探索自动化技术在机械设计及制造领域的重要性

李享睿

（西南交通大学，成都 611756）

机械化是人类进步的重要标志，机械化设备极大提高了生产效率，使得劳动力得到了解放。机械自动化是指机械设备在程序设定下，高效自动完成繁杂工作的能力，自动化技术大大提高了生产效率，受到人们高度关注，同时也为工业发展贡献了巨大力量。

1 机械自动化设计制造概述

现代机械设计制造自动化是以计算机电子技术为核心，创造出的一种新型技术。现代自动化设计结合传统设计，实现了多种技术融合。机械设计制造自动化运用现代机械、自动操控等技术，满足所服务机器的内在要求。机械设计制造自动化使机械发挥最大效能，对机械设计制造自动化设计进行完善。机械设计制造自动化核心是满足各产品功能内在要求，机械设计制造自动化可在作业中进行升级创新，设计更加完善的机械设计自动化产品[1]。

自动化技术具有较广的应用范围，将其应用到机械设计制造中，能够有效提升生产效率。近年来随着我国社会经济发展，带动高会计产业发展，自动化技术得到了广泛应用。在汽车制造行业中，自动化技术对提升生产制造管理效率、优化生产资源配置和加强车辆制造配置水平具有显著作用。总之，自动化技术已成为现代企业发展的必然要求，单靠人工已无法满足市场生产需求，需将自动化技术融入到生产制造各流程中，才能使制造流程更加规范标准。自动化技术在机械制造领域中，是提高机械制造水平、提升企业生产竞争力的重要举措，是加强我国机械行业国际竞争力的重要保障[2]。

现场总线控制系统技术是80年代中期国际上发展的新工业技术，它极大简化了传统控制系统繁琐的布线工作量，从原来的面向设备选择控制方式转变为基于网络选择的控制方法。现场总线控制系统技术已成为工业控制领域自动化的重要热点，传统控制系统与现场总线控制系统对比情况如图1所示。

现场总线种类繁多，目前国际上有40多种现场总线，现场技术在多种技术背景下快速发展，控制系统有不同层次，控制系统金字塔结构如图2所示。目前现场总线技术应用集中于冶金，电力，水泥、楼宇自动化及道路无人监控等新技术领域。

图1 传统控制系统与现场总线控制系统对比图

图2 现场控制等级

图3 为PROFIBUS组成说明。PROFIBUS专门为过程自动化设计，可使传感器与执行器按在一根共用总线上。PROFIBUS应用包括加工制造自动化、过程自动化与楼宇自动化，具体组成结构如3所示。目前主要的自动化设备生产厂均为其生产的设备提供PROFIBUS接口。已在全世界十多万的实际应用中取得成功。

2 机械设计制造自动化技术的应用价值

机械设计制造自动化具有控制、监视、自动化保护等安全功能，避免了人工操作中产生人身安全隐患的情况，同时还减少了劳动力的使用、降低了企业成本以及自动排出故障功，使设备得到安全保护并具有更长的使用寿命。

机械设计制造自动化技术包含很多高科技技术手段，可根据用户需求产生不同设计功能，最大发挥机械设计制造自动化作用。另外，可通过智能化自动化程序根据客户需求进行修改，充分凸显机械设计制造自动化技术多元性。

图3 PROFIBUS组成部分

自动化技术的应用大大减少了机械生产制造过程中的人力劳动资源，自动化比重增大，有效增强产品质量统一性，将自动化技术与检验产品质量流程相结合，简化产品质量检验流程，节约生产检验时间，可快速发现产品中的质量问题，自动进行解决，提高机械产品质量，加强生产企业市场影响力。

采用传统人工方式进行机械产品生产，会出现各种的失误，影响产品质量与生产效率[3]。自动化技术在机械产品制造中的应用，能有效避免生产失误发生，提高机械产品生产质量。同时，对生产过程中出现的问题进行科学分析，进行自动改进，减少生产中的经济成本损失与人为操作失误，有效提高生产效率。

通过机械生产中应用自动化技术，可对生产制造中的各种资源配置不断优化，实现生产资源最大利用率。通过自动化技术应用，提升生产精准性，并使自动化技术与机械制造有效融合，推动制造业进一步发展。

3 机械设计制造自动化技术应用现状

近年来我国经济发展迅猛，但当前机械自动化技术尚处于初期发展阶段，机械自动化设计制造人才培育不足，导致机械自动化设计制造人才缺失，使得设计制造工艺不能满足经济发展要求。

机械自动化工艺为机械自动化制造规划了方向，式设计中的计划能够按照实际要求加以实现，最终制作出相应的产品[4]。当前机械自动化技术在设计方面性能良好，制造技术滞后，无法实现设计要求。

我国机械自动化是新兴产业，需培养足够高质量人才，以保证机械自动化行业活力。但目前我国机械自动化产业发展没有足够人才保障，制约了机械自动化产业的快速发展。

机械自动化设计研究工作应考虑设计制造可行性，根据具体需求进行设计，切实提升自动化技术应用实效。机械自动化制造水平包括制造工艺、微修制度等，要切实提高机械自动化制造水平，必须提升制造工艺与维修水平，使机械自动化发挥最大效用。

4 机械自动化设计制造未来发展

数控技术在机械设计制造中加以应用，能实现设计制造高效便利，设计制造中的每个环节能发挥最大效用。数控技术是自动控制技术等多项现代技术的有机融合产物，对相关工作人员专业素养提出了更高要求，数据技术设备操作难度较大，工作人员必须能够对数控设备进行准确操作，减少误差，保证数控技术在机械产品设计生产发挥最大效用[5]。

虚拟化技术是现代信息技术结合相关专业理论，将机械产品生产过程完成虚拟模拟的技术。对其进行实际展示，可以使设计工作人员能直观发现设计中的问题，从而不断优化机械产品设计方案，提升产品质量。虚拟技术可使工作人员查找生产中存在的问题，避免生产中存在安全隐患。

随着可持续发展观念深入，人们对于环境破坏严重问题关注力度与日俱增，为更好保护地区环境，机械设计必须落实环保要求，在生产中运用节能环保技术，降低环境污染，大大提升生产设计工艺技能，减少社会资源浪费。自动化生产应在生产过程对环保措施进行控制，引进环保工艺。

5 结语

机械设计制造自动化技术的应用，有利于企业提高生产效率，减少人工操作失误，并使生产流程更加规范化。自动化技术成为企业高经济效益，增强市场竞争优势的必然选择，是企业未来发展的重要方向。目前我国机械自动化技术发展尚不成熟，在具体实践中还存在许多问题，应加强相关专业人才的培养，不断优化工艺技术，提升自动化技术水平，促进我国生产制造业快速发展。