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

陳 博 高春帥

（沈陽遠(yuǎn)大鋁業(yè)工程有限公司，遼寧 沈陽 110000）

經(jīng)過產(chǎn)業(yè)改革，機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)迅速發(fā)展起來。自動(dòng)化技術(shù)雖然落后于機(jī)械制造但是他們兩者之間密切相關(guān)，機(jī)械自動(dòng)化在現(xiàn)代社會已經(jīng)不陌生了。盡管他們是兩個(gè)獨(dú)立的主題，但他們是相互影響，相互依賴并且兩者缺一不可的。因此，為了促進(jìn)中國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，必須提高機(jī)械自動(dòng)化適應(yīng)新形勢下的機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)。

1 自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的作用

伴隨著全社會的生產(chǎn)生活水平的不斷提升，機(jī)械制造隨著新形勢的到來在穩(wěn)步運(yùn)行，同時(shí)不斷的提升自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用。自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制作中起著重大作用[1]，以下將相關(guān)作用及優(yōu)勢列舉出幾點(diǎn)。

1.1 降低資源成本

傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)和制造技術(shù)很廣泛，在實(shí)際的制造工序中會浪費(fèi)掉很多的制作材料，這樣會直接增加機(jī)械制作的成本，不能很好的有助于企業(yè)的發(fā)展。那么推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，可以有效地提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造工序的精細(xì)化，同時(shí)合理利用機(jī)械設(shè)計(jì)和制造工序中的廢棄物[2]，削減生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。同時(shí)，合理使用自動(dòng)化技術(shù)有助于改善機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的所有環(huán)節(jié)，完善機(jī)械裝置的原材料適應(yīng)性，減少材料損失和廢棄物。所以應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)可以有效減輕員工負(fù)擔(dān)，節(jié)省人力資源和物質(zhì)資源。

1.2 提高生產(chǎn)效率

在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)可以有效地改善機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的智能水平，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量，還可以提高企業(yè)的核心競爭力，擴(kuò)大市場份額，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的發(fā)展。

在機(jī)械制造中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)可以很快的提高整個(gè)的制造水平，并且還可以促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)的利益和產(chǎn)品的質(zhì)量。另外，合理使用自動(dòng)化技術(shù)可以優(yōu)化和提高機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的各個(gè)方面，彌補(bǔ)傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的缺點(diǎn)，改善產(chǎn)品質(zhì)量，促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造業(yè)在更好的方向上的發(fā)展[3]。

1.3 改善機(jī)械使用情況

合理利用機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的自動(dòng)化技術(shù)，可以有效改善機(jī)器的使用，還可以加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的監(jiān)控和管理，促進(jìn)企業(yè)的迅速發(fā)展和提高生產(chǎn)效率。首先，自動(dòng)化技術(shù)基于計(jì)算機(jī)技術(shù)，可以通過設(shè)置程序正確的控制機(jī)器裝置的操作。在某種程度上，可以避免機(jī)械的人工損傷，延長機(jī)械的使用年限，減少機(jī)械設(shè)計(jì)的制造成本，改善企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益[4]。其次，合理應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)可以加強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造過程的監(jiān)督，可以在第一時(shí)間內(nèi)將出現(xiàn)的問題及時(shí)的改善。通過對監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的詳細(xì)分析，可以有效的掌控機(jī)器的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和對相關(guān)設(shè)備的維護(hù)。

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

2.1 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于產(chǎn)品智能化設(shè)計(jì)制造

將自動(dòng)化技術(shù)高效地應(yīng)用于智能設(shè)計(jì)和機(jī)械產(chǎn)品的制造，會使機(jī)械設(shè)計(jì)和制造向更智能、更現(xiàn)代的方向發(fā)展。首先，機(jī)器的自動(dòng)化設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)方面是嚴(yán)格遵守標(biāo)準(zhǔn)的程序準(zhǔn)確的操作機(jī)器設(shè)備，那么通過自動(dòng)化設(shè)計(jì)它在第一時(shí)間內(nèi)就可以把中途所遇到的問題生成問題報(bào)告，這樣的話就會大大的減少工人的工作量。在生產(chǎn)過程中，合理有效的應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)完全可以提高機(jī)器設(shè)備的智能水平和很好的控制各種機(jī)器的操作[5]。另外通過高級數(shù)據(jù)分析軟件，機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以在機(jī)械設(shè)備操作過程中正確處理生產(chǎn)數(shù)據(jù)，促進(jìn)機(jī)械工業(yè)的發(fā)展，有效推進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)向更智能的方向發(fā)展。

2.2 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于虛擬化應(yīng)用

虛擬化技術(shù)的應(yīng)用在機(jī)械行業(yè)方面得到了很好的評價(jià)，因此虛擬化在機(jī)械的設(shè)計(jì)和制造中有著非常大的效果和作用。

在生產(chǎn)中，虛擬化技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)相結(jié)合的話，在機(jī)器對產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效果上面就會達(dá)到非常明了的分析和洞察能力，可以及時(shí)的發(fā)現(xiàn)里面的不足，并且可以及時(shí)的加以修正。還有就是在不生產(chǎn)實(shí)際產(chǎn)品的時(shí)候，那么我們使用虛擬化技術(shù)就可以直接減少成本，促進(jìn)生產(chǎn)計(jì)劃可以達(dá)到及時(shí)的調(diào)整和及時(shí)完成[6]?？傊?，虛擬化技術(shù)在提升生產(chǎn)管理效率和節(jié)約生產(chǎn)時(shí)間方面有著非常大的作用，通過使用虛擬化技術(shù)可以在實(shí)際的生產(chǎn)中避免很多的不合理的 情況。

2.3 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)

數(shù)控系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)計(jì)制作在實(shí)際生產(chǎn)中承擔(dān)重要的作用，也是機(jī)械設(shè)計(jì)制造的重要因素。自動(dòng)化技術(shù)得到廣泛推進(jìn)，應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)，有效推進(jìn)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造的進(jìn)一步發(fā)展。首先，自動(dòng)化技術(shù)和數(shù)字技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和控制技術(shù)結(jié)合起來，提高了機(jī)械制造數(shù)控方面的便利性和效率，為自動(dòng)化技術(shù)的真正效率提供了完美的發(fā)揮。其次，根據(jù)新形勢的發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造數(shù)控方面的應(yīng)用是必然的開發(fā)趨勢。通過專業(yè)人才的操作和控制，可以提高機(jī)械制造產(chǎn)品的精度、速度和安全性，實(shí)現(xiàn)更高效的生產(chǎn)效率[7]。

2.4 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于集成化應(yīng)用

隨著機(jī)械制造領(lǐng)域最新的計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)、輔助制造技術(shù)、輔助測試藝術(shù)、數(shù)控加工技術(shù)等許多新技術(shù)逐漸派上用場。為了實(shí)現(xiàn)靈活生產(chǎn)系統(tǒng)技術(shù)和信息管理系統(tǒng)技術(shù)不同水平的集成生產(chǎn)系統(tǒng)的構(gòu)建，簡單而有效的方法是將各種技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)化集成。機(jī)械制造中自動(dòng)化技術(shù)的集成應(yīng)用主要依靠系統(tǒng)工程理論和信息技術(shù)的有效指導(dǎo)，以優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)過程，通過合理化組織化和過程修復(fù)來促進(jìn)適度的自動(dòng)化。另外，通過計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫和信息網(wǎng)絡(luò)的支持，將機(jī)械制造企業(yè)的各種要素和運(yùn)用、管理活動(dòng)整合為有機(jī)整體，實(shí)現(xiàn)以人為中心的機(jī)械制造的靈活性生產(chǎn)。

例如，計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）實(shí)現(xiàn)從產(chǎn)品訂貨、設(shè)計(jì)、制造、管理到銷售的全過程自動(dòng)化。這樣一個(gè)巨大的集成自動(dòng)化系統(tǒng)既是信息處理水平的自動(dòng)化，又是知識處理水平的決策自動(dòng)化。CIMS的子系統(tǒng)，如CAD/CAM/CAPP等等，也是相當(dāng)復(fù)雜化的集成系統(tǒng)。為整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)及其制造行業(yè)的發(fā)展帶來了關(guān)鍵性的改革。

3 新形勢下我國機(jī)械制造自動(dòng)化的新趨勢

現(xiàn)在，很多研究人員正在研究怎么樣才能讓機(jī)械制作發(fā)揮出它真正的作用以及將機(jī)械制作與自動(dòng)化技術(shù)聯(lián)為一體運(yùn)用于機(jī)械制造中。針對新形勢下的機(jī)械制造與自動(dòng)化技術(shù)，我國機(jī)械制造自動(dòng)化的新趨勢做下述分析。

3.1 機(jī)械制造技術(shù)全面數(shù)字化

由于通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展和數(shù)字制造的快速應(yīng)用，企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營管理分別受到了全球規(guī)模的影響。世界機(jī)械制造業(yè)的使用者開始利用網(wǎng)絡(luò)平臺公開信息，機(jī)械制造企業(yè)也利用網(wǎng)絡(luò)開拓和發(fā)展市場。在這樣的數(shù)字制造環(huán)境中，機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)展中利用這個(gè)平臺，在產(chǎn)品開發(fā)階段發(fā)現(xiàn)了虛擬的數(shù)字平臺，因此利用這個(gè)平臺對產(chǎn)品的生產(chǎn)和處理進(jìn)行了模擬，并對所有內(nèi)容的過程進(jìn)行了測試，從而來檢驗(yàn)產(chǎn)品的性能和市場適應(yīng)性。

3.2 機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展全球化

近年來，在機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展過程中，中國許多知名企業(yè)進(jìn)入國際市場，在激烈的國際市場競爭中紛紛失去立場。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展和普及也刺激了國際市場的競爭。為了開發(fā)機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)，首先是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。只有在解決了這些問題以后，機(jī)器制造自動(dòng)化技術(shù)才能不落后于時(shí)代的步伐，在世界范圍內(nèi)迅猛發(fā)展。

3.3 提升虛擬技術(shù)

在21世紀(jì)，有三大高新技術(shù)，它們分別是人工智能、電信、計(jì)算機(jī)等虛擬技術(shù)。傳統(tǒng)的虛擬技術(shù)是以模擬為核心，模擬無限接近實(shí)際工作條件的過程，從而預(yù)測實(shí)際生產(chǎn)中可能發(fā)生的問題。通過對虛擬技術(shù)的徹底研究，目前在機(jī)械加工和制造領(lǐng)域的應(yīng)用是預(yù)測生產(chǎn)階段的問題，事先分析問題的原因，好提前制定解決辦法，避免最大限度的故障，以便確保生產(chǎn)效率和品質(zhì)的改善。但是，虛擬技術(shù)的研究還不夠，各個(gè)方面還需要不斷的改善。所以相關(guān)技術(shù)人員還需要提高綜合質(zhì)量，包括技術(shù)能力、專業(yè)質(zhì)量、理論技術(shù)等。因此在相關(guān)方面要結(jié)合科學(xué)技術(shù)，減少人為因素的干擾。

4 結(jié)語

總之在新形勢下，機(jī)械制造與自動(dòng)化技術(shù)的相結(jié)合，不僅保證了生產(chǎn)中的高品質(zhì)，還可以提高整體機(jī)械制造技術(shù)水平，降低生產(chǎn)成本并促進(jìn)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。當(dāng)前世界經(jīng)濟(jì)的競爭環(huán)境越來越激烈，只有靠先進(jìn)的機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的開發(fā)，國家才能積極發(fā)展經(jīng)濟(jì)，讓國家的生產(chǎn)效益在當(dāng)前的世界形勢下更加穩(wěn)固。人們的生活和生產(chǎn)與機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)業(yè)是不可分割的，為了促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域的實(shí)用化，應(yīng)該開發(fā)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)促進(jìn)中國的機(jī)械產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化發(fā)展，推動(dòng)中國的工業(yè)事業(yè)。