自動化技術在機械設計制造中的應用

李睿霄

摘 要：隨著我國經濟的快速發展，人民群眾對于工業產品的需求持續增加。在這一過程中，自動化技術在機械制造中的應用不僅提高了產品的生產效率和生產質量，而且有助于確保工作人員的生產安全。因此，本文主要介紹了自動化技術的應用優勢、自動化技術在機械制造中的應用要點，期待在突出自動化技術優勢的同時推動機械制造自動化技術的進一步發展。

關鍵詞：自動化技術;機械設計;制造

中圖分類號：TH122 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）20-0025-03

Application of Automation Technology in

Mechanical Design and Manufacture

LI Ruixiao

（The School of Technology of ， Beijing Forestry University，Beijing 100000）

Abstract： With the rapid development of China's economy， the people's demand for industrial products is also increasing. In this process， the application of automation technology in mechanical manufacturing not only improves the production efficiency and production quality of the products， but also helps to ensure the safety of the production of the workers. Therefore， this paper mainly introduced the application advantages of automation technology and the application points of automation technology in mechanical manufacturing， expecting to promote the further development of mechanical manufacturing automation technology while highlighting the advantages of automation technology.

Keywords： automation technology; mechanical design;manufacturing

隨著我國科學技術水平的不斷提高，計算機化已經與人民群眾的生產生活產生了緊密的聯系。為了順應時代的快速發展要求，當前有必要對制造業中的傳統技術進行自動化改革，因為許多舊的制造技術都存在顯著的生產能力差距且正在變得不適用，企業要充分利用先進的新技術。作為工業的基礎技術，機械設計和制造技術起著核心作用，因此機械設計和制造自動化的全面實施可以有效地減少工作人員的工作量并節省大量勞動力，同時保證機械設計和制造效率[1-3]。所以，為了實現機械設計和制造的長期穩定發展，人們要對自動化技術進行深入分析和探索。

1 自動化技術在機械設計制造中應用的必要性

1.1 廣泛性

在工業產品的制造過程中，機械設備往往是整個流水線的基礎，其間，很多機械設備可以在大多數地區有效使用，促進社會建設。這在事實上決定了機械設計和制造自動化技術的應用程度。與此同時，隨著信息技術的不斷發展，機械設計和制造自動化技術日新月異，網絡技術不斷影響著人民群眾生活的方方面面。機械設計與制造自動化能夠顯著提高生產效率，使企業在單位時間生產更多產品，解放勞動力，同時提高生產的安全性，有效促進了社會發展并提高整體生產水平。

1.2 節能性

當前，我國正處于社會快速發展階段，工業生產過程中出現了許多環境問題。例如，機械設計和生產企業產生的污染物嚴重污染環境并破壞了生態系統平衡。因此，為了實現工業生產的可持續發展，人們開始大力保護自然環境，對產業節能提出了更高的要求。機械制造自動化技術具有顯著的節能性和環保性。目前，很多自動化設備正處于開發階段，其往往具有較高的精度，以確保產品質量。此外，機械自動化生產比手動和半自動生產更快，并且可以長時間持續運行。這不僅提高了產品生產效率，還有效降低了生產成本。因此，自動化設備通常與高投資相關并且適用于大規模生產，對于小批量的自動化生產，自動化系統增加了生產成本[4，5]。

1.3 安全性

自動化技術在機械制造中的應用顯著提高了生產效率和生產質量，同時有效消除了許多潛在的安全風險，保護了員工的人身安全，確保了機器的正常運行。機械制造自動化是社會發展的客觀要求，不僅為員工提供了解放雙手的機會，也保證了生產的可靠性和產品的質量。自動化技術具有生產質量好和生產效率高的優勢，無需工作人員參與，相對地，半自動生產模式需要大量人工操作，容易導致產品質量的不確定性。因此，自動化技術重新定義了制造業產品處理過程中的每個步驟和操作，這確保了生產的高度一致性，從而顯著減少了產品的生產停工時間。

2 自動化技術在機械設計制造中的應用要點

2.1 應用環境較高

機械設計制造中有許多危險的生產環節，因此工人面臨較大的人身安全風險。而自動化設備取代手動生產，可以減少人身健康損害。許多制造企業的工作環境都較差，存在高溫、高壓強、高濕度等特殊的生產環境，這些生產環境對工作人員的身體健康存在負面影響，因此自動化設備更適用于環境要求高的場合。目前，產品趨于小型化，定位越來越準確。自動化設備必須支持常見的精密產品，如微型計算機、微傳感器和微電機。機械制造自動化可以提高生產效率，保證高精度和高質量，生產自動化已成為信息時代的發展趨勢，也成為衡量一國制造業發展狀況的重要標準。如今國際競爭日趨激烈，自動化生產是一流生產設備的基本特征，也是企業持續發展的客觀要求。

2.2 新技術有效融合

自動化技術是現代機械制造業發展的基石，憑借革命性的突破以及信息技術、新能源、新材料和大數據等要素的整合，它引發了新一輪的產業轉型，自動化技術是制造企業實現智能制造的核心要素。自動化技術可以應用在在集成機械工程中，機械工程集成是指將技術和管理集成到機械制造過程中。簡單地說，將信息技術引入機械生產中，精確監控制造過程，實現制造過程的整體優化，保證產品質量。例如，以前技術部門和管理部門的工作是完全分開的，部門之間的聯系很少。集成技術的引入實現了部門之間的動態集成，滿足了不同部門的需求。同時，機械自動化技術促進了機械制造與傳感器單元、ECU的集成，大大提高了它們的自動化程度。

2.3 提高技術信息化水平

機械設計和制造自動化在國民經濟中占據極其重要的地位，是工業快速發展的重要驅動力。機械工業的發展必將帶動其他行業的發展。各種自動化機械設備大大提高了勞動生產率，降低了工人的勞動強度，各種大型成套設備的開發使得各種重點工程的建設成為可能;機械設備的精密化帶動了微電子工業和計算機工業的發展，實現了集成電路的高度集成制造，使存儲器的容量成倍提高;航空航天設備和各種武器裝備的研制與生產、科學技術和教育事業的發展均依賴于機械設計與制造技術的進步。在這一過程中，集成制造已成為工業企業常見的生產方法，集成的引入加強了企業各部門之間的聯系，實現了質量控制系統、信息管理系統、自動化系統和網絡系統的集成管理。集成制造技術制造技術的引入不僅加速了產品生產的自動化，而且有效地連接了整個制造系統，確保了生產和管理的高效化。此外，機械制造企業要合理運用自動化技術，有效地改善單組件系統的連接，提高機械制造效率，優化產業結構，促進資源共享和信息技術發展。

3 自動化技術在機械設計制造中的應用優化

3.1 采用人工智能系統

自動化技術可以應用于智能機器生產中，其具有跨學科特征。人們需要研究計算機技術、自動化技術、人工智能和機械生產技術。智能生產要求有效優化生產流程，人工智能在生產過程中起著重要作用。例如，人工智能技術可以通過編程、采集和其他控制實現專業制造的智能化和自動化，提高工業制造的速度和質量。通常，機器由人工智能控制，就可以使生產變得智能化，智能系統可以根據分析結果分析生產狀態，對其進行智能管理。

3.2 增強系統適應性

智能機械制造系統友好、適應性強，減少了管理人員與生產人員之間的矛盾，使管理流程適應實際生產條件。智能制造設備的引入不僅可以顯著提高生產過程的安全性，減少環境污染，還可以使產品性能更接近市場需求。智能機械工程需要利用傳感器和其他技術實現人工智能，以進一步推動機械制造技術的發展。智能機器人的出現大大減輕了人員部署的壓力，例如，重型機械工業生產環境復雜，工人在工作場所的人身安全風險很高，智能機器人正在逐步取代工人操作，以提高工作的安全性和精確性，保證產品質量。此外，智能機械工程可以實現產品的高精度生產，可以根據生產速度和尺寸要求，優化機器生產流程，提高產品質量，促進制造業的長期發展。

3.3 合理應用虛擬化制造

機械制造自動化理論將信息技術與機械制造技術有效地結合，釋放出巨大的生產力。換句話說，虛擬制造技術主要依靠計算機和自動化技術來評估和預測機械制造中的潛在問題。機械制造業想要提高生產質量和生產效率，預防故障和進行診斷是前提條件。其間，機械制造部門要盡可能地協同工作，在最短的時間內解決潛在的制造問題，響應客戶需求，提高生產能力，實現高質量和高效率生產的目標，增強企業的市場競爭力。企業要明確未來發展方向，有效采取預防措施，確保制造業健康有序發展。

4 結語

機械工程是一個國家工業發展水平的重要體現，而自動化技術的引入不僅可以提高機械制造生產效率，還可以提升工業技術水平。通常，傳統的機械工程與惡劣的環境、長時間工作和廉價勞動力相伴。集成、智能和虛擬化等技術是機械工程實現快速高效生產的重要技術保障，可以改善生產環境，提高產品質量，因此具有重要的現實意義。當前，機械設計與制造企業要大力引入自動化技術，促進制造業跟上時代發展步伐，為社會經濟發展提供必要的裝備基礎。

參考文獻：

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