自动化技术在机械设计与制造的应用

于晓龙

摘 要：随着科技的进步，机械设计与制造业的生产模式发生了很大的变化，传统的生产模式已不能满足企业发展的需要。为提高机械设计与制造业的市场竞争力，越来越多现代化技术被运用。其中，以自动化技术在机械设计与制造中的应用最具代表性。基于此，文章就自动化技术在机械设计与制造中的应用进行研究，以供参考。

关键词：自动化技术;机械设计制造;应用

【中图分类号】TP29-A5 【文献标识码】A 【文章编号】1674-3733（2020）02-0194-01

引言：自动化技术具有高效、高质、节能、功能多样化、可靠性高等优势，其在生产实践中的应用极大地解放了生产力，促进了社会经济的发展进步，同时，也给人们的生活带来了很大的便利。将自动化技术应用于机械设计与制造，将能借助其突出的先进的技术能力，实现自动化的、高效率的和连续的生产作业，带动整个工业制造产业的改革和创新。

1 自动化技术概念与特点

自动化技术是以信息科技为基础的新兴学科，就是利用计算机与信息技术等，使机器和装置在预先人为设定的程序下，不用通过人工操作，或者是指需要极少人参与的情况下，就可开展生产作业，通过信息处理等自动化完成预定任务。自动化技术是一种先进的技术，包含了信息技术、微电子技术等各种先进性比较高技术。从自动化技术发展历史来看，20世纪40年代，美国最早提出“自动化”一词。随后，在科学技术发展进步的促进下，自动化技术获得了长足的发展，在社会生产生活等各个领域都获得越来越广泛的应用，并实现了降本增效。自动化技术减少了人力资源的投入，将人们从繁重、危险、恶劣及部分脑力劳动中解放出来，拓展了人的器官功能，既提高了劳动生产效率与质量，也增强了人类认识与改造世界的能力。同时，自动化技术通过与不同的领域结合，也逐渐开始细分，形成了机械制造自动化、过程控制自动化、管理自动化、教育自动化等不同的技术，呈现出多元化发展、多学科技术交叉的态势。此外，该技术的拓展性也非常强，利用自动控制的优势，能够代替人的体力劳动及代替或辅助人的脑力劳动。

2 自动化技术在机械设计与制造中的应用价值

随着经济的发展，机械设计与制造业所面临的竞争压力越来越大，这就要求机械设计与制造业在其发展过程中必须改变传统的生产模式，不断引进先进的生产技术以提高其市场竞争力。而自动化技术作为一门综合性技术，将其科学而合理地运用到机械设计与制造中去，不仅能提高机械设计与制造业的眼前利益，而且对整个行业的长远发展具有深远影响。具体来说，其应用价值主要体现在如下方面：1）将自动化技术应用到机械设计与制造中能最大限度地减少人力、物力等方面的投入，从根本上减少企业的劳动费用支出，有效节约企业成本。2）将自动化技术应用到机械设计与制造中能最大限度地保证机械设备的精准运行，从而在保证质量的前提下，有效提高企业的生产效率，使企业生产变得更高质、更高效，最终使企业实现长远而稳健的发展。

3 自动化技术在机械设计与制造中的应用体现

3.1 智能化

在计算机智能日趋成熟的当下，人机一体化在机械设计与制造业中已被广泛运用并发挥着巨大的优势作用，这使得机械设计与制造自动化效果得到了明显的提升。自动化技术在机械设计与制造中的智能化体现，主要是指通过智能化的技术手段赋予机械设备一定的思考能力，让其具有判断力，使其能在结合实际情况的基础上，按照指定的命令来完成相应的任务，从而实现对生产环节、流程的自动化操作。自动化技术在机械设计与制造中的智能化体现不仅能缓解机械设计与制造业人力资源短缺的现状，而且通过人工智能与机械智能的结合，能使生产过程通过一些高端仪器设备或者相应的软件，对整个机械设计与制造的过程实现科学而合理的控制，及时发现错误并启动应急预案、减少风险的发生。

3.2 推动集成化生产

为了能够有效提高生产效率，自动化技术在机械化技术中被广泛使用，并且还衍生出了很多新的技术。计算机可以对于这些自动化技术进行管理控制，同时还可以做到实时监控的功能，一旦发现机械有问题就能够及时提出预警，进而找到问题并进行解决。机械设计制造融合自动化技术以及计算机技术能够提升产业的价值，提升自身的竞争力，另外在自身发展的同时需要把握好成本，从而能够对于集成产业进行升级，提升各项综合能力的发展。

3.3 虚拟技术的应用

作为高新技术最为典型的代表，虚拟技术是以计算机和互联网技术为支撑的，同时，还利用人机接口技术、计算机图形学、人体行为学等技术手段，通过这些技术的综合应用，并借助传感设备，就能为用户呈现出三维逼真虚拟环境。这种环境具有高度逼真的视、听和触觉。用户在此环境中，通过人机交互，就能得到与真实环境相近的使用体验。虚拟技术具有多感知性、交互性、沉浸感、构想性特点，其系统主要包括传感器件、作用器件、虚拟环境发生器、人、虚拟环境，通过五大元素的交互应用，用户的使用感受也相应地会变得更加真切生动。将虚拟技术应用到机械设计制造中，可以极大地提高问题解决能力。例如，如检测到机械生产中发生机械故障，就可以应用虚拟技术进行全面、深入的分析，准确追溯导致问题出现的根本原因，从而及时找到应对策略，有效避免出现不合格产品和生产资源的浪费。虚拟技术还能对生产流程进行监督，保证机械设计制造活动能够顺利有序进行。虚拟技术可较好地解决传统机械设计制造过程中存在诸多弊端和问题，不过，因该技术目前还处于技术研究阶段，应用方面还不够广泛。实践中要加强虚拟技术与其他技术的相互融合，以实现优势互补，增强机械设备生产的自检水平和流程的自动优化能力。

结语：我国机械设计制造行业的可持续发展，离不开自动化技术的支持。我国应重视加强自动化技术在机械设计制造中的应用，积极吸收国外先进的技术与机械设计理念，不断提高机械设计制造的水平，以提升机械设计制造企业的竞争实力，推动我国工业经济的发展。

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