自動化技術在機械設計制造中的應用解析

摘 要：機械設備在生產制造行業必不可少，機械設計制造技術水平，關系著國家的經濟增長。我國提出了制造強國的戰略目標，其中明確提出了創新驅動、質量為先、綠色發展、人才為本的基本方針。本文對自動化技術的發展、作用、及其優勢作出分析，針對該技術在機械設計制造中的應用情況進行討論，以供參考。

關鍵詞：自動化技術;機械設計制造;應用

引言：現階段，自動化技術的發展取得了一定成績，雖然我國機械設計制造中應用水平仍處于發展階段，但已經成為我國制造行業加快行業結構調整和經濟增長方式轉變的重要途徑。機械自動化將是各行業領域呈現高效、節能、智能化發展的重要途徑。

1自動化技術的發展

自動化技術是起源于工業生產，起初是為了取代人力勞動，提高生產力，發展形成簡單的自動化技術以滿足市場需求，從而提高市場競爭力。隨著科技發展和社會需求的增長，對生產規模和生產效率的需求越來越大，機械設計制造水平也有所提高，自動化技術的升級與發展速度加快。直到第三次工業革命，自動化技術進一步取代了人力勞動，工業生產步入數控自動化時代。近年來，自動化技術在機械設計制造方面已經向著智能、虛擬、集成的發展方向。

2自動化技術在機械設計制造中的應用優勢

2.1提高安全性

某些企業的生產加工過程中會涉及到接觸腐蝕性材料、污染物、放射物質或廢氣廢水，采用機械自動化生產代替人為作業，能夠避免在生產中給人造成身體損害。自動化機械生產設備可以安裝多種信息識別裝置，并且在計算機的遠程操控下，作出故障警告，在檢測到問題時能，夠自動報警提示，并停止運行作業，從根本上起到故障監督報警的作用。不僅能夠提高機械化生產精準度，還能夠避免人工作業遇到危險或操作不當導致受傷。

2.2降低生產成本

在市場需求的引導下，自動化機械設計制造廣泛應用在各行各業中，在機械自動化作業中能夠實現提高制造水平和生產效率，在確保品質和質量的同時，能夠保障成產制造速度。更重要的是，機械制造過程中，通過對機械進行精密設計，以提高制造工序的精細化程度，能夠合理消減生產過程中材料成本的使用，以達到降低成產成本的目的。

3自動化技術在機械設計制造中的應用分析

2.1自動化生產

機械設計中融入自動化技術，在實際應用中主要目的是代替人工，實現生產的自動化作業。自動化生產不僅降低了企業人工成本，還實現了機械作業精細化設計，增加了對生產產值的設置管理環節，能夠對生產產品的品質、質量等各項指標進行統一，避免了人工生產的誤差。在大型機械作業過程中，由于人工失誤或機械失控導致的安全事件極多，自動化機械設備取代人工，進行危險系數較高的生產作業，是企業安全生產降低人員作業風險的有效途徑。

2.2自動化裝配

企業生產加工工作中包含一系列沒有技術含量且極簡單的工作項，其中就包含各種類型的流水線作業，主要是對組件、零件的裝配工作，或是食品飲料的分裝、裝瓶和真空等工作。由于工作內容簡單，機械自動作業的效率和精準度更高，對于一些食品灌裝和包裝，還需要對生產加工的環境有無菌要求，達到保鮮、無污染的目的，采用自動化機械進行流水線作業，能夠提高企業生產效率和裝配速度，且能夠降低人為作業帶入細菌和病毒的機會。在給大型機械進行流水線加工作業時，由于加工工序繁多，但加工技術簡單，作業內容單一，可形成流程化作業，但人工難以確保裝配的完整性和準確性，例如：對高精密儀器的裝配加工作業人，當設備零部件和加工工序較多時，人為作業難以保障其準確性，容易造成裝配過程中出現少裝、漏裝的情況。自動化技術在機械的設計過程中，提前按照工作作業標準進行程序設置，在機械運行中完全按照程序設計要求進行操作，其準確率是人工遠不能及的，因此，在制造行業廣泛應用，提高機械自動化水平[1]。

2.3數控技術應用

機械生產作業過程中，制造工藝是對產品質量的重要影響因素，出于滿足發展需求，要對產品質量和品質的高標準嚴要求。通過機械設計中對程序的編輯，對生產過程中的各種數據進行操作和控制，通過計算機進行生產程序編寫，利用運行處理能力，提高軟件程序代替傳統的人工做業務或硬件，從而顯著提升機械制造生產水平，并且也是機械制造行業實現制動化生產的技術基礎，利于提高機械設計制造效率和質量。

2.4虛擬化的應用

結合多媒體技術、機械設計制造、人工智能技術、信息技術等多項技術，組合形成的虛擬自動化制造技術，在機械制造行業中得到了較多的應用，其能夠對機械設計的制造活動進行還原并模仿，發現可能出現的問題，并可以在設計過程中加以優化處理，有效的阻止問題的發生，提升機械制造成功率，節省了產品研發投入，切實提升企業的生產力水平。在實際生產前要對其進行全面模擬，保證所需要制造的工件在此工藝設計下能夠達到最佳狀態，并且在此基礎上，還能優化生產工藝來降低制造成本，提高制造效率和質量，促進我國機械設計制造行業的長久發展。

2.5產品智能化設計

對機械制造技術、自動化技術、系統工程、人工智能四項技術的結合與探索下，相關的研究促使智能制造行業的發展成為趨勢。縱觀自動化技術在歷史的演變過程中，其產生的最初核心與目的是解放人力勞動，同時，達到增產和提效。人工智能的應用，不僅加強了對機械自動化的控制，更可能是其發展的一個轉折點，也會在一定程度上將解放人類生產的腦力勞動，生產將會實現更敏捷、快速。現階段，已經可以利用監控設備進行遠程訪問工廠設備的生產狀態，進一步將要實現對機械制造的升級，能夠實現自動化對機械使用情況、磨損和消耗進行監控和反饋，并且要借助互聯網絡、大數據和云計算來實現生產的優化。就目前該技術的研發情況來看，我國技術仍然處在在研發的初級階段，其中很多相關的自動化技術還不成熟，現階段主要的應用方向包括集成化、智能化、虛擬化、柔性化以及數控技術。要將我國自動化技術和機械設計水平同步提高，加強對機械自動化技術的研究投入，不斷提高對機械自動化發展的重視程度，認識其對我國機械制造行業的深遠影響地位，將帶動我國機械自動化技能人才的培養，積極地進行人才建設和任用，更好地加快機械自動化的發展步伐，解決機械專業人才的就業問題，給予有能力的機械學者們為行業貢獻力量的機會，只有人盡其才，才能促進行業壯大發展。機械自動化技術在機械設計制造中的應用，使企業發展更好的迎合社會需求，能夠引導企業走向可持續發展的道路，促進企業的發展，甚至國家的發展。機械自動化作為一個新型的、有發展潛力的行業，在將來的發展過程中將不斷進步。隨著以后科學技術水平的提高，機械自動化也會逐步發展，其技術會越來越多地應用到各個領域，帶動企業發展和效益增長，實現國家科技強國戰略，提高人們的生活水平和質量[2]。

結束語：機械設計制造及自動化已經成為時代發展需求的方向，自動化技術在機械制造行業的應用，充分展現出現代科學技術和創新研發環保材料的重要性。自動化技術已經實現降低機械制造所需成本、提高企業效益、更安全、更智能化，但仍有較大的發展空間，還需要以長遠發展的眼光，積極引進專業人才，加強組織技術培訓和交流，以推動機械設計制造行業發展。

參考文獻：

[1]李國峰.新形勢下機械自動化技術在機械設計制造中的應用分析[J].華東紙業，2021，51（03）：79-82.

[2]孫瑞光.新時期自動化技術在機械設計制造中的應用研究[J].信息記錄材料，2021，22（06）：141-142.

作者簡介：

吳桂文（1987.11—），男，漢族，四川寧南人，本科，工程師，研究方向：自動化。