萬(wàn)木春

摘 要 近年來(lái)，在科學(xué)技術(shù)水平不斷提高的推動(dòng)下，各類(lèi)技術(shù)獲得了長(zhǎng)足發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)便是其中之一，它以自身所具備的諸多特點(diǎn)，在多個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。就傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)而言，其工作效率不高，并且經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)重復(fù)設(shè)計(jì)的問(wèn)題，由此造成了設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)、資源浪費(fèi)等問(wèn)題。為有效解決這一問(wèn)題，可將自動(dòng)化技術(shù)引入到機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中?；诖它c(diǎn)，本文首先簡(jiǎn)要闡述了自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的重要作用，在此基礎(chǔ)上對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)中自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行論述。期望通過(guò)本文的研究能夠?qū)C(jī)械設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量的提升有所幫助。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計(jì) 自動(dòng)化技術(shù) 效率 質(zhì)量

1 自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的重要作用

1.1 有利于工作質(zhì)量的提升

與傳統(tǒng)技術(shù)相比，自動(dòng)化技術(shù)具備良好的精準(zhǔn)性、高效性和優(yōu)越性，將起運(yùn)用到機(jī)械設(shè)計(jì)中，有利于提高制造設(shè)計(jì)效率和質(zhì)量。自動(dòng)化技術(shù)可進(jìn)一步量化生產(chǎn)指標(biāo)，使生產(chǎn)活動(dòng)得以有效控制，有利于縮小同層次產(chǎn)品的參數(shù)誤差。同時(shí)，自動(dòng)化技術(shù)為大批量機(jī)械生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)，能夠進(jìn)一步明確生產(chǎn)流程，加強(qiáng)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，提高生產(chǎn)效率。

1.2 有助于產(chǎn)品可靠性的提高

自動(dòng)化技術(shù)能夠有效把控機(jī)械制造的各個(gè)環(huán)節(jié)，實(shí)時(shí)檢測(cè)各項(xiàng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，及時(shí)警示錯(cuò)誤數(shù)據(jù)，有利于增強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性。自動(dòng)化技術(shù)可實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械參數(shù)運(yùn)行指標(biāo)的實(shí)時(shí)監(jiān)控，作出準(zhǔn)確的生產(chǎn)預(yù)測(cè)，一旦出現(xiàn)制造參數(shù)超出預(yù)設(shè)范圍的情況，則可立即給予故障警示。此外，自動(dòng)化技術(shù)可替代大量人工操作，簡(jiǎn)化人工操作步驟，減少因人為操作不當(dāng)而引發(fā)的安全生產(chǎn)事故。

1.3 能使資源得到最大限度的利用

在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)可實(shí)現(xiàn)資源的高效利用，降低機(jī)械設(shè)備對(duì)能源的消耗。自動(dòng)化技術(shù)有利于促使機(jī)械設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)精細(xì)化，通過(guò)選用高新材料，降低機(jī)械制造成本。同時(shí)，在機(jī)械生產(chǎn)中，自動(dòng)化技術(shù)能夠有效利用殘料，加強(qiáng)原材料數(shù)量、尺寸控制，使機(jī)械設(shè)備制造實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)。

1.4 可以使機(jī)械的使用性能得到改善

自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可實(shí)時(shí)監(jiān)控機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)，為改善機(jī)械使用性能提供重要參考。具體表現(xiàn)為：自動(dòng)化技術(shù)能夠整合和分析機(jī)械運(yùn)行維護(hù)狀態(tài)的數(shù)據(jù)，以便制定合理的機(jī)械運(yùn)維計(jì)劃；自動(dòng)化技術(shù)能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中的異常情況，為及時(shí)排除故障隱患提供依據(jù)；自動(dòng)化技術(shù)可使機(jī)械故障處理具備可比性，為判斷故障，解決問(wèn)題提供參考。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)中自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用

在機(jī)械設(shè)計(jì)中，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用具體體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面上：

2.1 集成系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

這里的集成系統(tǒng)又被稱之為計(jì)算機(jī)綜合設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)，它在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用能夠使產(chǎn)品的研發(fā)周期大幅度縮短，還能有效減少重復(fù)設(shè)計(jì)造成的資源浪費(fèi)。在該系統(tǒng)出現(xiàn)之前，機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中也應(yīng)用了多項(xiàng)計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，其中較具代表性的有工藝規(guī)劃技術(shù)、測(cè)試技術(shù)、輔助設(shè)計(jì)工具、質(zhì)控軟件等等。雖然這些計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)都能使機(jī)械設(shè)計(jì)的成本有所降低，但由于它們彼此之間相互獨(dú)立，沒(méi)有形成統(tǒng)一，從而使得在縮短設(shè)計(jì)周期、降低人工成本、提高工作效率和機(jī)械使用性能等方面的效應(yīng)不夠突出。集成系統(tǒng)的出現(xiàn)將這些獨(dú)立的輔助技術(shù)結(jié)合到一起，構(gòu)建起了一個(gè)完整、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型和信息共享平臺(tái)，確保了單個(gè)技術(shù)之間的協(xié)調(diào)性，從全局的角度提升了機(jī)械設(shè)計(jì)效率。該系統(tǒng)以電子信息和先進(jìn)的管理理論為基礎(chǔ)，通過(guò)計(jì)算機(jī)、傳感器、自動(dòng)化等技術(shù)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中的物質(zhì)、信息、參量等進(jìn)行集成和協(xié)調(diào)，大幅度提升了工作效率。集成系統(tǒng)歸屬于并行工程的范疇，它是機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程系統(tǒng)集成化的體現(xiàn)，其要求產(chǎn)品的研發(fā)人員從生產(chǎn)需求的角度出發(fā)，并在設(shè)計(jì)時(shí)考慮產(chǎn)品的全壽命周期，從而最大限度地縮短設(shè)計(jì)時(shí)間，減少資源浪費(fèi)。

2.2 自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

自動(dòng)化技術(shù)作為一門(mén)綜合性技術(shù)，其中涵蓋的內(nèi)容既多且廣，自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)便是其中較具代表性的一類(lèi)，也是自動(dòng)化技術(shù)重要的組成部分之一，該技術(shù)的基礎(chǔ)是傳統(tǒng)儀器設(shè)備和傳感器。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，確保產(chǎn)品的合格率以及提高產(chǎn)品質(zhì)量是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，借助自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)可以使上述環(huán)節(jié)在少人干預(yù)的條件下進(jìn)行。以自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)為核心開(kāi)發(fā)出來(lái)的自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，主要是由以下幾個(gè)部分組成：傳感器、信號(hào)調(diào)節(jié)模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、結(jié)果輸出模塊，同時(shí)，系統(tǒng)中還含有智能芯片，這使信息的處理效率獲得了顯著提升，進(jìn)一步增強(qiáng)了檢測(cè)的可靠性。

2.3 柔性自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的運(yùn)用

柔性自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)是以產(chǎn)品生產(chǎn)信息為基礎(chǔ)，對(duì)物料儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)、數(shù)字加工技術(shù)設(shè)備進(jìn)行綜合協(xié)調(diào)，以達(dá)到控制生產(chǎn)對(duì)象的目的。該自動(dòng)化技術(shù)采用由分到總的金字塔控制模型，將計(jì)算機(jī)作為信息控制中心，及時(shí)獲取生產(chǎn)數(shù)據(jù)，對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃作出動(dòng)態(tài)調(diào)整。計(jì)算機(jī)控制中心還要負(fù)責(zé)將最底層的生產(chǎn)狀況傳遞到上一層信息中心，由上一層信息中心下達(dá)指令，調(diào)整生產(chǎn)行為。此外，柔性自動(dòng)化儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)是自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)的重要組成部分，能夠做到對(duì)毛坯工件、加工工具以及廢料的智能化儲(chǔ)運(yùn)，由前端工業(yè)機(jī)器人完成各項(xiàng)操作，提高生產(chǎn)效率。

4 結(jié)論

綜上所述，在機(jī)械設(shè)計(jì)中引入自動(dòng)化技術(shù)不僅可以促進(jìn)機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新，提高機(jī)械產(chǎn)品性能，而且還能夠滿足市場(chǎng)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的多樣化需求，提高機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)效率。在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)如此激烈的今天，應(yīng)當(dāng)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用予以足夠的重視，這對(duì)于推動(dòng)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

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作者單位

武漢科技大學(xué) 湖北省武漢市 430080