自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用

田 川

(常州劉國鈞高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 機電工程系，江蘇 常州 213025)

1 自動化技術(shù)與機械設(shè)計制造的關(guān)系

機械設(shè)計制造在自動化技術(shù)的支持下已經(jīng)發(fā)展了很長時間。在實際生產(chǎn)中，自動化技術(shù)能夠有效推動設(shè)計與生產(chǎn)效率的大幅提升，使無人或少人操作得到有效實現(xiàn)。整個設(shè)計與制造過程都可以依靠自動化計算制造，技術(shù)人員與制造人員的介入非常少，形成了高度自動化的設(shè)計制造體系。傳統(tǒng)機械設(shè)計制造模式在自動化的支持下發(fā)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(dǎo)致的設(shè)計或制造問題也將得到有效解決，生產(chǎn)效率與生產(chǎn)可靠性同步提升，制造企業(yè)的總體效益將會明顯提高。自動化技術(shù)相較于傳統(tǒng)技術(shù)的優(yōu)越性極為明顯，能為生產(chǎn)活動提供充分支持，進而形成良好助力。隨著自動化技術(shù)在機械行業(yè)的引入，使機械制造的最終產(chǎn)品具有了廣闊的應(yīng)用前景，推動了智能設(shè)計與智能制造的進一步發(fā)展。

2 將自動化技術(shù)引入機械制造行業(yè)的價值體現(xiàn)

2.1 提高生產(chǎn)效率

傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造設(shè)備往往科技含量較低，很多操作都依賴人工完成，整體自動化水平較差，很難滿足現(xiàn)代的機械設(shè)計與加工需求，在國外先進技術(shù)的沖擊下，傳統(tǒng)制造企業(yè)很難生存。而將自動化技術(shù)引入機械制造行業(yè)則能夠較好地改善了這種局面，計算機可以對相關(guān)信息及指令進行有效處理，快速協(xié)調(diào)機械設(shè)備進行加工處理，無人生產(chǎn)得以實現(xiàn)，大大降低了制造成本，同時也有助于機械的運行與維護，總體生產(chǎn)效率得到明顯提高。

2.2 完善安全性能

傳統(tǒng)制造企業(yè)在利用機械設(shè)備開展生產(chǎn)活動時經(jīng)常會遇到機械設(shè)備故障，特別是一些長期使用的機械更容易出現(xiàn)問題，企業(yè)每年都要消耗較多時間進行設(shè)備處理及檢修。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時，技術(shù)人員需要在較短時間內(nèi)排查故障原因并制訂方案解決故障。而自動化技術(shù)的引入能夠幫助技術(shù)人員在最短時間內(nèi)進行智能化分析，同時在事故發(fā)生前做出預(yù)判，盡可能將故障消滅于萌芽。維護人員可以在較短時間內(nèi)利用自動化技術(shù)完成維護工作，設(shè)備的安全性能得到顯著提升。

2.3 降低總體成本

很多機械設(shè)備在工作過程中需要較多的能源，但生產(chǎn)效率卻無法有效匹配能源消耗，在激烈的市場競爭環(huán)境下，企業(yè)的利潤和競爭力無法得到保證。而自動化技術(shù)的全面引入能大幅提升機械設(shè)計水平，優(yōu)化生產(chǎn)流程，使機械結(jié)構(gòu)更加合理，有效消除不必要的能源浪費。同時，機械設(shè)備操作會變得更加簡單快捷，操作人員只要利用計算機和軟件就能對整個生產(chǎn)過程進行全面控制，真正實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的全面自動化，有效降低總體成本，提升機械行業(yè)的競爭力與發(fā)展?jié)摿Α?/p>

3 自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用

3.1 計算機集成系統(tǒng)

計算機信息系統(tǒng)機制能夠切實有效提升制造類企業(yè)的生產(chǎn)能力、制造精度、制造效率。自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的集成離不開計算機技術(shù)的發(fā)展與支持，可通過計算機系統(tǒng)對整個制造和生產(chǎn)流程進行優(yōu)化。計算機數(shù)據(jù)庫與信息網(wǎng)絡(luò)的全面整合能夠有效調(diào)用各類生產(chǎn)元素，使機械制造的過程更加科學(xué)、高效，進而實現(xiàn)生產(chǎn)效益、生產(chǎn)水平、產(chǎn)品質(zhì)量的全面提升。

3.2 自動化檢測技術(shù)

自動化檢測不僅能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計與用戶需求之間的高度契合，更能夠保證生產(chǎn)過程得到全面控制。自動化技術(shù)是智能生產(chǎn)的基礎(chǔ)，企業(yè)的生產(chǎn)線數(shù)量投運和產(chǎn)品產(chǎn)能控制都需要自動化檢測技術(shù)的有效支持。以自動化技術(shù)為基礎(chǔ)，同時融入電子、計算機、信息處理技術(shù)，建立起非常有效的自動化生產(chǎn)線和檢測線，全面監(jiān)控設(shè)備運行情況，自動檢測能源與物料的消耗情況，使加工精度和加工效率得到提升，同時減少加工誤差。

3.3 柔性自動化技術(shù)

柔性自動化技術(shù)建立于完善的信息管理系統(tǒng)基礎(chǔ)之上，生產(chǎn)過程有必要實現(xiàn)透明化和自動化，同時推動可視化與精益化的實現(xiàn)，以更好地滿足市場需求和技術(shù)革新需要。柔性自動化技術(shù)的應(yīng)用能夠有效減少人為因素對設(shè)計和生產(chǎn)過程造成的干擾，能夠提升在制造過程中對于外界因素的適應(yīng)能力，最終生產(chǎn)出來的產(chǎn)品能夠更好地迎合市場需求，進而為用戶提供滿意且可靠的產(chǎn)品。

4 自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的發(fā)展方向

4.1 數(shù)字化應(yīng)用

傳統(tǒng)機械設(shè)計制造中，人為因素占據(jù)了主導(dǎo)地位，設(shè)計與生產(chǎn)過程主要由技術(shù)人員來控制，生產(chǎn)效率與生產(chǎn)精度并不高。而在數(shù)控技術(shù)全面引入后，能夠大幅度提升制造精度和制造效率。以數(shù)字技術(shù)、自動化技術(shù)和控制基礎(chǔ)為核心建立數(shù)控技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)整個設(shè)計制造過程的全自動化操作，而企業(yè)則可以利用集成終端完成整個操作過程，技術(shù)人員只要利用預(yù)定程序管理就能夠保證設(shè)備的穩(wěn)定運行。

4.2 智能化應(yīng)用

智能化技術(shù)，特別是人工智能，對機械行業(yè)發(fā)展的影響是全面而深遠的，智能化能夠幫助企業(yè)對內(nèi)部設(shè)計與制造流程進行全面優(yōu)化，能夠有效保證機械設(shè)備自身具有分析與判斷能力，可以在正常生產(chǎn)過程中快速發(fā)現(xiàn)故障并利用自動化技術(shù)進行快速處理。自動化技術(shù)在智能化機械設(shè)計與制造中的應(yīng)用對技術(shù)人員提出了較高要求，技術(shù)人員要能夠適應(yīng)科技發(fā)展趨勢，全面掌握自動化技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò)。同時，要深入探究自動化技術(shù)與人工智能之間的契合點，有效解決自動化技術(shù)應(yīng)用過程中的問題，全面實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展。

4.3 虛擬化應(yīng)用

制造企業(yè)的自動化技術(shù)應(yīng)用能夠全面提升機械制造行業(yè)的信息化水平，這不僅僅需要自動化技術(shù)的發(fā)展，更需要多類型技術(shù)的融合，使企業(yè)能夠獲得更好的平臺。基于計算機技術(shù)實現(xiàn)的虛擬化能夠建立虛擬終端，并將應(yīng)用程序利用人機交互邏輯來逐步實現(xiàn)。計算機能夠?qū)⑷藱C交互邏輯傳輸給服務(wù)器，并通過獨立繪畫空間的建立使客戶端能夠呈現(xiàn)出虛擬的設(shè)備，這樣用戶就能夠獲得與訪問本地程序同樣的感受，可以更好地完成機械制造與機械應(yīng)用。

4.4 綜合化應(yīng)用

在機械設(shè)計制造系統(tǒng)中引入自動化技術(shù)并開展綜合化應(yīng)用能夠推動生產(chǎn)系統(tǒng)的全面發(fā)展，特別是計算機技術(shù)的引入能夠更好地輔助生產(chǎn)系統(tǒng)開展生產(chǎn)活動。目前，國內(nèi)機械企業(yè)已經(jīng)開始利用計算機技術(shù)開展設(shè)計、工藝及測試等活動，這種應(yīng)用已取得了較為明顯的成果。未來，自動化技術(shù)的綜合化應(yīng)用能夠?qū)⒄麄€系統(tǒng)更好地結(jié)合起來，使整個機械設(shè)計與制造過程得到全面優(yōu)化，以保證自動化技術(shù)的應(yīng)用能夠取得最優(yōu)成果。自動化系統(tǒng)的引入能夠有效推動機械設(shè)計制造行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，企業(yè)的生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量也將得到全面提升，能夠更好地滿足用戶需求。