崔欣爍

摘 要：在我國新經濟發展形勢下，機械制造逐漸實現了自動化升級，新技術更決定了產業的機械制造業的發展方向，它對于工業、農業、高新技術產業而言都產生了前所未有的重大影響。文章解析了機械自動化設計技術在生產制造業中的發展現狀，并重點針對其設計技術應用展開全面剖析，以此展望技術的發展前景。

關鍵詞：機械自動化設計技術;發展現狀;制造業;虛擬化

中圖分類號：TP3;TB4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-1064（2021）11-113-03

DOI：10.12310/j.issn.1674-1064.2021.11.038

機械自動化設計技術在當前的制造生產企業中發揮了巨大的作用，它基本構建了智能化生產技術體系，結合自動化技術應用新形勢追求技術改良創新，基本明確了機械制造與自動化技術的發展方向，因此，機械自動化技術極具研究價值。

1 機械自動化技術在機械設計制造中的作用

機械制造生產推動了當前經濟社會的快速發展，其中，不斷升級的機械自動化技術成為亮點，在機械設計制造領域發揮了重要作用。

首先，就傳統的機械設計與制造技術應用而言，實際制造工序中顯然會浪費大量材料、資源，增加機械設計制造成本，對企業發展形成阻礙。機械自動化技術則降低了機械設計生產制造中的資源成本。因此，必須提高機械設計與制造工序精細化水平，利用機械設計與制造工序完善二次處理廢棄物，削減生產成本，提高企業整體生產經濟效益。在合理采用自動化技術的過程中，改善機械設計與制造水平，不斷提高機械裝置中原材料的適應性，在這一環節中，要減輕人力生產負擔，做到對人力資源與物質資源的同步節約，這對于機械自動化技術融入機械設計制造過程非常關鍵[1]。

其次，機械自動化技術確保機械設計與制造過程中合理運用自動化技術內容，提高生產效率，改善機械設計與制造的智能化水平。簡而言之，要持續提升機械設計制造過程的生產效率與產品質量，提高企業整體核心競爭力。如果自動化技術使用合理，它對于提高機械設計制造效率與品質都會產生正向影響。

再次，在合理利用、改善機械設計制造過程中，機械自動化技術要分析自動化技術的應用水平提高，改善設備使用效率，加強機械設備監控與管理水平，對于促進企業迅速發展、提高生產效率幫助頗大。改善機械使用狀況必須考慮到自動化技術本身融入了大量的計算機智能化技術內容，

因此，其在程序設置、控制器裝置調整過程中相應降低了機械設計制造成本，對企業經濟效益改善十分利好。例如，在機械設計制造過程中建立智能化數據監控體系，詳細分析自動化生產中的某些數據內容，這對于生產者自由掌控自動化技術應用是很有幫助的[2]。

2 機械自動化技術在機械設計制造中的實踐應用

機械自動化技術能夠在智能化設計制造領域、虛擬化設計制造領域、數控系統以及集成化設計制造領域等機械設計制造的各個領域被實踐應用。

2.1 在智能化設計制造中的應用

機械智能化設計制造會建立相當嚴謹的自動化技術實踐應用標準，第一時間設計制造問題報告，配合高級數據分析軟件正確處理生產數據內容，促進機械工業技術發展應用。例如，格力集團近年來打造了生產新能源電池的無人自動化生產線，在采用新生產線后，企業的生產良品率提升到95%以上，每條生產線每天可增產電池600塊，僅此一項，每年節省人工成本300萬元。

智能型機械自動化技術設備在工業中同樣占據了重要地位。當前，我國工業生產流水線發展改革，強調更高效的自動化應用過程，這也為智能型機械自動化技術設備開辟了路徑，讓更多新技術能夠嘗試應用于工業領域，最后獲得較好的生產效果。

以智能型乳化液自動供配液系統為例，如圖1所示，它主要應用于煤炭綜采工作面，通過乳化液作為能量傳遞載體，為綜采工作面液壓支架提供基本動力源，是具有良好功能特性的開放性控制系統。該系統設備中就擁有測量傳感器，它負責乳化液配液工作，同時校準系統中的關鍵零部件誤差，保證液位傳感器與濃度傳感器中各個參數絕對精確。實際上，它的后端還有PC計算機作為傳感器數據監測的編程窗口，專門支持系統對比乳化液配比數據的實踐測量過程，同時校對、調整液體液位，再結合PC計算機系統編程視窗來獲取實際測量精確值，最后上傳數據到計算機，對比液位信號數據，核對并得出乳化液濃度。相比于傳統計算機傳感器，智能型乳化液自動供配液系統的測量精度高出不少，它對液位傳感器誤差的測量誤差基本能控制在0.5%以內，甚至可以忽略不計，提高了煤炭綜采工作面開采作業的效率，是當前煤炭企業生產中相當重要的智能型機械自動化設備技術之一。

2.2 在虛擬化設計制造中的應用

目前頗為流行的虛擬化設計制造技術在機械自動化生產中追求實現虛擬化技術與自動化技術合二為一，優化生產計劃內容，及時調整、完善生產過程。

例如，國內的吉利公司在汽車裝配車間采用了虛擬化設計制造技術，配合PLC系統與GS感應裝置，建立智能化自動控制生產線。其中，主要設備是PLC控制器，配合GS傳感器與數字感應設備建立監測生產機制，將監測結果第一時間發送到智能控制平臺上，生成問題報告，詳細分析設計制造過程，提出具有針對性的處理方法。這一套自動化監控系統最大程度提升了生產車間生產效率，縮短了機械設計制造生產時間[3]。

2.3 在數控系統設計制造中的應用

機械自動化技術在數控系統設計制造中也有實踐應用，且推動了機械設計制造向前發展。實際上，它實現了自動化技術與數字化技術、控制技術的有效融合，保證結合新形勢發展要求，建立專業化數控系統設計制造平臺，這在一定程度上提高了機械制造產品的生產精度、速度及安全性。以某公司為例，他們在生產過程中建立了一套完善的數控工程生產系統，將原有的傳統雙坐標車床數控系統更換為目前的全功能數控系統，其系統運行速度有所提升，配合軟硬件五相驅動電路優化步進電機，確保系統運行穩定，噪音有所降低，徹底消除共振現象，對于生產設備的控制精度與系統安全可靠性也有一定的促進作用。在生產過程中，它增加了主軸無級變速功能，隨時改變加工速度，建立轉速動態調整機制，提高加工水平。在數控工程生產系統中，還融入智能化刀補技術，它在起始點分析提出參數指標，建立用戶自動計算機制，使生產操作難度大幅度降低，提高生產效率與生產效益[4]。

2.4 在集成化系統設計制造中的應用

集成化系統在設計制造中發揮了重大作用，它對于機械自動化生產的促進作用不言而喻，它在輔助設計技術、制造技術、測試技術、數控加工技術等方面都發揮了重大價值作用，基本滿足了靈活化生產系統建設要求，建立了信息管理技術系統，為企業優化生產過程。

例如，某公司目前采用的就是計算機集成制造系統（CIMS），如圖2所示。目前，CIMS已發展為現代集成制造（contemporary integrated manufacturing）與現代集成制造系統（contemporary integrated manufacturing system）相互集成，全面參與產品訂貨、設計、制造階段，在銷售管理過程中追求自動化技術應用，提高技術處理水平，建立決策自動化發展機制。在建設節能方面，CIMS系統能夠以實現優質、高效、低耗、清潔、靈活的生產為目標展開相關技術內容與結構建設，并已經取得了理想的技術經濟制造效果。中航復合材料公司提出了CIMS子系統內容，合理運用CAM、CAD等技術，將原本復雜化的集成系統簡單化，實現了自身生產過程的有效性、關鍵性改革[5]。

3 機械自動化技術在機械設計制造中的未來發展趨勢

目前，機械自動化技術已經較好地融入機械設計制造生產，其技術應用類型頗為豐富。為此，有必要分析機械自動化技術在機械設計制造中的發展趨勢。

3.1 數字化

在機械設計制造技術領域，數字化技術發揮了重大作用，在數字制造技術快速應用的大背景下，企業機械制造產業發展實現了全球規模化擴大，在利用網絡平臺發布信息、追求實現網絡開拓過程中調整市場技術內容，營造了良好的數字制造環境。

在產品開發階段，它專門設計規劃形成虛擬數字平臺，通過平臺技術性模擬產品生產與處理過程，全面測試模擬內容，科學檢驗產品性能，凸顯其市場適應性[6]。

3.2 全球化

在全球化發展趨勢下，機械設計制造技術在刺激市場競爭的過程中構建了全球化技術體系，確保計算機網絡與通信技術內容實現全面自由化開發、應用。

目前，國內許多機械設計制造企業已經深度研發新技術，尋求基于世界范疇內的技術應用發展優化，體現了全球化技術發展趨勢，保證諸多機械自動化技術的集成應用都能融入系統工程理論與信息技術指導應用中，不斷優化企業生產過程，基于合理化、組織化過程修復，確保機械制造企業多種技術內容滿足機械設計制造生產要求，建立靈活性的生產技術機制[7]。

3.3 虛擬化

機械設計制造技術的虛擬化發展是行業大勢所趨，目前比較經典的虛擬化技術就包括了人工智能AI技術、電信通信技術以及計算機虛擬技術。三種技術均已傳統虛擬模擬技術作為主要核心，在無限模擬實際工作條件過程中預測實際生產過程中可能發生的各種技術性問題，建立虛擬技術研究體系，結合機械加工與制造領域應用合理預測生產階段各項問題，提出多點機械設計制造技術問題，最大限度規避故障問題發生，減少人為因素干擾影響[8]。

4 結語

綜上所述，機械自動化技術在機械設計制造領域中的應用是相當廣泛且深入的，它在某種程度上提高了機械制造技術的整體水平，降低了生產成本，為促進機械設計制造領域的全面發展創造了更多空間與契機。

參考文獻

[1] 黎嘉殷.新形勢下自動化技術在機械設計制造中的應用研究[J].內燃機與配件，2019（12）：218-219.

[2] 惠驍晨.探索新形勢下自動化技術在機械設計制造中的應用[J].內燃機與配件，2019（8）：205-206.

[3] 趙浩鈞.新形勢下自動化技術在機械設計制造中的應用研究[J].祖國，2019（4）：145.

[4] 陳旭鑫，鄭邵情，張偉，等.論新時期下的機械設計制造與自動化技術[J].科學與財富，2019（30）：31.

[5] 鄒士龍.機械設計制造及其自動化的設計原則與意義[J].新商務周刊，2019（13）：231.

[6] 許崇智.關于新時期機械設計制造及其自動化專業特點分析[J].科技創新導報，2019，16（27）：93，95.

[7] 魏強.探討機械設計制造及自動化優勢與發展前景[J].神州，2019（28）：245.

[8] 葉湘瀾.計算機技術在機械設計制造及其自動化中的實踐應用分析[J].數碼設計（下），2019（9）：2.