探析新形勢(shì)下自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用

王志遠(yuǎn)

摘要：自動(dòng)化技術(shù)，是新型技術(shù)操作和運(yùn)用的主要形態(tài)，它具有應(yīng)用性廣、實(shí)際操作性強(qiáng)等特征。為此，本文結(jié)合自動(dòng)化技術(shù)的相關(guān)理論，著重從集成化操作、數(shù)控化實(shí)現(xiàn)等方面，探究新形勢(shì)下自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)，以達(dá)到彰顯技術(shù)優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)國內(nèi)機(jī)械設(shè)計(jì)制造活動(dòng)有序展開的目的。

Abstract： Automation technology is the main form of operation and application of new technology， which has the characteristics of wide application and strong practical operation. Therefore， this paper， combined with the theory of automation technology， focuses on the integrated operation， numerical control realization and other aspects， to explore the new situation of automation technology in mechanical design and manufacturing， in order to highlight the technical advantages and promote the orderly development of domestic mechanical design and manufacturing activities.

關(guān)鍵詞：新形勢(shì);自動(dòng)化技術(shù);機(jī)械設(shè)計(jì)與制造

Key words： new situation;automation technology;mechanical design and manufacture

中圖分類號(hào)：TD402? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）06-0219-02

0? 引言

我們的生活離不了機(jī)械制造，機(jī)械制造類產(chǎn)品的質(zhì)量將對(duì)我們的生活及生產(chǎn)都產(chǎn)生重要的影響。機(jī)械設(shè)計(jì)與制造在新時(shí)期的發(fā)展趨向，不僅要保障機(jī)械結(jié)構(gòu)自身缺失問題的有效性彌補(bǔ)，還需要對(duì)如何技術(shù)適應(yīng)時(shí)代發(fā)展轉(zhuǎn)變。而以自動(dòng)化技術(shù)為引導(dǎo)，不斷進(jìn)行新形勢(shì)下機(jī)械設(shè)計(jì)制造手段革新，能夠?qū)崿F(xiàn)效率和技術(shù)的雙重性發(fā)展，在提升機(jī)械制造水平的同時(shí)，解放勞動(dòng)力。

1? 自動(dòng)化概述

自動(dòng)化技術(shù)，屬于一門綜合性技術(shù)手段，它和計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子學(xué)、自動(dòng)控制技術(shù)等學(xué)科之間均有關(guān)聯(lián)。隨著社會(huì)技術(shù)手段不斷發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)實(shí)際應(yīng)用范圍也在不斷的拓展，它所帶來的社會(huì)效益性也在不斷的增加[1]。

現(xiàn)以機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域?yàn)榇恚瑢⒆詣?dòng)化技術(shù)應(yīng)用其中，在借助互聯(lián)網(wǎng)及計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造流程進(jìn)行科學(xué)的管理，其優(yōu)勢(shì)歸納為：①自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，能夠借助程序運(yùn)作、電力供應(yīng)等方式，提升機(jī)械生產(chǎn)效率，并減少了人工操作環(huán)節(jié)，將不必要的生產(chǎn)周期排除掉，從而使人工成本降低，生產(chǎn)效率提高。②自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，能夠?qū)⒃械拇笠?guī)模損耗性生產(chǎn)，轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)量化材料加工，從而適應(yīng)了綠色化、可持續(xù)性的發(fā)展趨向。③自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用，能夠?qū)⒍鄻踊a(chǎn)因素很好的串聯(lián)在一起，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本的綜合控制，增加生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

隨著社會(huì)生產(chǎn)技術(shù)方式的不斷調(diào)節(jié)，技術(shù)人員需要綜合把握自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)勢(shì)，從多個(gè)角度進(jìn)行技術(shù)操作方式的調(diào)控與優(yōu)化。

2? 新形勢(shì)下自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用

所謂科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域，由于技術(shù)支撐不足，在機(jī)械的設(shè)計(jì)及制造環(huán)節(jié)，沒有自動(dòng)化、智能化的技術(shù)提供保障，導(dǎo)致機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的生產(chǎn)力水平一直處于較為低下的水平。在社會(huì)對(duì)機(jī)械制造行業(yè)要求越來越高的情況下，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與技術(shù)的進(jìn)步，給機(jī)械制造領(lǐng)域也帶來了曙光。為了增強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的應(yīng)變能力，積極將自動(dòng)化技術(shù)引入機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，則具有重要的價(jià)值。自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的運(yùn)用不是單一的，而是具有多元路徑。新形勢(shì)下自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用要點(diǎn)可概括為：

2.1 集成化控制程序? 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，是一項(xiàng)精密度、以及技術(shù)性要求極高的生產(chǎn)操作環(huán)節(jié)，想要將這部分工作科學(xué)、規(guī)范的開展起來，應(yīng)做好局部領(lǐng)域的管理與控制。自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的運(yùn)用，充分利用了其中集成化特點(diǎn)，按照機(jī)械設(shè)計(jì)與生產(chǎn)的實(shí)際需要，開展了宏觀和微觀之間的集成化管控[2]。

結(jié)合當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)制造的現(xiàn)狀，將新形勢(shì)下集成化控制程序的系列要點(diǎn)概括為：①按照機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)基本需求，結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的基本情況，將各個(gè)部分切分為多個(gè)細(xì)小的操作模塊，以確保機(jī)械設(shè)計(jì)與制造過程中，每一部分都有與之對(duì)應(yīng)機(jī)械制造小指令。②機(jī)械設(shè)計(jì)活動(dòng)開展期間，按照機(jī)械制造產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用、以及測(cè)試等環(huán)節(jié)的整體態(tài)勢(shì)運(yùn)作需求，構(gòu)建一個(gè)與產(chǎn)業(yè)模式相互承接的宏觀自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)框架。

集成化控制結(jié)構(gòu)的建立，主要是依據(jù)當(dāng)前信息手段的具體需求，以自動(dòng)化技術(shù)為導(dǎo)向，適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)方面的調(diào)節(jié)。

2.2 數(shù)控化實(shí)踐操作? 數(shù)控化操作，是指利用計(jì)算機(jī)程序指令，將機(jī)械制造等系列操作活動(dòng)，運(yùn)用指令程序進(jìn)行替代。數(shù)控化操作方式的運(yùn)用，能夠減少工作中不必要的重復(fù)，增進(jìn)機(jī)械制造工作實(shí)施效率的方法。

自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域中運(yùn)用時(shí)，數(shù)控化操作環(huán)節(jié)所進(jìn)行的操作，主要是利用數(shù)控化完成機(jī)械生產(chǎn)方面的管理與掌控，以適應(yīng)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工作的具體方法：①數(shù)控化技術(shù)的實(shí)施，是依據(jù)規(guī)整化流程進(jìn)行操作，按照每一部指令要求標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)。因此，企業(yè)在數(shù)控化復(fù)雜零件處理時(shí)，數(shù)控化能夠保障了項(xiàng)目生產(chǎn)的精準(zhǔn)性（圖1）[3]。②按照數(shù)控操作流程控制需求，數(shù)控程序需在一個(gè)周期循環(huán)結(jié)束后，才會(huì)返回到原點(diǎn)重新進(jìn)行。其過程避免了機(jī)械加工工作中的額外性做工次數(shù)。③依據(jù)機(jī)械前期設(shè)計(jì)模型，自動(dòng)化技術(shù)按部就班的進(jìn)行元件生產(chǎn)，每一步驟的生產(chǎn)環(huán)節(jié)均與上一部分保持密切銜接，減少了不必要的工作步驟。

自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域中應(yīng)用時(shí)，數(shù)控化程序的操作與管理環(huán)節(jié)，適應(yīng)為了機(jī)械制造工作展開的具體需要;同時(shí)，它在促進(jìn)當(dāng)代企業(yè)全面變革和發(fā)展期間，起到了手段輔助性作用。

2.3 操作程序虛擬化管理? 虛化管理，是指自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中融合時(shí)，主要以大數(shù)據(jù)虛擬模型為條件，在機(jī)械前期設(shè)計(jì)、中期制造、以及后期檢驗(yàn)三個(gè)部分，均借助虛擬數(shù)據(jù)模型實(shí)現(xiàn)跟蹤化管理，以實(shí)現(xiàn)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造具體工作安排活動(dòng)上，各個(gè)部分內(nèi)容和信息之間的完美化承接。

以現(xiàn)有的機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域中的運(yùn)用為例，可將自動(dòng)化虛擬化管理的要點(diǎn)概括為：①利用大數(shù)據(jù)信息模型，對(duì)本次機(jī)械生產(chǎn)設(shè)計(jì)中的小零件、齒輪等方面都進(jìn)行模擬（圖2）[4]。通過虛擬環(huán)境下的對(duì)應(yīng)評(píng)估，分析機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作局部開展的可行性;②采用虛擬化設(shè)計(jì)制造評(píng)分結(jié)構(gòu)，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)、制造、實(shí)際運(yùn)用等方面的實(shí)施價(jià)值進(jìn)行研究，以實(shí)現(xiàn)多樣化信息綜合管理的成效;③采用模擬分析結(jié)構(gòu)圖，更加直觀、更立體的，對(duì)經(jīng)過改裝后的機(jī)械制造不合理部分進(jìn)行調(diào)節(jié)。

自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用時(shí)，虛擬管理方式的合理應(yīng)用，能夠借助大數(shù)據(jù)虛擬空間，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的可能存在的隱患問題進(jìn)行模擬反饋，最終實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)生產(chǎn)和管理的效果。

2.4 生產(chǎn)活動(dòng)智能化監(jiān)管? 智能化監(jiān)管，是指通過創(chuàng)建一整套人工智能化的交互體系，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造等工作的靈活化實(shí)施。簡單來說，智能化監(jiān)管手段的運(yùn)用，一方面采用智能化程序，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)過程進(jìn)行綜合監(jiān)管，另一方面是從機(jī)械生產(chǎn)流程、人工干預(yù)等層面，形成與企業(yè)發(fā)展相互適應(yīng)的日常工作監(jiān)管結(jié)構(gòu)，從而第一時(shí)間將機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作中存在的隱患處理掉。

某機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)采用自動(dòng)化技術(shù)生產(chǎn)過程中，技術(shù)人員將新形勢(shì)下的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)歸納為：①采用智能化程序替代簡單的數(shù)據(jù)信息程序。一方面是直接借助操控手段，形成語言溝通、視頻互動(dòng)、信息碎片智能化拼接等，多方相互協(xié)調(diào)的日常結(jié)構(gòu)。②智能化檢測(cè)和管理生產(chǎn)程序，對(duì)于系統(tǒng)提示錯(cuò)誤問題，智能化程序可第一時(shí)間給予反饋。③采用自動(dòng)化技術(shù)創(chuàng)建機(jī)械設(shè)計(jì)制造加工環(huán)節(jié)安全監(jiān)管模式。一旦企業(yè)日常操作中的某一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，技術(shù)人員均可以在操控程序內(nèi)，啟動(dòng)應(yīng)急指令，以達(dá)到保障生產(chǎn)活動(dòng)安全有序?qū)嵭械哪康摹?/p>

智能化監(jiān)管實(shí)踐策略的實(shí)現(xiàn)，不僅實(shí)現(xiàn)了智能化制造和程序管理領(lǐng)域中的運(yùn)用，還在具體活動(dòng)整體運(yùn)用領(lǐng)域有了更深層次的解讀，這是結(jié)合自動(dòng)化技術(shù)新形勢(shì)下技術(shù)運(yùn)用趨向?qū)嶋H運(yùn)用的體現(xiàn)[5]。

2.5 加工信息網(wǎng)絡(luò)化溝通? 新形勢(shì)下自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用，也是通過網(wǎng)絡(luò)化溝通結(jié)構(gòu)建設(shè)完成的。其一，自動(dòng)化技術(shù)中遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和運(yùn)用，能夠利用遠(yuǎn)程信息通信網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)建起與機(jī)械設(shè)計(jì)制造每一道工序?qū)ο嗷?duì)應(yīng)的信息溝通平臺(tái)，保障從前期基礎(chǔ)元件設(shè)計(jì)，到后續(xù)組裝調(diào)節(jié)等方面，都保持持續(xù)性、穩(wěn)定性管理的實(shí)踐態(tài)勢(shì)。其二，新創(chuàng)建的網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)框架，能夠在虛擬平臺(tái)的輔助調(diào)節(jié)下，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)活動(dòng)的有序化安排，以滿足機(jī)械設(shè)計(jì)制造各個(gè)部分工作，交流便捷程度逐步加強(qiáng)的成效[6]。

某企業(yè)將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用之下機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域中時(shí)，網(wǎng)絡(luò)化溝通工作具體實(shí)踐和推進(jìn)中的技術(shù)應(yīng)用要點(diǎn)可概括為：①利用數(shù)據(jù)通信平臺(tái)，開創(chuàng)自動(dòng)化生產(chǎn)和監(jiān)管網(wǎng)絡(luò)端口，形成多元化信息在線監(jiān)管操作模式;②無論機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作中，任何一個(gè)方面出現(xiàn)問題，技術(shù)人員都可以借助網(wǎng)絡(luò)交互窗口，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)和監(jiān)管等方面的情況進(jìn)行時(shí)效性交流，從而在第一時(shí)間有效解決問題，將損失降到最低，以迎合當(dāng)前機(jī)械技術(shù)生產(chǎn)工作精準(zhǔn)化、動(dòng)態(tài)化的管理需要。

自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域中運(yùn)用時(shí)，信息網(wǎng)絡(luò)溝通手段的合理運(yùn)用，不僅是一種資源溝通與互動(dòng)方法，更是技術(shù)運(yùn)用適應(yīng)應(yīng)用環(huán)境不斷變化的具體方式。

3? 結(jié)論

綜上所述，探析新形勢(shì)下自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用，是社會(huì)技術(shù)手段適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求的理論歸納。在此基礎(chǔ)上，本文通過集成化控制程序、數(shù)控化實(shí)踐操作、操作程序虛擬化管理、生產(chǎn)活動(dòng)智能化監(jiān)管、加工信息網(wǎng)絡(luò)化溝通等方面，分析自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的實(shí)踐要點(diǎn)。因此，文章研究結(jié)果，為自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造創(chuàng)新運(yùn)用提供了新視角。

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