或者預防措施。

3 自動化技術在機械設計制造中的運用趨勢

自動化技術在機械制造中的運用趨勢將結合計算機信息技術等,趨于機電一體化、控制智能化和應用虛擬化。

3.1 機電一體化

機電一體化是機械工程與自動化的一種。隨著計算機信息技術的發展和應用,機電一體化技術獲得前所未有的發展,機電一體化已經成為一種趨勢。機電一體化技術是將機械技術、電工電子技術、微電子技術、信息技術、傳感器技術、接口技術、信號變換技術等多種技術進行有機地結合,實現機電一體化就需要運用自動控制技術、傳感檢測技術等,綜合計算機技術和信息技術,實現制造的無人化、智能化。

3.2 控制智能化

自動化技術結合了熟悉化、網絡化和信息化技術[8],實現制造過程的控制智能化。通過創新信息化建設,實現技術自動化,使得生產過程可進行高效的管理,生產的各個環節得以有效控制,充分利用了資源,優化了作業流程,更加規范了現場次序,同時提供了可靠的質量保證體系,大大提升了生產效率,通過效率和質量的提升為制造業企業創造更多經濟效益。

3.3 應用虛擬化

加強制造類企業的自動化技術應用,就是加強制造類企業的信息化建設,未來不僅需要單純的技術,而是更多的技術組合形成的基礎平臺,制造類企業要獲得更好的應用和體驗,就可能需要應用虛擬化技術。基于應用/服務器計算A/S架構,采用類似虛擬終端的技術,把應用程序的人機交互邏輯(應用程序界面、鍵盤及鼠標的操作、音頻輸入輸出、讀卡器、打印輸出等)與計算邏輯隔離開來。在用戶訪問一個服務器虛擬化后的應用時,用戶計算機只需要把人機交互邏輯傳送到服務器端,服務器端為用戶開設獨立的會話空間,應用程序的計算邏輯在這個會話空間中運行,把變化后的人機交互邏輯傳送給客戶端,并且在客戶端相應設備展示出來,從而使用戶獲得如同運行本地應用程序一樣的訪問感受。

4 結語

總而言之,制造業所處的大環境發生了很大變化,制造生產需要更加綠色、智能化,將自動化技術應用在機械設計制造中已經成為一種必然的趨勢,不僅可以改善企業生產管理水平,也能提高企業效能,而且促進制造業的產業升級,提高制造類企業的核心競爭力,實現綠色、智能化制造業。

[1]郝永峰.自動化技術在機械制造中的現狀及趨勢研究[J].科研,2015,(4):38-38.

[2]李楊名.淺談自動化技術在機械制造中的應用研究[J].信息記錄材料,2017,(11):95-96.

[3]韓守國.淺談自動化技術在機械制造中的應用[J].黑龍江科技信息,2016,(10): 52-52.

[4]韓基偉.淺談機械自動化技術在機械制造業中的應用及發展[J].教育,2015,(7):216-216.

[5]伏彩建.淺析機械自動化技術在機械制造業中的應用[J].科技創新與應用,2014,(27):94-94.

[6]王玲維,占建民.試論機械自動化技術在機械制造業中的應用[J].工業設計,2016,(12):167-168.

[7]孫海蛟.試論機械自動化技術在機械制造業中的應用[J].民營科技,2016,(4):9-9.

[8]李爽,劉軒宇,李竺鴻.試論自動化技術在機械制造中的應用[J].通訊世界,2016,(23):300-300.