淺談自動化技術(shù)在機械設(shè)計中的應(yīng)用

王 郝

（江蘇安全技術(shù)職業(yè)學(xué)院 電氣工程學(xué)院，徐州 221000）

機械制造業(yè)是目前我國制造業(yè)的重要組成部分。有效應(yīng)用自動化技術(shù)，可以進一步提升機械生產(chǎn)的整體效率。機械設(shè)計為機械生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。自動化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)化了機械生產(chǎn)的整個過程，也使得生產(chǎn)流程更加簡化，降低了生產(chǎn)過程中的人工消耗。自動化技術(shù)在機械制造業(yè)中的應(yīng)用給機械業(yè)未來的發(fā)展指明了方向，可以滿足機械生產(chǎn)方面的各種要求，為機械設(shè)計的良性發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1 機械自動化概述

在科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展過程中，人們對自動化的認(rèn)識不斷發(fā)生轉(zhuǎn)變?，F(xiàn)階段，機械自動化可以代替人工完成相關(guān)的工作，進一步提高操作的水平和效率。一是機械自動化可以輔助或代替人工的一部分勞動，實現(xiàn)人工操作與機械操作的統(tǒng)一，使得機械設(shè)計工作更加方便，提高人力對機械設(shè)備的進一步操作和管理。二是自動化機械設(shè)備可以實現(xiàn)人工不能實現(xiàn)的操作，實現(xiàn)機械設(shè)備的自動化操作，使機械制造工程實施得更加規(guī)范。三是機械設(shè)計自動化技術(shù)的應(yīng)用，可以使各制造工序更加連續(xù)，實現(xiàn)對機械設(shè)備大批量的生產(chǎn)和制造，提高生產(chǎn)效率[1]。

2 機械設(shè)計中自動化技術(shù)應(yīng)用的重要性

2.1 有效提高生產(chǎn)效率

自動化技術(shù)在機械設(shè)計中的有效應(yīng)用可以發(fā)揮軟件系統(tǒng)的自動化操作手段，減少了人工操作和人工操作中可能出現(xiàn)各種錯誤的概率。自動化技術(shù)的應(yīng)用可以實現(xiàn)對機械設(shè)備運行中各種參數(shù)的實時監(jiān)控，同時在預(yù)設(shè)的范圍內(nèi)做好故障警示，有效降低生產(chǎn)過程中可能發(fā)生安全問題的概率。

2.2 確保機械制造業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量

自動化技術(shù)在機械制造中的有效應(yīng)用，可以為生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)提供數(shù)據(jù)支撐，實現(xiàn)機械設(shè)備生產(chǎn)的高效性和精準(zhǔn)性。機械設(shè)備自動化主要體現(xiàn)在有效打破了傳統(tǒng)生產(chǎn)過程中的各種限制，使得生產(chǎn)過程中的測量和檢測工作實現(xiàn)自動化，提高了執(zhí)行水平，降低了產(chǎn)品殘次的概率，縮小了各種誤差。同時，生產(chǎn)逐漸規(guī)?；?，每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)都更加明確和具體，有效提高了生產(chǎn)效率和水平。

2.3 實時監(jiān)控機械的運行狀況

機械制造中可以利用自動化技術(shù)對整個機械的各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行實時監(jiān)控，控制每一個施工環(huán)節(jié)質(zhì)量，改善機械設(shè)備的使用情況。自動化技術(shù)的應(yīng)用不僅可以有效實現(xiàn)對機械運行狀態(tài)的監(jiān)控，實現(xiàn)對運行狀態(tài)數(shù)據(jù)的有效整合，而且可以監(jiān)測生產(chǎn)環(huán)節(jié)存在的各種隱患，及時做好對相關(guān)設(shè)備的維護和保養(yǎng)工作。機械設(shè)備生產(chǎn)過程中應(yīng)用各種數(shù)字化數(shù)據(jù)，可以提高對機械設(shè)備故障的及時檢測，判斷存在的問題，及時采取有效措施。

2.4 提高對資源的利用效率

自動化技術(shù)應(yīng)用到機械設(shè)計中，可以使設(shè)計效率較傳統(tǒng)的手段有很大程度的提升，進一步提高了資源利用率，有效控制了機械設(shè)計中的資源成本，從而提升企業(yè)的經(jīng)濟效益。自動化技術(shù)機械設(shè)計的應(yīng)用可以提高機械設(shè)計的精細化程度，減少實際生產(chǎn)過程中的能源損耗和資源浪費。自動化技術(shù)還可以實現(xiàn)機械設(shè)計中廢料的有效處理和回收利用，使得生產(chǎn)成本得到有效控制。

2.5 提高機械制造的精準(zhǔn)性

在目前社會企業(yè)競爭越來越激烈的市場環(huán)境下，工業(yè)機械設(shè)備的生產(chǎn)開始向小型化發(fā)展，對機械設(shè)備的精度和質(zhì)量要求越來越高。不論是整體的機械設(shè)備，還是各部分的零件都需要有較高的精度。機械設(shè)備部件的精度如果不能達到一定的標(biāo)準(zhǔn)和要求，在實際應(yīng)用過程中極易出現(xiàn)故障，影響機械設(shè)備的正常運行。機械設(shè)備設(shè)計制造中應(yīng)用自動化技術(shù)，主要借助計算機技術(shù)的優(yōu)勢，實現(xiàn)對機械設(shè)備各部分零件的精確化設(shè)計，滿足設(shè)計的實際需求。生產(chǎn)過程中還可以對各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)進行有效控制。計算機軟件和編程系統(tǒng)可以有效控制機床，使得整個生產(chǎn)過程更加規(guī)范和有序，實現(xiàn)了每一個生產(chǎn)環(huán)節(jié)的精細化操作，提升了各部分零部件的運行效率[2]。

3 機械設(shè)計中應(yīng)用到的自動化技術(shù)

3.1 信息自動化技術(shù)

計算機技術(shù)的快速發(fā)展給機械生產(chǎn)和加工帶來很大的改變，其中遠程監(jiān)控技術(shù)可以實時監(jiān)測和監(jiān)控機械設(shè)備運行過程中的實際狀態(tài)，同時可以針對運行狀態(tài)調(diào)整運行數(shù)據(jù)，進一步提升機械設(shè)計的水平和效率。在機械設(shè)計中廣泛應(yīng)用自動化技術(shù)，通過人力與機械的有效結(jié)合實現(xiàn)自動化在機械設(shè)計過程中，需要掌握機械設(shè)備的工作原理，遵循基本的設(shè)計要求。同時，設(shè)計過程中要注重融入創(chuàng)新元素，使機械設(shè)備具有一定的先進性。

3.2 機械加工自動化技術(shù)

機械加工環(huán)節(jié)有很多小零件需要被重復(fù)加工，自動化技術(shù)的應(yīng)用可以建立一體化工程體系，對機械加工形成規(guī)范化的加工體系，有效提高產(chǎn)品的合格率，降低人工生產(chǎn)方面的失誤，確保整體生產(chǎn)的效率和水平。

3.3 自動化裝配技術(shù)

自動化裝配系統(tǒng)是一組系統(tǒng)化設(shè)施，應(yīng)用自動化軟件將搬運、調(diào)試和組合等一體化。它采用自動化技術(shù)組合相關(guān)的零配件，形成一個成品。自動化裝配系統(tǒng)的應(yīng)用不僅可以減少人工成本、提高裝配效率，而且能夠保證一些復(fù)雜的和技巧性的操作，進一步提高產(chǎn)品的精度和質(zhì)量。裝配環(huán)節(jié)應(yīng)用自動化技術(shù)可以有效提高生產(chǎn)效率。

4 機械設(shè)計中自動化技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展

4.1 智能化發(fā)展

智能化技術(shù)在各個行業(yè)的廣泛應(yīng)用，有效促進了行業(yè)經(jīng)濟的智能化發(fā)展，包括機械制造業(yè)。機械制造業(yè)充分應(yīng)用智能化技術(shù)，有助于生產(chǎn)人機一體化的機械設(shè)備，完善機械設(shè)備的智能化生產(chǎn)。

4.2 集成化發(fā)展

機械設(shè)計集成化逐漸成為機械制造業(yè)未來發(fā)展的重要目標(biāo)。它將自動化管理系統(tǒng)、自動化信息系統(tǒng)等分系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)，建立一個組合型模式，實現(xiàn)機械設(shè)備的集成設(shè)計，以實現(xiàn)對各種資源的有效整合。

4.3 虛擬化發(fā)展

機械設(shè)計的虛擬化應(yīng)用了諸多先進技術(shù)，包括計算機技術(shù)、控制技術(shù)等。機械設(shè)計中，可利用計算機技術(shù)建立模型，然后按照建立的模型設(shè)計并生產(chǎn)相應(yīng)的機械設(shè)備。機械設(shè)計時應(yīng)用計算機仿真技術(shù)和信息控制技術(shù)，不僅可以模擬整個機械生產(chǎn)過程，還可以發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中存在的問題，及時進行解決，確保實際生產(chǎn)過程順利開展，節(jié)省設(shè)計成本，提高生產(chǎn)效率和機械設(shè)備在市場上的競爭優(yōu)勢。

4.4 柔性化應(yīng)用

在傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造過程中，整個生產(chǎn)過程缺少柔性[3]。自動化技術(shù)在機械設(shè)計中的有效應(yīng)用，使得整個機械設(shè)計生產(chǎn)過程有了柔性，提升了其應(yīng)變能力。此外，人們對機械設(shè)備產(chǎn)品的要求越來越多，而柔性技術(shù)的應(yīng)用會使整個生產(chǎn)過程的各環(huán)節(jié)有機關(guān)聯(lián)，完善系統(tǒng)功能。

5 提高機械設(shè)計自動化水平的措施

5.1 遵循生產(chǎn)需求進行設(shè)計

機械自動化設(shè)計主要是為了更好地滿足生產(chǎn)方面的需要，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，有效減少人工成本，提高生產(chǎn)質(zhì)量和效率，使產(chǎn)品更適應(yīng)市場發(fā)展的需求。最初的機械生產(chǎn)多是大批量生產(chǎn)，但在新的市場發(fā)展趨勢下，機械制造業(yè)的發(fā)展需要進一步適應(yīng)市場的發(fā)展需求，有效應(yīng)用自動化技術(shù)實現(xiàn)柔性自動化設(shè)計和生產(chǎn)，建立自動化生產(chǎn)系統(tǒng)。

5.2 重視機械配套設(shè)計

機械制造業(yè)的發(fā)展過程中，需要綜合應(yīng)用相關(guān)的計算機理論知識，加強對機械自動化技術(shù)的有效應(yīng)用。為了進一步提高機械設(shè)計的自動化水平，需要加強對信息系統(tǒng)和控制系統(tǒng)的配套設(shè)計，充分做好自動化技術(shù)的相關(guān)設(shè)計工作。自動化技術(shù)在機械設(shè)計中的應(yīng)用不僅體現(xiàn)在生產(chǎn)方面，還體現(xiàn)在生產(chǎn)人員的個人技能和素質(zhì)方面。因此，要加強對生產(chǎn)人員相關(guān)技能的培訓(xùn)，推動機械制造業(yè)不斷向前發(fā)展。

5.3 自動化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)相結(jié)合

隨著我國科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)廣泛應(yīng)用于機械設(shè)計，大大提升了機械設(shè)計制造水平。自動化技術(shù)應(yīng)用于機械設(shè)計制造，有助于建立完善的網(wǎng)絡(luò)體系，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效鏈接。網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的應(yīng)用可以進一步推動自動化技術(shù)的發(fā)展，為機械設(shè)計提供保障。通過將網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)與自動化技術(shù)有效整合，可進一步簡化機械設(shè)計流程，提高機械設(shè)計效率。

5.4 整合自動化技術(shù)和數(shù)控技術(shù)

在機械設(shè)計制造過程中，將自動化技術(shù)與數(shù)控技術(shù)結(jié)合，可以提高設(shè)計效率和水平。數(shù)控技術(shù)在機械設(shè)計制造中占據(jù)重要地位，將各種技術(shù)協(xié)調(diào)應(yīng)用，主要是將數(shù)字化技術(shù)和計算機技術(shù)有效整合應(yīng)用，進一步強化了應(yīng)用效果，提升了機械設(shè)計制造水平和產(chǎn)品精密度。因此，需要發(fā)揮數(shù)控技術(shù)在機械設(shè)計中的積極作用，進一步強化實踐效果，促進機械制造行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展[4]。

6 機械自動化在機械設(shè)計中的未來發(fā)展前景

6.1 實用性

自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用可以進一步提高機械設(shè)計制造的生產(chǎn)效率，彌補傳統(tǒng)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)的不足，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，提高企業(yè)生產(chǎn)效率。因此，機械設(shè)計制造過程中需要廣泛布局和應(yīng)用自動化技術(shù)，有效提高機械設(shè)計自動化水平，推動機械設(shè)計制造進一步發(fā)展[5]。

6.2 綠色化

機械設(shè)計制造會消耗大量的能源，對環(huán)境造成較大污染。因此，機械設(shè)計制造企業(yè)在設(shè)計過程中需要考慮生態(tài)環(huán)境發(fā)展，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。機械設(shè)計制造過程中存在噪聲污染、原材料浪費等問題。應(yīng)用機械自動化技術(shù)可以進一步優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，規(guī)范設(shè)計制造過程，實現(xiàn)機械設(shè)計制造的進一步完善，達到綠色生產(chǎn)的目的，有助于生態(tài)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

6.3 智能化

機械設(shè)計生產(chǎn)過程中對機械設(shè)備的復(fù)雜性要求越來越高，而傳統(tǒng)的設(shè)計制造方法無法滿足人們對精密度的要求，也會增加工人的任務(wù)量。信息技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，促進了各行業(yè)的智能化發(fā)展，提升了制造業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量和效率，保障了生產(chǎn)儀器的精密度。

7 結(jié)語

機械設(shè)計自動化是社會發(fā)展的重要發(fā)展方向。有效應(yīng)用自動化技術(shù)可以減少傳統(tǒng)生產(chǎn)中人力方面的消耗，降低成本，提高生產(chǎn)質(zhì)量和效率。機械設(shè)計在未來的發(fā)展中還需要明確發(fā)展目標(biāo)，不斷創(chuàng)新，提高人們對自動化技術(shù)的應(yīng)用水平。