自动化技术在机械设计制造中的应用

    于家

    摘 要：伴随着我国科技技术的日新月异，特别是自动化技术的快速发展，自动化技术在各行各业开始展露头角，并且取得了不错的成绩。其中自动化技术的应用，提升了产品品质，降低了劳动人員的操作强度，提升了我国的机械化水平。因此文章重点就自动化技术在机械设计制造中的应用进行略述。

    关键词：机械设计制造;自动化技术;应用分析

    在我国的工业化进程中，自动化设备发挥着不容忽视的重要作用。自动化设备的应用，极大的提升了工业生产效率和产品品质，降低了人工生产成本。自动化设备日渐成为了信息时代工业高效生产的焦点之一。由此可见，机械制造业的竞争力水平直接受制于自动化技术水平。因此，对自动化技术在机械设计制造中的应用进行分析是十分必要的。

    1 概述机械自动化及组成部分

    （1）机械自动化的概述。自动化顾名思义，就是机械操作无需人工指挥，仅需要根据设定好的程序进行某项工作的操作。机械自动化和自动化技术十分类似，然而却不是同一个概念。机械自动化主要是利用机械来进行生产过程的全程操控，这和传统的方式完全不同。对于生产制造企业而言，降低生产成本和提升效率是永恒不变的主题。但是，目前在制造企业中，大量笨重的机械设备依然存在，操作流程更是十分繁琐。一般情况下，需要多名工人共同来进行一台设备的操作，生产效率低下，生产成本高昂。由此可见，机械设备最最基本的要求当属实用性。

    （2）机械自动化技术的组成。机械自动化技术较为复杂，涵盖多方面知识内容，诸如力学、数学、信息技术等多方面的知识内容。只有全面掌握各方知识要素，才能更好的进行该系统的操作。具体来说，构成该技术的内容如下：1）传感单元。这是机械自动化技术中最为基础的一部分单元，主要功能在于检测整个系统的工作过程;2）作用单元。这个单元的作用在于明确定位整个系统的能力，也是整个自动化系统之中的能量施加单位;3）程序单元。这块单元的作用在于施加指令，来有效决定整个系统的操作单元;4）控制单元。这部分的作用在于对传感单元传送过来的信息数据进行定位以及检测，同时对这部分信息数据进行传输。换言之，也是整个系统之中的后勤保障部门;5）制定单元。该部分的功能在于对传感单元传输过来的信号信息进行分析，也是整个自动化系统之中的关键单元。

    2 自动化技术在机械制造中的应用优势分析

    （1）推动机械设计制造生产效率的提升。目前，我国的整个经济发展已经步入到平稳阶段，综合国力得到显著增强，机械设计制造行业的生存发展环境也发生了较大变化，竞争态势日趋激烈。为全面提升机械制造企业的综合竞争力，企业务必采取必要措施来全面提升产品质量和生产效率，此时将自动化技术引用到机械设计制造行业中，既能实现生产的自动化和信息化，还可以做到批量化的生产，对于机械制造行业的生产效率和生产质量都有显著的提升作用。

    （2）使机械设计制造的生产成本有效降低。在机械制造行业中，在没有引入自动化技术之前，大部分的操作主要依靠人力来完成，生产成本较高，生产效率不高，生产质量更是参差不齐。自动化技术的引入，能够减少工人数量，降低人力资源浪费，切实降低企业生产成本。

    （3）便于监控。自动化技术引入到机械设计制造行业中，能够对产品的生产和运行状况进行实时的监控，并通过收集整理生产数据信息，确保机械设备处于正常的运转状态中。同时自动化技术在监控机械设备运行过程中，能够及时发现机械设备运行中存在的问题，及时进行纠正，对于故障现象能够做到早发现，早处理，从而确保机械设计产品的生产质量和生产效率。

    3 自动化技术在机械制造中的应用

    （1）集成化应用。机械自动化未来的发展方向之一当属集成技术。该技术主要是运用工程理论来全程指导信息技术，并对机构以及过程进行适当的简化，进而提升自动化的应用水平。其能够将机械制造行业中的相关要素和各项管理活动集成到一起，真正做到以人为中心的生产制造过程。类似于企业生产经营活动，若能够有效集成生产活动和经营管理活动，必然能够有效提升企业的整体生产效率。高度的集成化对于相关的技术要求和设备要求都极高。在实践中，工作人员需要深入到实地进行考察和调研，对设备的各项参数和功能指标进行详细的考察，并将原始数据进行细致准确的记录，便于后期对相关设备进行优化处理。只有全面深入实践，做好数据支撑，才能够不断提升机械行业的整体质量水平。同时，机械产品又是一个十分复杂的体系，在实践过程中，需要综合考虑到多方要素，既要把握好细节，又要考虑到整体，否则，就十分容易对设备产生不利影响。因此应该优选适宜的参数，转化各个零件以及生产过程等为对应的优化问题，并通过计算来对其进行解决。此外，还需要重点关注相关生产设备运行中涉及到的费用，并结合设备的具体使用环境，选择适宜的公式来构建相关的数学模型。并将数据和生产过程中的相关信息输入到模型中，代入进行求解，最终得到具体的优化方案。

    （2）数控技术。伴随着我国社会经济的全面发展，特别是工业水平的不断提升，机械化加工的需求量也在迅速攀升。而传统的人工操作模式效率低下，难以满足大批量的生产需求，同时产品质量也难以确保，物资和人员消耗也十分大。此时自动化技术的诞生就很好的解决了上述问题。其中数控技术则是自动化技术当中一种十分重要的技术类型。该技术主要利用计算机等相关数字代码来实现机械操作过程，具体的实践工作中，是借助电脑程序来对机械化生产予以控制，技术人员只需要科学合理设计电脑程序即可，就能够自动的开展机械操作活动，有效降低人力资源消耗。在具体操作时，技术人员需要熟知设备的各个生产环节，对相关程序进行合理设定，并随时监控设备的运行状况，确保生产活动的安全可靠运行。

    （3）虚拟技术。虚拟技术融合了人工智能技术、电子信息技术和多媒体应用技术等，其主要是借助仿真以及模拟等功能，来有效的融合各项技术到机械自动化技术中去。该技术在机械行业中的应用，主要表现在，当机械自动化设备在实际生产过程中遇到了相关问题时，通过虚拟技术，利用仿真和模拟技术来探究问题的成因，并提出相应的解决措施，方能确保生产活动的有效开展，全面提升行业的生产效率和质量。不过从目前来看，虚拟技术还处于发展阶段之中，相关技术水平还有待于进一步提升。

    （4）柔性自动化应用。伴随着整个社会的全面发展，机械制造业面临着全新的挑战。机械制造行业必须不断转变观念，结合市场发展需求和客户的实际需求，不断优化机械产品的生产和制造环节，真正做到柔性化发展。所谓柔性自动化技术，其属于一种信息控制系统、物料储运系统和数字控制加工设备共同构成的有机整体，可以根据加工对象的变化来进行自动匹配，也可以简称为FMS。换言之，柔性自动化技术是在确保柔性化生产的基础上，借助人机操作界面来不断优化和完善机械制造行业自动化信息管理系统，在相關生产过程中，开展人员干预，全面提升机械制造行业的适应能力，确保最终生产出来的产品能够符合市场需求。柔性自动化生产技术能够有效实现柔性自动化加工系统和柔性制造系统的连接，对机械制造行业的生产过程进行全面优化，全面提升机械制造行业的生产效率和产品质量。此外，柔性自动化技术还可以依据实际装配需求，对所需要的相关零件进行加工处理，做到及时生产，降低毛坯以及制品等库存量，降低流动资金占用率，降低生产周期，提升相关设备的使用效率，降低设备使用数量，降低人工操作强度，实现无人化生产，全面降低生产成本。

    综上所述，伴随着自动化和信息化技术的快速发展，自动化技术在多个行业中发挥着重要的作用。将自动化技术引入到机械设计制造行业中，能够显著提升生产效率，降低生产成本，提升生产精度，进而全面提升企业的综合经济效益。当然了，科技技术不断的发展，使得自动化技术的功能也更加的全面化，集成化、智能化、数控化和虚拟化已经成为了当前自动化技术发展的代名词，在未来，自动化技术还将得到进一步完善，必将带动机械制造行业得到更好的发展。

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