自動化技術在機械設計制造中的應用

魏海云

(新鄉職業技術學院，河南 新鄉 453006)

1 自動化技術在機械設計中制造中應用的重要意義

自動化技術在機械設計制造中應用有著極其重要的意義，具體表現在以下幾點：第一，提升生產效率。以往的機械以及人工生產模式都缺乏較高的生產效率，而且需要很高的生產成本，產品質量也比較低，不利于提高行業的利潤，也不能保證安全生產。而自動化技術通過合理利用自動化控制技術以及計算機技術，將人工變成生產設計制造，對傳統機械進行顯著地改善，提升生產效率，也科學整合機械設計制造中的信息，減少由于失誤而導致的損失，確保產品質量，充分利用生產資源，實現生產的穩定發展[1]。第二，降低生產成本。以傳統機械設計制造技術為依托的生產模式，不管是產能還是生產效率都不高，也不能充分利用各項生產資源，普遍存在浪費的情況，經常出現各種失誤，給企業造成非常嚴重的損失，無法穩定生產。但是通過在機械設計制造中合理應用自動化技術，可以提高生產資料的利用率，減少生產成本，也降低人工成本，不斷完善生產過程。同時，利用自動化機械設計制造可以提升技術人員的專業素質，普遍關注技術型人才。第三，改進機械使用情況。通過科學應用自動化技術既可以高效管理和全天候監控機械設計制造全過程，又可以對機械性能進行明顯改善，具體表現在以下幾點：其一，自動化技術主要是應用計算機技術，可以利用提前設定的命令以及程序來準確操控機械設備，這樣就可以防止機械設備受到人為因素的損壞，既可以降低生產成本，又可以避免設備在使用中頻繁出現問題。其二，應用自動化技術可以嚴格監督機械設計制造整個過程，以確保可以迅速找到生產中出現的問題，而且采取相應的解決方法，結合監控數據信息就能夠全方位了解機械設備的具體運行情況，為確保機械設備維修保養工作正常進行打下良好的技術基礎。

2 自動化技術在機械設計制造中的具體應用

2.1 故障診斷的應用

就現階段我國機械設計制造生產過程來講，許多企業都采用半自動化生產模式，生產線相當復雜，若機械設備在實際生產中突發故障就容易造成生產前完全崩潰，直接對企業生產運營造成不利影響[2]。同時，這些機械設備必須要由專業人員對其積極維護保養，進而導致人工成本加大。若在機械設備故障診斷中有效應用自動化技術，通過此技術可以全天候監測設備的所有運行數據，以迅速找到故障隱患，而且將其立刻向有關的維修人員傳送，以保證生產線運轉的安全性和可靠性。

2.2 集成化的應用

機械自動化今后的主要發展方向是集成技術。集成技術是通過工程理論來正確指導信息技術的整個過程，而且可以使復雜的機構以及過程變得簡單化，顯著提升自動化水平。將集成化技術在機械設計制造行業中應用可以高效集成所有管理活動以及有關要素，以確保生產制造全過程都是將人作為核心。與其它行業生產過程中沒有較大的區別，若可以高效集成機械設計制造行業所有生產經營管理活動，就可以使企業生產效率得到大大提升，然而高度集成化便對機械設備以及技術水平提出越來越高的要求。在應用中有關工作人員必須要到現場實地考察，尤其是要高度重視機械設備功能指標以及所有參數，認真記錄設備的原始數據信息，以便于后期有效處理機械設備[3]。只要將早期準備工作都落實到位，具有準確的數據，才可以在實踐過程中提升行業的生產效率。一般來說，機械產品都有一定的復雜性，在生產中必須要認真考慮各個影響因素，嚴格把控整體以及所有細節，不然就會導致生產設備無法正常使用，這就要求有效處理生產設備費用的投入，采用適合的方法來建立數學模型，將各項生產數據輸入模型中，將最終結果認真計算出來，以更好地優化方案。

2.3 數控技術的應用

在我國社會經濟迅速發展和工業化發展進程不斷加快的背景下，機械設計制造行業獲得高速發展，而且機械化加工需求量越來越大。若依舊采用原來的人工操作模式，因為其缺乏較高的生產效率，所以不能真正滿足當前大批量的實際生產需求，除了導致浪費很多人力資源以及物力資源，也不能確保產品的生產質量合格[4]。但是自動化的應用就能夠將這些難題攻破，而在自動化技術中數控技術是不可或缺的主要類型之一。事實上，數控技術主要是通過計算機軟件來自動化操控機械設備，在生產中可以借助提前設計的電腦程序來科學控制機械生產全過程，但是這樣就對有關技術人員提出相當高的要求，需要合理設計電腦程序，這樣才可以確保后續機械操作活動實現自動化，避免消耗不必要的人力資源。同時，作為有關技術人員，必須要熟練掌握所有設備性能以及生產環節，以確保設計程序的科學性和有效性。此外，也需要24h監控設備的整個生產過程，確保生產活動的安全穩定性。

2.4 柔性自動化的應用

當前，隨著市場競爭日益激烈，機械設計制造行業也面臨非常嚴峻的挑戰，只有創新原來的理念，根據客戶需求以及市場實際發展情況，對所有生產制造環節進行優化，才可以更好更快地適應市場快速發展，達到柔性化發展的目的。實質上，柔性自動化技術是融合很多系統的有機整體，主要包括數字控制以及集物料儲運等等，此技術可以根據每個加工對象自動化匹配對應的加工模式[5]。換言之，柔性自動化技術是以柔性化生產為前提，通過人機操作界面進一步優化機械涉及制造業信息系統，在生產中也必須要有相關部門進行適當的干預，進而使機械設計制造行業具有較強的適應力，以符合客戶以及市場的要求。柔性自動化技術將柔性自動化加工系統與柔性制造系統相結合，全方位完善機械設計制造行業生產全過程，明顯提升生產效率。

2.5 自動檢測技術的應用

一般來說，自動檢測系統是由多個部分構成，比如：結果輸出以及傳感器等等，幾乎都包含高端的信息處理系統，最為常見的是微型計算機[6]。現階段，在企業生產過程中，之所以普遍應用自動檢測技術，其根本目的在于避免產品質量不合格，防止出現劣質產品，而且也可以將人力投入成本控制在最小化，除了要減少檢測花費的時間，也要確保檢測結果的精準性。

2.6 虛擬化的應用

機械設計制造行業中的虛擬制造技術包括很多學科領域，包括人工智能以及并行工程等等，是基于仿真技術與系統建模的系統技術，具有較強的綜合性。在機械設計制造過程中，運用計算機技術構建生產模型，在生產過程中根據模型可以迅速找到機械設計制造中容易存在的問題，而且合理制定相應的解決方案，避免機械產品制造中發生故障，減少維修成本，提升機械生產水平。現階段應用此虛擬制造技術不僅可以縮短機械產品的開發周期，而且使機械產品具有更多的市場競爭優勢。

2.7 智能化的應用

伴隨著科技的不斷進步，尤其是網絡時代的出現，計算機智能技術越來越成熟，機械設計制造行業中開始應用人機一體化，而且在機械設計制造中起著關鍵的作用，大幅度提升機械設計制造業的自動化程度。機械設計制造智能化必須要將人工智能作為前提條件，再將機械設計制造的許多系統與人工智能相融合，這樣就能夠迅速找到實際生產中存在的一些缺陷，而且在第一時間啟動應急預案，盡可能減少其造成的重大損失。

3 結語

總而言之，當前我國已經在機械設計制造行業中廣泛應用自動化技術，獲得顯著的應用效果。應用自動化技術使得以往的機械設計制造模式發生改變，該技術與設備自動化技術以及現代科技進行有機結合，而且采用電子智能技術以及數字控制化技術，確保產品質量，為企業創造更多的經濟效益，加快科技發展進程，創新和改革人才就業模式。