自动化技术在机械设计制造中的应用

田 川

(常州刘国钧高等职业技术学校 机电工程系，江苏 常州 213025)

1 自动化技术与机械设计制造的关系

机械设计制造在自动化技术的支持下已经发展了很长时间。在实际生产中，自动化技术能够有效推动设计与生产效率的大幅提升，使无人或少人操作得到有效实现。整个设计与制造过程都可以依靠自动化计算制造，技术人员与制造人员的介入非常少，形成了高度自动化的设计制造体系。传统机械设计制造模式在自动化的支持下发生了全面变革，一方面人力成本大大降低，另一方面因人为因素而导致的设计或制造问题也将得到有效解决，生产效率与生产可靠性同步提升，制造企业的总体效益将会明显提高。自动化技术相较于传统技术的优越性极为明显，能为生产活动提供充分支持，进而形成良好助力。随着自动化技术在机械行业的引入，使机械制造的最终产品具有了广阔的应用前景，推动了智能设计与智能制造的进一步发展。

2 将自动化技术引入机械制造行业的价值体现

2.1 提高生产效率

传统的机械设计制造设备往往科技含量较低，很多操作都依赖人工完成，整体自动化水平较差，很难满足现代的机械设计与加工需求，在国外先进技术的冲击下，传统制造企业很难生存。而将自动化技术引入机械制造行业则能够较好地改善了这种局面，计算机可以对相关信息及指令进行有效处理，快速协调机械设备进行加工处理，无人生产得以实现，大大降低了制造成本，同时也有助于机械的运行与维护，总体生产效率得到明显提高。

2.2 完善安全性能

传统制造企业在利用机械设备开展生产活动时经常会遇到机械设备故障，特别是一些长期使用的机械更容易出现问题，企业每年都要消耗较多时间进行设备处理及检修。当设备出现故障时，技术人员需要在较短时间内排查故障原因并制订方案解决故障。而自动化技术的引入能够帮助技术人员在最短时间内进行智能化分析，同时在事故发生前做出预判，尽可能将故障消灭于萌芽。维护人员可以在较短时间内利用自动化技术完成维护工作，设备的安全性能得到显著提升。

2.3 降低总体成本

很多机械设备在工作过程中需要较多的能源，但生产效率却无法有效匹配能源消耗，在激烈的市场竞争环境下，企业的利润和竞争力无法得到保证。而自动化技术的全面引入能大幅提升机械设计水平，优化生产流程，使机械结构更加合理，有效消除不必要的能源浪费。同时，机械设备操作会变得更加简单快捷，操作人员只要利用计算机和软件就能对整个生产过程进行全面控制，真正实现了生产过程的全面自动化，有效降低总体成本，提升机械行业的竞争力与发展潜力。

3 自动化技术在机械设计制造中的应用

3.1 计算机集成系统

计算机信息系统机制能够切实有效提升制造类企业的生产能力、制造精度、制造效率。自动化技术在机械设计制造中的集成离不开计算机技术的发展与支持，可通过计算机系统对整个制造和生产流程进行优化。计算机数据库与信息网络的全面整合能够有效调用各类生产元素，使机械制造的过程更加科学、高效，进而实现生产效益、生产水平、产品质量的全面提升。

3.2 自动化检测技术

自动化检测不仅能够实现设计与用户需求之间的高度契合，更能够保证生产过程得到全面控制。自动化技术是智能生产的基础，企业的生产线数量投运和产品产能控制都需要自动化检测技术的有效支持。以自动化技术为基础，同时融入电子、计算机、信息处理技术，建立起非常有效的自动化生产线和检测线，全面监控设备运行情况，自动检测能源与物料的消耗情况，使加工精度和加工效率得到提升，同时减少加工误差。

3.3 柔性自动化技术

柔性自动化技术建立于完善的信息管理系统基础之上，生产过程有必要实现透明化和自动化，同时推动可视化与精益化的实现，以更好地满足市场需求和技术革新需要。柔性自动化技术的应用能够有效减少人为因素对设计和生产过程造成的干扰，能够提升在制造过程中对于外界因素的适应能力，最终生产出来的产品能够更好地迎合市场需求，进而为用户提供满意且可靠的产品。

4 自动化技术在机械设计制造中的发展方向

4.1 数字化应用

传统机械设计制造中，人为因素占据了主导地位，设计与生产过程主要由技术人员来控制，生产效率与生产精度并不高。而在数控技术全面引入后，能够大幅度提升制造精度和制造效率。以数字技术、自动化技术和控制基础为核心建立数控技术能够实现整个设计制造过程的全自动化操作，而企业则可以利用集成终端完成整个操作过程，技术人员只要利用预定程序管理就能够保证设备的稳定运行。

4.2 智能化应用

智能化技术，特别是人工智能，对机械行业发展的影响是全面而深远的，智能化能够帮助企业对内部设计与制造流程进行全面优化，能够有效保证机械设备自身具有分析与判断能力，可以在正常生产过程中快速发现故障并利用自动化技术进行快速处理。自动化技术在智能化机械设计与制造中的应用对技术人员提出了较高要求，技术人员要能够适应科技发展趋势，全面掌握自动化技术的发展脉络。同时，要深入探究自动化技术与人工智能之间的契合点，有效解决自动化技术应用过程中的问题，全面实现创新发展。

4.3 虚拟化应用

制造企业的自动化技术应用能够全面提升机械制造行业的信息化水平，这不仅仅需要自动化技术的发展，更需要多类型技术的融合，使企业能够获得更好的平台。基于计算机技术实现的虚拟化能够建立虚拟终端，并将应用程序利用人机交互逻辑来逐步实现。计算机能够将人机交互逻辑传输给服务器，并通过独立绘画空间的建立使客户端能够呈现出虚拟的设备，这样用户就能够获得与访问本地程序同样的感受，可以更好地完成机械制造与机械应用。

4.4 综合化应用

在机械设计制造系统中引入自动化技术并开展综合化应用能够推动生产系统的全面发展，特别是计算机技术的引入能够更好地辅助生产系统开展生产活动。目前，国内机械企业已经开始利用计算机技术开展设计、工艺及测试等活动，这种应用已取得了较为明显的成果。未来，自动化技术的综合化应用能够将整个系统更好地结合起来，使整个机械设计与制造过程得到全面优化，以保证自动化技术的应用能够取得最优成果。自动化系统的引入能够有效推动机械设计制造行业的创新发展，企业的生产效率与生产质量也将得到全面提升，能够更好地满足用户需求。