機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用研究

任瑞恩

（北京京北職業(yè)技術(shù)學(xué)院，北京 懷柔 101400）

傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造主要以手工制造為主，所制造的產(chǎn)品質(zhì)量低、生產(chǎn)效率低且存在著生產(chǎn)隱患，因此需要自動(dòng)化技術(shù)來(lái)提高機(jī)械制造效率和質(zhì)量，保證生產(chǎn)過(guò)程的安全性。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造發(fā)展過(guò)程中，主要以技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合生產(chǎn)設(shè)備來(lái)提高生產(chǎn)效率，針對(duì)這種情況，自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域中應(yīng)用，能夠提高機(jī)械制造精確度和效率，并且實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化，不僅能夠提高機(jī)械制造質(zhì)量，還能增強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造水平，促進(jìn)機(jī)械制造行業(yè)的長(zhǎng)久發(fā)展。

1 現(xiàn)階段機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展水平

在20 世紀(jì)中葉，就已經(jīng)出現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)，并有部分企業(yè)將其應(yīng)用到機(jī)械工業(yè)中，但是在當(dāng)時(shí)，自動(dòng)化技術(shù)處在起步階段，因此難以滿足機(jī)械制造生產(chǎn)需求。所以在實(shí)際應(yīng)用中，范圍較小，僅限于應(yīng)用到某個(gè)生產(chǎn)模塊來(lái)提高生產(chǎn)效率。但是隨著現(xiàn)階段科學(xué)技術(shù)和信息化技術(shù)的快速發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)也得到不斷優(yōu)化和創(chuàng)新，在實(shí)際應(yīng)用中，還是處于發(fā)展階段。由于起步較晚，在發(fā)展過(guò)程中沒(méi)有可以參考的經(jīng)驗(yàn)，需要借鑒國(guó)外先進(jìn)技術(shù)，來(lái)提高機(jī)械自動(dòng)化水平。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用概要

（1）生產(chǎn)機(jī)器的構(gòu)造和制作原料。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)過(guò)程中，生產(chǎn)機(jī)器的構(gòu)造和制造原料是影響生產(chǎn)效率和質(zhì)量的重要因素，因此在自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用中，其需要保證生產(chǎn)機(jī)器在工作過(guò)程中處于最優(yōu)工作狀態(tài)，避免出現(xiàn)機(jī)械故障，影響生產(chǎn)質(zhì)量。在選擇生產(chǎn)設(shè)備時(shí)，要保證設(shè)備構(gòu)造的合理性，需要根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃來(lái)選擇合理機(jī)械設(shè)備，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械設(shè)備內(nèi)，使其具有自動(dòng)化功能。在生產(chǎn)前，制定合理生產(chǎn)計(jì)劃，然后向機(jī)械設(shè)備終端輸入生產(chǎn)程序，其能夠嚴(yán)格按照生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行生產(chǎn)，進(jìn)而提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造效率和質(zhì)量。

（2）提高弱電控制線路。自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域中的應(yīng)用能夠提高弱電控制線路，使生產(chǎn)線上的各個(gè)設(shè)備之間形成數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)，能夠保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，并且使得內(nèi)部各個(gè)部件之間存在較強(qiáng)的聯(lián)系性。在實(shí)際應(yīng)用中，主要是在部件周圍安裝傳感器來(lái)使其接收和發(fā)送數(shù)據(jù)，雖然會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行造成影響，但是能夠使各個(gè)部件形成聯(lián)動(dòng)效果，并且在選擇發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)，也需要考慮后期升級(jí)保證其能夠處在正常功率上運(yùn)轉(zhuǎn)。除此之外，發(fā)動(dòng)機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)受到外界因素影響，降低內(nèi)部傳感器的靈敏度，導(dǎo)致其檢測(cè)的數(shù)據(jù)出現(xiàn)差異，影響整體生產(chǎn)質(zhì)量。針對(duì)于此，在機(jī)械制造生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)用機(jī)電技術(shù)，使其能夠具有良好的抗干擾能力，保證傳感器能夠處于正常工作狀態(tài)，傳輸數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。自動(dòng)化技術(shù)還能約束各個(gè)設(shè)備傳輸頻率，使其能夠在同一頻率上進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)，簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程，降低生產(chǎn)成本，提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造效率。

3 機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用措施

（1）柔性自動(dòng)化技術(shù)實(shí)際應(yīng)用。對(duì)于柔性自動(dòng)化技術(shù)，其主要指的是在應(yīng)用過(guò)程中，能夠適應(yīng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造情況來(lái)進(jìn)行變化的自動(dòng)化技術(shù)，具有較強(qiáng)的適應(yīng)能力。就目前而言，大多數(shù)機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)將其應(yīng)用功到多環(huán)節(jié)的鏈?zhǔn)街圃炝鞒讨校⑶宜玫降纳a(chǎn)效果較為明顯。通過(guò)分析柔性自動(dòng)化技術(shù)實(shí)際應(yīng)用情況，可知自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域具有良好的靈活性和變化性，還能利用自動(dòng)化技術(shù)來(lái)收集生產(chǎn)信息，記錄和處理突發(fā)情況，為后期企業(yè)管理工作提供參考依據(jù)。隨著機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的不斷發(fā)展，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)逐漸激烈，而柔性自動(dòng)化技術(shù)能夠提高企業(yè)管理能力，因此具有重要的應(yīng)用價(jià)值，其能夠提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力，使其占據(jù)更大市場(chǎng)成分，促進(jìn)企業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

（2）自動(dòng)化技術(shù)的信息化應(yīng)用。自動(dòng)化技術(shù)主要以信息化技術(shù)為基礎(chǔ)，結(jié)合數(shù)字技術(shù)使其完成自動(dòng)化操作，因此信息化技術(shù)具有重要的研究?jī)r(jià)值，也是后期應(yīng)用中需要重點(diǎn)考慮的方面。隨著我國(guó)信息化技術(shù)不斷創(chuàng)新和發(fā)展，越來(lái)越多信息化技術(shù)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)中，能夠使用信息化技術(shù)來(lái)獲取與之對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，并且進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和分析，使其來(lái)提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。而在自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用中，也需要對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集、傳輸和分析，因此自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域中的信息化應(yīng)用具有明顯生產(chǎn)效果。在生產(chǎn)過(guò)程中，其需要信息化技術(shù)來(lái)分析生產(chǎn)信息，來(lái)對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行優(yōu)化和創(chuàng)新，進(jìn)而提高機(jī)械設(shè)備制造生產(chǎn)的自動(dòng)化能力。

（3）發(fā)揮自動(dòng)化技術(shù)的集成化作用。自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域中的應(yīng)用還具有集成化作用，其能夠提高設(shè)計(jì)制造能力，使其能夠加工復(fù)雜多樣的機(jī)械產(chǎn)品，并合理調(diào)度各個(gè)類型的生產(chǎn)設(shè)備和系統(tǒng)，使其構(gòu)成生產(chǎn)整體，完成機(jī)械生產(chǎn)制造流程，并保證生產(chǎn)質(zhì)量達(dá)到應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際應(yīng)用中，由于自動(dòng)化技術(shù)具有分析能力，因此能夠?qū)ιa(chǎn)信息進(jìn)行分析來(lái)改進(jìn)和完善機(jī)械流程。通過(guò)分析現(xiàn)階段自動(dòng)化技術(shù)集成化作用，可知需要將計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)作為主要生產(chǎn)系統(tǒng)，以此來(lái)監(jiān)督管理生產(chǎn)過(guò)程，并整合各個(gè)分散的生產(chǎn)系統(tǒng)使其構(gòu)成整體自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)。對(duì)于集成化作用，其能夠?qū)C(jī)械設(shè)備、制造和運(yùn)營(yíng)等多個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行貫通，并且在生產(chǎn)過(guò)程中，還能根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃來(lái)適當(dāng)調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，使其能夠達(dá)到生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域中的應(yīng)用還能夠?qū)⑸a(chǎn)信息、物流信息、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)信息、加工和營(yíng)銷等信息進(jìn)行綜合性處理，進(jìn)而得到統(tǒng)一化管控方案，保障機(jī)械設(shè)計(jì)制造質(zhì)量。

（4）虛擬認(rèn)證技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。現(xiàn)階段在自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用中，虛擬認(rèn)證技術(shù)是常聽(tīng)到的專業(yè)術(shù)語(yǔ)之一。對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的機(jī)械工件，由于不知道其功能和質(zhì)量是否達(dá)到生產(chǎn)要求，因此需要對(duì)機(jī)械工件進(jìn)行檢測(cè)，而虛擬認(rèn)證技術(shù)就是利用數(shù)字仿真技術(shù)或計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)來(lái)模擬工件正常工作狀態(tài)，進(jìn)而得到檢測(cè)結(jié)果來(lái)判斷機(jī)械工件質(zhì)量，只有達(dá)到生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的工件才能投入市場(chǎng)。虛擬認(rèn)證技術(shù)將信息化技術(shù)與自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合，并綜合制造工藝信息，來(lái)預(yù)測(cè)實(shí)際生產(chǎn)狀態(tài)和構(gòu)建并完善柔性制造系統(tǒng)，由于在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，工藝設(shè)計(jì)是影響質(zhì)量的重要因素并且是機(jī)械制造要點(diǎn)和核心，因此需要重視工藝設(shè)計(jì)的合理性和科學(xué)性。對(duì)于工藝設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，在實(shí)際生產(chǎn)前要對(duì)其進(jìn)行全面模擬，保證所需要制造的工件在此工藝設(shè)計(jì)下能夠達(dá)到最佳狀態(tài)，并且在此基礎(chǔ)上，還能優(yōu)化生產(chǎn)工藝來(lái)降低制造成本，提高制造效率和質(zhì)量。

（5）數(shù)控技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。隨著我國(guó)綜合國(guó)力的提升，對(duì)于制造產(chǎn)品的質(zhì)量和功能提出更高的要求，才能滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求，而機(jī)械設(shè)備制造工藝是影響產(chǎn)品質(zhì)量的重要因素，因此需要及時(shí)優(yōu)化和創(chuàng)新制造工藝。數(shù)控技術(shù)作為最為重要的自動(dòng)化技術(shù)之一，其在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中起到至關(guān)重要的作用。

4 結(jié) 語(yǔ)

綜上所述，自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域中的應(yīng)用具有重要的作用，通過(guò)分析現(xiàn)階段我國(guó)自動(dòng)化水平，明確未來(lái)發(fā)展方向，并根據(jù)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用概要來(lái)制定合理應(yīng)用措施：發(fā)揮柔性自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用、自動(dòng)化技術(shù)的信息化應(yīng)用、自動(dòng)化技術(shù)的集成化作用，注重虛擬認(rèn)證技術(shù)與數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域中的作用，能夠有效提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造效率和質(zhì)量，從而促進(jìn)我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的長(zhǎng)久發(fā)展。