機械設計制造及其自動化的應用研究

張建橋

摘要：近年來，經濟的發展，促進我國科技水平的提升。現階段，隨著高新科學技術的不斷發展和進步，機械制造行業也邁上了一個新的臺階。在未來，對于機械設計制造水平的要求只能越來越高，這就要求機械設計制造必須跟上時代的步伐，不斷提高其技術水平，并加大對自動化技術的應用，為機械制造業的發展提供堅實的技術力量。本文就機械設計制造及其自動化的應用展開探討。

關鍵詞：機械設計;制造;自動化;應用

引言

在機械設計制造的初始階段，自動化是指使用機器替代手工的工作方式，但是隨著科學技術不斷進步，機械設計制造與自動化已經不再是傳統認知中的簡單充分機械作業。而后借助于計算機技術，實現自動化生產，且已經在現代社會生產行業之中占據重要地位。

1機械設計制造與自動化的優勢分析

（1）優化生產效率。通過機械設計制造的自動化，將可以提高生產精度，極大程度上提升生產效率。信息化的應用更加能夠令產品質量獲得提升。仿真機似乎則可以幫助機械自動化進行更多設備實驗，這樣就能夠有效避免出現生產風險，降低誤差率。借助于計算機也可以針對產品設計進行控制，豐富產品類型。（2）降低安全風險。傳統機械設備生產過程中經常會伴隨產生安全隱患或者故障問題，這些對設備的常規運行造成了嚴重阻礙。借助于自動化系統則能夠針對生產機械設備給予充分的實時監控。因而可以從根本上解決問題，并能夠針對故障點進行排查和預測。機械自動化對實際生產可以確保降低安全風險。降低設備損耗，從而降低實際生產階段出現的事故率。

2國內發展現狀

當前，國內機械設計制造及自動化技術正穩步發展，越來越多的企業開始重視并紛紛設立研發部門，參與新技術的開發及運用。但是環顧世界，與發達國家之間，我國技術仍存在不小距離，機械設計制造及其自動化技術水平還相對比較落后，最主要的體現就是缺乏以控制系統為代表的核心技術，創新能力弱、產品檔次低，缺乏技術含量，中低檔產品占到90%。在許多發達國家，機械設計制造及自動化技術已涉及多個領域，如信息化技術、納米技術，激光整合技術等，而我國在這一點上，仍舊有待提高。盡管我國大部分傳統企業已經開始轉變發展理念，引進自動化技術，開展轉型升級改造，但是效果不盡理想，很少有公司能夠實現自動化，受成本制約，在經濟市場環境中失去競爭力甚至導致一些企業破產，由此可見，研發和普及成本低、適用范圍廣的自動化技術是十分必要的。

3機械設計制造自動化的技術應用分析

3.1信息自動化

計算機技術的應用范圍不斷擴大，在內容上其也能夠更多技術之間產生交集。在機械設計階段工藝流程技術以及輔助設計方面都可以通過與計算機結合，并完成自動化應用。產品設計環節，利用計算機可以進行輔助設計，并可以極大程度上優化工作效率。利用計算機，可以實現企業信息自動化升級，對產品所有環節的工藝進行優化。

3.2生產自動化

智能化的生產過程是機械制造和自動化高效率使用的基本標準。企業生產的自動化不僅可以提高生產效率，還可以減少人力資源的使用，減少勞動力降低生產成本。自動化技術的廣泛應用，不僅可以提高生產效率，還能保證產品質量。在生產過程中也大大降低了安全事故發生的概率，使員工們的安全也有了保障，增強了整個制造行業的安全性。但是從總體上看，我國機械設計制造和自動化技術還存在很多問題和不足。比如，我國的機械設計和自動化技術智能化不夠完善，自動化技術運用得不夠廣泛。所以我們要不斷地實現技術創新，提高技術水平，才能更好地促進機械設計和生化技術的全面發展。此外，要不斷提高行業的自主研發水平和能力，實現生產過程中的自主化水平，增強獨立性，提高產品質量，帶來更多的生產和經濟效益。

3.3檢測自動化

科技進步對實現材料創新方面同樣具有重要意義，新技術、新工藝、新材料的使用能夠極大程度上結合成本。此類材料的使用當然也存在一定問題。假設，普通機械設計以及制造工藝中未對新材料檢驗相關技術進行更新，采取傳統工藝方法無法針對新材料實施檢驗，則可能造成產品質量與性能受到影響。結合此類情況，需要采用激光技術、計算機智能化技術手段，針對新材料等進行科學檢驗，目的是為了節約時間成本，提升檢測準確性。

4機械設計制造自動化的未來發展趨勢

4.1智能化發展

根據當前世界各國的研究方向和，機械設計制造及其自動化技術融入互聯網技術和智能制造技術已成為未來的發展趨勢。而且，智能化也非常有利于制造業的快速發展，此外，它具有分析和判斷的能力，可以提高產品制造的精度，大大減少人力，也有助于提高生產效率。對于自動化技術的智能，在某種程度上，它相當于人工智能系統，具體來說，就是通過一些高科技儀器、相關的分析和處理軟件來實現智能化應用，并且可以有效地提高智能應用效果，這在自動化技術的應用中起著重要作用，可以使自動化技術的應用更加理想。運用先進信息化技術，建設智能工廠，實現生產過程全自動化，使管理者更好、更直觀、更簡單的管理和查看加工現場，實時了解車間人、機、料、法等相關情況，結合大數據技術，提升價值鏈高端環節并實現傳統企業的轉型。

4.2網絡化

科學技術的發展帶動計算機技術的進步，并使計算機技術得以大范圍應用，從而促進了工作效率得到大力提高。而在機械制造行業中加入互聯網技術并使二者相互結合，對于機電一體化的實現也有著重要意義。互聯網技術的應用可對機械制造業的生產過程進行綜合管控，并充分利用監視技術，全方位監管生產的全部程序，及時發現問題并合理解決，保證生產在安全、穩定的前提下持續進行。

4.3虛擬化

傳統的機械設計的設計圖紙大都是人工手繪的，如果涉及方案出現一些問題，就需要對設計圖紙進行修改。設計圖紙是用來反映機械產品的特點，而機械設計制造圖紙的反復修改，設計師要花費大量的人力、物力，這樣設計師的成本投入較高，同時生產效率也會相對較低，通過人工手繪設計圖紙這樣的機械設計方式已經很難適應市場的激烈競爭。目前，虛擬化圖紙是機械設計制造的重要發展方向，設計制造首先可以采用互聯網技術將產品的樣品、生產的過程等方面通過計算機呈現出來，如果出現什么問題，可以在根據原有的計算機數據進行修改，直到達到預計的設計目標為止。通過虛擬化設計和生產的過程，能夠節約設計和生產的成本，減少在設計和生產中的重復性工作，提高設計和生產效率，改進企業生產的效益。

4.4綠色化

工業化生產對國民經濟穩固增長的作用不可小覷，但是，隨著當今社會人民生活水平越來越高，其副作用也日漸明顯，特別是對生態環境造成的惡劣影響。而生態環境的惡化已經逐漸威脅到人們的日常生活，時刻損害著人們的身體健康。為了更好的解決這個問題，國內出臺了許多關于綠色生產，節能減排的政策。對于這種情況，工業企業應嚴格遵守國家的法律法規，將環境保護理念貫徹于生產過程中。將來，綠色環保這一目標也會在機械制造自動化中得以實現，對機械設備生產及制造過程中所產生的對環境有害的物質應及時處理，以保護生態環境。

結語

機械設計制造及其自動化技術是中國工業發展和國民經濟發展的重要組成部分，加快機械設計制造及其自動化技術的發展，并且把握智能化、虛擬化、網絡化、以及綠色發展方向，充分利用改革開放的有利政策環境，在先進科學技術的支持下，實現傳統制造企業的轉型升級，在不斷完善和進步的過程中，將促進國民經濟又好又快發展，創造更大的社會價值。

參考文獻：

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[2] 姜毓依儂.淺談機械設計制造及其自動化的特點與優勢及發展趨勢[J].南方農機，2017，49（23）：198.

（作者單位：天津容大機電科技有限公司）