机械设计制造及自动化的技术核心研究

黄迪 胡平

摘要：随着科技的发展，自动化技术愈加成熟，其中机械设計制造及其自动化技术在各个行业具有重要作用，能够提高生产力效率，减轻工作人员的负担。基于此，本文提出了数控技术、智能技术、自动检测技术、虚拟技术四种机械设计制造及自动化的技术核心，从而提升机械制造的水平，促进行业的发展。

关键词：机械设计制造; 自动化; 技术核心

1 机械设计制造及其自动化的重要性

1.1 提高生产效率

加强科技产业界和社会各界的协同创新，持续进行科技研发，是让科技发展为人类社会进步发挥更大作用的重要途径。就机械设计制造及其自动化而言，对该其进行深入的研究和广泛的应用，将极大地提升我国各项生产建设相关工作的效率，为其提供持续性的动力支持。从实际生产上来看，机械设计制造及其自动化技术的应用，可以对传统生产环节和生产流程进行全面的精简，推动生产建设的创新进程，整体上缩短了相关生产流程的单位运行时间，可以显著地提升生产效率。

1.2 提高生产的可靠性

机械设计制造及其自动化技术的良好应用，可以对生产技术进行全面的创新，同时，为了实现我国的现代化建设目标，相关人员在应用机械设计制造及自动化技术的过程中，会同步进行机械设计制造及自动化技术的人才建设和环境建设，因此，我国的生产建设水平将得到显著的提升。在机械设计制造及其自动化技术的应用过程中，相关企业的生产技术取得了持续性的进步，对传统的单纯依靠人力进行的生产环境和半自动化的生产环境进行了全面的改良，降低了各项生产过程中人工操作产生的误差，也极大地避免了生产环境中不良因素对生产质量和生产人员人身安全带来的风险。因此，对机械设计制造及其自动化技术进行全面应用和普及，将极大地提高生产的可靠性。

2 机械设计制造及其自动化的技术核心

2.1 数控技术

在机械设计制造及其自动化中，数控技术具有方便、可靠等方面特点。数控技术是数字化技术在机械制造行业应用的高新技术，具有促进机械加工业长远发展的重要作用，设计人员应根据机械的具体用途，提前设置程序，然后加工相应的零件。其中的主要工作原理是工作人员通过对输入设备、输入机床工作时所需相关数据进行采集，在计算机处理后，得到相应的命令，使机械在使用过程中保持精确度。以中国工业互联网标识大会为例，在会议中参与二级节点建设的武汉华中数控股份有限公司，牵头组织行业内的一批企业成立了数控机床互联通讯协议标准联盟，整合了优势企业和技术资源，围绕智能制造需求，制定出具有国际先进水平的数控机床互联通讯协议标准NC-LINK，并对其加以验证、推广。该协议将在未来的应用中不断改进与优化，将该项目打造成一个成熟、先进、可为行业用户提供个性化优质服务的工业互联网平台，推动我国企业向智能制造的转型升级。

2.2 智能技术

智能技术涉及计算机技术、定位技术等几方面内容，是机械设计制造及其自动化中的重要技术，便于工作人员的管理。智能技术中的主要部分是数字化，在此过程中需要运用传感器采集大量的数据，从而为设计人员的工作提供便利条件。现阶段，计算机技术繁多，各项技术会向智能化发展，从而有效地改善机械的运行环境，需要设计人员加强对智能化技术的研究，有效地解决部分机械生产难度大的问题，从而促进各个行业的发展。以厦门厦工机械股份有限公司为例，该公司携手中航工业西安自动控制研究所，联合开发新一代工程机械智能电传控制技术，将军用航空技术成功地移植到工程机械设备上。现阶段，已搭载着双方最新研究成果--XGJE智能控制系统的多款智能产品正式亮相。如今，厦工不仅在挖掘机、装载机实现了智能产品"首发"，还将把智控技术逐步推广到叉车、小型机、道路机械等多产品领域，实现厦工智能全系列产品"群发".厦工系列智能产品技术的成功研发和产业化运用，开创了工程机械产品智能化转型升级的新时代，中国工程机械工业协会会长祁某表示，"这对于中国工程机械行业整体快速走出市场低谷，突破重围，提升我国工程机械核心技术优势和国际竞争能力大有裨益。"

2.3自动检测技术

传统的的检测方法主要是对产品进行抽样检查，具有流程烦琐、消耗时间较长等方面的特点，所以工作人员在进行机械制造设计过程中，应加强对自动检测技术的运用，对机械运行的各个状态进行记录。自动检测技术是由传感器和传统的仪器发展过程中得来的，主要由数据处理、信号调节等方面组成，能够对生产工进行调控，从而提高生产效率，促进行业的发展。当被检测的产品超过设定值时，会通过声音、红灯等信号提醒工作人员，从而帮助其及时解决在机械运行过程中出现的问题。以双汇集团为例，该集团采用火腿肠在线外观质量自动检测技术，该项技术由中科院沈阳自动化所研究开发，火腿肠在线外观质量自动检测系统是以PVDC包装的火腿肠为检测对象，以特别设计的精密机械装置为平台，采用智能化的视觉检测技术及自动化控制技术，实现了火腿肠从杂乱无章的状态到有序排列的状态。视觉检测技术从对象的图像特征提取入手，结合人工智能与神经网络技术，对火腿肠的10余种外观缺陷进行实时检测，并通过同步技术实现缺陷产品的准确实时剔除，消除食品卫生的安全隐患。

2.4 虚拟技术

虚拟技术的主要功能是对生产过程进行模拟，从而对实际工作过程中可能出现的问题进行模拟，帮助工作人员进行提前预防工作，进而减少在工作过程中可能出现的问题，从而提高工作效率，增加企业收益。其中VR技术是通过模仿人的感知，对环境、现实进行模拟，使人能够凭借直觉作用于计算机从而产生三维仿真模型的虚拟环境，从而为工作人员提供直观的感受，了解工作中的各个环节。以浙江高端工业VR高科技技术团队为例，该团队在2018年于上海当代艺术馆，举办第六届"动漫美学双年展--叙事曲"并在工业设计中运用VR技术，工业可穿戴设备能够给现场为工人提供他们所需的信息，进一步提升了工作的效率。在恶劣的工业场景中，例如高空作业的工程师拿纸张、检测设备进行工作，很有可能会被大风吹掉或者被绊倒。而新的工业可穿戴设备正在为工作人员带来极大的好处，通过语音控制可以释放双手，随时随地轻松查看图纸和资料素材，工人可以更专心在工作任务上。随着科学技术水平的提高，机械设计制造及其自动化会向集成化发展，所以工作人员应加强对机械设计制造的研究，促进机电一体化的发展，为机械制造行业的长远发展提供保障。

3 结语

综上所述，机械设计制造及其自动化为工业、制造业等行业的发展提供了重要基础，技术人员应加强对其中核心技术的研究，同时提高自身能力水平，为机械设计制造提供保障，从而将设计成果应用在各个行业中，减轻工作人员的负担，提高工作效率，同时减少由于人为带来的错误，从而促进企业的长远发展。