淺談機械設(shè)計制造及其自動化應(yīng)用探究

栗慧新

摘要：機械自動化主要指的是在機械制造過程中利用現(xiàn)代自動化技術(shù)，借助原有的生產(chǎn)方式重復(fù)地進行簡單的自動化生產(chǎn)。當(dāng)前，機械制造領(lǐng)域逐漸向自動化方向發(fā)展，這對工業(yè)領(lǐng)域來說也是一場大的變革。本文對機械設(shè)計制造及其自動化應(yīng)用進行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計制造;自動化;應(yīng)用

引言

隨著經(jīng)濟全球化的發(fā)展，現(xiàn)今我國的機械設(shè)計制造正經(jīng)歷著由傳統(tǒng)低效能向自動化高效能轉(zhuǎn)變，如何提高效率、降低人力成本及生產(chǎn)成本也成為急需解決的問題，我國大多數(shù)機械制造企業(yè)都應(yīng)用了自動化的技術(shù)，但由于機械制造自動化技術(shù)融合了多門學(xué)科，技術(shù)較為復(fù)雜，我國對機械設(shè)計制造及其自動化的應(yīng)用還不夠成熟，因此，這些問題能否被及時地解決是事關(guān)我國工業(yè)發(fā)展的重要問題。

1自動化技術(shù)概念與特點

自動化技術(shù)是以信息科技為基礎(chǔ)的新興學(xué)科，就是利用計算機與信息技術(shù)等，使機器和裝置在預(yù)先人為設(shè)定的程序下，不用通過人工操作，或者需要極少人參與的情況下，就可開展生產(chǎn)作業(yè)，通過信息處理等自動化完成預(yù)定任務(wù)。自動化技術(shù)是一種先進的技術(shù)，包含了信息技術(shù)、微電子技術(shù)等各種先進性比較高的技術(shù)。從自動化技術(shù)發(fā)展歷史來看，20世紀(jì)40年代，美國最早提出“自動化”一詞。隨后，在科學(xué)技術(shù)發(fā)展進步的促進下，自動化技術(shù)獲得了長足的發(fā)展，在社會生產(chǎn)生活等各個領(lǐng)域都獲得越來越廣泛的應(yīng)用，并實現(xiàn)了降本增效。自動化技術(shù)減少了人力資源的投入，將人們從繁重、惡劣、危險及部分腦力勞動中解放出來，拓展了人的器官功能，既提高了勞動生產(chǎn)效率與質(zhì)量，也增強了人類認識與改造世界的能力。同時，自動化技術(shù)通過與不同的領(lǐng)域結(jié)合，也逐漸開始細分，形成了機械制造自動化、過程控制自動化、管理自動化、教育自動化等不同的技術(shù)，呈現(xiàn)出多元化發(fā)展、多學(xué)科技術(shù)交叉的態(tài)勢。此外，該技術(shù)的拓展性也非常強，利用自動控制的優(yōu)勢，能夠代替人的體力勞動及代替或輔助人的腦力勞動。

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

2.1降低資源成本

在日常生產(chǎn)過程當(dāng)中采取自動化技術(shù)，能夠大幅度的降低生產(chǎn)成本。目前，很多機械設(shè)計制造行業(yè)大部分工作都是手工完成，手工操作有著很多的不確定性，同時還會有著一定的次品產(chǎn)生，不能保證產(chǎn)品的質(zhì)量。例如，對于汽車生產(chǎn)企業(yè)來說，一些小型的汽車生產(chǎn)企業(yè)，組裝工序都是由人員手工完成，所以完成一臺汽車組裝所需要的時間相對于自動化技術(shù)就會有著很大的差距，另外人工組裝還會產(chǎn)生一系列的問題，如零件安裝精度不高、安裝不牢固等質(zhì)量問題頻頻出現(xiàn)。所以，人工操作不僅費時，而且會增加企業(yè)自身的成本支出。如果在汽車生產(chǎn)過程當(dāng)中全部采用自動化技術(shù)，將會提高汽車的生產(chǎn)效率以及質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。

2.2升級產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)

由于自動化技術(shù)的發(fā)展，逐漸的代替了很多人工的崗位，從而實現(xiàn)了很多基層的崗位以及重復(fù)度比較高的崗位都是被機械所替代，這樣不僅實現(xiàn)了勞動力的解放，同時也促進了企業(yè)朝著機械化的方向發(fā)展。機械化生產(chǎn)同時需要對于機械的參數(shù)不斷優(yōu)化，從而提高機械的精密度，而且能夠更好地適應(yīng)目前的生產(chǎn)需求，機械制造行業(yè)只有不斷地提升技術(shù)才能夠讓自動化技術(shù)不斷發(fā)展。

3機械設(shè)計自動化問題的對策

我國的機械設(shè)計制造自動化大多較為呆板，缺乏靈活性和多樣性，無法實現(xiàn)完全的自動化，在核心技術(shù)的發(fā)展和設(shè)計上缺乏提升，我國要想改善機械設(shè)計制造及其自動化，就必須提升設(shè)計技術(shù)，增強我國的自主研發(fā)能力，在機械設(shè)計制造方面擁有自己的核心競爭力。政府應(yīng)當(dāng)有大量的資金注入機械設(shè)計制造，對現(xiàn)有的機械設(shè)計制造技術(shù)進行提升，積極引進國外先進的技術(shù)，并在其基礎(chǔ)上進行大力研發(fā)，研發(fā)核心技術(shù);鼓勵企業(yè)更換新的自動化設(shè)備，在提高效率的基礎(chǔ)上保障產(chǎn)品的質(zhì)量，降低資源的浪費，減少人力資本和生產(chǎn)成本的輸出;應(yīng)當(dāng)鼓勵機械設(shè)計制造自主研發(fā)，注重研發(fā)人才的培養(yǎng)，增強研發(fā)人員的創(chuàng)造力。

4自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用成效

4.1推動集成化生產(chǎn)

為了能夠有效提高生產(chǎn)效率，自動化技術(shù)在機械化技術(shù)中被廣泛使用，并且還衍生出了很多新的技術(shù)。計算機可以對于這些自動化技術(shù)進行管理控制，同時還可以做到實時監(jiān)控的功能，一旦發(fā)現(xiàn)機械有問題就能夠及時提出預(yù)警，進而找到問題并進行解決。機械設(shè)計制造融合自動化技術(shù)以及計算機技術(shù)能夠提升產(chǎn)業(yè)的價值，提升自身的競爭力，另外在自身發(fā)展的同時需要把握好成本，從而能夠?qū)τ诩僧a(chǎn)業(yè)進行升級，提升各項綜合能力的發(fā)展。

4.2數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用

機械產(chǎn)品設(shè)計制造工藝復(fù)雜，同時精度要求也比較高，如果是采用傳統(tǒng)的設(shè)計制造加工工藝，不僅產(chǎn)品生產(chǎn)周期長、成本高，效率與質(zhì)量也不夠高。但是，將數(shù)控技術(shù)引入機械設(shè)計制造中，就能從根本上解決這些問題，極大地提高機械產(chǎn)品的質(zhì)量。數(shù)控技術(shù)是指通過計算機編程，根據(jù)數(shù)控機床規(guī)定的語言規(guī)則和格式編寫加工程序，利用數(shù)控機床，來對工藝路線與參數(shù)、刀具運動軌跡、位移量、切削參數(shù)等進行控制，開展產(chǎn)品加工。數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代生產(chǎn)加工制造系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，具有高速高精化、智能化、開放性、重復(fù)利用、節(jié)能環(huán)保等顯著優(yōu)點。應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，可對機械設(shè)計制造過程進行精準(zhǔn)控制，利用數(shù)字化系統(tǒng)進行設(shè)備操作，使加工過程保持良好的連續(xù)性，實現(xiàn)設(shè)計制造高度自動化。在開始機械設(shè)計制造前，技術(shù)人員要利用計算機來編程設(shè)計生產(chǎn)流程，例如，在刀具切割環(huán)節(jié)應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，對其操作過程進行編程，通過程序代碼精確控制下刀時間與速度，就能夠保證產(chǎn)品生產(chǎn)的精確性。

4.3全面推廣網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)應(yīng)用

隨著互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)逐漸滲透各個領(lǐng)域。網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)不僅帶動了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的長遠發(fā)展，也能夠幫助我們更及時地認清世界趨勢。同時，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)水平的快速發(fā)展也給我國的機械領(lǐng)域帶來了新的發(fā)展方向。將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融入機械設(shè)計制造及其自動化過程中，實現(xiàn)制造產(chǎn)品周期內(nèi)網(wǎng)絡(luò)化，數(shù)字化、管理信息化使其可以快速有效解決各個環(huán)節(jié)反饋的問題，不僅能提高生產(chǎn)效率，也能夠促進機械生產(chǎn)領(lǐng)域的穩(wěn)定發(fā)展。

4.4智能化

在計算機智能日趨成熟的當(dāng)下，人機一體化在機械設(shè)計與制造業(yè)中已被廣泛運用并發(fā)揮著巨大的優(yōu)勢作用，這使得機械設(shè)計與制造自動化效果得到了明顯的提升。自動化技術(shù)在機械設(shè)計與制造中的智能化體現(xiàn)，主要是指通過智能化的技術(shù)手段賦予機械設(shè)備一定的思考能力，讓其具有判斷力，使其能在結(jié)合實際情況的基礎(chǔ)上，按照指定的命令來完成相應(yīng)的任務(wù)，從而實現(xiàn)對生產(chǎn)環(huán)節(jié)、流程的自動化操作。自動化技術(shù)在機械設(shè)計與制造中的智能化體現(xiàn)不僅能緩解機械設(shè)計與制造業(yè)人力資源短缺的現(xiàn)狀，而且通過人工智能與機械智能的結(jié)合，能使生產(chǎn)過程通過一些高端儀器設(shè)備或者相應(yīng)的軟件，對整個機械設(shè)計與制造的過程實現(xiàn)科學(xué)而合理的控制，及時發(fā)現(xiàn)錯誤并啟動應(yīng)急預(yù)案、減少風(fēng)險的發(fā)生。

結(jié)束語

綜上所述，機械設(shè)計制造過程也越來越重視自動化技術(shù)的發(fā)展，因為自動化技術(shù)不僅可提高機械設(shè)計制造產(chǎn)業(yè)效率，促進其向高質(zhì)量方向發(fā)展，而且可推動我國自動化產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和社會的不斷進步，自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中應(yīng)用將越來越廣泛，越來越成熟。

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