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

李麗艷

摘 要：機(jī)械制造是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，關(guān)乎人們的生產(chǎn)方式、生活質(zhì)量。當(dāng)前，我國(guó)正處在社會(huì)主義發(fā)展的新時(shí)代，只有不斷更新科學(xué)技術(shù)，才能始終保持機(jī)械設(shè)計(jì)制造的市場(chǎng)影響力，提高產(chǎn)品質(zhì)量。自動(dòng)化技術(shù)是以信息技術(shù)作為支撐的現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)，制造人員必須要在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中不斷挖掘自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，才能不斷提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造的質(zhì)量和水平?；诖?，本文首先闡述了自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用現(xiàn)狀，然后分析了自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，最后提出了新時(shí)期自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用策略，以期為自動(dòng)化技術(shù)更好地應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域提供借鑒。

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

中圖分類號(hào)：TH122;TH164文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-5168（2021）05-0063-03

Abstract： Machinery manufacturing is the foundation of the national economy， is the pillar industry of the national economy， related to people's mode of production， quality of life. At present， China is in a new era of socialist development. Only by constantly updating science and technology， can we always maintain the market influence of mechanical design and manufacturing and improve product quality. Automation technology is a modern production technology supported by information technology. We must constantly tap the advantages of automation technology in mechanical design and manufacturing， so as to continuously improve the quality and level of mechanical design and manufacturing. Based on this， this paper first expounded the application status of automation technology in mechanical design and manufacturing， then analyzed the application advantages of automation technology in mechanical design and manufacturing， and finally put forward the application strategy of automation technology in mechanical design and manufacturing in the new era， in order to provide reference for the better application of automation technology in the field of mechanical design and manufacturing.

Keywords： automation technology;mechanical design and manufacture;information technology

傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)隨著勞動(dòng)成本的增加逐漸失去了競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，在我國(guó)，很多機(jī)械制造企業(yè)已經(jīng)逐漸摒棄了傳統(tǒng)的機(jī)械制造方法，利用自動(dòng)化技術(shù)，贏得市場(chǎng)先機(jī)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，增強(qiáng)企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。由此可見，我們應(yīng)當(dāng)研究自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域的具體運(yùn)用，這樣才能進(jìn)行資源的有效配置，幫助機(jī)械設(shè)計(jì)企業(yè)節(jié)約生產(chǎn)和設(shè)計(jì)成本。

1 自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用現(xiàn)狀

人類社會(huì)發(fā)展進(jìn)入21世紀(jì)以來，機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域已經(jīng)基本上從傳統(tǒng)生產(chǎn)模式的束縛中解脫了出來，革新了生產(chǎn)技術(shù)，調(diào)整了生產(chǎn)規(guī)模。在新中國(guó)剛成立不久，機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)使用的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)流程比較落后和固定，機(jī)械生產(chǎn)的組織模式也不先進(jìn)。隨著人類社會(huì)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)生產(chǎn)模式已經(jīng)無法滿足生產(chǎn)的需求，失去了市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)地位。隨著工業(yè)上的不斷嘗試和努力，我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域開始實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)入機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)中，這不僅是我國(guó)工業(yè)行業(yè)的偉大革命，也是人類機(jī)械制造史上的偉大創(chuàng)新[1]。

2 新時(shí)期自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

2.1 優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量，加快生產(chǎn)速度

把自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中能有效提高機(jī)械生產(chǎn)的工作效率，提升產(chǎn)品質(zhì)量。眾所周知，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)生產(chǎn)需要大量的人工操作，但在應(yīng)用自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)后，機(jī)械、重復(fù)、煩瑣的勞動(dòng)被機(jī)器代替。勞動(dòng)力比較如圖1所示。自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中減輕了工作人員的壓力，解放了勞動(dòng)力，同時(shí)也減少了由于人為操作因素帶來的生產(chǎn)問題。自動(dòng)化技術(shù)能提升產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，同時(shí)，能把傳統(tǒng)的大型機(jī)械群組集中在一起，減小占地面積。對(duì)于機(jī)械運(yùn)行過程中出現(xiàn)的問題，自動(dòng)化技術(shù)能及時(shí)發(fā)出警報(bào)，特別是一些較為先進(jìn)的機(jī)械設(shè)備，在自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用后，其工作效率明顯提升，大量減少了人力資源，縮短了必要?jiǎng)趧?dòng)時(shí)間，提高了產(chǎn)品的單位價(jià)值，綜合降低了成本。

2.2 保證安全生產(chǎn)

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的運(yùn)用能顯著提高生產(chǎn)過程的安全可靠性。大多數(shù)機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備在操作時(shí)依賴于計(jì)算機(jī)和信息化系統(tǒng)的支持，因此必須要在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)定一定的程序。運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)之后，機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備能有效識(shí)別生產(chǎn)過程中存在的風(fēng)險(xiǎn)，從這個(gè)層面來講，提高了生產(chǎn)安全性。當(dāng)前，我國(guó)機(jī)械生產(chǎn)制造領(lǐng)域已經(jīng)有很多大型設(shè)備都利用了自動(dòng)化技術(shù)，比如，在大型機(jī)械生產(chǎn)車床和設(shè)備研究工作中，這些大型設(shè)備的零件結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，并且安裝步驟較為煩瑣，一旦出現(xiàn)問題則很難被察覺，如果內(nèi)部發(fā)生零件漏電問題未得到及時(shí)解決，很容易造成設(shè)備癱瘓[2]。自動(dòng)化技術(shù)可以很好地解決以上隱患，發(fā)現(xiàn)問題時(shí)可以自行發(fā)出警報(bào)，大大提高了機(jī)械生產(chǎn)制造的安全性。在一些突發(fā)問題和事故處理方面，自動(dòng)化技術(shù)能通過運(yùn)行應(yīng)急程序來對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行緊急斷電，快速切斷電源，大幅度提高機(jī)械設(shè)計(jì)生產(chǎn)設(shè)備的可靠性和安全性。

2.3 使操作更加便捷

自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用還能幫助機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域簡(jiǎn)化操作程序，優(yōu)化操作環(huán)節(jié)。在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備調(diào)整過程中，可能會(huì)發(fā)生因操作不當(dāng)造成的人員人身?yè)p害。應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)后，機(jī)械設(shè)計(jì)的設(shè)備能通過終端控制對(duì)自身型號(hào)和零件尺寸進(jìn)行調(diào)整，在一定程度上提高了操作的便捷性。例如，在石材加工企業(yè)，工作人員可以使用自動(dòng)化大功率切割機(jī)，調(diào)整終端設(shè)備的位置，針對(duì)不同石材有針對(duì)性地進(jìn)行安全切割，提高機(jī)械生產(chǎn)的實(shí)用價(jià)值。

3 新時(shí)期自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用策略

3.1 集成制造技術(shù)

當(dāng)前，集成制造技術(shù)是世界機(jī)械制造自動(dòng)化的重要發(fā)展方向之一。機(jī)械制造企業(yè)不斷變革自身生產(chǎn)模式，適應(yīng)行業(yè)內(nèi)的需求。把自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械制造集成化領(lǐng)域中，可以借助系統(tǒng)工程理論對(duì)企業(yè)的機(jī)械制造流程進(jìn)行整體指導(dǎo)和優(yōu)化，發(fā)揮信息技術(shù)和智能科技的優(yōu)勢(shì)，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程進(jìn)行簡(jiǎn)化，提升集成化效果。在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)的支持下，信息技術(shù)網(wǎng)絡(luò)能把機(jī)械制造企業(yè)各種類型的生產(chǎn)要素結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)經(jīng)營(yíng)管理模式的整體化運(yùn)作，體現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造以人為本的生產(chǎn)思想。比如，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，企業(yè)可以對(duì)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理動(dòng)態(tài)進(jìn)行跟進(jìn)，集中機(jī)械設(shè)計(jì)生產(chǎn)內(nèi)部的工作動(dòng)態(tài)，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中的各項(xiàng)需求實(shí)現(xiàn)最大程度的整合，加快產(chǎn)品質(zhì)量的提升速度，控制工程產(chǎn)品研發(fā)成本[3-5]。

3.2 柔性自動(dòng)化技術(shù)

柔性自動(dòng)化技術(shù)是由英國(guó)科學(xué)家率先提出的自動(dòng)化生產(chǎn)概念。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中，柔性自動(dòng)化技術(shù)主要是在機(jī)械生產(chǎn)的過程中，通過計(jì)算機(jī)將應(yīng)該對(duì)外界因素造成作用的因素進(jìn)行轉(zhuǎn)化。當(dāng)前，柔性制造技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域被廣泛運(yùn)用，在生產(chǎn)鏈條中，它能根據(jù)外界環(huán)境因素的變化及時(shí)進(jìn)行生產(chǎn)過程和生產(chǎn)設(shè)備的調(diào)整。在實(shí)際的操作過程中，如果客戶的需求發(fā)生變化，企業(yè)就需要采取柔性自動(dòng)化技術(shù)提高機(jī)械自動(dòng)化設(shè)備的隨機(jī)應(yīng)變能力，只有這樣才能不斷滿足客戶的多樣化需求[6-7]。圖2為某工廠柔性化生產(chǎn)車間。

3.3 智能化制造技術(shù)

智能化是當(dāng)前我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)和表現(xiàn)，智能化技術(shù)的運(yùn)用推動(dòng)了我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域的飛速發(fā)展。智能化的機(jī)械制造能提升設(shè)備的自動(dòng)化分析和判斷能力，讓工人從煩瑣的重復(fù)性機(jī)械勞動(dòng)中解放出來，減少了人力資源的成本和占有率，提高了機(jī)械設(shè)計(jì)制造的工作效率。工作人員可以采用高端的儀器設(shè)備和分析處理軟件對(duì)生產(chǎn)全過程進(jìn)行把控，有效提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造的最終應(yīng)用價(jià)值和效果，發(fā)揮出智能化的現(xiàn)代優(yōu)勢(shì)[8-9]。特別是在當(dāng)前智能化技術(shù)迅猛發(fā)展的背景下，智能化在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的運(yùn)用越來越廣泛。當(dāng)前，我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化技術(shù)雖然發(fā)揮了應(yīng)有的價(jià)值，但依然存在一定的漏洞需要彌補(bǔ)。研究人員要繼續(xù)發(fā)揮智能化的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，挖掘智能化科技的潛能，對(duì)人工智能系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步研究，從現(xiàn)有的機(jī)械制造工作中總結(jié)出符合實(shí)際的智能化運(yùn)用途徑，提高智能化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，從而降低人工操作可能帶來的判斷失誤等風(fēng)險(xiǎn)。

4 結(jié)語(yǔ)

新時(shí)期自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的運(yùn)用要不斷優(yōu)化產(chǎn)品質(zhì)量，加快產(chǎn)品的生產(chǎn)速度，在安全生產(chǎn)的前提下，把自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用在集成制造、柔性自動(dòng)化生產(chǎn)、智能化制造技術(shù)等多個(gè)領(lǐng)域，全面提高新時(shí)期的機(jī)械設(shè)計(jì)制造水平。

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