機械設計制造及其自動化的應用研究

張建橋

摘要：近年來，經濟的發(fā)展，促進我國科技水平的提升?，F階段，隨著高新科學技術的不斷發(fā)展和進步，機械制造行業(yè)也邁上了一個新的臺階。在未來，對于機械設計制造水平的要求只能越來越高，這就要求機械設計制造必須跟上時代的步伐，不斷提高其技術水平，并加大對自動化技術的應用，為機械制造業(yè)的發(fā)展提供堅實的技術力量。本文就機械設計制造及其自動化的應用展開探討。

關鍵詞：機械設計;制造;自動化;應用

引言

在機械設計制造的初始階段，自動化是指使用機器替代手工的工作方式，但是隨著科學技術不斷進步，機械設計制造與自動化已經不再是傳統(tǒng)認知中的簡單充分機械作業(yè)。而后借助于計算機技術，實現自動化生產，且已經在現代社會生產行業(yè)之中占據重要地位。

1機械設計制造與自動化的優(yōu)勢分析

（1）優(yōu)化生產效率。通過機械設計制造的自動化，將可以提高生產精度，極大程度上提升生產效率。信息化的應用更加能夠令產品質量獲得提升。仿真機似乎則可以幫助機械自動化進行更多設備實驗，這樣就能夠有效避免出現生產風險，降低誤差率。借助于計算機也可以針對產品設計進行控制，豐富產品類型。（2）降低安全風險。傳統(tǒng)機械設備生產過程中經常會伴隨產生安全隱患或者故障問題，這些對設備的常規(guī)運行造成了嚴重阻礙。借助于自動化系統(tǒng)則能夠針對生產機械設備給予充分的實時監(jiān)控。因而可以從根本上解決問題，并能夠針對故障點進行排查和預測。機械自動化對實際生產可以確保降低安全風險。降低設備損耗，從而降低實際生產階段出現的事故率。

2國內發(fā)展現狀

當前，國內機械設計制造及自動化技術正穩(wěn)步發(fā)展，越來越多的企業(yè)開始重視并紛紛設立研發(fā)部門，參與新技術的開發(fā)及運用。但是環(huán)顧世界，與發(fā)達國家之間，我國技術仍存在不小距離，機械設計制造及其自動化技術水平還相對比較落后，最主要的體現就是缺乏以控制系統(tǒng)為代表的核心技術，創(chuàng)新能力弱、產品檔次低，缺乏技術含量，中低檔產品占到90%。在許多發(fā)達國家，機械設計制造及自動化技術已涉及多個領域，如信息化技術、納米技術，激光整合技術等，而我國在這一點上，仍舊有待提高。盡管我國大部分傳統(tǒng)企業(yè)已經開始轉變發(fā)展理念，引進自動化技術，開展轉型升級改造，但是效果不盡理想，很少有公司能夠實現自動化，受成本制約，在經濟市場環(huán)境中失去競爭力甚至導致一些企業(yè)破產，由此可見，研發(fā)和普及成本低、適用范圍廣的自動化技術是十分必要的。

3機械設計制造自動化的技術應用分析

3.1信息自動化

計算機技術的應用范圍不斷擴大，在內容上其也能夠更多技術之間產生交集。在機械設計階段工藝流程技術以及輔助設計方面都可以通過與計算機結合，并完成自動化應用。產品設計環(huán)節(jié)，利用計算機可以進行輔助設計，并可以極大程度上優(yōu)化工作效率。利用計算機，可以實現企業(yè)信息自動化升級，對產品所有環(huán)節(jié)的工藝進行優(yōu)化。

3.2生產自動化

智能化的生產過程是機械制造和自動化高效率使用的基本標準。企業(yè)生產的自動化不僅可以提高生產效率，還可以減少人力資源的使用，減少勞動力降低生產成本。自動化技術的廣泛應用，不僅可以提高生產效率，還能保證產品質量。在生產過程中也大大降低了安全事故發(fā)生的概率，使員工們的安全也有了保障，增強了整個制造行業(yè)的安全性。但是從總體上看，我國機械設計制造和自動化技術還存在很多問題和不足。比如，我國的機械設計和自動化技術智能化不夠完善，自動化技術運用得不夠廣泛。所以我們要不斷地實現技術創(chuàng)新，提高技術水平，才能更好地促進機械設計和生化技術的全面發(fā)展。此外，要不斷提高行業(yè)的自主研發(fā)水平和能力，實現生產過程中的自主化水平，增強獨立性，提高產品質量，帶來更多的生產和經濟效益。

3.3檢測自動化

科技進步對實現材料創(chuàng)新方面同樣具有重要意義，新技術、新工藝、新材料的使用能夠極大程度上結合成本。此類材料的使用當然也存在一定問題。假設，普通機械設計以及制造工藝中未對新材料檢驗相關技術進行更新，采取傳統(tǒng)工藝方法無法針對新材料實施檢驗，則可能造成產品質量與性能受到影響。結合此類情況，需要采用激光技術、計算機智能化技術手段，針對新材料等進行科學檢驗，目的是為了節(jié)約時間成本，提升檢測準確性。

4機械設計制造自動化的未來發(fā)展趨勢

4.1智能化發(fā)展

根據當前世界各國的研究方向和，機械設計制造及其自動化技術融入互聯網技術和智能制造技術已成為未來的發(fā)展趨勢。而且，智能化也非常有利于制造業(yè)的快速發(fā)展，此外，它具有分析和判斷的能力，可以提高產品制造的精度，大大減少人力，也有助于提高生產效率。對于自動化技術的智能，在某種程度上，它相當于人工智能系統(tǒng)，具體來說，就是通過一些高科技儀器、相關的分析和處理軟件來實現智能化應用，并且可以有效地提高智能應用效果，這在自動化技術的應用中起著重要作用，可以使自動化技術的應用更加理想。運用先進信息化技術，建設智能工廠，實現生產過程全自動化，使管理者更好、更直觀、更簡單的管理和查看加工現場，實時了解車間人、機、料、法等相關情況，結合大數據技術，提升價值鏈高端環(huán)節(jié)并實現傳統(tǒng)企業(yè)的轉型。

4.2網絡化

科學技術的發(fā)展帶動計算機技術的進步，并使計算機技術得以大范圍應用，從而促進了工作效率得到大力提高。而在機械制造行業(yè)中加入互聯網技術并使二者相互結合，對于機電一體化的實現也有著重要意義。互聯網技術的應用可對機械制造業(yè)的生產過程進行綜合管控，并充分利用監(jiān)視技術，全方位監(jiān)管生產的全部程序，及時發(fā)現問題并合理解決，保證生產在安全、穩(wěn)定的前提下持續(xù)進行。

4.3虛擬化

傳統(tǒng)的機械設計的設計圖紙大都是人工手繪的，如果涉及方案出現一些問題，就需要對設計圖紙進行修改。設計圖紙是用來反映機械產品的特點，而機械設計制造圖紙的反復修改，設計師要花費大量的人力、物力，這樣設計師的成本投入較高，同時生產效率也會相對較低，通過人工手繪設計圖紙這樣的機械設計方式已經很難適應市場的激烈競爭。目前，虛擬化圖紙是機械設計制造的重要發(fā)展方向，設計制造首先可以采用互聯網技術將產品的樣品、生產的過程等方面通過計算機呈現出來，如果出現什么問題，可以在根據原有的計算機數據進行修改，直到達到預計的設計目標為止。通過虛擬化設計和生產的過程，能夠節(jié)約設計和生產的成本，減少在設計和生產中的重復性工作，提高設計和生產效率，改進企業(yè)生產的效益。

4.4綠色化

工業(yè)化生產對國民經濟穩(wěn)固增長的作用不可小覷，但是，隨著當今社會人民生活水平越來越高，其副作用也日漸明顯，特別是對生態(tài)環(huán)境造成的惡劣影響。而生態(tài)環(huán)境的惡化已經逐漸威脅到人們的日常生活，時刻損害著人們的身體健康。為了更好的解決這個問題，國內出臺了許多關于綠色生產，節(jié)能減排的政策。對于這種情況，工業(yè)企業(yè)應嚴格遵守國家的法律法規(guī)，將環(huán)境保護理念貫徹于生產過程中。將來，綠色環(huán)保這一目標也會在機械制造自動化中得以實現，對機械設備生產及制造過程中所產生的對環(huán)境有害的物質應及時處理，以保護生態(tài)環(huán)境。

結語

機械設計制造及其自動化技術是中國工業(yè)發(fā)展和國民經濟發(fā)展的重要組成部分，加快機械設計制造及其自動化技術的發(fā)展，并且把握智能化、虛擬化、網絡化、以及綠色發(fā)展方向，充分利用改革開放的有利政策環(huán)境，在先進科學技術的支持下，實現傳統(tǒng)制造企業(yè)的轉型升級，在不斷完善和進步的過程中，將促進國民經濟又好又快發(fā)展，創(chuàng)造更大的社會價值。

參考文獻：

[1] 董誠.機械設計制造及其自動化的設計原則及發(fā)展趨勢[J].內燃機與配件，2018（23）：184-185.

[2] 姜毓依儂.淺談機械設計制造及其自動化的特點與優(yōu)勢及發(fā)展趨勢[J].南方農機，2017，49（23）：198.

（作者單位：天津容大機電科技有限公司）