新形势下自动化技术在机械设计制造中的应用

陶帅

摘   要：技术随时代发展、研究水平提升而进步，在行业发展的过程中，新式技术、先进技术的出现不仅能够使行业整体生产水平得到提升，更能够加快行业进步。文章在自动化技术与机械设计制造的阐述基础上，结合现阶段新形势，分析自动化技术在机械设计制造中的在应用，分析其发展与应用方向。

关键词：新形势;自动化技术;机械设计制造;应用方向

近年来我国发展有目共睹，在发展过程中，随着国家大力支持与相关技术人员的不断进取，各类新式技术与技术创新不断出现。在此过程中，对机械设计制造相关行业而言，自动化技术带来的发展较为显著，属于贡献较为突出的技术。本文便从自动化技术着手分析，结合新形势背景，以自动化技术在机械设计制造中的应用展开研究，望能够进一步促进机械设计制造行业在未来的发展。

1    自动化技术与机械设计制造

自动化技术是一种以机械、程序或是其他工具代替人工进行生产操作，使对应生产步骤具有自动工作特点的技术。在工作中应用自动化技术，能够使原有生产工作中的大部分人力劳动转为机械自动工作，使人力资源能够应用至其他需求岗位，实现进一步发展[1]。近年来，随着经济进步，互联网技术、计算机技术的发展，自动化技术已经在各类领域中得到进一步的发展。以机械設计制造领域为例，现阶段的自动化技术已经能够实现对机械的自动控制，在录入相关信息后自行根据预定程序完成制造，且能够长期、连续地进行生产作业，实现大规模生产，不仅节约大量的人力、财力，更避免了因长时间、高负荷工作带来的身心健康问题，有效缓解生产压力。但需要注意的是，根据目前技术水平与实际应用情况来看，若想在机械设计制造领域实现自动化技术，必须要加强机械自动化技术和电气自动化技术的应用，在机械设计制造的生产过程中对系统进行合理的设计，随后以自动化调节手段为控制基础，使生产需要能够根据系统进行调控，完成生产作业。

2    新形势下自动化技术获得的发展

2.1  可持续发展

一个行业若想持续进步，与时代共同发展，那么首先需要实现的便是可持续发展，通过不断革新、行业内部竞争实现整个行业的持续进步，达成可持续发展的目标[2]。就目前自动化技术的发展而言，在机械设计制造行业内，随着自动化技术的不断进步，工作效率获得显著提升，而未应用自动化技术的企业将无法应对市场需求与越发激烈的行业内部竞争，最终被淘汰。此类模式对同一领域内的企业具有促进作用，使其能够有效认识到新形势下的发展趋势，进而对相关技术、设备产生一定认知，并通过技术匹配、设备更新等一系列措施提升自身竞争优势，实现企业可持续发展能力方面的提升。在此背景下，企业若能够不断进步，不仅对自身发展有一定帮助，更对行业整体水平、平均水平的提升具有重要作用。

结合实际进行分析，较以往生产模式而言，在现阶段应用自动化技术的机械设计制造过程中，由设备代替人工带来的优势不仅存在于生产效率的提升方面，更在于精度、返工率方面的转变上。随着自动化技术不断发展，在此过程中，由技术革新带来的行业发展能够更为专注地在自动化技术的进步方面深入研究，使对应设备体积更小、功能更为全面，有助于实现持续发展。

2.2  智能化发展

智能化发展是自动化技术在机械设计制造领域中的主要应用方向，也是现阶段自动化技术的主要发展方向[3]。所谓智能化技术，即为将技术结合实际情况，以计算机技术与网络技术为基础，采用计算机控制手段，使设备在自动化生产的过程中具有更高的智能化体现，能够自动处理问题、分析问题并形成记录，便于后续过程中的人工处理与分析。

3    新形势下机械设计制造中的自动化技术应用方向

3.1  集成应用

自动化技术的集成应用主要面向较为复杂的生产工作，从通俗角度来说，可以将一个复杂的零件、产品视为一个生产系统，其中各个细节构造属于不同的自动化控制部分，将这些部分作为独立的系统，整合集成到一个系统中，即为自动化技术的集成应用。在此系统中，各个制造系统能够被总系统中的控制程序合理协调，以制造流程将其细分，划定不同优先级，按照优先级进行工作，将整个生产流程按照实际情况优化，在完成生产工作的同时使生产流程更为科学合理，产品精度实现更高的提升。以现阶段的机械设计制造为例，集成化特点主要体现在计算机集成制造系统方面，对生产流程进行综合化管理，并基于市场调研与需求进行设计、制造，形成完整的生产系统。具体包括市场调研、生产计划、产品开发、设计开发、加工制造、形成成品、成品销售等一系列相关工作。在此类工作中，整个生产过程中存在的信息流与物料流能够高度统一[4]。

在实际机械设计制造的生产过程中，自动化技术的集成应用能够起到提升效率、加强精度的重要作用[5]。以实际为例，在机械部件的生产加工过程中，毛坯被生产设备通过各类加工措施加工成符合标准的合格零件，随后通过装配手段成为机械部件，能够使用到对应工作中。在此过程中，集成应用程序能够对现场实际存在的设备进行分析，采集设备信息后根据设备信息将物料相关信息与信息流进行交汇，集中到管理部门。随后，系统将会根据机械设计制造任务对具体工作进行集中管理与控制，在控制过程中将相关信息反馈至管理部门，随后在计算机的协调与控制过程中使各个协调系统共同完成指定任务。以机械式立体停车设备为例，在设备的车盘边梁生产过程中，集成化系统主要对镀锌钢卷的生产进行控制，通过协调自动化平板机、激光切割机、数控冲床等设备进行操作，完成整个工作所需的人员由8名减少到6名，有效提高效率。

3.2  智能应用

现阶段，我国应用在机械设计制造过程中的自动化技术智能应用主要集中在传感器、自动导引运输车（Automated Guided Vehicle，AGV）智能物流设备、数控机床与工业机器人方面。以现阶段情况为例，在智能化发展过程中，智能化技术的代表即为智能程序，以系统控制生产工作，并基于实际情况代替80%以上的人工工作，展开一系列生产、控制措施。在未来，自动化技术的智能化发展集中在智能方面，能够更为精准地处理问题，更为快速且高效地完成生产工作，对生产工作中存在的一系列细节有更为精确的把控，能够完全脱离人工进行生产工作，仅需设定程序即可保障大规模、长时间、高效率、高精度生产。以智能应用过程中的自适应技术为例，其属于智能应用方面的代表之一，能够自动在生产过程中识别负载变化，并基于参数变化完成对电机参数、前馈控制数据的运算，以自动编程的形式实现生产设备调节控制。在此过程中，工作人员主要根据系统所提供的数据分析结果进行设计方案的制定，随后以客户个性化需求为指标进行调整，不仅能够实现较大范围内的调整，更可对实现精度的有效控制。

3.3  柔性应用

通过自动化技术，能够使企业机械产品逐渐朝向柔性化生产方向发展，即结合机械制造与自动化技术，在原有生产环节基础上，实现生产串联，从而达到升级及优化机械生产制造流程的目的。就目前机械设计制造企业的发展现状分析，已经由部门企业开始建立柔性化生产体系，将机械零部件由电子齿轮及凸轮代替，一定程度上实现轴间连接，使多轴间能够以更为柔性的形式运行。联锁以及伺服控制技术能够更为快速且精确地帮助企业完成生产线各项工作，通过此两项技术能够实现设备的有效结合，使各个生产线能够联动工作。若想实现对不同生产线以及工艺段的合理控制，可通过可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC）伺服控制器进行。此控制器具有较强特点，能够有效提高生产质量及效率，保证企业生产的稳定运行。同时，在开展机械设计生产数据传送工作过程中，可通过集成控制系统进行，此系统能够有效帮助各控制器实现信息有效传送，使相关人员及时了解产品生产的各个阶段，从而保证数据库以及工厂生产信息的合理通讯，实现规范化、个性化管理。自动化技术为柔性化生产的主要依据，若企业在生产过程中，仅单一采用机械零件参与相关工作，将加大信息迟滞的概率。因此，为保证企业生产效率，企业应及时引用自动化设备，及时调试生产规格，在减少生产系统恢复时间基础上，实现生产质量及效率的最大化。

4    结语

总而言之，在对社会发展状况进行衡量的过程中，机械设计制造水平是重要的技术指标，与人们生产生活之间关系密切。伴随着科学技术的发展，还应加强自动化技术的应用，以便通过引入先进技术推动机械设计制造的集成化、数控化、柔性化和智能化发展，能够促进自动化技术的更大发展，切实实现进一步提升。

[参考文献]

[1]李文峰.智能自动化技术在机械设计中的应用[J].住宅与房地产，2019（16）：269.

[2]贡金金，何奇，陆春，等.自动化技术在机械设计制造中的运用[J].科技经济导刊，2019（15）：89.

[3]鑫龙，崔世超，焦可如，等.智能自動化技术在机械设计中的应用研究[J].装备制造技术，2019（5）：116-118.

[4]许德伍.自动化技术在汽车机械制造中的应用探究[J].时代汽车，2019（4）：131-132.

[5]高武.新形势下自动化技术在机械设计制造中的应用研讨[J].中外企业家，2019（4）：130-131.