自动化技术在机械设计制造中的应用

魏海云

(新乡职业技术学院，河南 新乡 453006)

1 自动化技术在机械设计中制造中应用的重要意义

自动化技术在机械设计制造中应用有着极其重要的意义，具体表现在以下几点：第一，提升生产效率。以往的机械以及人工生产模式都缺乏较高的生产效率，而且需要很高的生产成本，产品质量也比较低，不利于提高行业的利润，也不能保证安全生产。而自动化技术通过合理利用自动化控制技术以及计算机技术，将人工变成生产设计制造，对传统机械进行显著地改善，提升生产效率，也科学整合机械设计制造中的信息，减少由于失误而导致的损失，确保产品质量，充分利用生产资源，实现生产的稳定发展[1]。第二，降低生产成本。以传统机械设计制造技术为依托的生产模式，不管是产能还是生产效率都不高，也不能充分利用各项生产资源，普遍存在浪费的情况，经常出现各种失误，给企业造成非常严重的损失，无法稳定生产。但是通过在机械设计制造中合理应用自动化技术，可以提高生产资料的利用率，减少生产成本，也降低人工成本，不断完善生产过程。同时，利用自动化机械设计制造可以提升技术人员的专业素质，普遍关注技术型人才。第三，改进机械使用情况。通过科学应用自动化技术既可以高效管理和全天候监控机械设计制造全过程，又可以对机械性能进行明显改善，具体表现在以下几点：其一，自动化技术主要是应用计算机技术，可以利用提前设定的命令以及程序来准确操控机械设备，这样就可以防止机械设备受到人为因素的损坏，既可以降低生产成本，又可以避免设备在使用中频繁出现问题。其二，应用自动化技术可以严格监督机械设计制造整个过程，以确保可以迅速找到生产中出现的问题，而且采取相应的解决方法，结合监控数据信息就能够全方位了解机械设备的具体运行情况，为确保机械设备维修保养工作正常进行打下良好的技术基础。

2 自动化技术在机械设计制造中的具体应用

2.1 故障诊断的应用

就现阶段我国机械设计制造生产过程来讲，许多企业都采用半自动化生产模式，生产线相当复杂，若机械设备在实际生产中突发故障就容易造成生产前完全崩溃，直接对企业生产运营造成不利影响[2]。同时，这些机械设备必须要由专业人员对其积极维护保养，进而导致人工成本加大。若在机械设备故障诊断中有效应用自动化技术，通过此技术可以全天候监测设备的所有运行数据，以迅速找到故障隐患，而且将其立刻向有关的维修人员传送，以保证生产线运转的安全性和可靠性。

2.2 集成化的应用

机械自动化今后的主要发展方向是集成技术。集成技术是通过工程理论来正确指导信息技术的整个过程，而且可以使复杂的机构以及过程变得简单化，显著提升自动化水平。将集成化技术在机械设计制造行业中应用可以高效集成所有管理活动以及有关要素，以确保生产制造全过程都是将人作为核心。与其它行业生产过程中没有较大的区别，若可以高效集成机械设计制造行业所有生产经营管理活动，就可以使企业生产效率得到大大提升，然而高度集成化便对机械设备以及技术水平提出越来越高的要求。在应用中有关工作人员必须要到现场实地考察，尤其是要高度重视机械设备功能指标以及所有参数，认真记录设备的原始数据信息，以便于后期有效处理机械设备[3]。只要将早期准备工作都落实到位，具有准确的数据，才可以在实践过程中提升行业的生产效率。一般来说，机械产品都有一定的复杂性，在生产中必须要认真考虑各个影响因素，严格把控整体以及所有细节，不然就会导致生产设备无法正常使用，这就要求有效处理生产设备费用的投入，采用适合的方法来建立数学模型，将各项生产数据输入模型中，将最终结果认真计算出来，以更好地优化方案。

2.3 数控技术的应用

在我国社会经济迅速发展和工业化发展进程不断加快的背景下，机械设计制造行业获得高速发展，而且机械化加工需求量越来越大。若依旧采用原来的人工操作模式，因为其缺乏较高的生产效率，所以不能真正满足当前大批量的实际生产需求，除了导致浪费很多人力资源以及物力资源，也不能确保产品的生产质量合格[4]。但是自动化的应用就能够将这些难题攻破，而在自动化技术中数控技术是不可或缺的主要类型之一。事实上，数控技术主要是通过计算机软件来自动化操控机械设备，在生产中可以借助提前设计的电脑程序来科学控制机械生产全过程，但是这样就对有关技术人员提出相当高的要求，需要合理设计电脑程序，这样才可以确保后续机械操作活动实现自动化，避免消耗不必要的人力资源。同时，作为有关技术人员，必须要熟练掌握所有设备性能以及生产环节，以确保设计程序的科学性和有效性。此外，也需要24h监控设备的整个生产过程，确保生产活动的安全稳定性。

2.4 柔性自动化的应用

当前，随着市场竞争日益激烈，机械设计制造行业也面临非常严峻的挑战，只有创新原来的理念，根据客户需求以及市场实际发展情况，对所有生产制造环节进行优化，才可以更好更快地适应市场快速发展，达到柔性化发展的目的。实质上，柔性自动化技术是融合很多系统的有机整体，主要包括数字控制以及集物料储运等等，此技术可以根据每个加工对象自动化匹配对应的加工模式[5]。换言之，柔性自动化技术是以柔性化生产为前提，通过人机操作界面进一步优化机械涉及制造业信息系统，在生产中也必须要有相关部门进行适当的干预，进而使机械设计制造行业具有较强的适应力，以符合客户以及市场的要求。柔性自动化技术将柔性自动化加工系统与柔性制造系统相结合，全方位完善机械设计制造行业生产全过程，明显提升生产效率。

2.5 自动检测技术的应用

一般来说，自动检测系统是由多个部分构成，比如：结果输出以及传感器等等，几乎都包含高端的信息处理系统，最为常见的是微型计算机[6]。现阶段，在企业生产过程中，之所以普遍应用自动检测技术，其根本目的在于避免产品质量不合格，防止出现劣质产品，而且也可以将人力投入成本控制在最小化，除了要减少检测花费的时间，也要确保检测结果的精准性。

2.6 虚拟化的应用

机械设计制造行业中的虚拟制造技术包括很多学科领域，包括人工智能以及并行工程等等，是基于仿真技术与系统建模的系统技术，具有较强的综合性。在机械设计制造过程中，运用计算机技术构建生产模型，在生产过程中根据模型可以迅速找到机械设计制造中容易存在的问题，而且合理制定相应的解决方案，避免机械产品制造中发生故障，减少维修成本，提升机械生产水平。现阶段应用此虚拟制造技术不仅可以缩短机械产品的开发周期，而且使机械产品具有更多的市场竞争优势。

2.7 智能化的应用

伴随着科技的不断进步，尤其是网络时代的出现，计算机智能技术越来越成熟，机械设计制造行业中开始应用人机一体化，而且在机械设计制造中起着关键的作用，大幅度提升机械设计制造业的自动化程度。机械设计制造智能化必须要将人工智能作为前提条件，再将机械设计制造的许多系统与人工智能相融合，这样就能够迅速找到实际生产中存在的一些缺陷，而且在第一时间启动应急预案，尽可能减少其造成的重大损失。

3 结语

总而言之，当前我国已经在机械设计制造行业中广泛应用自动化技术，获得显著的应用效果。应用自动化技术使得以往的机械设计制造模式发生改变，该技术与设备自动化技术以及现代科技进行有机结合，而且采用电子智能技术以及数字控制化技术，确保产品质量，为企业创造更多的经济效益，加快科技发展进程，创新和改革人才就业模式。