新形勢下自動化技術在機械設計制造中的應用

賈立強 韓會秋 王博 趙弟

摘 要：自動化技術在機械設計制造過程中的有效應用，能夠提升生產操作的精密性，并減少工作人員的工作壓力。從長遠角度來看，自動化技術的融入有助于企業實現自身發展經營的戰略成本管理，實現企業完成建設生產模式現代化。基于此，下文將對新形勢下自動化技術在機械設計制造中的應用展開探討。

關鍵詞：新形勢;自動化技術;機械設計制造;應用

機械制造類產品的質量將對我們的生活及生產都產生重要的影響。機械設計與制造在新時期的發展趨向，不僅要保障機械結構自身缺失問題的有效性彌補，還需要對如何技術適應時代發展轉變。而以自動化技術為引導，不斷進行新形勢下機械設計制造手段革新，能夠實現效率和技術的雙重性發展，在提升機械制造水平的同時，解放勞動力。

1 機械自動化技術概述

機械自動化技術，將機械設備作為主體，然后融合微電子技術、計算機信息技術、傳感器技術、機電一體化技術等諸多先進技術，構建現代化、自動化應用系統，并將其應用于機械設計與生產制造中，實現自動化設計制造。當前隨著我國科學技術水平的不斷完善，自動化技術越來越成熟化，在機械設計與制造領域中的應用，替代了傳統人工勞作模式，實現了全過程機械設計與制造，作業模式轉變為流水線自動化式，大量勞動力被解放，勞動強度明顯下降，僅僅需要少量人員操控機械設備即可進行流水線作業。在這一過程中，自動化技術起到了不可替代的作用，自動化技術整合了多項先進技術，賦予了機械制造技術更加完善的功能，使得機械設計與制造業具備了更加強大的發展動力，引領了機械設計制造業發展新領域、新方向。

2 自動化技術在機械設計及制造領域中應用的重要性

2.1 實現機械設計制造行業的綠色發展

順應綠色發展的理念，賦予機械設計制造的全新內涵，需要實現企業經營管理模式和生產模式的綠色環保升級。經營管理上減少不合理的紙張浪費，節約電力，節約用水等，生產建設上需要降低廢氣排放，減少生產期間的能源消耗。以求實現企業的健康可持續發展。機械設計制造業的自動化技術能夠提升生產制造的精度，減少資源消耗，對生產制造產生的廢氣進行二次處理回收。

2.2 推動產業結構升級

隨著自動化技術的不斷推廣應用，以往機械設計制造中大量采用人工操作的情況已不復存在，企業由勞動密集型向技術密集型的方向轉變，如今的機械設計制造領域的競爭點也相應轉變為技術水平上的競爭。由此，機械領域開始著力提高設備的精密度。雖然這看似僅僅是一方面的技術在發展和升級，但實際上，這項技術的不斷發展，帶動了整個機械設計制造行業的產業優化轉型和升級，在此基礎上，更多的技術壁壘也將在未來被逐個擊破。

2.3 改善生產方式和生產效率

機械設計與制造過程中，應用自動化技術能夠實現對機械設備的精準操作，指導生產，實現自動化生產，這改變了傳統的人工生產操作模式，人工勞動強度明顯下降，生產效率顯著提升，并且還極大的降低了傳統人工操作模式下所可能出現的人身損傷現象的發生幾率。不僅如此，機械設計與制造中應用數控技術等自動化技術，使得生產制造更加的智能化，通過提前設定操作流程，即可按部就班的進行設計與制造，使得傳統生產方式得到了轉變，生產效率及效能能夠得到極大的提升。傳統人工無法操控的生產內容，應用自動化技術則能夠進行生產，即使在極限環境下，依然能夠進行機械化操作，規避人為操作不當所造成的損失，達到安全、高效設計與制造的目的。

3 新形勢下自動化技術在機械設計制造中的實際應用

3.1 智能化技術的應用

（1）生產管理環節中應用，常以智能化機械制造管理軟件應用為其主要表現。應用多種智能化管理軟件管控產品質量及整體生產質量，全面反映機械制造生產問題并通過相應智能化系統及時給出管理方案，切實提高企業生產管理水平。（2）生產設備應用，主要表現為智能生產設備應用。智能設備內部所帶有的智能化系統可全面控制各個生產環節，分析生產所需人力物力，在設備運行過程中通過自身檢測發現設備問題并做出預警與處理，實現生產線零人員參與，切實提高企業產品生產效率。如在機械設計制造現場采用傳感器、數控機床、AGV智能物流設備以及工業機器人等智能生產設備，即可以借助設備本身所帶有的機械控制器完成設備生產制造控制及工廠內物聯網建設工作，實現機械設備的自動化控制與智能化制造。（3）生產產品應用。智能化技術的不斷發展直接推高了大眾對于智能化技術設備的應用要求。在該形勢之下，企業通過將智能化系統應用于產品，從而很好地滿足了用戶使用需求并有力推動了相關產業發展，智能手機與智能家居的應用與普及即為一例。

3.2 虛擬化應用

在過去的汽車機械部件設計中，通常需要先確認基本方案，而后再使用CAD進行圖紙的繪制，這一過程不但非常繁瑣，而且也很容易因微小的失誤導致功虧一簣。如果能夠將自動化技術有效應用其中，就可以進行汽車機械產品的虛擬化設計，避免以往設計工作中可能出現誤差的問題，從而縮短設計時間，提升產品質量。目前，在這一設計過程中，傳統的CAD技術與近年來新興的CAPP等計算機技術得到了有機結合，其利用計算機進行虛擬化和智能化的設計，實現了自動化的繪圖，如在繪圖過程中發現失誤，則會及時提醒設計人員修正，避免錯誤問題的累積，實現更為精確的設計圖紙。整體來看，使用該項技術后，其不僅能夠獲得更為精確的產品設計尺寸和設計質量，還能有效降低汽車機械部件設計環節的成本開支，提高企業的經濟效益。

3.3 提升線電控制線路

自動化技術要求控制線路的精度性較高，機器各個部件之間的關系較為緊密，主要使用計算機或者傳感器聯系機器。因此在選擇電子元件和線路設計上要格外謹慎以防出現不合規的情況出現。電機的驅動單位要能滿足正常工作的條件，需要進一步完善電機設備的功能。傳感器則要滿足自動化設備生產需要的可靠度，靈敏度，精確度，減少外界干擾的項目。解決干擾問題需要加強電磁兼容性，電磁干擾產生的原因同產生干擾的敏感元件，線路，部件有直接關系。為了有效抑制電磁干擾，可以使用濾波，屏蔽，接地三種方式。目前解決干擾源問題中常用切斷干擾源的方法是通過切斷電磁干擾的傳輸路徑，從傳輸路徑中的干擾源、耦合路徑的傳輸為干擾源，但是它們所存在的方式時有區別的，需要根據具體的自動化機械設備性質選擇抑制。除此之外要注重提升整個線路系統的處理速度，保證整個自動化系統的高效運轉。這就需要電機設備，線路設計等內容需要同自動化設備保持一致，是整個系統的運轉速度保持一個步調，這樣不但前期的信息傳輸能夠十分迅速不出錯，還能夠很好地簡化流程，大大節省人力物力和財力，保障生產效率的提高。

4 結束語

綜上所述，機械設計與制造水平，直接影響著我國工業生產與發展實力。新時期，以往傳統的人工設計與制造模式所存在的弊端日益突出，逐漸無法滿足發展需求。將自動化技術應用于機械設計與制造領域，充分發揮自動化技術的價值作用，實現對自動化技術的集成化、數控化、柔性化、智能化應用，切實提高機械設計與制造水平，提升企業機械生產效率和質量，促進企業經濟效益的提升，帶動社會經濟穩步增長。

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