自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)及制造領(lǐng)域的應(yīng)用研究

羅建峰

摘要：在工業(yè)生產(chǎn)與發(fā)展中，機(jī)械設(shè)計(jì)與制造起到了重要支撐作用。近年來，隨著我國科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并憑借自身的諸多優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域中。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域，能夠極大的提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造水平和機(jī)械生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)勞動(dòng)成本，為企業(yè)帶來更高的經(jīng)濟(jì)效益，推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造業(yè)的自動(dòng)化、智能化發(fā)展?；诖?，本文首先概述了機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)制造;其次分析了機(jī)械設(shè)計(jì)與制造應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢;最后探討了自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化;機(jī)械設(shè)計(jì);機(jī)械制造

近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械領(lǐng)域已經(jīng)基本全面普及了自動(dòng)化技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，使得機(jī)械相關(guān)的企業(yè)獲得了更高的經(jīng)濟(jì)效益。為此，作為企業(yè)而言，必須根據(jù)自身的實(shí)際情況，來對現(xiàn)有的機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)一步研發(fā)和創(chuàng)新，確保企業(yè)能夠擁有更大的發(fā)展空間，進(jìn)而不斷提高企業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。

一、機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)制造概述

現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化是圍繞著計(jì)算機(jī)電子技術(shù)展開的一種新型技術(shù)形式，它既結(jié)合了傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)的理念又融合了多項(xiàng)現(xiàn)代尖端的現(xiàn)代機(jī)械操控技術(shù)，在滿足內(nèi)在需求的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了企業(yè)的價(jià)值，使工作效率達(dá)到較高的標(biāo)準(zhǔn)。舉例來說，現(xiàn)場總線控制體統(tǒng)是早期發(fā)展起來的新型工業(yè)技術(shù)，它從原來面向設(shè)備選擇控制方式轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)選擇控制方式。

目前，現(xiàn)場總線控制體統(tǒng)已經(jīng)成為了工業(yè)控制自動(dòng)化技術(shù)中使用率最高的情況存在。除了此項(xiàng)技術(shù)外，還有很多自動(dòng)化的升級(jí)技術(shù)在工業(yè)行業(yè)中運(yùn)行，為我國工業(yè)行業(yè)的進(jìn)步做出了突出的貢獻(xiàn)。隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，帶動(dòng)了整個(gè)工業(yè)環(huán)境的飛速提升，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用也成為了一種必然的趨勢。總的來說，單靠傳統(tǒng)的工人機(jī)械生產(chǎn)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場的生產(chǎn)需求，將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)的每個(gè)環(huán)節(jié)中會(huì)讓整個(gè)生產(chǎn)體系變得更加的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，這不僅會(huì)提升企業(yè)的生產(chǎn)效率，增加其核心競爭力，從長遠(yuǎn)的角度更能加強(qiáng)我國機(jī)械行業(yè)的總體水平，提升國際工業(yè)行業(yè)競爭力。

二、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

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. 優(yōu)化生產(chǎn)流程

眾所周知，在過去機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，主要是人工操控的，如在生產(chǎn)期間出現(xiàn)問題，則大多是依靠經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行分析判斷的，效率低，準(zhǔn)確性差，則極大的增加了機(jī)械損耗。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域，利用電子元件即可控制生產(chǎn)工序，一旦出現(xiàn)問題能夠啟動(dòng)自我保護(hù).診斷.報(bào)警.分析.監(jiān)視等功能，為后期故障維修工作的開展提供重要的參考和便利，更快恢復(fù)正常的生產(chǎn)。

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)造成的人員人身損害。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，針對不同石材有針對性地進(jìn)行安全切割，提高機(jī)械生產(chǎn)的實(shí)用價(jià)值。三、自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中的具體應(yīng)用探討

1. 自動(dòng)化技術(shù)的數(shù)控化應(yīng)用

將計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化編程.自動(dòng)化制造和數(shù)控加工生產(chǎn)制造。具體來說，將計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)中進(jìn)行數(shù)控仿真分析，在虛擬的環(huán)境中生動(dòng)形象的展示機(jī)械產(chǎn)品的形狀.尺寸以及結(jié)構(gòu)，全面完成反映產(chǎn)品生產(chǎn)性能，為接下來產(chǎn)品編輯及圖紙修整工作的開展提供強(qiáng)有力的參考，使得所設(shè)計(jì)制造的機(jī)械產(chǎn)品具備更高的精確度。以普通二軸車床.三軸銑床為例，通過將數(shù)控系統(tǒng).驅(qū)動(dòng)裝置安裝于機(jī)床上不僅能夠完成對零件的編程加工，并且還能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)改造。如需要更換加工對象，只需適當(dāng)調(diào)整刀具.裝夾方式及生產(chǎn)程序即可完成對產(chǎn)品的批量化生產(chǎn)與加工。此外，機(jī)械生產(chǎn)操控過程中，應(yīng)用PLC可編程邏輯控制器即可有效解決設(shè)備邏輯和開關(guān)控制問題，同時(shí)具備較高的生產(chǎn)效率，加工精度更加有保障。機(jī)械設(shè)計(jì)制造中對于數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用，包含著多個(gè)結(jié)構(gòu)，如∶控制單元.變編程單元.數(shù)控機(jī)床等等，通過輸人特定的指令即可驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)電路，利用計(jì)算機(jī)分析處理，即可得到坐標(biāo)軸移動(dòng)輸人分量，然后將其輸人現(xiàn)伺服電機(jī)等裝置，即可實(shí)現(xiàn)對數(shù)控機(jī)床運(yùn)動(dòng)目標(biāo)的準(zhǔn)確.高效控制。

2. 智能化模式在自動(dòng)化技術(shù)中的應(yīng)用

智能化在科技技術(shù)飛速發(fā)展的背景下也被機(jī)械制造領(lǐng)域充分利用，其中把計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)有機(jī)的結(jié)合，形成了智能化.一體化的制造設(shè)備，這就是機(jī)械智能化的基本思路。智能化的機(jī)械制造技術(shù)一般是由機(jī)械制造技術(shù).自動(dòng)化技術(shù).人工智能技術(shù)等構(gòu)成，這幾個(gè)部分之間相互滲透，相互影響，相互制約，從而形成了對于企業(yè)來說最為理想的機(jī)械制造體系。在這個(gè)系統(tǒng)中主要是根據(jù)人工智能為標(biāo)準(zhǔn)，將這種思維深人到機(jī)械制造中的每個(gè)環(huán)節(jié)，這樣便能把自身的優(yōu)勢充分地發(fā)揮出來，另外，人工智能還有一個(gè)很大的功能，它能夠及時(shí)地發(fā)現(xiàn)機(jī)械制造中存在的問題，并能在第一時(shí)間提出有效的改進(jìn)方案和措施。

3. 自動(dòng)化技術(shù)的集成化應(yīng)用

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，對機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程進(jìn)行簡化，提升集成化效果。在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫的支持下，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)可以對生產(chǎn)經(jīng)營管理動(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。

結(jié)束語∶綜上所述，機(jī)械設(shè)計(jì)與制造水平，直接影響著我國工業(yè)生產(chǎn)與發(fā)展實(shí)力。新時(shí)期，以往傳統(tǒng)的人工設(shè)計(jì)與制造模式所存在的弊端日益突出，逐漸無法滿足發(fā)展需求。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域，充分發(fā)揮自動(dòng)化技術(shù)的價(jià)值作用，實(shí)現(xiàn)對自動(dòng)化技術(shù)的集成化.數(shù)控化.智能化應(yīng)用，切實(shí)提高機(jī)械設(shè)計(jì)與制造水平，提升企業(yè)機(jī)械生產(chǎn)效率和質(zhì)量，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升，帶動(dòng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步增長。

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