自動化技術(shù)在機械設(shè)計與制造中的應(yīng)用

薛崇燚

摘 要：在社會和經(jīng)濟發(fā)展過程中，機械設(shè)計與制造發(fā)揮至關(guān)重要的作用，一方面促進各個領(lǐng)域快速發(fā)展，如汽車、船舶以及航空等，另一方面創(chuàng)造良好的經(jīng)濟效益和社會效益。為提高機械設(shè)計與制造水平，將自動化技術(shù)應(yīng)用其中，有效轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)機械設(shè)計和制造模式的同時，還能提高生產(chǎn)質(zhì)量和效率。本文圍繞自動化技術(shù)在機械設(shè)計與制造中的應(yīng)用展開討論，為自動化技術(shù)應(yīng)用提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：自動化技術(shù);機械設(shè)計制造;應(yīng)用

我國國民經(jīng)濟是由多個領(lǐng)域共同組成，其中機械設(shè)計制造是重要的組成部分。在經(jīng)濟全球化背景下，世界經(jīng)濟發(fā)展呈現(xiàn)多元化特點，我國機械設(shè)計制造面臨挑戰(zhàn)和機遇，需要我國機械設(shè)計制造企業(yè)，給予自動化技術(shù)應(yīng)用足夠的重視，利用自動化技術(shù)提高設(shè)計制造水平，以便在世界機械制造領(lǐng)域具備較高的競爭能力，從而創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益。

1 自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的發(fā)展現(xiàn)狀

現(xiàn)階段自動化技術(shù)在我國機械設(shè)計制造領(lǐng)域應(yīng)用處于發(fā)展階段，我國主要采用剛性自動化技術(shù)，與發(fā)達國家自動化技術(shù)存在較大的差距，具體體現(xiàn)我國自動化技術(shù)缺乏集成化、智能化以及柔性化。此外在自動化技術(shù)日常管理工作中，我國仍采用人工管理模式，致使企業(yè)的產(chǎn)品生產(chǎn)量較低，無法滿足國內(nèi)巨大的市場需求，許多企業(yè)需要通過進口購買機械設(shè)備，導(dǎo)致許多企業(yè)生產(chǎn)成本不斷提高。我國在機械設(shè)計制造過程中應(yīng)用自動化技術(shù)，缺乏足夠的實踐經(jīng)驗以及創(chuàng)新能力，從而影響到我國機械設(shè)計制造創(chuàng)新發(fā)展。

2 自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用優(yōu)勢

自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用優(yōu)勢體現(xiàn)在以下幾個方面：首先，有效提高機械設(shè)計制造企業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量和效率，極大的轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)模式，從而降低生產(chǎn)成本;其次，機械設(shè)備呈現(xiàn)出智能化、便捷化的特點，在生產(chǎn)復(fù)雜結(jié)構(gòu)構(gòu)件時，保證構(gòu)件的精度符合使用標準;第三，計算機編程技術(shù)基于自動化技術(shù)，應(yīng)用在機械設(shè)計制造中，可以更好的進行資源優(yōu)化配置，保證不同規(guī)格的原材料充分的利用，避免資源的浪費;第四，利用自動化技術(shù)，將機械設(shè)備設(shè)定在標準的程序下，使機械設(shè)備完成處于自動化狀態(tài)進行生產(chǎn)，降低由于人工操作引發(fā)的安全事故概率。

3 自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的有效應(yīng)用

3.1 智能機械設(shè)計與制造的應(yīng)用

自動化技術(shù)應(yīng)用在機械設(shè)計制造中，使機械設(shè)計制造具有智能化、自動化等綜合性特點，在設(shè)計和制造環(huán)節(jié)，均由計算機進行控制，將機械設(shè)計制造構(gòu)建成一體化運行模式，充分充分展現(xiàn)出自動化技術(shù)的應(yīng)用價值，一方面幫助企業(yè)明確發(fā)展目標，增強企業(yè)的決策能力，另一方面使企業(yè)生產(chǎn)運營更加穩(wěn)定。通過應(yīng)用自動化技術(shù)，使機械設(shè)備具備模仿能力，將機械設(shè)備設(shè)定在模仿狀態(tài)下，可以承擔(dān)一部分由人工完成的設(shè)計和制造任務(wù)，從而進一步提高自動化整體水平。此外進行機械設(shè)計和制造過程中，利用自動化技術(shù)構(gòu)建實時管理系統(tǒng)，管理系統(tǒng)對整個生產(chǎn)過程進行監(jiān)督，一旦發(fā)現(xiàn)問題，系統(tǒng)會實施控制措施，避免出現(xiàn)的問題影響到正常的生產(chǎn)。

3.2 自動化技術(shù)在虛擬化應(yīng)用中的體現(xiàn)

機械設(shè)計制造中應(yīng)用自動化技術(shù)，可以充分體現(xiàn)出虛擬化作用，利用自動化技術(shù)模擬機械設(shè)計和制造過程，在模擬過程中，根據(jù)事先設(shè)定的設(shè)計和制造程序，一旦程序運行時出現(xiàn)問題，模擬系統(tǒng)會及時發(fā)出警報，工作人員根據(jù)問題對設(shè)計制造內(nèi)容進行優(yōu)化改進，進一步完善設(shè)計制造內(nèi)容，以便生產(chǎn)出的機械產(chǎn)品在性能、功能等方面均能滿足使用要求。此外在虛擬化環(huán)境中，自動化技術(shù)可以彌補設(shè)計制造過程中存在的缺陷，并且有效節(jié)約生產(chǎn)資源。

3.3 自動化技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用中的體現(xiàn)

在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展過程中，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成為機械設(shè)計制造提高自動化技術(shù)應(yīng)用水平重要的載體，使自動化技術(shù)具有網(wǎng)絡(luò)化特點，工作人員在進行設(shè)計和制造工作中，利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實時準確的傳遞信息，有助于提高機械設(shè)計制造的準確性，保證每個環(huán)節(jié)完全處于自動化技術(shù)控制狀態(tài)。自動化技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用發(fā)展過程中，優(yōu)化和完善自動化技術(shù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，從而提升機械設(shè)計制造水平。

3.4 系統(tǒng)集成的應(yīng)用

國外自動化技術(shù)具有集成化特點，我國機械設(shè)計制造過程中，應(yīng)用自動化技術(shù)，促進集成化發(fā)展，需要利用計算機技術(shù)，充分整合設(shè)計制造產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，通過集成化處理，使機械設(shè)計制造過程具備自動化能力。企業(yè)應(yīng)提高機械設(shè)計制造集成化水平，通過構(gòu)建集成化網(wǎng)絡(luò)，有助于擴大企業(yè)規(guī)模，使機械產(chǎn)品在設(shè)計制造過程中，均能處在統(tǒng)一標準下完成，避免生產(chǎn)的構(gòu)件存在質(zhì)量問題。

3.5 自動檢測技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用

在自動化技術(shù)中，自動檢測技術(shù)是重要的組成部分。機械設(shè)計制造過程中，應(yīng)用自動化檢測技術(shù)，可以及時發(fā)現(xiàn)每個環(huán)節(jié)存在的問題。自動化檢測技術(shù)在應(yīng)用期間，無需人工操作，使用傳感器，通過調(diào)節(jié)信號、處理數(shù)據(jù)以及結(jié)果輸出等，即可自動完成產(chǎn)品的檢測工作。

3.6柔性自動化生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用

柔性自動化生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用在機械設(shè)計制造中，使機械設(shè)計制造體現(xiàn)出柔性化特點，通過收集、整理生產(chǎn)信息，一方面使設(shè)備具備數(shù)字加工能力，另一方面協(xié)調(diào)物料的運輸、存儲以及生產(chǎn)環(huán)節(jié)，保證機械設(shè)計制造順利的進行。柔性自動化技術(shù)通過重新排列組合加工對象，并按照市場發(fā)展需求，構(gòu)建不同系統(tǒng)，使加工對象在儲運、生產(chǎn)等各個環(huán)節(jié)，均能在自動化狀態(tài)下進行。

柔性自動化生產(chǎn)技術(shù)在應(yīng)用過程中，會建立信息控制中心，控制中心由計算機發(fā)出運行指令，并按照由分到總的原則，構(gòu)建柔性自動化技術(shù)控制模型，控制模型會實時監(jiān)測和管理機械設(shè)計制造等環(huán)節(jié)產(chǎn)生的信息，根據(jù)信息優(yōu)化和完善生產(chǎn)方案。此外計算機還能監(jiān)管和控制組群生產(chǎn)模式，直接將管理指令下達至底層工藝生產(chǎn)設(shè)備，以便把控每個環(huán)節(jié)的生產(chǎn)流程。

柔性自動化生產(chǎn)技術(shù)，是順應(yīng)市場發(fā)展形成的技術(shù)，尤其是在信息技術(shù)應(yīng)用的背景下，構(gòu)建人機操作界面，通過界面幫助管理人員實時監(jiān)管生產(chǎn)情況，并且根據(jù)生產(chǎn)需求，在界面內(nèi)輸入信息，及時調(diào)整生產(chǎn)計劃。

4 機械自動化技術(shù)未來的發(fā)展趨勢

4.1 網(wǎng)絡(luò)化的制造模式

機械自動化技術(shù)與信息技術(shù)相互融合，可以構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化制造模式，在該模式中會應(yīng)用多種技術(shù)，包括微進給技術(shù)、精密控制技術(shù)等。在機械自動化技術(shù)發(fā)展過程中，通過網(wǎng)絡(luò)化制造模式，有效提高機械設(shè)計制造的水平和質(zhì)量，從而滿足產(chǎn)品的應(yīng)用需求。

4.2超精密研磨技術(shù)

應(yīng)用超精密研磨技術(shù)，一般用于制造精密度較高的機械零件。如在制造基板硅片零件時，利用超精密研磨技術(shù)，可以使基板硅片的厚度控制在1-2毫米范圍內(nèi)。由于超精密研磨具備較高的厚度控制能力，該技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在不同領(lǐng)域，包括液促進化反應(yīng)、彈性發(fā)射等。

4.3 模具成型技術(shù)

模具成型技術(shù)應(yīng)用在機械設(shè)計制造中，可以生產(chǎn)出滿足使用需求的模型，在不同領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，包括家電、汽車等。利用模具成型技術(shù)，一方面可以提高模具的精度，另一方面提高資源的利用率。在應(yīng)用模具成型技術(shù)時，電解工藝是重要的組成部分，通過電解工藝，可以進一步提升模具成型的精度，一般將模具成型的精度控制在微米單位。

5 結(jié)語

綜上所述，我國機械設(shè)計制造領(lǐng)域進入到關(guān)鍵的發(fā)展時期，在經(jīng)濟全球化背景下，我國機械企業(yè)應(yīng)積極應(yīng)用自動化技術(shù)，并且轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式，充分利用自動化技術(shù)的優(yōu)勢，既要提高機械設(shè)計制造水平，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，還要合理利用資源，進一步控制成本，從而增強我國機械企業(yè)在國際市場的競爭能力，以便創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益，為我國經(jīng)濟發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]莊宛睿.淺談自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用[J].南方農(nóng)機，2019，50（5）：120.