自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用

葛慧穎 南偉

摘要：隨著高科技行業(yè)的不斷出現(xiàn)與發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)在各個(gè)行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用。論文分析了自動(dòng)化技術(shù)的概念，探討了自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)中的應(yīng)用意義，研究了自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)的具體應(yīng)用，以期促進(jìn)人們對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的認(rèn)識(shí)。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化技術(shù)；機(jī)械設(shè)計(jì)制造；應(yīng)用

自動(dòng)化技術(shù)是機(jī)器或裝置在沒有人為干涉的情況下按照所規(guī)定的程序或指令自動(dòng)進(jìn)行操作的過程，并且在此過程中不需要任何人為幫助。自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造過程中，通過自動(dòng)控制系統(tǒng)的運(yùn)用，不僅減少了機(jī)械制造過程的生產(chǎn)時(shí)間，從而提高了勞動(dòng)生產(chǎn)效率，也有效的降低了人力成本費(fèi)用。同時(shí)，更為重要的是提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。

1機(jī)械設(shè)備制造及自動(dòng)化概述

機(jī)械自動(dòng)化指的是將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際機(jī)械制造中去，生產(chǎn)過程中呈現(xiàn)出自動(dòng)化和智能化的特點(diǎn)，在很大程度上提升了生產(chǎn)的安全和效率。相比于傳統(tǒng)的機(jī)械制造行業(yè)，自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行了升級(jí)，不僅加強(qiáng)了產(chǎn)品的質(zhì)量，也縮小了生產(chǎn)的成本，實(shí)現(xiàn)了對(duì)資源的優(yōu)化配置。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)取代了人力勞動(dòng)，解放了人們的雙手，發(fā)揮著人腦和人力的雙重作用。自動(dòng)化設(shè)備在一些生產(chǎn)環(huán)節(jié)上取代了人力，生產(chǎn)過程中受到的干擾因素較小，因而生產(chǎn)也變得更加快捷，更能保障產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)有著很強(qiáng)的綜合性，分為程序單元、傳感單元、控制單元等5個(gè)單元。其中，系統(tǒng)中的程序單元最為重要，對(duì)系統(tǒng)起到指揮的作用。作用單元是控制系統(tǒng)中的前期性單元部分。傳感單元檢測(cè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)狀態(tài)和對(duì)應(yīng)的系統(tǒng)參數(shù)，是自動(dòng)化控制系統(tǒng)基礎(chǔ)部分。制定單元分析傳感數(shù)據(jù)，制定出動(dòng)作信號(hào)，在系統(tǒng)中的處在核心地位?？刂茊卧芸刂茊卧贫ê蛣?dòng)作調(diào)節(jié)，對(duì)整個(gè)機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)起到保障性作用。

2自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用意義

2.1推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)效率的提升

近幾年，隨著我國(guó)綜合國(guó)力的提升，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)處于穩(wěn)步發(fā)展階段，同時(shí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)的發(fā)展環(huán)境發(fā)生了較大的變化，面對(duì)的競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，為了提升自身在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的地位，企業(yè)需要采取必要措施提高生產(chǎn)質(zhì)量和效率。

2.2使機(jī)械設(shè)計(jì)制造的生產(chǎn)成本有效降低

原有企業(yè)在生產(chǎn)過程中，大部分依靠人力完成，生產(chǎn)費(fèi)用極高，且生產(chǎn)效率和質(zhì)量參差不齊。而自動(dòng)化技術(shù)的有效應(yīng)用，不僅減少了人力資源的浪費(fèi)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了企業(yè)量化以及自動(dòng)化生產(chǎn)。雖然在機(jī)械設(shè)備的采購(gòu)過程中，存在采購(gòu)成本、安裝成本、維修成本、保養(yǎng)成本等資金投入，但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展來看，自動(dòng)化技術(shù)帶來的效益是不可忽視的[2]。

3自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的具體應(yīng)用

3.1數(shù)控技術(shù)

數(shù)控技術(shù)就是通過應(yīng)用計(jì)算機(jī)等基本數(shù)字代碼形式進(jìn)行機(jī)械操作，在實(shí)際生產(chǎn)過程中通過電腦程序來控制機(jī)械化生產(chǎn)，降低人力消耗。相關(guān)技術(shù)人員在生產(chǎn)活動(dòng)開展之前需要對(duì)電腦程序進(jìn)行設(shè)計(jì)，隨著社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域全面發(fā)展，對(duì)機(jī)械化加工需求量逐步擴(kuò)大，過去傳統(tǒng)人工操作加工方式對(duì)人力資源和物力資源實(shí)際消耗量較大，產(chǎn)品質(zhì)量安全也無法得到有效保障。在社會(huì)發(fā)展需求全面擴(kuò)大背景下，傳統(tǒng)機(jī)械加工技術(shù)不能滿足社會(huì)發(fā)展基本要求，有許多技術(shù)都被自動(dòng)化加工技術(shù)所取代。在機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用中，數(shù)控技術(shù)是技術(shù)體系中重要組成部分，在社會(huì)各個(gè)發(fā)展領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。通過計(jì)算機(jī)編碼技術(shù)對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行控制，通過技術(shù)人員人為控制相關(guān)計(jì)算機(jī)程序，機(jī)械設(shè)備便能進(jìn)行自動(dòng)加工，在生產(chǎn)過程中，技術(shù)人員通過相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠?qū)υO(shè)備完整的生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行了解，對(duì)推動(dòng)我國(guó)工業(yè)化生產(chǎn)也具有重要意義，為社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域全面發(fā)展提供相應(yīng)的技術(shù)支持。

3.2智能機(jī)械制造的應(yīng)用

下面以本人設(shè)計(jì)智能小車為例闡述智能機(jī)械制造的應(yīng)用。從如何自動(dòng)尋跡、碰撞停車、避障及放置各類零件合理性考慮，將小車車板設(shè)計(jì)成比較小巧，使小車能夠靈活運(yùn)動(dòng)；根據(jù)小車的自動(dòng)尋跡功能，在車身的前部、中路和旁邊兩側(cè)分別開有孔位或者滑槽，方便放置灰度傳感器；為了使小車更靈敏地碰撞停車，在小車的前部專門一個(gè)觸碰開關(guān)的支架，和兩個(gè)擋板，使傳感器的位置更加靠前，不受車身的干擾，從而使小車能夠及時(shí)的碰撞停車；為了保證小車能夠順利完成避障，將紅外激光傳感器安裝在車身前部合適的部位，既能避免傳感器在小車碰撞過程中發(fā)生位置改變的問題，又能將避障的精度提高一個(gè)等級(jí)；在車身后面我們打了孔位為了安裝主控板。

3.3柔性自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)

柔性自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)最早由英國(guó)提出，其也是一種自動(dòng)化的概念。在該技術(shù)中，生產(chǎn)信息是基礎(chǔ)，并配合儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)以及數(shù)字加工設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)不同加工對(duì)象的控制。將柔性自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中，主要依賴于其成組技術(shù)，也就是依據(jù)加工對(duì)象以及加工需求，對(duì)加工對(duì)象進(jìn)行成組排列，同時(shí)便于技術(shù)人員選擇合適的儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)和加工設(shè)備，并根據(jù)市場(chǎng)需求進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。該技術(shù)的信息控制呈現(xiàn)出金字塔式的模式，主計(jì)算機(jī)是信息核心，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的全面檢測(cè)，同時(shí)對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。

4自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造的發(fā)展方向

4.1智能化

智能化是機(jī)械設(shè)備自動(dòng)化生產(chǎn)發(fā)展中的一個(gè)重要的方向，也是必不可少的。智能化就是用機(jī)器對(duì)人的大腦作出模擬，進(jìn)行智能改造和升級(jí)。實(shí)際的機(jī)械設(shè)備制造過程中，智能化體現(xiàn)在設(shè)計(jì)、分析和決策等多個(gè)方面。

4.2綠色化

機(jī)械設(shè)備制造的綠色化是從環(huán)保的角度定義的，綠色化強(qiáng)調(diào)的節(jié)能、環(huán)保。機(jī)械設(shè)備制造時(shí)，從設(shè)計(jì)、制造到應(yīng)用等多個(gè)環(huán)節(jié)中，都要涉及綠色環(huán)保的理念。機(jī)械設(shè)備制造過程中，不僅要注重機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量，還要促進(jìn)設(shè)備的可持續(xù)發(fā)展性，符合人們環(huán)保的要求，因?yàn)榫G色化發(fā)展也是必然的方向。

4.3虛擬化

機(jī)械設(shè)備制造過程中，虛擬化技術(shù)也有著廣泛的應(yīng)用。虛擬化中融合了機(jī)械制造技術(shù)、信息技術(shù)和人工技術(shù)等，將生產(chǎn)從現(xiàn)實(shí)轉(zhuǎn)向虛擬。通常情況下，生產(chǎn)產(chǎn)品前要在計(jì)算機(jī)上對(duì)產(chǎn)品實(shí)施模擬，檢測(cè)產(chǎn)品能否滿足相應(yīng)的生產(chǎn)要求。

5結(jié)束語

綜上所述，目前自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)是機(jī)械制造過程中的重要組成部分，其在機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用不僅可以大大的促進(jìn)我國(guó)機(jī)械制造水平，而且還可以創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，從而使得我國(guó)機(jī)械制造業(yè)可以在全球占有更大的市場(chǎng)份額。因此，推廣自動(dòng)化技術(shù)具有十分重要的意義和作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐振山，黃維華，陳志強(qiáng).自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用探討[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2018（29）：146-147.

[2]覃鈺東.自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用分析[J].中國(guó)設(shè)備工程，2018（15）：206-207.

（作者單位：山東博特精工股份有限公司1

山推工程機(jī)械股份有限公司2）