機械制造與設計中自動化技術的應用研究

摘 要：近些年，在國內社會經濟不斷發展的支持下，我國的綜合科技實力越來越強。自動化技術逐漸成為各個行業和領域廣泛運用的現代化科技，在機械制造與設計行業中，自動化技術有非常廣闊的前景，但總體而言，自動化技術在部分領域的運用還處于初步發展階段?；诖耍疚脑噲D從機械制造與設計中自動化技術應用的基本理論與重要性出發，探討其在機械制造與設計中的應用。

關鍵詞：機械制造與設計;自動化技術;科學應用

毋庸諱言，在人類工業革命史中，機械化是一個極為重要的里程碑。正是由于機械化的出現，現代社會生產才能得以加速前行。隨著機械化的不斷發展，自動化技術逐步出現在人們眼前，并日漸成為各行業廣泛關注的焦點。充分有效地利用自動化技術為機械制造與設計服務，能夠取得顯著的經濟效益。從機械制造企業的角度出發，要想更好地利用自動化技術，首先必須緊跟企業自身實際情況，有針對性運用這一技術，這也是保障企業自身獲得可持續發展，不斷提升自身競爭力的重要手段和方法。

1 機械制造與設計中的自動化技術概述

自動化技術不僅是一門技術，更是一門紛繁復雜的學科知識，主要涵蓋了電子學、計算機、網絡技術以及控制學等多個學科。在多項技術的綜合作用下，自動化技術的功能愈加完善，人工參與逐漸減少。在機械制造與設計中，自動化檢測、分析判斷以及處理都成為了自動化技術的主要標志，由此可見，在現代科技快速發展的時代背景下，自動化技術在機械制造與設計領域的應用極具必要性與現實性?？傮w而言，其具有以下幾個特征。

1.1安全性

計算機仿真技術是計算機科學的產物之一，是一種全新的自動化技術，在計算機仿真技術的支撐下，能夠建立起相應的安全演示平臺和預警平臺，這兩大平臺有助于切實保證機械制造與設計的安全性[1]。在過去很長一段時間內，機械設計完全依賴于人工，需要由專業的設計人員繪制產品圖紙，以便于制造人員按圖操作。這樣的過程就很容易受到人為因素的影響，機械制造安全難以得到有效保障。因此，自動化技術的應用無疑大幅提高了機械制造與設計的安全性。

1.2廣泛性

當前，現代科技已經發展至一個新的階段，計算機技術、信息化技術、物聯網技術獲得了前所未有的發展和應用，這些基礎性技術的發展為自動化技術的發展提供了巨大的機遇，并進一步推動了自動化技術應用范圍的擴展。從實踐看，在機械制造、研發和設計、包裝以及運輸等各個環節，自動化技術均得到了十分深入、廣泛的運用，這顯著地彰顯了自動化技術的廣泛性[2]。

1.3高效性

眾所周知，在沒有應用自動化技術時，機械制造與設計大多以人工為主。但隨著行業的發展與產品的升級換代，機械制造與設計的精度要求持續提高，傳統的依賴于人工制造與設計的途徑已經無法滿足這一要求，且很容易出現各種質量問題。因此，現代機械制造企業廣泛運用自動化技術，借助編程的方式實現自動地、高效地、精準地加工與制造，整個過程都凸顯著高效性。

2 自動化技術應用于機械制造與設計的重要性

2.1有利于提高產品精度與制造效率

我國經濟發展為社會各行業提供了產業升級的發展機遇，機械制造與設計業也不例外。與此同時，在行業不斷發展之時，機械制造與設計業的市場競爭也在不斷加劇，這就反向要求企業必須要更新自身技術，實現轉型升級，不斷滿足現代市場的各項需求。企業只有在提高生產力的同時開源節流，才能夠保證企業持續發展壯大。自動化技術的應用能夠幫助企業實現上述目標，能夠大幅提高產品的精度與制造效率，從而起到提升企業競爭力之實效。

2.2有利于控制生產成本

就傳統機械制造行業而言，人力成本一直是生產成本的主要部分，這是由于舊的機械制造與設計設備對人的依賴性極大，所需人力資源非常多。并且在消耗大量的人力資源時，產品質量還無法得到充分保障。自動化技術的廣泛應用能夠實效集約化、規模化、批量化生產，產品質量保障程度非常高[3]。值得注意的是，雖然自動化技術的應用所需成本較大，但綜合來看，其所能獲得的經濟效益遠大于成本。

2.3有利于全方位地對生產流水線進行監控

自動化技術的應用能夠幫助企業對生產流水線進行全方位的動態監控，而且還能夠及時收集、整合、分析、處理生產過程中產生的有關數據，這有助于企業及時發現設備可能或已經出現的問題，起到防患于未然的效果。誠然，這一優勢還能夠有效地保證機械設備的安全，能夠在很大程度上延長設備使用壽命。

3 自動化技術在機械制造與設計中的應用

3.1應用于集成制造系統

一直以來，集成制造系統擔負著大部分的生產任務，需要規劃生產工藝并開展生產和質量檢測工作，從而確保生產嚴謹性的提升。在集成制造系統中應用自動化技術能夠對眾多的潛在技術予以協調，可以有效地結合各個生產流程，并實現信息共享，從而提高生產效率。具體來看，自動化技術包括了計算機復制技術與數控技術，在機械制造與設計時，這些技術的融合能夠確保工程并行，優化生產的制造、設計、開發等環節[4]。機械制造與設計企業應考慮企業實際生產需求，對生產周期加以合理安排。同時有效運用自動化技術，盡可能縮短產品研發到制造的時間，減少重復環節，在節約成本和資源的同時提高生產效率。

3.2應用于智能系統

建立機械制造與設計企業的內部智能系統的關鍵就是自動化技術，換言之，自動化技術是智能系統的基礎性技術，缺少了自動化技術的應用，智能系統也就不可能建立得起來。智能系統有著提升機械制造效率、推動管理優化的功能。并且還能夠準確地分析和判斷各個環節生產所需人力資源和物力資源，可以全面地監控生產的各個環節，確保原材料用到實處，從而提升產品質量。建立智能系統需要應用自動化技術，借助各種軟件和儀器設備，為產品的設計編輯相應的算法，實現人工智能。當然，智能系統也能夠發現設計與制造過程中的潛在問題和隱患，并能夠及時提出解決方案和措施。

3.3應用于自動檢測系統

自動檢測系統包括眾多設備，如傳感器和數據信息處理器等，其可以將有關的生產信息及時反饋給機械制造與設計企業，幫助企業及時采取相應的整改措施，從而實效提高產品質量的目的?？傮w而言，在機械制造與設計過程中，自動檢測技術占據著很大的分量，其依賴于傳感器之間開展的信息傳遞，即便人不參與，自動檢測系統也能夠與智能系統、集成系統相互聯系，確保產品制造正常、有序進行。自動化技術同樣是自動檢測系統的基礎性技術，是保證自動檢測系統規避生產風險、提高產品質量的關鍵。

3.4應用于數控系統

毫無疑問，在機械制造與設計過程中，數控系統扮演著十分重要的角色，將自動化技術應用到數控系統中能夠大幅地提高生產效率。數控系統應用了數字化技術、計算機技術以及相應的控制技術，這些技術的融合運用保證了機械制造與設計工作的如期開展，為企業發展奠定了堅實的基礎。在具體應用時，企業應組織專業培訓，對相關操作人員進行專業知識的教育，不斷提升其安全操作意識，并確保其可以借助數控系統開展產品生產與質量控制工作。

3.5應用于柔性自動化系統

柔性化技術的應用主要針對大規模的機械制造與設計，柔性自動化系統的應用有效地改變了機械加工的傳統生產方式，生產與市場之間的聯系更為緊密。是故，柔性化技術具有靈活性的特點，能夠在滿足市場發展需求的同時增強機械制造與設計的活力。柔性自動化系統可以緊跟市場發展需求，重組并排解加工對象，選擇更為恰當的加工設備，對生產流程加以全面控制[5]。另外，柔性自動化系統還可以借助計算機技術實現信息管控，管理、檢測每一個數據，確保其將各加工指令落到實處，實現生產的動態化管理。

4 結語

總之，自動化技術作為現代科技的主要代表，具有眾多的優勢，在機械制造與設計中應用該技術有助于提高生產效率、保證產品質量并推動企業的持續發展。

參考文獻：

[1]譚浩男，顧明君.自動化技術在機械設計及制造領域的應用[J].科技風，2021（05）：189-190.

[2]占琦.機械加工制造中自動化技術的應用探究[J].內燃機與配件，2021（02）：187-188.

[3]晏雙全，魏繼樂，方宵.農業機械設計制造中自動化技術的應用研究[J].南方農機，2020，51（24）：38+45.

[4]梁堃，楊葉.自動化技術在機械設計制造中的應用分析[J].南方農機，2020，51（22）：186-188.

[5]陳凌翔.自動化技術在農業機械設計制造中的應用淺析[J].黑龍江糧食，2020（10）：50-51.

作者簡介：

徐志凌（1970—），男，漢，籍貫：江蘇省南京市，工程碩士，高級工程師，研究方向：機械制造或質量管理。

（中國直升機設計研究所，江西 景德鎮 333001）