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

田 川

(常州劉國(guó)鈞高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校 機(jī)電工程系，江蘇 常州 213025)

1 自動(dòng)化技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造的關(guān)系

機(jī)械設(shè)計(jì)制造在自動(dòng)化技術(shù)的支持下已經(jīng)發(fā)展了很長(zhǎng)時(shí)間。在實(shí)際生產(chǎn)中，自動(dòng)化技術(shù)能夠有效推動(dòng)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)效率的大幅提升，使無人或少人操作得到有效實(shí)現(xiàn)。整個(gè)設(shè)計(jì)與制造過程都可以依靠自動(dòng)化計(jì)算制造，技術(shù)人員與制造人員的介入非常少，形成了高度自動(dòng)化的設(shè)計(jì)制造體系。傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造模式在自動(dòng)化的支持下發(fā)生了全面變革，一方面人力成本大大降低，另一方面因人為因素而導(dǎo)致的設(shè)計(jì)或制造問題也將得到有效解決，生產(chǎn)效率與生產(chǎn)可靠性同步提升，制造企業(yè)的總體效益將會(huì)明顯提高。自動(dòng)化技術(shù)相較于傳統(tǒng)技術(shù)的優(yōu)越性極為明顯，能為生產(chǎn)活動(dòng)提供充分支持，進(jìn)而形成良好助力。隨著自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械行業(yè)的引入，使機(jī)械制造的最終產(chǎn)品具有了廣闊的應(yīng)用前景，推動(dòng)了智能設(shè)計(jì)與智能制造的進(jìn)一步發(fā)展。

2 將自動(dòng)化技術(shù)引入機(jī)械制造行業(yè)的價(jià)值體現(xiàn)

2.1 提高生產(chǎn)效率

傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造設(shè)備往往科技含量較低，很多操作都依賴人工完成，整體自動(dòng)化水平較差，很難滿足現(xiàn)代的機(jī)械設(shè)計(jì)與加工需求，在國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的沖擊下，傳統(tǒng)制造企業(yè)很難生存。而將自動(dòng)化技術(shù)引入機(jī)械制造行業(yè)則能夠較好地改善了這種局面，計(jì)算機(jī)可以對(duì)相關(guān)信息及指令進(jìn)行有效處理，快速協(xié)調(diào)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行加工處理，無人生產(chǎn)得以實(shí)現(xiàn)，大大降低了制造成本，同時(shí)也有助于機(jī)械的運(yùn)行與維護(hù)，總體生產(chǎn)效率得到明顯提高。

2.2 完善安全性能

傳統(tǒng)制造企業(yè)在利用機(jī)械設(shè)備開展生產(chǎn)活動(dòng)時(shí)經(jīng)常會(huì)遇到機(jī)械設(shè)備故障，特別是一些長(zhǎng)期使用的機(jī)械更容易出現(xiàn)問題，企業(yè)每年都要消耗較多時(shí)間進(jìn)行設(shè)備處理及檢修。當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，技術(shù)人員需要在較短時(shí)間內(nèi)排查故障原因并制訂方案解決故障。而自動(dòng)化技術(shù)的引入能夠幫助技術(shù)人員在最短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行智能化分析，同時(shí)在事故發(fā)生前做出預(yù)判，盡可能將故障消滅于萌芽。維護(hù)人員可以在較短時(shí)間內(nèi)利用自動(dòng)化技術(shù)完成維護(hù)工作，設(shè)備的安全性能得到顯著提升。

2.3 降低總體成本

很多機(jī)械設(shè)備在工作過程中需要較多的能源，但生產(chǎn)效率卻無法有效匹配能源消耗，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下，企業(yè)的利潤(rùn)和競(jìng)爭(zhēng)力無法得到保證。而自動(dòng)化技術(shù)的全面引入能大幅提升機(jī)械設(shè)計(jì)水平，優(yōu)化生產(chǎn)流程，使機(jī)械結(jié)構(gòu)更加合理，有效消除不必要的能源浪費(fèi)。同時(shí)，機(jī)械設(shè)備操作會(huì)變得更加簡(jiǎn)單快捷，操作人員只要利用計(jì)算機(jī)和軟件就能對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程進(jìn)行全面控制，真正實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)過程的全面自動(dòng)化，有效降低總體成本，提升機(jī)械行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力與發(fā)展?jié)摿Α?/p>

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

3.1 計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)機(jī)制能夠切實(shí)有效提升制造類企業(yè)的生產(chǎn)能力、制造精度、制造效率。自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的集成離不開計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展與支持，可通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)整個(gè)制造和生產(chǎn)流程進(jìn)行優(yōu)化。計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)與信息網(wǎng)絡(luò)的全面整合能夠有效調(diào)用各類生產(chǎn)元素，使機(jī)械制造的過程更加科學(xué)、高效，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效益、生產(chǎn)水平、產(chǎn)品質(zhì)量的全面提升。

3.2 自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)

自動(dòng)化檢測(cè)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)與用戶需求之間的高度契合，更能夠保證生產(chǎn)過程得到全面控制。自動(dòng)化技術(shù)是智能生產(chǎn)的基礎(chǔ)，企業(yè)的生產(chǎn)線數(shù)量投運(yùn)和產(chǎn)品產(chǎn)能控制都需要自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)的有效支持。以自動(dòng)化技術(shù)為基礎(chǔ)，同時(shí)融入電子、計(jì)算機(jī)、信息處理技術(shù)，建立起非常有效的自動(dòng)化生產(chǎn)線和檢測(cè)線，全面監(jiān)控設(shè)備運(yùn)行情況，自動(dòng)檢測(cè)能源與物料的消耗情況，使加工精度和加工效率得到提升，同時(shí)減少加工誤差。

3.3 柔性自動(dòng)化技術(shù)

柔性自動(dòng)化技術(shù)建立于完善的信息管理系統(tǒng)基礎(chǔ)之上，生產(chǎn)過程有必要實(shí)現(xiàn)透明化和自動(dòng)化，同時(shí)推動(dòng)可視化與精益化的實(shí)現(xiàn)，以更好地滿足市場(chǎng)需求和技術(shù)革新需要。柔性自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能夠有效減少人為因素對(duì)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程造成的干擾，能夠提升在制造過程中對(duì)于外界因素的適應(yīng)能力，最終生產(chǎn)出來的產(chǎn)品能夠更好地迎合市場(chǎng)需求，進(jìn)而為用戶提供滿意且可靠的產(chǎn)品。

4 自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的發(fā)展方向

4.1 數(shù)字化應(yīng)用

傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，人為因素占據(jù)了主導(dǎo)地位，設(shè)計(jì)與生產(chǎn)過程主要由技術(shù)人員來控制，生產(chǎn)效率與生產(chǎn)精度并不高。而在數(shù)控技術(shù)全面引入后，能夠大幅度提升制造精度和制造效率。以數(shù)字技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)和控制基礎(chǔ)為核心建立數(shù)控技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)整個(gè)設(shè)計(jì)制造過程的全自動(dòng)化操作，而企業(yè)則可以利用集成終端完成整個(gè)操作過程，技術(shù)人員只要利用預(yù)定程序管理就能夠保證設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行。

4.2 智能化應(yīng)用

智能化技術(shù)，特別是人工智能，對(duì)機(jī)械行業(yè)發(fā)展的影響是全面而深遠(yuǎn)的，智能化能夠幫助企業(yè)對(duì)內(nèi)部設(shè)計(jì)與制造流程進(jìn)行全面優(yōu)化，能夠有效保證機(jī)械設(shè)備自身具有分析與判斷能力，可以在正常生產(chǎn)過程中快速發(fā)現(xiàn)故障并利用自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行快速處理。自動(dòng)化技術(shù)在智能化機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用對(duì)技術(shù)人員提出了較高要求，技術(shù)人員要能夠適應(yīng)科技發(fā)展趨勢(shì)，全面掌握自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展脈絡(luò)。同時(shí)，要深入探究自動(dòng)化技術(shù)與人工智能之間的契合點(diǎn)，有效解決自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用過程中的問題，全面實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展。

4.3 虛擬化應(yīng)用

制造企業(yè)的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用能夠全面提升機(jī)械制造行業(yè)的信息化水平，這不僅僅需要自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，更需要多類型技術(shù)的融合，使企業(yè)能夠獲得更好的平臺(tái)?；谟?jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)的虛擬化能夠建立虛擬終端，并將應(yīng)用程序利用人機(jī)交互邏輯來逐步實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)能夠?qū)⑷藱C(jī)交互邏輯傳輸給服務(wù)器，并通過獨(dú)立繪畫空間的建立使客戶端能夠呈現(xiàn)出虛擬的設(shè)備，這樣用戶就能夠獲得與訪問本地程序同樣的感受，可以更好地完成機(jī)械制造與機(jī)械應(yīng)用。

4.4 綜合化應(yīng)用

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造系統(tǒng)中引入自動(dòng)化技術(shù)并開展綜合化應(yīng)用能夠推動(dòng)生產(chǎn)系統(tǒng)的全面發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的引入能夠更好地輔助生產(chǎn)系統(tǒng)開展生產(chǎn)活動(dòng)。目前，國(guó)內(nèi)機(jī)械企業(yè)已經(jīng)開始利用計(jì)算機(jī)技術(shù)開展設(shè)計(jì)、工藝及測(cè)試等活動(dòng)，這種應(yīng)用已取得了較為明顯的成果。未來，自動(dòng)化技術(shù)的綜合化應(yīng)用能夠?qū)⒄麄€(gè)系統(tǒng)更好地結(jié)合起來，使整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造過程得到全面優(yōu)化，以保證自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能夠取得最優(yōu)成果。自動(dòng)化系統(tǒng)的引入能夠有效推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展，企業(yè)的生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量也將得到全面提升，能夠更好地滿足用戶需求。