自動化技術在現代機械設計制造中的應用

李建勛

摘要：在科學技術快速發展的當下，許多先進的技術紛紛誕生并應用到了各個領域，機械設計制造行業同樣也不例外。機械設計制造主要指對機械產品進行設計控制，已達到提升機械產品生產性能的目的。將自動化技術應用于機械產品之中，可以提升機械生產自動化水平，為企業生產效率提升有力保障。但自動化技術目前在機械產品設計中應用還不夠普及，因此相關企業需要從機械設計制造中自動化技術具體應用出發，結合自身情況確定在自己制造生產中可采用的自動化技術。

關鍵詞：自動化技術、現代機械、設計制造、應用

一.自動化技術與機械設計制造的關系

機械設計制造在自動化技術的支持下已經發展了很長時間。在實際生產中，自動化技術能夠有效推動設計與生產效率的大幅提升，使無人或少人操作得到有效實現。整個設計與制造過程都可以依靠自動化計算制造，技術人員與制造人員的介入非常少，形成了高度自動化的設計制造體系。傳統機械設計制造模式在自動化的支持下發生了全面變革，一方面人力成本大大降低，另一方面因人為因素而導致的設計或制造問題也將得到有效解決，生產效率與生產可靠性同步提升，制造企業的總體效益將會明顯提高。自動化技術相較于傳統技術的優越性極為明顯，能為生產活動提供充分支持，進而形成良好助力。隨著自動化技術在機械行業的引入，使機械制造的最終產品具有了廣闊的應用前景，推動了智能設計與智能制造的進一步發展。

二.當前自動化技術應用現狀概述

現階段，我國自動化技術在機械設計、制造領域中的應用仍處于發展的初級階段，這和西方發達國家相比較而言現仍存在不小的差距。西方國家對于自動化技術的應用，已經實現了集成化、智能化發展與應用，在機械制造方面實現了自動化管理，而當前我國企業在機械設計與制造方面，依然采用的是傳統的人工管理模式，工作效率及質量得不到有效的保障，并且在生產規模方面和西方發達國家也存在一定的差距。這在很大程度上是因為當前我國對于自動化技術缺乏足夠的認識所導致的，再加上缺乏科學完善的管理機制，無法實現對人才的有效管理，導致機械設計及制造人才雖然有著完善的理論知識，但是卻并不具備較高的實踐操作能力。不僅如此，當前在機械設計與自動化系統的更新方面也呈現出落后的趨勢，無法及時的實現對相應數據的更新，這在很大程度上影響著自動化技術在機械設計與制造領域中的應用水平。

三.自動化技術在機械設計制造中的具體應用

1.自動化技術的集成化應用

現階段，在科技水平不斷提升的背景下，機械設計與制造業對于高新技術的應用越來越廣泛，并且衍生了一系列的新技術，例如：數控加工、柔性制造系統及工藝等等。集成化系統的應用，指的就是將信息技術應用于機械設計與制造領域當中，在信息工程理論的指導下，實現對整個設計及制造過程的優化。在這一過程當中通過采用過程重組和精簡結構相結合的方式，達到適度自動化的目的。而企業借助工程數據庫系統及計算機網絡，完成對企業設計制造所有要素的整體統一，樹立以人為本的柔性化生產理念，提高企業產品質量及服務水平。

2.數控技術的實際應用

就目前而言，我國已經開始進入到社會主義市場經濟快速發展的階段，不管是那個行業在這樣良好的外部環境下都獲得了有效發展。機械工業亦是如此。當然隨著社會的的發展和人們需求的提升，對于產品品質的要求也越來越高，因此對于機械化制造工藝需求也越來越高。以往的生產方式不能適應當前的發展需求。因此采用自動化技術來展開發展是解決問題最好的方式之一。作為自動化技術中最核心的一部分，數控技術對于機械化生產而言也有很重要的意義。在生產過程中采用軟件來對機械設備進行有針對性的自動化操作和管理，通過事先設計好的軟件程序來對相關機械生產姑娘予以有效控制。因此自動化數控技術對于相關技術人員的專業技能和操作能力而言也有較高的要求。

3.組裝自動化技術的應用

在機械產品的設計和制造中，一個成品需要將各種機械零件組裝起來。在機械制造中應用組裝自動化技術，能夠在很大程度上提高機械產品的組裝效率，提高產品組裝質量。組裝自動化技術主要包括自動傳送、自動組裝等。自動傳送就是將各種機械零件自動傳輸到相應的組裝工位上;而自動組裝而需要涉及零部件的清洗、分類、篩選、裝入、連接以及測試等。組裝自動化技術的應用能夠使得產品組裝速度和質量得到大幅度提升，從而使得產品的核心競爭力提高，有利于機械制造企業在日益激烈的行業競爭中站穩腳跟。此外，組裝自動化技術還能夠節約人力資源，降低人工勞作的安全風險，從而使得產品生產成本降低，經濟效益提升。

4.自動化技術的虛擬化應用

作為高新技術最為典型的代表，虛擬技術是以計算機和互聯網技術為支撐的，同時，還利用人機接口技術、計算機圖形學、人體行為學等技術手段，通過這些技術的綜合應用，并借助傳感設備，就能為用戶呈現出三維逼真虛擬環境。這種環境具有高度逼真的視、聽和觸覺。用戶在此環境中，通過人機交互，就能得到與真實環境相近的使用體驗。虛擬技術具有多感知性、交互性、沉浸感、構想性特點，其系統主要包括傳感器件、作用器件、虛擬環境發生器、人、虛擬環境，通過五大元素的交互應用，用戶的使用感受也相應地會變得更加真切生動。將虛擬技術應用到機械設計制造中，可以極大地提高問題解決能力。例如，如檢測到機械生產中發生機械故障，就可以應用虛擬技術進行全面、深入的分析，準確追溯導致問題出現的根本原因，從而及時找到應對策略，有效避免出現不合格產品和生產資源的浪費。虛擬技術還能對生產流程進行監督，保證機械設計制造活動能夠順利有序進行。虛擬技術可較好地解決傳統機械設計制造過程中存在諸多弊端和問題，不過，因該技術目前還處于技術研究階段，應用方面還不夠廣泛。

5.機械自動化技術在機械制造中的柔性化應用

機械自動化技術在機械制造中的柔性化應用，可以利用作用力的現實差別，全自動式的適應外部環境因素，以柔性化設計為基礎，產品在進入市場環節將可自動與市場整體運行規律相匹配。因此，現階段機械制造領域如果想提升自身與市場經濟轉型的契合度，就應看清當下終端客戶實際需求和虛擬需求，及時在設計方面和反應方面做出有效調整，也就是對機械自動化技術的柔性應用。一方面，柔性應用是促使現代計算機技術在管理方面的優勢最大化發揮的有效方式。另一方面，柔性應用目前在機械制造領域的應用較為廣泛，但其仍需創新和優化。此外，敏捷制造領域現已全面展開機械自動化技術的柔性化應用，在應用的過程中，為機械制造自身帶來前所未有的優勢性條件。不僅大幅提升了機械制造的產品質量和生產速度。而且柔性化應用也對信息系統的安全運用提供有利條件，全面提升企業在經濟市場中的匹配度，促使企業在產品設計方面的快速發展，從整體上提高了客戶的滿意度，促使企業核心競爭力和市場占有率的發展。

結語：

綜上所述，機械設計制造過程也越來越重視自動化技術的發展，因為自動化技術不僅可提高機械設計制造產業效率，促進其向高質量方向發展，而且可推動我國自動化產業的可持續發展。隨著科學技術的發展和社會的不斷進步，自動化技術在機械設計制造中應用將越來越廣泛，越來越成熟。

參考文獻

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