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

劉猛龍

摘?要：機(jī)械設(shè)計(jì)制造主要指對(duì)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)控制，已達(dá)到提升機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)性能的目的。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械產(chǎn)品之中，可以提升機(jī)械生產(chǎn)自動(dòng)化水平，為企業(yè)生產(chǎn)效率提升有力保障。但自動(dòng)化技術(shù)目前在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中應(yīng)用還不夠普及，因此相關(guān)企業(yè)需要從機(jī)械設(shè)計(jì)制造中自動(dòng)化技術(shù)具體應(yīng)用出發(fā)，結(jié)合自身情況確定在自己制造生產(chǎn)中可采用的自動(dòng)化技術(shù)。

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

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。

1 自動(dòng)化技術(shù)相關(guān)概念分析

1.1 自動(dòng)化技術(shù)

自動(dòng)化技術(shù)顧名思義主要指通過一系列信息論、控制論、電子學(xué)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等，來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的目的。自動(dòng)化技術(shù)主要內(nèi)容包括如下幾個(gè)內(nèi)容：（1）作用單元，屬于自動(dòng)化相關(guān)系統(tǒng)中比較靠前的組成部分，主要負(fù)責(zé)自動(dòng)化系統(tǒng)相關(guān)工作目標(biāo)設(shè)定與工作量控制。（2）傳感單元，自動(dòng)化相關(guān)系統(tǒng)中基礎(chǔ)組成部分，主要負(fù)責(zé)檢測(cè)系統(tǒng)狀態(tài)與性能。（3）程序單元，是自動(dòng)化系統(tǒng)至關(guān)重要組成部分，主要負(fù)責(zé)自動(dòng)化系統(tǒng)決策工作。（4）制定單元，是自動(dòng)化系統(tǒng)核心部分，主要負(fù)責(zé)對(duì)相關(guān)信息處理與指令制定。（5）控制單元，是自動(dòng)化系統(tǒng)后勤保障，是自動(dòng)化系統(tǒng)可以順利開展的根本保障，主要負(fù)責(zé)對(duì)傳感器傳送信息進(jìn)行分析與處理，并根據(jù)分析與處理結(jié)果制定相應(yīng)指令。隨著自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展與應(yīng)用，當(dāng)前生產(chǎn)行業(yè)中自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用越來越深入，從最初部分機(jī)械自動(dòng)化，到如今更為全面的自動(dòng)化技術(shù)設(shè)備，不斷滿足企業(yè)發(fā)展與大眾需要，為社會(huì)發(fā)展與進(jìn)步提供一定助力。

1.2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)意義

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，可以有效提升機(jī)械性能，滿足更加多樣化企業(yè)發(fā)展與民眾需要。機(jī)械設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)意義如下：（1）自動(dòng)化技術(shù)可以節(jié)省資源利用。企業(yè)利用自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)制造可以有效提升每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中能源利用率，避免生產(chǎn)中由于能源控制不足導(dǎo)致能源浪費(fèi)情況的出現(xiàn)，提升企業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，滿足企業(yè)節(jié)能生產(chǎn)需要，促進(jìn)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。通過自動(dòng)化生產(chǎn)企業(yè)可以對(duì)每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)用料、勞動(dòng)力等做到精細(xì)化控制，保證產(chǎn)品質(zhì)量降低能源消耗，提升企業(yè)綜合效益。（2）自動(dòng)化技術(shù)可以提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造的實(shí)用性，滿足企業(yè)發(fā)展需要。相關(guān)企業(yè)將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造設(shè)計(jì)之中，可以根據(jù)企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際需要，適當(dāng)調(diào)整整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)具體情況，利用更加自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備，實(shí)現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)中一些高難度工作，確保生產(chǎn)安全促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)效率提升，滿足企業(yè)發(fā)展需要。（3）優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)模式。企業(yè)在機(jī)械制造設(shè)計(jì)中運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)，可以調(diào)整原本生產(chǎn)模式，提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率與質(zhì)量，優(yōu)化企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)流程，促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變與升級(jí)，為企業(yè)發(fā)展提供保障。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造中自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用

2.1 機(jī)械制造中應(yīng)用

自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中應(yīng)用比較廣泛，主要指利用自動(dòng)化技術(shù)與信息工程技術(shù)，對(duì)機(jī)械制造進(jìn)行指導(dǎo)，優(yōu)化機(jī)械制造流程，完成生產(chǎn)流程優(yōu)化與重組。自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中應(yīng)用具體包括：（1）裝配自動(dòng)化應(yīng)用。裝配自動(dòng)化應(yīng)用最為廣泛，通過對(duì)機(jī)械制造過程中所需原料的自動(dòng)化運(yùn)輸與配送，來提升機(jī)械制造效率。在機(jī)械制造中可以根據(jù)生產(chǎn)需要，設(shè)定材料運(yùn)輸方式、材料分配份量、材料分配時(shí)間等，確保生產(chǎn)線連續(xù)流暢進(jìn)行，確保機(jī)械制造有序推進(jìn)。自動(dòng)裝配包含了檢驗(yàn)、運(yùn)輸、試用等環(huán)節(jié)，有效提升機(jī)械制造生產(chǎn)整體效率。（2）CAPP（計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)）的應(yīng)用。CAPP是與輔助制造相關(guān)聯(lián)的重要紐帶，其設(shè)計(jì)主要功能在與對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行控制與規(guī)范，最終達(dá)到優(yōu)化產(chǎn)品工藝目的。基本功能主要包括加工工藝選擇、機(jī)床選擇、工序內(nèi)容確定、成本工時(shí)控制等。（3）CIMS（計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)）的應(yīng)用。CIMS是一種先進(jìn)的集成系統(tǒng)，可以滿足制造企業(yè)集成化生產(chǎn)發(fā)展需要。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)機(jī)器制造自動(dòng)化，并提升各環(huán)節(jié)中相互滲透作用，該技術(shù)系統(tǒng)集合了CAD、CAM技術(shù)優(yōu)點(diǎn)無須人工干預(yù)，真正實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。該系統(tǒng)主要通過對(duì)相關(guān)土圖紙信息進(jìn)行互換與處理，并排除重復(fù)處理可能，確保生產(chǎn)效率與質(zhì)量。

2.2 智能化技術(shù)應(yīng)用

智能化技術(shù)應(yīng)用是當(dāng)前機(jī)械制造設(shè)計(jì)中應(yīng)用最為廣泛的自動(dòng)化技術(shù)之一，通過智能化技術(shù)，來實(shí)現(xiàn)機(jī)械智能化生產(chǎn)，提升企業(yè)整體生產(chǎn)效率。智能化技術(shù)在機(jī)械制造設(shè)計(jì)中應(yīng)用主要包括生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)中應(yīng)用、生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用、生產(chǎn)產(chǎn)品應(yīng)用：（1）管理環(huán)節(jié)中應(yīng)用常常表現(xiàn)為一些智能化機(jī)械制造管理軟件應(yīng)用。多種多樣智能化管理軟件應(yīng)用，可以對(duì)機(jī)器制造中產(chǎn)品質(zhì)量情況、生產(chǎn)質(zhì)量等進(jìn)行智能化管控，全面反應(yīng)機(jī)械制造生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題，并通過相應(yīng)智能化系統(tǒng)對(duì)機(jī)械制造中出現(xiàn)問題給出相應(yīng)管理方案，提升制造企業(yè)生產(chǎn)管水平。（2）生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用常常表現(xiàn)在一些智能生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用。通過智能設(shè)備應(yīng)用可以節(jié)省生產(chǎn)線上人員使用，提升企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)效率。智能化設(shè)備可以通過自身智能化系統(tǒng)，對(duì)生產(chǎn)中每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，全面分析生產(chǎn)所需人力、物力等，并且在設(shè)備運(yùn)用中可以通過自身檢測(cè)，對(duì)設(shè)備出現(xiàn)問題進(jìn)行預(yù)警與處理，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)全程無須人員參與，確保生產(chǎn)效率。（3）生產(chǎn)產(chǎn)品智能化技術(shù)應(yīng)用十分廣泛。隨著智能化技術(shù)發(fā)展，當(dāng)前大眾對(duì)智能化技術(shù)設(shè)備的要求也隨著技術(shù)發(fā)展逐漸提升。例如當(dāng)前智能手機(jī)、智能家居應(yīng)用等，豐富用戶同時(shí)促進(jìn)先關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。企業(yè)通過將多種多樣智能化系統(tǒng)應(yīng)用于產(chǎn)品之中，提升產(chǎn)品的智能化水平，滿足用戶需要，提升產(chǎn)品質(zhì)量促進(jìn)自身發(fā)展。

2.3 柔性自動(dòng)化應(yīng)用

柔性自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)屬于最早應(yīng)用的自動(dòng)化技術(shù)之一，主要指以產(chǎn)品生產(chǎn)為基礎(chǔ)，結(jié)合數(shù)字技術(shù)，已達(dá)到適應(yīng)不同生產(chǎn)品的目的。企業(yè)可以結(jié)合實(shí)際需要情況，針對(duì)設(shè)備情況做出相應(yīng)自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用，更為有效提升機(jī)械制造設(shè)計(jì)水平。成組技術(shù)形成是柔性自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ)，主要指根據(jù)機(jī)械制造生產(chǎn)需要，將生產(chǎn)對(duì)象排列組合，方便與根據(jù)市場(chǎng)與用戶需要調(diào)整儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)與加工設(shè)備。柔性自動(dòng)化技術(shù)主要包括控制中心、組群生產(chǎn)控制、基層生產(chǎn)控制三分部分，構(gòu)成金字塔型控制結(jié)構(gòu)。其中控制中心主要負(fù)責(zé)信息控制，管理與監(jiān)測(cè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)，對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整;組群生產(chǎn)控制則主要負(fù)責(zé)信息傳遞，將基層生產(chǎn)控制傳遞到控制中心;基層生產(chǎn)控制對(duì)各生產(chǎn)接口信息進(jìn)行收集，并根據(jù)控制中心發(fā)出的指令對(duì)生產(chǎn)行為進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)整，完成中心控制相關(guān)指令。柔性自動(dòng)化儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)主要指加工廢料、毛坯工件等材料運(yùn)輸與儲(chǔ)存，通過先關(guān)數(shù)控機(jī)床實(shí)現(xiàn)集成加工控制，提升機(jī)械制造生產(chǎn)效率與質(zhì)量。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用可以有效提升機(jī)械制造效率，確保機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量，優(yōu)化企業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，為企業(yè)整體效益提升提供必要保障。當(dāng)前自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用包括機(jī)械制造中應(yīng)用、智能化技術(shù)應(yīng)用、柔性自動(dòng)化應(yīng)用等，相關(guān)企業(yè)在實(shí)際應(yīng)用中可以根據(jù)自身發(fā)展需要，適當(dāng)選擇全面促進(jìn)自身發(fā)展與壯大。

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