自動化技術在機械設計制造中的應用

于家

摘 要：伴隨著我國科技技術的日新月異，特別是自動化技術的快速發展，自動化技術在各行各業開始展露頭角，并且取得了不錯的成績。其中自動化技術的應用，提升了產品品質，降低了勞動人員的操作強度，提升了我國的機械化水平。因此文章重點就自動化技術在機械設計制造中的應用進行略述。

關鍵詞：機械設計制造;自動化技術;應用分析

在我國的工業化進程中，自動化設備發揮著不容忽視的重要作用。自動化設備的應用，極大的提升了工業生產效率和產品品質，降低了人工生產成本。自動化設備日漸成為了信息時代工業高效生產的焦點之一。由此可見，機械制造業的競爭力水平直接受制于自動化技術水平。因此，對自動化技術在機械設計制造中的應用進行分析是十分必要的。

1 概述機械自動化及組成部分

（1）機械自動化的概述。自動化顧名思義，就是機械操作無需人工指揮，僅需要根據設定好的程序進行某項工作的操作。機械自動化和自動化技術十分類似，然而卻不是同一個概念。機械自動化主要是利用機械來進行生產過程的全程操控，這和傳統的方式完全不同。對于生產制造企業而言，降低生產成本和提升效率是永恒不變的主題。但是，目前在制造企業中，大量笨重的機械設備依然存在，操作流程更是十分繁瑣。一般情況下，需要多名工人共同來進行一臺設備的操作，生產效率低下，生產成本高昂。由此可見，機械設備最最基本的要求當屬實用性。

（2）機械自動化技術的組成。機械自動化技術較為復雜，涵蓋多方面知識內容，諸如力學、數學、信息技術等多方面的知識內容。只有全面掌握各方知識要素，才能更好的進行該系統的操作。具體來說，構成該技術的內容如下：1）傳感單元。這是機械自動化技術中最為基礎的一部分單元，主要功能在于檢測整個系統的工作過程;2）作用單元。這個單元的作用在于明確定位整個系統的能力，也是整個自動化系統之中的能量施加單位;3）程序單元。這塊單元的作用在于施加指令，來有效決定整個系統的操作單元;4）控制單元。這部分的作用在于對傳感單元傳送過來的信息數據進行定位以及檢測，同時對這部分信息數據進行傳輸。換言之，也是整個系統之中的后勤保障部門;5）制定單元。該部分的功能在于對傳感單元傳輸過來的信號信息進行分析，也是整個自動化系統之中的關鍵單元。

2 自動化技術在機械制造中的應用優勢分析

（1）推動機械設計制造生產效率的提升。目前，我國的整個經濟發展已經步入到平穩階段，綜合國力得到顯著增強，機械設計制造行業的生存發展環境也發生了較大變化，競爭態勢日趨激烈。為全面提升機械制造企業的綜合競爭力，企業務必采取必要措施來全面提升產品質量和生產效率，此時將自動化技術引用到機械設計制造行業中，既能實現生產的自動化和信息化，還可以做到批量化的生產，對于機械制造行業的生產效率和生產質量都有顯著的提升作用。

（2）使機械設計制造的生產成本有效降低。在機械制造行業中，在沒有引入自動化技術之前，大部分的操作主要依靠人力來完成，生產成本較高，生產效率不高，生產質量更是參差不齊。自動化技術的引入，能夠減少工人數量，降低人力資源浪費，切實降低企業生產成本。

（3）便于監控。自動化技術引入到機械設計制造行業中，能夠對產品的生產和運行狀況進行實時的監控，并通過收集整理生產數據信息，確保機械設備處于正常的運轉狀態中。同時自動化技術在監控機械設備運行過程中，能夠及時發現機械設備運行中存在的問題，及時進行糾正，對于故障現象能夠做到早發現，早處理，從而確保機械設計產品的生產質量和生產效率。

3 自動化技術在機械制造中的應用

（1）集成化應用。機械自動化未來的發展方向之一當屬集成技術。該技術主要是運用工程理論來全程指導信息技術，并對機構以及過程進行適當的簡化，進而提升自動化的應用水平。其能夠將機械制造行業中的相關要素和各項管理活動集成到一起，真正做到以人為中心的生產制造過程。類似于企業生產經營活動，若能夠有效集成生產活動和經營管理活動，必然能夠有效提升企業的整體生產效率。高度的集成化對于相關的技術要求和設備要求都極高。在實踐中，工作人員需要深入到實地進行考察和調研，對設備的各項參數和功能指標進行詳細的考察，并將原始數據進行細致準確的記錄，便于后期對相關設備進行優化處理。只有全面深入實踐，做好數據支撐，才能夠不斷提升機械行業的整體質量水平。同時，機械產品又是一個十分復雜的體系，在實踐過程中，需要綜合考慮到多方要素，既要把握好細節，又要考慮到整體，否則，就十分容易對設備產生不利影響。因此應該優選適宜的參數，轉化各個零件以及生產過程等為對應的優化問題，并通過計算來對其進行解決。此外，還需要重點關注相關生產設備運行中涉及到的費用，并結合設備的具體使用環境，選擇適宜的公式來構建相關的數學模型。并將數據和生產過程中的相關信息輸入到模型中，代入進行求解，最終得到具體的優化方案。

（2）數控技術。伴隨著我國社會經濟的全面發展，特別是工業水平的不斷提升，機械化加工的需求量也在迅速攀升。而傳統的人工操作模式效率低下，難以滿足大批量的生產需求，同時產品質量也難以確保，物資和人員消耗也十分大。此時自動化技術的誕生就很好的解決了上述問題。其中數控技術則是自動化技術當中一種十分重要的技術類型。該技術主要利用計算機等相關數字代碼來實現機械操作過程，具體的實踐工作中，是借助電腦程序來對機械化生產予以控制，技術人員只需要科學合理設計電腦程序即可，就能夠自動的開展機械操作活動，有效降低人力資源消耗。在具體操作時，技術人員需要熟知設備的各個生產環節，對相關程序進行合理設定，并隨時監控設備的運行狀況，確保生產活動的安全可靠運行。

（3）虛擬技術。虛擬技術融合了人工智能技術、電子信息技術和多媒體應用技術等，其主要是借助仿真以及模擬等功能，來有效的融合各項技術到機械自動化技術中去。該技術在機械行業中的應用，主要表現在，當機械自動化設備在實際生產過程中遇到了相關問題時，通過虛擬技術，利用仿真和模擬技術來探究問題的成因，并提出相應的解決措施，方能確保生產活動的有效開展，全面提升行業的生產效率和質量。不過從目前來看，虛擬技術還處于發展階段之中，相關技術水平還有待于進一步提升。

（4）柔性自動化應用。伴隨著整個社會的全面發展，機械制造業面臨著全新的挑戰。機械制造行業必須不斷轉變觀念，結合市場發展需求和客戶的實際需求，不斷優化機械產品的生產和制造環節，真正做到柔性化發展。所謂柔性自動化技術，其屬于一種信息控制系統、物料儲運系統和數字控制加工設備共同構成的有機整體，可以根據加工對象的變化來進行自動匹配，也可以簡稱為FMS。換言之，柔性自動化技術是在確保柔性化生產的基礎上，借助人機操作界面來不斷優化和完善機械制造行業自動化信息管理系統，在相關生產過程中，開展人員干預，全面提升機械制造行業的適應能力，確保最終生產出來的產品能夠符合市場需求。柔性自動化生產技術能夠有效實現柔性自動化加工系統和柔性制造系統的連接，對機械制造行業的生產過程進行全面優化，全面提升機械制造行業的生產效率和產品質量。此外，柔性自動化技術還可以依據實際裝配需求，對所需要的相關零件進行加工處理，做到及時生產，降低毛坯以及制品等庫存量，降低流動資金占用率，降低生產周期，提升相關設備的使用效率，降低設備使用數量，降低人工操作強度，實現無人化生產，全面降低生產成本。

綜上所述，伴隨著自動化和信息化技術的快速發展，自動化技術在多個行業中發揮著重要的作用。將自動化技術引入到機械設計制造行業中，能夠顯著提升生產效率，降低生產成本，提升生產精度，進而全面提升企業的綜合經濟效益。當然了，科技技術不斷的發展，使得自動化技術的功能也更加的全面化，集成化、智能化、數控化和虛擬化已經成為了當前自動化技術發展的代名詞，在未來，自動化技術還將得到進一步完善，必將帶動機械制造行業得到更好的發展。

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