探討自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造中的應(yīng)用價值

黃業(yè)

[摘 要]隨著社會的快速發(fā)展和科技進(jìn)步，自動化技術(shù)應(yīng)用范圍越來越廣，在人力價值越來越高的今天，自動化成為工廠提升效益的必要方式。在機(jī)械制造行業(yè)，自動化是衡量一個企業(yè)是否先進(jìn)的重要指標(biāo)，而優(yōu)化整個制造流程來提升產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量，就成為提升機(jī)械設(shè)計制造企業(yè)核心競爭力的重要方式。在此背景下，從自動化的應(yīng)用意義及現(xiàn)狀、優(yōu)勢和應(yīng)用價值等多方面入手展開探討。

[關(guān)鍵詞]自動化技術(shù);機(jī)械設(shè)計制造;應(yīng)用價值

我國是一個機(jī)械設(shè)計制造大國，在競爭日益激烈的今天，如何有效增強(qiáng)自身實力、如何快速提升產(chǎn)品的質(zhì)量和產(chǎn)量成為當(dāng)前機(jī)械類企業(yè)亟待解決的問題。在大數(shù)據(jù)時代，采用自動化技術(shù)來提升單件產(chǎn)品的效益成為廣大企業(yè)的共識，也是企業(yè)快速發(fā)展的必要途徑。

一、應(yīng)用意義及現(xiàn)狀

自動化是一項應(yīng)用較為寬泛但是難度極大的現(xiàn)代化技術(shù)，在應(yīng)用時涉及計算機(jī)、數(shù)控等多項技術(shù)，在具體應(yīng)用的過程中還涉及從生產(chǎn)、銷售到管理等多個流程。現(xiàn)在，大學(xué)機(jī)械專業(yè)一般通用名稱為“機(jī)械設(shè)計制造及其自動化”，這也從側(cè)面反映出自動化對機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)的必要性。對于機(jī)械制造行業(yè)而言，隨著社會的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式難以滿足制造業(yè)需求，這就有賴于企業(yè)采用自動化技術(shù)。自動化的應(yīng)用一方面為企業(yè)設(shè)備的穩(wěn)定運用提供了技術(shù)保障，另一方面還能夠提升設(shè)備運行的安全性。

隨著我國制造業(yè)的快速發(fā)展，各個領(lǐng)域進(jìn)步非常迅速，在很多大型機(jī)械制造企業(yè)中已經(jīng)普遍開始應(yīng)用自動化技術(shù)，如汽車制造行業(yè)等基本已經(jīng)實現(xiàn)了自動化生產(chǎn)，生產(chǎn)和管理過程也更加高效。在企業(yè)逐步應(yīng)用自動化技術(shù)的今天，自動化普及已經(jīng)成為很多企業(yè)發(fā)展的必然趨勢。在市場環(huán)境中，單靠人工已經(jīng)無法滿足制造業(yè)需求，必須將自動化技術(shù)融入機(jī)械設(shè)計制造過程中的每個環(huán)節(jié)，從而實現(xiàn)高效率、高質(zhì)量的產(chǎn)品生產(chǎn)，從源頭來改進(jìn)整個生產(chǎn)過程。自動化技術(shù)不僅能夠有效提升企業(yè)的生產(chǎn)力，更重要的是提升機(jī)械制造行業(yè)的整體水平，從而實現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展。

二、應(yīng)用優(yōu)勢

1.優(yōu)化資源配置

在現(xiàn)代社會中，節(jié)約成本是實現(xiàn)利潤增長的一個重要手段，因此，以最小的生產(chǎn)要素來完成降低成本的目標(biāo)，也是每個企業(yè)開展生產(chǎn)控制的主要目的。應(yīng)用自動化技術(shù)來實現(xiàn)生產(chǎn)資源的配置、優(yōu)化生產(chǎn)流程能夠有效降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，從而達(dá)到利潤增長的目的。

在實際生產(chǎn)中，機(jī)械設(shè)計制造企業(yè)應(yīng)用自動化技術(shù)能夠升級生產(chǎn)過程，使整個過程更加精準(zhǔn)化、有效化，從而降低生產(chǎn)成本，避免出現(xiàn)人為失誤，同時對操作流程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行深入分析，找到不足之處，從而達(dá)到一定的效果。此外，把機(jī)械設(shè)計過程與自動化技術(shù)相結(jié)合，能夠有效提升設(shè)計的創(chuàng)新性，使產(chǎn)品更加符合市場要求，體現(xiàn)出經(jīng)濟(jì)實用性，最終順利完成生產(chǎn)任務(wù)。在機(jī)械設(shè)計制造企業(yè)中，工程師通過自動化與傳統(tǒng)制造方式的結(jié)合能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)備的智能化操作，降低人力成本，有效提升生產(chǎn)效率。

2.降低生產(chǎn)失誤率

在機(jī)械生產(chǎn)過程中，失誤很難避免，而自動化技術(shù)的應(yīng)用能夠減少失誤發(fā)生的次數(shù)，從而降低其發(fā)生的概率，使整個生產(chǎn)過程更加高效。自動化技術(shù)與生產(chǎn)控制過程結(jié)合，工程師就能對整個生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控，分析其中出現(xiàn)的瑕疵，提出針對性的改進(jìn)方案，從而減少生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的失誤次數(shù)，有效節(jié)約成本，避免出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)損失。

自動化生產(chǎn)的速度要遠(yuǎn)快于人類操作者的速度，成本低于人工成本，生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量更加一致，很容易通過質(zhì)量檢查，有效降低企業(yè)產(chǎn)品中的不合格零件數(shù)量。在繁雜、單調(diào)的體力勞動中，工廠的職工會感到厭倦和疲憊，從而出現(xiàn)生產(chǎn)效率降低、產(chǎn)量降低的情況，而自動化生產(chǎn)線能夠把人從這種生產(chǎn)中解放出來，極大地提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率。對于一些極端環(huán)境而言，人類不適應(yīng)甚至需要穿上厚重的防護(hù)服才能進(jìn)入，而自動化生產(chǎn)則把這些任務(wù)變得簡單且可行。

3.提升生產(chǎn)質(zhì)量

通過自動化比例的提升，機(jī)械式操作逐步代替了人工操作，從而生產(chǎn)出品質(zhì)如一的產(chǎn)品。此外，在檢驗環(huán)節(jié)應(yīng)用自動化技術(shù)能夠更加快捷地實現(xiàn)質(zhì)量檢驗，減少檢驗的時間，還能夠及時發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品存在的問題。對于生產(chǎn)中出現(xiàn)的殘次品，工程師能夠第一時間掌握，及時進(jìn)行深入分析，找到問題環(huán)節(jié)，避免出現(xiàn)類似問題，有效提升生產(chǎn)質(zhì)量，進(jìn)而增強(qiáng)產(chǎn)品在市場中的競爭能力，提升企業(yè)市場影響力。

一般而言，機(jī)械自動化設(shè)備具備自動監(jiān)視、報警、故障診斷等多種功能，一旦出現(xiàn)生產(chǎn)故障就會主動采取保護(hù)措施，避免出現(xiàn)人身傷害，提升設(shè)備的使用安全性。此外，機(jī)械自動化產(chǎn)品都安裝有電子元器件，具有較高的靈敏度和可靠性，當(dāng)出現(xiàn)生產(chǎn)故障時會及時進(jìn)行自我調(diào)整，避免出現(xiàn)更大范圍的故障，保證了機(jī)械設(shè)備的安全，進(jìn)而確保設(shè)備所生產(chǎn)的產(chǎn)品符合要求。

三、應(yīng)用價值

1.數(shù)控化

對于現(xiàn)代化工廠而言，數(shù)控設(shè)備是必不可少的部分，數(shù)控設(shè)備是把傳統(tǒng)機(jī)床與現(xiàn)代控制技術(shù)進(jìn)行有機(jī)融合，以此來提升設(shè)計和制造環(huán)節(jié)的效率和便利，從而使自動化應(yīng)用于企業(yè)生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)，有效促進(jìn)生產(chǎn)活動。但是，企業(yè)操作的難度也在逐步提升，這就要求工廠人員具備較高的素質(zhì)和綜合素養(yǎng)，具有高度責(zé)任心來確保生產(chǎn)過程的準(zhǔn)確無誤。

在一些大中型企業(yè)中，生產(chǎn)自動化水平往往較高，但是中小型企業(yè)應(yīng)用卻略顯不足。在一些民營企業(yè)中，領(lǐng)導(dǎo)往往通過人工來代替自動化生產(chǎn)，妨礙了企業(yè)實力的進(jìn)一步提升。在此背景下，廣大工程師要積極研究自動化技術(shù)，努力開展技術(shù)應(yīng)用，提升企業(yè)內(nèi)的自動化水平，改善在中小企業(yè)領(lǐng)域自動化應(yīng)用不足的現(xiàn)狀。

2.集成化

在自動化領(lǐng)域，信息集成化的管理和發(fā)展是未來的發(fā)展方向之一，借助信息集成化處理，資源得到有效配置，質(zhì)量和效率得到進(jìn)一步提升，從而實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的優(yōu)化。同時，自動化技術(shù)還能滿足機(jī)械設(shè)計制造過程的各個階段，依據(jù)工廠的具體需求來進(jìn)行針對性調(diào)整，在機(jī)械設(shè)計制造過程中統(tǒng)一管理全部生產(chǎn)要素，進(jìn)而實現(xiàn)生產(chǎn)過程的標(biāo)準(zhǔn)化。

在大數(shù)據(jù)時代，自動化與機(jī)械工廠結(jié)合中增加了網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫和即時通訊技術(shù)，使得機(jī)械設(shè)計及制造過程更加具有彈性，實現(xiàn)了以人為本的生產(chǎn)理念，幫助企業(yè)更好地發(fā)揮自身潛力，有效提升產(chǎn)品質(zhì)量。值得注意的是，我國自動化集成水平與國外相比具有一定的差距，應(yīng)用范圍也具有一定的局限性，我們應(yīng)當(dāng)正確認(rèn)識到這些差距，努力追趕國外發(fā)達(dá)水平，從而把我國自動化水平帶到一個新的高度。受限于上述問題，大多數(shù)企業(yè)在應(yīng)用自動化技術(shù)過程中很難實現(xiàn)及時把控，這也從一定程度上影響到了企業(yè)的正常生產(chǎn)。

3.智能化

在智能化的時代，機(jī)械設(shè)計制造向著智能方向發(fā)展，這就有賴于工程師把自動化、人工智能、信息集成等多方面技術(shù)進(jìn)行有機(jī)融合，從而形成一種新型設(shè)計及制造模式。在此智能化生產(chǎn)過程中，控制程序自動對生產(chǎn)設(shè)備下達(dá)命令，使其代替人工操作，避免出現(xiàn)人工操作失誤。此外，智能化生產(chǎn)能夠優(yōu)化整個環(huán)境，實現(xiàn)了資源的最大利用，實時監(jiān)控整個生產(chǎn)系統(tǒng)，最大限度地提升了工作速度。智能化的生產(chǎn)已經(jīng)成為現(xiàn)代企業(yè)設(shè)計制造的趨勢，也必然成為機(jī)械設(shè)計制造升級過程的主動力。

企業(yè)要想升級技術(shù)水平，要從以下兩個方面進(jìn)行優(yōu)化：一是不斷升級人為操作系統(tǒng)，通過計算機(jī)模擬技術(shù)來避免可能出現(xiàn)的誤差，保證指令下達(dá)最優(yōu)化;二是不斷優(yōu)化設(shè)備的運行水平，優(yōu)化設(shè)計水平，實現(xiàn)生產(chǎn)的多元化發(fā)展，使之符合市場要求。智能化的生產(chǎn)有助于提升企業(yè)的整體實力，有助于發(fā)展企業(yè)生產(chǎn)力。

4.虛擬化

機(jī)械制造過程虛擬化技術(shù)是信息技術(shù)的推動與相關(guān)理論的結(jié)合。在實際生產(chǎn)過程中，計算機(jī)虛擬模擬分析能夠避免出現(xiàn)生產(chǎn)失誤，降低殘次品出現(xiàn)的概率。在實際設(shè)計過程中，工程師將生產(chǎn)過程進(jìn)行虛擬模擬，找到實踐過程中存在的問題，進(jìn)行針對性分析和優(yōu)化，以最快的速度來提升工程生產(chǎn)效率，確保優(yōu)化得到的產(chǎn)品符合客戶需求。通過不斷模擬，工程師能夠發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中的不足之處，針對不足來進(jìn)行改善，推動質(zhì)量向更高方向發(fā)展。

在生產(chǎn)模擬中，我們可以及時了解到生產(chǎn)過程存在的問題，通過查找、分析和改進(jìn)來避免生產(chǎn)過程出現(xiàn)危險，據(jù)此來制訂有效的預(yù)案，從而加強(qiáng)生產(chǎn)過程的安全性。在多樣化的現(xiàn)代市場中，只有不斷通過虛擬現(xiàn)實來完善產(chǎn)品才能確保產(chǎn)品具有較強(qiáng)競爭力，也能夠倒逼產(chǎn)業(yè)升級。

總之，機(jī)械設(shè)計制造企業(yè)自動化是時代發(fā)展的必然結(jié)果，對促進(jìn)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展有著積極作用，國家制造業(yè)水平的提升離不開自動化相關(guān)技術(shù)的支持，因此，我們必須大力發(fā)展自動化技術(shù)，不斷提升其應(yīng)用水平，促進(jìn)相關(guān)企業(yè)實力進(jìn)一步增強(qiáng)，為國家富強(qiáng)貢獻(xiàn)自己的力量。

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[作者單位]

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（編輯：鄭曉燕）