自動化技術在機械設計與制造中的應用研究

黃小路 李輝

【摘 ?要】為了加強自動化技術在機械設計與制造中的運用，促進機械設計與制造的發展，筆者主要通過闡明目前本國機械設計與制造中自動化技術的運用概況，研究了本國機械自動化技術的具體應用和實踐，并闡明了本國機械設計及制造的自動化發展趨勢。

【關鍵詞】機械制造與設計;自動化;應用研究

引言

機械設計和制造是我國科技和經濟發展的重要行業，這一行業的發展能有效地促進我國經濟的發展。隨著智能時代的來臨以及機械制造業的發展，自動化技術在機械設計和制作中的運用也越來越普遍。機械制造業的工作內容是生產各類機器設備，而機器設備是工廠生產的基礎，近年來，自動化工廠和自動化產業鏈越來越常見，而機械設備制造的自動化早已變成了一種趨勢，做好其中自動化技術的研究以及運用是提高工廠生產效率，減少部分工廠資源浪費的重要方法。

一、我國機械設計與制作的自動化概況

機械制作與設計自動化指的是把信息科技和智能技術結合在一起的技術應用于機械設備的設計、制作之中。隨著智能時代的來臨，自動化技術在機械設計和制作中的應用已經變成了這一行業發展的重要趨向，這項技術主要應用于機械設備設計和制作的自動化，以此來代替工人的體力勞動，進一步提升企業生產力，提高產品產出效率以及質量，縮短產品產出周期，加強企業的成本控制，減少成本浪費，促成整個工廠的自動化發展，在節約環保的同時，促進我國科技與經濟的同步發展。但目前我們國家的這項技術的應用并不成熟，一方面，計算機系統的集成促進了我們國家機械制作業自動化發展;但另一方面，我們國家的自動化技術的應用依舊處于入門階段，與大部分發達國家相比還存在著差距。

二、自動化在機械設計和制作中的實際運用

自動化技術在機械設計和制造中的應用是機械自動化的根本動力，是生產自動化的關鍵性因素。目前我國的自動化技術的運用方向有信息系統、供應運輸及裝配系統、加工系統的自動化。信息系統和供應運輸裝配系統的自動化能夠優化工藝、提取和處理圖紙信息，確保產品設計以及工藝設備的效率和質量，從而進一步縮短產品產出的時間;加工系統的自動化可以實現高精度加工和生產，進一步提升產品質量。

（一）信息系統的自動化技術應用

信息系統的自動化技術主要有兩種，分別是CAPP技術和CIMS技術。CAPP技術主要是用于規范機械設備的質量，優化產品的設計工藝，它是計算機輔助設計和制造的重要聯結，能夠用于輸入產品設計信息、選取產品工藝的具體路線等方面，還能夠對工時以及成本進行估算、輸出工藝文件等。而在具體制造的過程中，這項技術提高了編制工藝文件的效率和質量，大幅度縮短了生產周期，優化了工藝規程的精準程度。而CIMS技術是計算機集成制造系統，這項技術的應用可以實現自動系統的集成化，提升機械制作自動化的技術水平。隨著這項技術的深入研究以及應用，它省去了CAD、CAM需要指導完成圖紙信息提取的步驟，節約了時間和成本，提升了設備設計和制造的質量。

（二）運輸供應、安裝配置系統的自動化技術應用

在整個機械制作自動化的過程之中，運輸供應以及裝配系統的作用不可小覷。運輸系統起到運輸原材料、半成品、成品的作用，人工處理起來費時費力，因此這一系統的自動化主要涉及到產品原料以及成品的配送。裝配的自動化指的是利用自動化技術，按照相應的標準以及要求完成成品的組合裝配，自動化的裝配系統在一定程度上使裝配技術更加精準，更好地確保了產物的質量，提升了生產效率。

（三）加工系統的自動化技術運用

加工系統的自動化又分為檢測系統的自動化以及虛擬技術的運用。隨著科技不斷的發展，有部分功能以及材料質量的數據過于精細化，檢測起來更加困難，不適宜人工檢測，自動化的檢測系統就應運而生。這樣的檢測可以實現高精度材料以及設備的檢測，這是人工工作無法實現的。另外，就是虛擬技術的實際運用，這項技術的運用能夠促成對產品的全方位模擬，結合仿真技和其他技術可以促成機械制作過程的實際操作模擬，能快地發現制造過程中存在的大部分問題，還可以進一步節約制造成本，提高產品品質，提升產品制造效率。

三、我國機械設計與制作的自動化發展趨向

隨著科技的進步以及智能時代的來臨，我國機械設計與制造正朝著越發先進智能的方位發展。一方面，網絡信息數字化的時代背景下，機械設計和制造業會越來越朝著數字化的方向發展，呈現出數字化特點;另一方面，機械設計和制作必然會朝著集成化方向發展，這是企業出產和發展的重要模式;最后，智能技術對人類社會的影響越來越大，智能化也是我們國家機械設計與制作發展的重要趨勢之一。

（一）機械設計和制造的數字化發展

數字化是機械設計自動化中的重要發展趨向，也是機械制作自動化的重要發展趨向。機械設計和制作的數字化是設計技術、機械制作技術、計算機技術等融合的結果。在數字化時代，設計機械圖紙、制造機械設備的信息都是以數字的形式表述出來的，機械的參數信息都是以數字化的形式表現出來的。并且，對于大多數企業而言，不論是機械制造中的技術還是設計的圖紙、技術等信息都是通過數字化信息傳播的。數字化的發展不僅更有利于信息的處理，還更有利于信息的傳播和應用，在數字信息化的時代，采用數字化技術以及數字化管理模式對企業的發展有著極強的促進作用，能夠實現機械設計以及制造信息的快速共享，從而促進機械設計和制作技術的進一步發展，提升機械設計以及制造的質量和效益，在保護環境的同時，促進國民經濟的發展。

（二）機械設計與制造的集成化發展

機械設計與制作的集成化也是機械設計與制作自動化的重要發展趨勢。一方面，集成制造技術早就已經成為新時期機械設計和制造的根本發展方向，它對促進企業生產模式的改革和發展有著重要的作用。它以計算機的應用為根本，整合并使各個設計和制作板塊成為一個不可分割的整體，從而實現不同自動化板塊之間的集成運行，更好地提升企業管理工作的科學性和效率，促使企業形成一套完整地管理系統和生產系統，提升企業的經濟效益。而隨著機械設計和制作集成程度的提高，相關技術的運用必然會更普遍，全國機械制造與設計行業的發展也會呈現出一種新的勢態。

（三）機械設計與制作的智能化發展

機械設計與制作的智能化發展也是其自動化發展的重要步驟。在設計和制造的時候，各類智能設備的應用可更好地實現機械制作的精度和準度，例如智能檢測系統就能完成許多高精度的、人類無法完成的檢測工作，進一步實現人機的互動，更好地找出和解決產品生產中的重要問題并進一步解決問題。在這一基礎上，機械設計和制造的具體思維也將發生極大的變化，更加具有智能化思維，而智能化也成為機械設計以及制作自動化不可避免的重要趨向。

總的來說，機械設計與制作的自動化在未來將會朝著更加智能、數字化以及集成運行的方向發展。養成機械設計和制作的數字化思維、增強計算機的集成運用、加強智能技術的運用，是實現機械設計和制作的數字和信息化進程、機械設計與制作的集成管理和運行、實現機械設計和制作智能化的重要途徑。

四、結束語

在機械設計以及制作中運用自動化技術具有極為重要的意義，它不僅是時代進步以及機械制行業發展的重要趨勢，更是進一步提升機械設備質量、機械設備生產效率、縮短生產周期的重要方法，它有利于提高企業生產效率、節約成本、防止資源浪費，在提升企業經濟效益的同時，實現我們國家的可持續發展。另外，自動化技術在機械設計和制作中的實際運用，有利于加快我國工業生產的自動化進程，是本國經濟和科技實力的重要體現，也是提升本國國際競爭力、國際地位的重要方法。

參考文獻：

[1]孟辛酉.自動化技術在機械設計制造中的運用[J].科技風，2020（12）：179+189.

[2]劉洪波，孫曉金.自動化技術在機械設計與制造中的應用[J].南方農機，2020，51（04）：158.

[3]林磊.探究自動化技術在機械設計與制造中的應用——評《機械設計》[J].電鍍與精飾，2020，42（01）：49.

[4]張健.自動化技術在機械設計與制造中的應用[J].集成電路應用，2019，36（12）：36-37.

（作者單位：焦作科瑞森重裝股份有限公司）