自动化技术在机械设计中的应用研究

胡 亮

（湖南红太阳光电科技有限公司技术部，湖南长沙 410205）

0 引言

在国民经济不断发展过程中，机械设计制造企业发挥着重要作用，在科学技术的强大推动下，自动化技术具有较高的应用价值，对机械设计制造产生了很大的影响。对于自动化技术来说，具有较高的高效性和节能性，广泛应用于生产实践，对于解放生产力具有很大帮助。基于应用价值视角，自动化技术在机械设计中具有较高的应用价值，是企业提高生产效率的重要方式方法，将生产成本保持在合理范围内，确保企业利润和经济效益的稳步提升，从而将制造企业发展提升到全新的高度和深度。

1 自动化技术在机械设计中的应用价值

在机械设计领域中加强自动化技术的应用，不断提高机械设计的自动化水平，未来机械设计自动化技术的数字化、虚拟化等发展趋势将会越来越显著，机械自动化技术的应用价值不容忽视，具体体现在以下3 个方面。

（1）有利于提升生产效率。在机械设计过程中，应从实际情况出发，加强自动化技术的应用，给予智能化生产一定的保障，不断提高生产质量。而在降本增效的影响下，有助于市场竞争实力的提升，保证占据的市场份额越来越多[1]。借助自动化技术，对于企业设备设施升级换代具有一定的推动作用，将机械设计工作予以不断优化，将传统机械设计中存在的缺陷予以弥补，确保机械设计产品质量的稳步提升，使其与客户要求相符。

（2）有利于提高资源优化配置水平。自动化技术对于优化配置相关资源具有很大的促进作用，不断提高资源利用效率，避免在机械设计过程中浪费较多的资源。同时，加强自动化技术的应用，可以对生产技术予以优化，确保产品生产与市场需求相一致，并具有高度的精准性。自动化技术实现了多种先进技术的集成，不同技术在交流融合中，有助于机械设计创新目标的实现。此外，自动化对各种新材料的应用提出了较高的要求，应用新材料，有助于将产品性能提升上来，并降低材料的使用和消耗，甚至循环利用剩余资料，从而促使绿色节能和环境保护目标的实现。

（3）有利于降低生产成本。在传统机械设计方面，人工方式比较常见，而人工操作存在着较多的影响因素，失误现象经常出现，设计效率难以保证，导致企业生产成本增加，甚至造成产品生命周期的延长。自动化技术技术优势较为显著，降低了手工操作的使用概率[2]，确保企业经济效益的稳步提升，不断提高产品的精准性。基于此，可以有效防止人工失误的出现，不断提高产品质量，保证产品的合格率，使材料和成本与节约化需求相符，不断增长企业的利润和效益。借助自动化技术，可以将机械设计的周期降至最低，避免在企业投资和产品上市中浪费较多的时间。

此外，机械自动化技术有助于自动化生产质量控制、检测等功能的发挥，提高机械设计的安全性，避免安全事故的出现，以免威胁到人员的生命财产安全，促使安全生产目标的实现。

2 自动化技术在机械设计中的具体应用

（1）集成化应用。在机械设计自动化中集成技术发挥着重要的作用，要加强工程理论的应用，全过程指导实际信息技术，并对过程和机构予以简化，确保自动化水平的稳步提升。在机械制造企业中，加强集成化技术的应用，可以有效集成各项管理活动，促进整个生产制造过程的顺利进行[3]。有效集成机械制造行业各项生产和经营管理活动，确保企业生产效率的稳步提升，但是高度集成化，对机械设备和技术水平的要求越来越高。在实际应用方面，相关工作人员要注重实地考察，尤其要高度重视机械设备功能指标和各项参数，记录好设备原始数据，为后期机械设备的集成化处理提供便利性。通过前期准备工作的落实，要借助数据扶持，推动整个行业生产质量的提升。

机械产品的复杂性较强，在实际生产中，要系统化分析各个影响因素，严格控制各个细节，避免影响到生产设备[4]，所以要不断优化处理生产过程。此外，也要深入分析投入的生产设备费用，加强数学模型的构建，在构建模型中将生产数据信息输入进去，并对结果进行计算，从而保证良好的方案优化效果。

（2）智能化应用。在科学技术发展的强大推动下，尤其在互联网时代下，计算机智能技术的成熟度越来越高，在机械制造行业中，人机一体化得到广泛应用，而且也作用于机械设计过程，为机械制造行业自动化水平的提升提供帮助[5]。在智能机械制造技术中，机械制造技术、人工智能等是重要的构成内容，具有较高的综合性，要将多个学科相互融合在一起，在该系统中，对集成化、智能化等进行了融合。现阶段，在逻辑推理和工艺设计等方面具有较高的应用价值。在机械制造智能化中，要注重人工智能的渗透，然后在机械制造多个系统中，积极融入人工智能，使之成为统一整体，做到及时发现问题和解决问题，并对应急预案进行启动，避免造成不必要的经济损失。

（3）数控技术应用。在工业化发展的推动之下，数控技术为机械制造业提供了强大的动力，机械化加工需求量与日俱增。如果对以往人工操作模式进行应用，其生产效率不高，无法适应大批量生产需求，浪费较多的资源，而且也不利于产品质量的提升。借助自动化技术，可以有效解决上述问题。在自动化技术中，数控技术占据着一定的地位，数控技术需要加强计算机软件的应用，自动化操控机械设备，在实际生产方面，可以应用提前设计的电脑程序，以此来控制机械生产过程，其中明确提出了对设计人员的要求，必须要合理化设计电脑程序[6]，为后期机械操作活动的自动化奠定基础，将人力资源方面的浪费降至最低。对于技术人员来说，要充分了解每台设备性能和生产环节，使设计程序的合理性得以保证。此外，要实时化监督和控制设备的生产过程，使生产活动得以顺利进行，构建安全、可靠的生产活动氛围。

（4）虚拟化技术应用。虚拟技术主要是指集中整合电子信息技术、人工智能技术等，在模拟和仿真功能的帮助下，不断提高机械设计制造的自动化水平。在具体应用方面，在机械制造行业中，各种问题经常出现，工作人员要加强虚拟技术的应用，借助模拟和仿真功能，深入分析和查找问题的成因，配备有效的应对措施，从而使机械制造企业的生产运营活动得以顺利实施，并确保生产效率的稳步提升。但是虚拟技术处于初级发展阶段，相关研究人员应继续予以研究[7]。

（5）柔性自动化应用。目前，市场竞争局势愈演愈烈，机械制造企业处于机遇和挑战并存的局势之中，要想积极抓住机遇、并勇敢地迎接挑战，必须要对以往传统理念予以改善，密切关注市场发展趋势，并对客户实际需求进行分析，将各个生产制造环节予以完善化，确保与市场发展具有高度的适应性，为柔性化发展提供动力。对于柔性自动化技术来说，要求将物料储运和信息控制等系统集成在一起，借助该技术，可以对加工对象的差异性进行分析，对相应的加工模式予以自动化匹配。换言之，基于柔性化生产，为柔性自动化技术的出现创造了便利条件。加强人机操作界面的应用，可以有效完善机械制造企业信息系统，在生产方面，人员要发挥出自身的干预作用，高度适应机械制造业的发展趋势，确保产品与市场和客户实际需求形成高度的统一性。

柔性自动化技术有效融合了柔性制造系统和柔性自动化加工系统，实现了整个生产过程的优化，为生产效率的提升提供了很大帮助。此外，在应用柔性自动化技术方面，还要对实际装配需求进行分析[8]，顺利加工零件，对库存量进行控制，将生产周期降至最低，避免资金占用率的提升，防止在人工劳动量和设备使用量中出现不必要的浪费，从而切实维护和保证企业的经济效益。

（6）故障诊断技术应用。对机械制造行业生产过程进行分析，诸多企业的半自动化生产模式比较显著，生产线的复杂程度较高，在生产过程中，如果某个机械设备出现故障问题，极容易对整个生产线造成影响，甚至对企业的生产运营造成威胁。同时，专业人员要定期维护和保养机械设备，无疑造成人工成本的增加。所以说，机械设备故障诊断中，要积极应用自动化技术，实时性监测设备的各项运行数据，及时将故障隐患挖掘出来，确保信息在维修人员方面的及时传送，从而使整个生产线的运转目标得以顺利实现。

3 结束语

在机械设计过程中，自动化技术的应用势在必行，确保应用效果的不断提升。在新时期下，明确提出对机械设计制造的要求，要想与机械生产需求相一致，必须要对自动化技术的应用予以高度重视，彰显出集成化、智能化、虚拟化等优势，从而为机械设计企业的发展保驾护航，提供全新的发展动力。