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

摘 要：機(jī)械設(shè)備在生產(chǎn)制造行業(yè)必不可少，機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)水平，關(guān)系著國(guó)家的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。我國(guó)提出了制造強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略目標(biāo)，其中明確提出了創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、質(zhì)量為先、綠色發(fā)展、人才為本的基本方針。本文對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展、作用、及其優(yōu)勢(shì)作出分析，針對(duì)該技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用情況進(jìn)行討論，以供參考。

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

引言：現(xiàn)階段，自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展取得了一定成績(jī)，雖然我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用水平仍處于發(fā)展階段，但已經(jīng)成為我國(guó)制造行業(yè)加快行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式轉(zhuǎn)變的重要途徑。機(jī)械自動(dòng)化將是各行業(yè)領(lǐng)域呈現(xiàn)高效、節(jié)能、智能化發(fā)展的重要途徑。

1自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展

自動(dòng)化技術(shù)是起源于工業(yè)生產(chǎn)，起初是為了取代人力勞動(dòng)，提高生產(chǎn)力，發(fā)展形成簡(jiǎn)單的自動(dòng)化技術(shù)以滿足市場(chǎng)需求，從而提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。隨著科技發(fā)展和社會(huì)需求的增長(zhǎng)，對(duì)生產(chǎn)規(guī)模和生產(chǎn)效率的需求越來(lái)越大，機(jī)械設(shè)計(jì)制造水平也有所提高，自動(dòng)化技術(shù)的升級(jí)與發(fā)展速度加快。直到第三次工業(yè)革命，自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)一步取代了人力勞動(dòng)，工業(yè)生產(chǎn)步入數(shù)控自動(dòng)化時(shí)代。近年來(lái)，自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造方面已經(jīng)向著智能、虛擬、集成的發(fā)展方向。

2自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1提高安全性

某些企業(yè)的生產(chǎn)加工過(guò)程中會(huì)涉及到接觸腐蝕性材料、污染物、放射物質(zhì)或廢氣廢水，采用機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)代替人為作業(yè)，能夠避免在生產(chǎn)中給人造成身體損害。自動(dòng)化機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備可以安裝多種信息識(shí)別裝置，并且在計(jì)算機(jī)的遠(yuǎn)程操控下，作出故障警告，在檢測(cè)到問(wèn)題時(shí)能，夠自動(dòng)報(bào)警提示，并停止運(yùn)行作業(yè)，從根本上起到故障監(jiān)督報(bào)警的作用。不僅能夠提高機(jī)械化生產(chǎn)精準(zhǔn)度，還能夠避免人工作業(yè)遇到危險(xiǎn)或操作不當(dāng)導(dǎo)致受傷。

2.2降低生產(chǎn)成本

在市場(chǎng)需求的引導(dǎo)下，自動(dòng)化機(jī)械設(shè)計(jì)制造廣泛應(yīng)用在各行各業(yè)中，在機(jī)械自動(dòng)化作業(yè)中能夠?qū)崿F(xiàn)提高制造水平和生產(chǎn)效率，在確保品質(zhì)和質(zhì)量的同時(shí)，能夠保障成產(chǎn)制造速度。更重要的是，機(jī)械制造過(guò)程中，通過(guò)對(duì)機(jī)械進(jìn)行精密設(shè)計(jì)，以提高制造工序的精細(xì)化程度，能夠合理消減生產(chǎn)過(guò)程中材料成本的使用，以達(dá)到降低成產(chǎn)成本的目的。

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

2.1自動(dòng)化生產(chǎn)

機(jī)械設(shè)計(jì)中融入自動(dòng)化技術(shù)，在實(shí)際應(yīng)用中主要目的是代替人工，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化作業(yè)。自動(dòng)化生產(chǎn)不僅降低了企業(yè)人工成本，還實(shí)現(xiàn)了機(jī)械作業(yè)精細(xì)化設(shè)計(jì)，增加了對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)值的設(shè)置管理環(huán)節(jié)，能夠?qū)ιa(chǎn)產(chǎn)品的品質(zhì)、質(zhì)量等各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)一，避免了人工生產(chǎn)的誤差。在大型機(jī)械作業(yè)過(guò)程中，由于人工失誤或機(jī)械失控導(dǎo)致的安全事件極多，自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備取代人工，進(jìn)行危險(xiǎn)系數(shù)較高的生產(chǎn)作業(yè)，是企業(yè)安全生產(chǎn)降低人員作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)的有效途徑。

2.2自動(dòng)化裝配

企業(yè)生產(chǎn)加工工作中包含一系列沒(méi)有技術(shù)含量且極簡(jiǎn)單的工作項(xiàng)，其中就包含各種類型的流水線作業(yè)，主要是對(duì)組件、零件的裝配工作，或是食品飲料的分裝、裝瓶和真空等工作。由于工作內(nèi)容簡(jiǎn)單，機(jī)械自動(dòng)作業(yè)的效率和精準(zhǔn)度更高，對(duì)于一些食品灌裝和包裝，還需要對(duì)生產(chǎn)加工的環(huán)境有無(wú)菌要求，達(dá)到保鮮、無(wú)污染的目的，采用自動(dòng)化機(jī)械進(jìn)行流水線作業(yè)，能夠提高企業(yè)生產(chǎn)效率和裝配速度，且能夠降低人為作業(yè)帶入細(xì)菌和病毒的機(jī)會(huì)。在給大型機(jī)械進(jìn)行流水線加工作業(yè)時(shí)，由于加工工序繁多，但加工技術(shù)簡(jiǎn)單，作業(yè)內(nèi)容單一，可形成流程化作業(yè)，但人工難以確保裝配的完整性和準(zhǔn)確性，例如：對(duì)高精密儀器的裝配加工作業(yè)人，當(dāng)設(shè)備零部件和加工工序較多時(shí)，人為作業(yè)難以保障其準(zhǔn)確性，容易造成裝配過(guò)程中出現(xiàn)少裝、漏裝的情況。自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械的設(shè)計(jì)過(guò)程中，提前按照工作作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行程序設(shè)置，在機(jī)械運(yùn)行中完全按照程序設(shè)計(jì)要求進(jìn)行操作，其準(zhǔn)確率是人工遠(yuǎn)不能及的，因此，在制造行業(yè)廣泛應(yīng)用，提高機(jī)械自動(dòng)化水平[1]。

2.3數(shù)控技術(shù)應(yīng)用

機(jī)械生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中，制造工藝是對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的重要影響因素，出于滿足發(fā)展需求，要對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和品質(zhì)的高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)要求。通過(guò)機(jī)械設(shè)計(jì)中對(duì)程序的編輯，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行操作和控制，通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)程序編寫，利用運(yùn)行處理能力，提高軟件程序代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工做業(yè)務(wù)或硬件，從而顯著提升機(jī)械制造生產(chǎn)水平，并且也是機(jī)械制造行業(yè)實(shí)現(xiàn)制動(dòng)化生產(chǎn)的技術(shù)基礎(chǔ)，利于提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造效率和質(zhì)量。

2.4虛擬化的應(yīng)用

結(jié)合多媒體技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)制造、人工智能技術(shù)、信息技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)，組合形成的虛擬自動(dòng)化制造技術(shù)，在機(jī)械制造行業(yè)中得到了較多的應(yīng)用，其能夠?qū)C(jī)械設(shè)計(jì)的制造活動(dòng)進(jìn)行還原并模仿，發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的問(wèn)題，并可以在設(shè)計(jì)過(guò)程中加以優(yōu)化處理，有效的阻止問(wèn)題的發(fā)生，提升機(jī)械制造成功率，節(jié)省了產(chǎn)品研發(fā)投入，切實(shí)提升企業(yè)的生產(chǎn)力水平。在實(shí)際生產(chǎn)前要對(duì)其進(jìn)行全面模擬，保證所需要制造的工件在此工藝設(shè)計(jì)下能夠達(dá)到最佳狀態(tài)，并且在此基礎(chǔ)上，還能優(yōu)化生產(chǎn)工藝來(lái)降低制造成本，提高制造效率和質(zhì)量，促進(jìn)我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的長(zhǎng)久發(fā)展。

2.5產(chǎn)品智能化設(shè)計(jì)

對(duì)機(jī)械制造技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、系統(tǒng)工程、人工智能四項(xiàng)技術(shù)的結(jié)合與探索下，相關(guān)的研究促使智能制造行業(yè)的發(fā)展成為趨勢(shì)?？v觀自動(dòng)化技術(shù)在歷史的演變過(guò)程中，其產(chǎn)生的最初核心與目的是解放人力勞動(dòng)，同時(shí)，達(dá)到增產(chǎn)和提效。人工智能的應(yīng)用，不僅加強(qiáng)了對(duì)機(jī)械自動(dòng)化的控制，更可能是其發(fā)展的一個(gè)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，也會(huì)在一定程度上將解放人類生產(chǎn)的腦力勞動(dòng)，生產(chǎn)將會(huì)實(shí)現(xiàn)更敏捷、快速?，F(xiàn)階段，已經(jīng)可以利用監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程訪問(wèn)工廠設(shè)備的生產(chǎn)狀態(tài)，進(jìn)一步將要實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械制造的升級(jí)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化對(duì)機(jī)械使用情況、磨損和消耗進(jìn)行監(jiān)控和反饋，并且要借助互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)、大數(shù)據(jù)和云計(jì)算來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的優(yōu)化。就目前該技術(shù)的研發(fā)情況來(lái)看，我國(guó)技術(shù)仍然處在在研發(fā)的初級(jí)階段，其中很多相關(guān)的自動(dòng)化技術(shù)還不成熟，現(xiàn)階段主要的應(yīng)用方向包括集成化、智能化、虛擬化、柔性化以及數(shù)控技術(shù)。要將我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)和機(jī)械設(shè)計(jì)水平同步提高，加強(qiáng)對(duì)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的研究投入，不斷提高對(duì)機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展的重視程度，認(rèn)識(shí)其對(duì)我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)的深遠(yuǎn)影響地位，將帶動(dòng)我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化技能人才的培養(yǎng)，積極地進(jìn)行人才建設(shè)和任用，更好地加快機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展步伐，解決機(jī)械專業(yè)人才的就業(yè)問(wèn)題，給予有能力的機(jī)械學(xué)者們?yōu)樾袠I(yè)貢獻(xiàn)力量的機(jī)會(huì)，只有人盡其才，才能促進(jìn)行業(yè)壯大發(fā)展。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用，使企業(yè)發(fā)展更好的迎合社會(huì)需求，能夠引導(dǎo)企業(yè)走向可持續(xù)發(fā)展的道路，促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展，甚至國(guó)家的發(fā)展。機(jī)械自動(dòng)化作為一個(gè)新型的、有發(fā)展?jié)摿Φ男袠I(yè)，在將來(lái)的發(fā)展過(guò)程中將不斷進(jìn)步。隨著以后科學(xué)技術(shù)水平的提高，機(jī)械自動(dòng)化也會(huì)逐步發(fā)展，其技術(shù)會(huì)越來(lái)越多地應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域，帶動(dòng)企業(yè)發(fā)展和效益增長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)國(guó)家科技強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略，提高人們的生活水平和質(zhì)量[2]。

結(jié)束語(yǔ)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化已經(jīng)成為時(shí)代發(fā)展需求的方向，自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)的應(yīng)用，充分展現(xiàn)出現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和創(chuàng)新研發(fā)環(huán)保材料的重要性。自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)降低機(jī)械制造所需成本、提高企業(yè)效益、更安全、更智能化，但仍有較大的發(fā)展空間，還需要以長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的眼光，積極引進(jìn)專業(yè)人才，加強(qiáng)組織技術(shù)培訓(xùn)和交流，以推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：

吳桂文（1987.11—），男，漢族，四川寧南人，本科，工程師，研究方向：自動(dòng)化。