淺論提高機械設計制造及其自動化的有效途徑

王培利

山東勞動職業技術學院 山東省濟南市 250022

1 引言

近些年來，各大企業為了提高產品質量和生產效率，積極引進和使用先進的機械設計制造及其化技術，使生產過程得到進一步優化，降低工作人員的工作強度，有效保證企業的效益。然而，企業在應用這一技術的過程中，還面臨許多問題。企業要結合實際情況，對現有的技術進行優化，進一步提高機械設計制造水平，使自動化技術在生產過程中發揮出更大的作用。

2 機械設計制造及其自動化的優勢

2.1 降低安全隱患

隨著我國工業生產水平日益提升，產品的生產環境越發復雜，各個生產環節彼此緊密相連，若某一環節出現問題，就可能會產生牽一發而身的后果。因此，企業在生產的過程中，要將安全放在首位，才能真正提高企業的效益。由于企業在生產中需要大量的設備，而且要由專業的人員負責操作設備，才能保證設備正常運行，由此會產生較高的用人成本。企業引進機械設計制造及其自動化技術以后，就可不必依靠大量的工作人員，該技術可以完成許多人工無法操作的內容，也可完成更多重復性工作，既能提高工作效率和生產的安全性，又可降低用人成本。

近些年來，機械制造及其自動化技術水平正不斷提升，與之相關的技術體系越發完善，將這一技術與生產相結合，不僅可以優化生產過程，對細節進行精準把控，還能大幅度提高生產效率。同時，企業引進這一技術以后，還能及時發現在生程中出現的全隱患，便于人員及時對設備進行維修，確保設備正常運轉。

2.2 節能環保

各大企業在開展工藝生產時，需對資源進行有效開發和利用，然后生產出質量過硬的產品，更好的滿足人們的需求。在這一過程中，企業經常會利用大量的自然資源，而且存在過度使用的情況，導致許多珍貴的資源被消耗，不僅影響生態系統的平衡，還對生態環境造成嚴重的污染。若企業繼續使用常規的方法，就會對環境造成持續破壞，還要面對日益嚴重的資源短缺問題，會增加企業的生產成本。若企業引進先進的自動化控制技術，不僅可以確保資源得到合理配置，還能減少不必要的能源消耗。同時，人們對機械設計制造和環保元素的融合越來越重視，將先進的環保理念融入到產品設計與制造之中，不僅可以對能耗和物料浪費問題予以解決，還能對工藝參數進行精準分析，降低在生產過程中產生的廢棄物。部分企業會引進具有過濾裝置的生產設備，當設備正式排出廢物之前，就可利用過濾系統對廢物進行過濾，然后予以排放，從而實現對環境的保護。

2.3 提高企業的效益

近些年來，企業正面臨越發激烈的競爭，企業若要在市場中占據一席之地，就要提高生產水平和生產效益。同時，企業要對傳統的機械設計制造模式進行優化，積極引進先進的自動化生產技術，減少對人工支出，這樣不僅可以提高生產的質量和精準度，還能提高生產自動化與智能化水平。在機械制造及其自動化技術中包含先進的計算機網絡技術，工作人員只需操作專門的計算機系統即可對生產過程進行智能化監督與控制。比如，將生產設備與PLC系統相結合，可實現對生產過程的集中化控制，這樣不僅可以節省時間，還能降低生產費用，避免投入更多人力，有效提高企業的市場競爭力，使企業擁有更大的利潤空間。

3 機械設計制造及其自動化發展現狀

目前，我國機械設計制造及其自動化技術的發展速度非?？?，但與其他達國家相比，我國的制造技術很有待進一步提升。比如，工作人員在開展機械設計時雖然能夠熟練利用CAD等相關軟件對產品進行精心設計，但在實際設計中還存在許多問題，從而影響機械自動化技術水平的提升。此外，盡管我國企業積極引進柔性制造系統、多軸聯動機床等先進的設備，但與之相關的自動化系統技術含量并不高。另外，部分企業的管理理念比較傳統，并未充分意識到引進機械設計制造及自動化技術的必要性，導致企業的生產水平和生產效益很難得到提升。

4 機械設計制造及其自動化技術的完善路徑

4.1 以節能降耗為導向，降低生產與制造成本

4.1.1 開展節能生產，降低能源消耗

機械設計制造行業涉及的技術和產品類型眾多，對企業的要求比較高。企業若要在激烈的市場競爭中占據一席之地，就要不斷優化生產與制造流程，減少對能源和材料造成的浪費。在傳統的生產制造模式中，工作人員不僅要面對復雜的操作流程，還會在生產過程中消耗大量的能源和材料，同時，工作人員面臨的工作強度比較高，并不能完全保證產品質量。隨著機械制造行業的蓬勃發展，我國對機械制造行業提出的要求也不斷提升。企業在開展生產和制造時，除了要嚴格保障產品質量之外，還要進一步優化制造流程，加強對環境的保護，確保各項資源得到充分利用。由于機械制造所產生的能耗比較高，因此，企業要意識到這一點，積極響應國家所提出的號召，在生產中融入節能環保理念，進一步降低對能源形成的消耗。

（1）加強對資源的有效利用。在機械制造行業中，許多企業會通過批量生產的方式實現對產品的制造，在這一過程中會消耗大量的原材料。為了改變現狀，減少對原材料造成的浪費，企業要對原材料進行科學規劃與分類，確定可以回收和循環利用的材料，進一步提高材料的利用率。在使用材料的過程中，企業要結合產品的類型，優先選擇可以循環使用的材料，這樣不僅能夠降低企業的采購成本，還能減少對廢棄物的排放，進一步減少對環境造成的污染。（2）對污水進行有效的處理。在傳統的生產模式中，部分企業只為提高自身效益，卻并未考慮到環境的保護，直接將生產的廢棄物排放到周邊環境之中，這就對本地的水資源和土壤造成嚴重的污染。比如，企業在生產過程中會產生大量的廢水，在這些水中包含許多重金屬，如果不能對污水進行合理處理，而是直接將其排放到自然環境之中，不僅會對本地的環境造成嚴重威脅，還會影響本地居民的身心健康。為了解決這一問題，企業要積極引進先進的自動化技術，對污水進行有效的處理。一方面，企業要及時將可以回收的水資源納入到循環系統之中，并對其進行合理處理，確保污水達標，就可對其進行再度利用；若污水無法得到有效回收，就要對其進行清潔處理。另一方面，在正式排放污水和廢棄物之前。要提前對其成分進行檢測，然后選擇恰當的處理方式，明確排放地點，確定其符合排放標準后，方可予以排放。隨著時間的不斷推移，在市場中涌現出許多污水處理新技術和新工藝，企業可結合實際情況，選擇相應的技術和系統。對常規污水進行處理時，企業只需采用先進的智能化制造系統，即可對污水進行自動化檢測和處理；對特殊的污水進行處理時，系統會提前發出警報，提醒工作人員及時對污水的成分進行檢測，檢測完畢后，就要選擇合適的處理方式對污水行清潔處理，使其達到排放標準。工作人員可將這一部分的污水處理方案納入到智能化系統之中，為后續的處理工作提供參考依據。

4.1.2 開展清潔生產

各大機械制造企業在引進先進的自動化技術以后，不僅可以進一步優化生產與制造流程，還能減輕生產壓力，同時還有更多時間加強對清潔生產的研究，加強與之相關的技術引進和開發，減少對能源造成的消耗，實現對環境的保護。（1）選擇合適的清潔能源，滿足生產需求。隨著機械設計制造及其自動化技術水平不斷提升，企業在引進這一技術開展清潔生產時，除了要進一步提高生產效率之外，還要合理選擇清潔能源，從而達到清潔生產的目的。（2）對生產制造流程進行優化。由于人們對機械制造產品的要求越來越高，因此，企業會根據消費者的需求與產品現狀，適當增加產品的制造流程，導致產品的生產過程越來越復雜，同時會產生大量的廢棄物和污水。雖然企業引進自動化技術以后可以有效提高生產效率，但卻并未實現造流程的優化，因此，在新的時期，企業要加強對機械設計制造及其自動化技術的研究與開發，充分融入清潔生產的理念，進一步精簡制造流程，減少各種廢棄物的排放。（3）企業要聘請專業的人員負責開展機械設計，明確設計方案，對每一個細節進行合理把關和控制，全面提高設計質量，達到清潔生產的目的。

4.2 融入數字化機械設計

4.2.1 通過數字化機械設計實現信息共享

由于機械設計制造過程極其復雜，操作環節眾多，涉及部門和人員數量較多，需要各部門高度配合，因此，在生產過程中，企業要高度重視信息的傳輸與共享。在傳統的生產模式中，部門與部門之間的溝通效率比較低，而且無法保證信息在第一時間得到傳遞，因此，無法保證信息質量，更會影響機械設計制造工作的開展。企業引進數字化機械設計形式以后，就可確保各項數據和信息得到進一步共享。（1）采用自動化技術可隨時對生產過程進行監督和控制，也可對關鍵信息予以捕捉，然后將信息上傳到固定的平臺之上，工作人員就可在平臺中了解信息，對生產過程有更加審深入的了解。通過這種方式不僅可以確保信息在第一時間得到傳播和共享，還精簡了信息溝通環節，有效提高溝通效率。（2）盡管自動化技術越來越成熟，但在實際應用這一技術時卻并不能保證所有信息得到準確的捕捉和識別，就要發揮出工作人員的作用。工作人員和對信息進行手動更新，然后及時在平臺中對信息進行標注，便于其他部門人員隨時查閱信息。

4.2.2 通過數字化機械設計對信息進行歸納和整理

企業應用數字化機械設計形式時，一方面可以優化生產制造流程，另一方面可對生產過程中所產生的海量信息進行全面的歸納和整理，減少由于人工操作所產生的失誤，有效提高數據的準確性。工作人員只需在專業的智能化操作系統中錄入指令，即可通過系統對數據和信息進行收集。收集完畢后，相關部門可在第一時間接收信息。

4.3 采用電子圖紙

對產品進行設計之前，設計人員通常會利用專門的設計軟件進行圖紙繪制，隨著人們對機械制造產品要求不斷提升，若設計人員繼續采用傳統的設計方式，則很難保證設計效率提升。首先，設計人員通常并不能在一張圖紙上展現產品的所有內容。這是由于機械產品結構比較復雜，涉及技術要素眾多，與之相關的設計圖紙數量較大，設計師要通過多個圖紙展現產品的細節。工作人員在查閱圖紙時會面臨許多不便，而且一旦圖紙丟失，就會影響設計效率和質量。其次，一旦涉及某一環節的修改，就會給設計人員帶來龐大的工作量。總之，正是由于傳統的產品設計存在許多不便，因此，要積極采用先進的電子圖紙，就可達到事半功倍的效果。

首先，設計師可積極采用先進的智能化設計軟件對產品進行精準繪制，這一類型的軟件很少會受到外界環境的影響，一旦出現問題，設計師可隨時對其進行修改，非常方便。其次，設計師可利用手機和電腦對圖紙進行設計，如果客戶有新的需求，需要對圖紙進行調整，設計師只需利用手機或電腦對圖紙進行更改即可，然后將修改后的圖紙在第一時間傳輸給客戶。通常，只需將電子圖紙以云存檔的方式進行存儲即可，并不會占用設備的空間。各大企業可結合自身實際情況，構建專門的平臺，對電子圖紙進行有效存儲，提高圖紙的安全性和可靠性。

5 結語

綜上所述，近些年來，機械制造及其自動化技術在我國的應用范圍日益擴大，其不僅可生產效率，還能有效提高產品的精準度，嚴格保障產品的品質，使企業的競爭力得到提升。并且，企業引進這一技術后，還可進一步優化生產流程，減少由于生產對環境所帶來的污染。因此，各大企業要積極對機械設計制造及其自動化技術展開研究，打造健全的技術體系，促進企業實現更加長遠的發展。