自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用研究

秦二衛(wèi) 夏斯

摘? 要：科技的發(fā)展推動(dòng)了自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，當(dāng)前在我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域中，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用還處于初級(jí)階段，這與發(fā)達(dá)國(guó)家相比存在一定差距。應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，不僅可以實(shí)現(xiàn)集成化與智能化發(fā)展，還可以增強(qiáng)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，從而為其長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。當(dāng)前，需抓住發(fā)展機(jī)遇，完善機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)為機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)創(chuàng)造良好的發(fā)展條件。基于此，本文介紹了自動(dòng)化技術(shù)的基本內(nèi)涵，分析當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的意義與價(jià)值，探討了其具體應(yīng)用方式，以供實(shí)際參考。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化技術(shù);機(jī)械設(shè)計(jì)與制造;內(nèi)涵;應(yīng)用價(jià)值;應(yīng)用策略

中圖分類(lèi)號(hào)：TH122? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? 文章編號(hào)：2096-6903（2020）12-0000-00

隨著科技的發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的生產(chǎn)模式發(fā)生轉(zhuǎn)變，傳統(tǒng)生產(chǎn)模式逐漸無(wú)法滿足企業(yè)發(fā)展需求。基于此，為滿足機(jī)械設(shè)計(jì)制造的競(jìng)爭(zhēng)要求，更多的現(xiàn)代化技術(shù)被應(yīng)用其中。當(dāng)前，自動(dòng)化技術(shù)被應(yīng)用到各行各業(yè)中，有效提升了生產(chǎn)、制造效率和水平。特別是在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中，其應(yīng)用受到廣泛認(rèn)可。我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中自動(dòng)化應(yīng)用水平有限，還處于發(fā)展階段，需進(jìn)一步加強(qiáng)研究，探索其具體應(yīng)用以促進(jìn)其發(fā)展。

1自動(dòng)化技術(shù)內(nèi)涵

自動(dòng)化技術(shù)是在信息科技基礎(chǔ)上興起的，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)使裝置可在人為設(shè)定程序下操作，因此基本不需要人員參與，即可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)作業(yè)達(dá)成預(yù)定任務(wù)。自動(dòng)化技術(shù)是先進(jìn)技術(shù)，其包含了信息技術(shù)和微電子技術(shù)等。經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)越來(lái)越廣泛的應(yīng)用于社會(huì)生產(chǎn)及生活的各個(gè)領(lǐng)域，且取得了良好的應(yīng)用成效。比如應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)減少了人力投入，人們不需在危險(xiǎn)、惡劣環(huán)境中作業(yè)，且自動(dòng)化裝置工作效率高、質(zhì)量好。隨著自動(dòng)化技術(shù)與各領(lǐng)域結(jié)合，其逐漸呈現(xiàn)多元化、多學(xué)科技術(shù)交叉發(fā)展趨勢(shì)，形成了管理自動(dòng)化、機(jī)械制造自動(dòng)化和過(guò)程控制自動(dòng)化的發(fā)展歷程。同時(shí)，自動(dòng)化技術(shù)有著相當(dāng)強(qiáng)的挑戰(zhàn)性，可以發(fā)揮自動(dòng)控制優(yōu)勢(shì)而順利完成各項(xiàng)工作。

2機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值

在機(jī)械設(shè)計(jì)、制造方面，應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的目的是為了提高產(chǎn)品的自動(dòng)化設(shè)計(jì)，加強(qiáng)產(chǎn)品創(chuàng)新能力。

2.1提高工作質(zhì)量

應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)有助于工作質(zhì)量的提高，與傳統(tǒng)技術(shù)相比，自動(dòng)化技術(shù)更加精確、高效。自動(dòng)化技術(shù)打破了傳統(tǒng)的工作方式，生產(chǎn)中將相關(guān)指標(biāo)轉(zhuǎn)化為數(shù)字指標(biāo)，有效降低了產(chǎn)品生產(chǎn)中參數(shù)誤差。此外提高自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用效率，可以實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)，且其生產(chǎn)環(huán)節(jié)也更加具體。

2.2保證生產(chǎn)質(zhì)量

在機(jī)械制造各環(huán)節(jié)中，通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)檢測(cè)，并在出現(xiàn)錯(cuò)誤參數(shù)情況下及時(shí)報(bào)警，因此生產(chǎn)質(zhì)量可靠性大大增強(qiáng)。一方面是通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)的利用，可使人工操作更加簡(jiǎn)單，避免了人為失誤引發(fā)的質(zhì)量、安全問(wèn)題。另一方面，生產(chǎn)過(guò)程中依據(jù)相關(guān)運(yùn)行參數(shù)指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)預(yù)測(cè)，降低了事故發(fā)生幾率。

2.3提高資源利用率

在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，有利于能源和資源的節(jié)約。自動(dòng)化技術(shù)使機(jī)械制造實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化發(fā)展，使剩余材料的利用率大大提高。同時(shí)也提高了原材料的適應(yīng)性，從而實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗。

2.4改善機(jī)械使用情況

應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)可以改善機(jī)械使用情況，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)械設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，依據(jù)相關(guān)參數(shù)分析機(jī)械設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中的問(wèn)題，以便及時(shí)維護(hù)機(jī)械設(shè)備。同時(shí)引入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)后，可以很好地幫助判斷機(jī)械故障問(wèn)題[1]。

3自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中的具體應(yīng)用

3.1智能化

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，智能化愈加成熟，人機(jī)一體化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中應(yīng)用廣泛且優(yōu)勢(shì)顯著，其能有效提升設(shè)計(jì)與制造的自動(dòng)化成效。自動(dòng)化技術(shù)在其中的智能化應(yīng)用，主要體現(xiàn)就是通過(guò)智能化技術(shù)使機(jī)械設(shè)備具備思考能力、判斷功能，可以結(jié)合實(shí)際情況依照指令完成任務(wù)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化操作。自動(dòng)化技術(shù)的智能化應(yīng)用節(jié)省了人力投入，緩解了行業(yè)人力資源短缺問(wèn)題，且將機(jī)械智能與人工智能結(jié)合，通過(guò)高端儀器設(shè)備和軟件即可控制機(jī)械設(shè)計(jì)與制造全過(guò)程，及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤、及時(shí)報(bào)警，同時(shí)快速啟動(dòng)應(yīng)急方案降低風(fēng)險(xiǎn)。

3.2虛擬化

自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中重要應(yīng)用之一就是虛擬化，其是提高企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)效益的重要手段。虛擬化的具體體現(xiàn)主要是在計(jì)算機(jī)技術(shù)與控制理論結(jié)合下，利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)模擬設(shè)計(jì)與生產(chǎn)過(guò)程，找到其中的不足并改進(jìn)，確保整體過(guò)程科學(xué)合理，且能順利進(jìn)行。除了能夠及時(shí)查找存在的問(wèn)題外，虛擬化技術(shù)還可以開(kāi)展仔細(xì)分析，解決存在的問(wèn)題，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程全面、細(xì)致把控，減少不必要的麻煩，降低機(jī)械設(shè)計(jì)與制造成本、提高產(chǎn)品合格率。

3.3集成化

在科技發(fā)展背景下，機(jī)械設(shè)計(jì)與制造行業(yè)中高新技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越多，同時(shí)衍生出不少新技術(shù)，如數(shù)控加工和柔性制造系統(tǒng)等。應(yīng)用集成化系統(tǒng)就是在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中，合理應(yīng)用信息技術(shù)，信息工程理論指導(dǎo)下優(yōu)化整個(gè)設(shè)計(jì)與制造過(guò)程。此階段通過(guò)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、重組過(guò)程，實(shí)現(xiàn)一定程度的自動(dòng)化。企業(yè)通過(guò)工程數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一設(shè)計(jì)制造所有要素，在人性化的生產(chǎn)理念下保證產(chǎn)品質(zhì)量和服務(wù)水平。

3.4柔性化

柔性化的應(yīng)用可以幫助企業(yè)加工機(jī)械產(chǎn)品，并開(kāi)展裝配、檢測(cè)等工作，確保企業(yè)設(shè)計(jì)與制造可以進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，以滿足市場(chǎng)與客戶(hù)需求，柔性化生產(chǎn)下企業(yè)應(yīng)用自動(dòng)化信息管理系統(tǒng)，收集機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)動(dòng)態(tài)信息，通過(guò)人機(jī)操作界面人為控制機(jī)械生產(chǎn)中的各個(gè)環(huán)節(jié)，使生產(chǎn)線處于可控狀態(tài)，保證生產(chǎn)效率。同時(shí)還可改進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)，使其更加符合市場(chǎng)需要。

3.5網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)化與信息化的發(fā)展，使網(wǎng)絡(luò)技術(shù)研發(fā)和利用受到重視。在此背景下，自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中其網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用也更加顯著，在實(shí)際應(yīng)用中需要利用網(wǎng)絡(luò)來(lái)建立自動(dòng)化技術(shù)的有效連接。網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放性、便捷性特點(diǎn)，有助于自動(dòng)化技術(shù)的完善，同時(shí)提高其工作效率、簡(jiǎn)化機(jī)械設(shè)計(jì)與制造過(guò)程。具體在應(yīng)用中，需要邀請(qǐng)專(zhuān)業(yè)人員布置自動(dòng)化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用，以保證其在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中應(yīng)用的合理性和有效性，使其網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用效果得到充分發(fā)揮。同時(shí)要緊跟網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展步伐，結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)與制造需要構(gòu)建、控制、優(yōu)化系統(tǒng)，推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)化在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中應(yīng)用價(jià)值的提升[2]。

4提升機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用水平的策略

4.1加強(qiáng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用研究

在高科技發(fā)展支持下，機(jī)械設(shè)計(jì)與制造發(fā)展的數(shù)字化、智能化特點(diǎn)明顯，大大提高了其生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量。因此未來(lái)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用將進(jìn)一步加強(qiáng)，為保證其應(yīng)用水平，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的有效控制管理，需加大對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用研究力度，科學(xué)配置設(shè)計(jì)、制造和管理人員，充分利用科學(xué)知識(shí)保證自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用成效。

4.2注重人才培養(yǎng)

機(jī)械設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域的發(fā)展，離不開(kāi)人才資源的支持，人才的技術(shù)水平、綜合素質(zhì)影響著設(shè)計(jì)與制造質(zhì)量。對(duì)此，需加大對(duì)專(zhuān)業(yè)人才的培養(yǎng)力度，招聘優(yōu)秀人才進(jìn)入企業(yè)，并加強(qiáng)對(duì)人才自動(dòng)化技術(shù)實(shí)踐操作應(yīng)用能力的考核，確保其滿足工作需求。其次要做好專(zhuān)業(yè)技能培訓(xùn)工作，設(shè)立完善的考核機(jī)制，為自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)一步應(yīng)用、發(fā)展提供有效支持。

4.3開(kāi)發(fā)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域

在自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展中，需加大對(duì)其應(yīng)用領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)，自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造精密化、智能化發(fā)展中的大力應(yīng)用，有助于提高效率與質(zhì)量水平，并降低生產(chǎn)成本[3]。

5結(jié)語(yǔ)

在科技快速發(fā)展的背景下，將自動(dòng)化技術(shù)合理應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中，有利于機(jī)械設(shè)計(jì)、生產(chǎn)水平的提高，并推動(dòng)其自動(dòng)化和智能化水平的提高，進(jìn)而使企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力增強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)其穩(wěn)定、可持續(xù)發(fā)展的發(fā)展目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]韓德志.自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用研究[J].消費(fèi)導(dǎo)刊，2020（24）：66.

[2]葉春升.自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用研究[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2020（8）：1125.

[3]姚亦虔.新時(shí)期下的機(jī)械設(shè)計(jì)制造與自動(dòng)化技術(shù)探究[J].科學(xué)與財(cái)富，2020（4）：393.

收稿日期：2020-11-05

作者簡(jiǎn)介：秦二衛(wèi)（1985—），男，河南新密人，碩士研究生，高級(jí)工程師，研究方向：石油隨鉆儀器研發(fā)。