自動化技術在機械設計制造中的應用探討

于守澎

（哈爾濱北方機電設備安裝工程有限公司，哈爾濱 150000）

自動化技術在機械設計制造中的應用探討

于守澎

（哈爾濱北方機電設備安裝工程有限公司，哈爾濱 150000）

通過對機械行業(yè)自動化技術應用背景的分析，列舉自動化技術在機械設計制造流程中的應用，具體說明了自動化技術提高機械設計制造水平的具體操作方式，以期有效降低生產成本，提高生產效率，加強機械產品的綜合競爭力，為企業(yè)在復雜嚴峻的市場競爭中爭得一席之地。

自動化技術；機械設計制造；應用

1 機械設計制造的自動化應用背景

1.1 我國機械設計制造業(yè)的行業(yè)現狀

進入21世紀以來，機械設計制造行業(yè)的生產模式發(fā)生了較大的變化，傳統(tǒng)的以開發(fā)簡單機械結構為主、以固定生產組織和固定工作流程為特點的生產方式變得缺乏競爭力，已不再適用。而以自動化技術為代表的現代化技術開始逐漸在機械設計制造行業(yè)中得到應用，這是個性化、即時化和多樣化的現代市場需求決定的。近年來，我國在全國范圍內開展了大規(guī)模關于機械自動化設計制造技術的研究和應用，但相比發(fā)達國家，我國的機械自動化設計制造技術還存在著許多方面的差距，主要體現在產品結構、生產投入與智能化程度方面。

1.2 自動化技術在機械設計制造中的應用意義

不同的行業(yè)中，關于自動化技術有著不同的定義。在機械行業(yè)中，自動化技術主要是指微機、機床等機器設備在無人或少人工干預的情況下，自動按照生產需求和預先的程序設計來完成生產工作的技術。這樣的新型生產模式，不僅打破了傳統(tǒng)機械設計制造流程中繁雜的勞動量，還有效提高了生產效率和生產質量，降低機械行業(yè)的人工成本。現代的自動化技術在機械設計制造行業(yè)的應用較為廣泛，已覆蓋到設計、制造、裝備、檢測、運輸等多個領域，是現代化機械設計制造企業(yè)所必須應用的一項技術。

2 機械設計制造的自動化應用例舉

2.1 計算機綜合制造系統(tǒng)的應用

計算機綜合制造系統(tǒng)，也稱作集成制造系統(tǒng)。在計算機綜合制造技術提出之前，機械設計制造的周期中已出現多項計算機輔助技術，包括計算機輔助設計制造、工藝規(guī)劃、測試、質量控制等。而這些單獨的計算機輔助技術雖然在每一項工作上具有優(yōu)化相關成本的意義，但由于其各自為戰(zhàn)，在縮短時間和人工成本、提高生產效率和機械產品的綜合競爭力方面的效應不夠突出。而計算機綜合制造技術將各個單項輔助技術流程有效結合，建立統(tǒng)一的數據模型和信息分享平臺，保證各個單項工作的有機協(xié)調，從全局化的高度提高機械產品的生產效率。在技術構成上，計算機綜合制造技術包括了以電子信息、先進材料以及現代化管理理論為基礎的先進制造技術，其強調以計算機、傳感器、新型自動化和管理理論的應用，來控制生產的物質、信息、能量的集成和協(xié)調，是提高勞動生產率的有效手段，包括數控技術、計算機輔助設計制造技術以及特種加工技術等。并行工程是對產品設計制造流程的系統(tǒng)集成化的具體體現，并行工程要求產品的策劃開發(fā)人員從生產需求的全局出發(fā)，在設計制造初期對整個產品的生命周期加以考慮，以最大限度地縮減機械產品的研發(fā)制造時間，同時減少重復設計、維護等不必要的生產資源浪費。

2.2 柔性自動化生產技術的應用

柔性自動化生產技術是由英國率先提出的機械自動化系統(tǒng)基本概念，它以產品的生產信息為基礎，綜合協(xié)調物料儲運系統(tǒng)和數字加工技術設備，達到適應不同的生產和加工對象的目的。柔性自動化生產技術的產生和應用得益于成組技術的形成，成組技術是指按照根據加工需求對加工對象進行排列成組，以便于選擇相應的加工設備與儲運系統(tǒng)，并可以及時地根據市場需求進行調整。柔性自動化生產技術的信息控制結構按照由分到總的金字塔控制模型，以住計算機作為信息的控制中心，用來在生產過程中監(jiān)測和管理生產數據，動態(tài)調節(jié)生產計劃。其次是負責組群生產控制的計算機，負責把最底層計算機的生產狀況向上一層信息中心進行傳遞。最底層是負責底層工藝設備接口的計算機，對各個生產接口的生產狀況進行信息收集監(jiān)測，并根據上層指令對生產行為進行實時調整。柔性自動化儲運系統(tǒng)包括對毛坯工件、加工工具和加工廢料等生產物料進行儲存和運輸，其操作過程主要通過信息系統(tǒng)進行控制，由前端工業(yè)機器人進行操作。柔性自動化技術的加工設備從數控機床到集成化的加工中心等，為了提高生產效率，常常采用可以更換主軸箱的加工中心。

2.3 自動檢測技術在機械制造中的應用

自動檢測技術是自動化技術的重要組成部分，是在傳統(tǒng)的儀器、傳感器使用的基礎上發(fā)展而來的。機械制造的過程中，自動檢測技術不需要過多的人工干預即可進行，是降低產品不合格率、提高產品質量的有效方式。自動檢測系統(tǒng)由傳感器、信號調節(jié)、數據處理和結果輸出等四個環(huán)節(jié)組成，大都含有微型計算機等先進的信息處理系統(tǒng)，提高檢測的可靠性。

3 結語

雖然傳統(tǒng)制造業(yè)轉型是一個漫長的過程，涉及方方面面的改革與創(chuàng)新，但以先進計算機信息技術和制造技術為基礎的自動化技術，無疑是一個理想而必要的突破口。只有機械設計制造企業(yè)有效利用自動化技術提高產品的研發(fā)、設計和制造效率，才能有效降低生產成本，提高生產效率，加強機械產品的綜合競爭力，為企業(yè)在復雜嚴峻的市場競爭中爭得一席之地。

［1］董廣宇.芻議自動化技術在機械設計制造中的應用［J］.電子技術與軟件工程，2015，（17）：287.

［2］尹有華，荊華，蔡興轉.淺談自動化技術在機械設計制造中的應用［J］.黑龍江科技信息，2015，（17）：90-91.

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1674-8646（2016）01-0038-02

2015-11-10