自动化技术在机械设计制造中的应用探讨

方培杰

摘要：通过对机械行业自动化技术应用背景的分析，列举自动化技术在机械设计制造流程中的应用，具体说明了自动化技术提高机械设计制造水平的具体操作方式，以期有效降低生产成本，提高生产效率，加强机械产品的综合竞争力，为企业在复杂严峻的市场竞争中争得一席之地。

关键词：自动化技术;机械设计制造;应用

1 机械设计制造的自动化应用背景

1.1 我国机械设计制造业的行业现状

进入 21 世纪以来，机械设计制造行业的生产模式发生了较大的变化，传统的以开发简单机械结构为主、以固定生产组织和固定工作流程为特点的生产方式变得缺乏竞争力，已不再适用。而以自动化技术为代表的现代化技术开始逐渐在机械设计制造行业中得到应用，这是个性化、即时化和多样化的现代市场需求决定的。近年来，我国在全国范围内开展了大规模关于机械自动化设计制造技术的研究和应用，但相比发达国家，我国的机械自动化设计制造技术还存在着许多方面的差距，主要体现在产品结构、生产投入与智能化程度方面。

1.2 自动化技术在机械设计制造中的应用意义

不同的行业中，关于自动化技术有着不同的定义。在机械行业中，自动化技术主要是指微机、机床等机器设备在无人或少人工干预的情况下，自动按照生产需求和预先的程序设计来完成生产工作的技术。这样的新型生产模式，不仅打破了传统机械设计制造流程中繁杂的劳动量，还有效提高了生产效率和生产质量，降低机械行业的人工成本。现代的自动化技术在机械设计制造行业的应用较为广泛，已覆盖到设计、制造、装备、检测、运输等多个领域，是现代化机械设计制造企业所必须应用的一项技术。

2 機械设计制造的自动化应用例举

2.1 计算机综合制造系统的应用

计算机综合制造系统，也称作集成制造系统。在计算机综合制造技术提出之前，机械设计制造的周期中已出现多项计算机辅助技术，包括计算机辅助设计制造、工艺规划、测试、质量控制等。而这些单独的计算机辅助技术虽然在每一项工作上具有优化相关成本的意义，但由于其各自为战，在缩短时间和人工成本、提高生产效率和机械产品的综合竞争力方面的效应不够突出。而计算机综合制造技术将各个单项辅助技术流程有效结合，建立统一的数据模型和信息分享平台，保证各个单项工作的有机协调，从全局化的高度提高机械产品的生产效率。在技术构成上，计算机综合制造技术包括了以电子信息、先进材料以及现代化管理理论为基础的先进制造技术，其强调以计算机、传感器、新型自动化和管理理论的应用，来控制生产的物质、信息、能量的集成和协调，是提高劳动生产率的有效手段，包括数控技术、计算机辅助设计制造技术以及特种加工技术等。并行工程是对产品设计制造流程的系统集成化的具体体现，并行工程要求产品的策划开发人员从生产需求的全局出发，在设计制造初期对整个产品的生命周期加以考虑，以最大限度地缩减机械产品的研发制造时间，同时减少重复设计、维护等不必要的生产资源浪费。

2.2 柔性自动化生产技术的应用

柔性自动化生产技术是由英国率先提出的机械自动化系统基本概念，它以产品的生产信息为基础，综合协调物料储运系统和数字加工技术设备，达到适应不同的生产和加工对象的目的。柔性自动化生产技术的产生和应用得益于成组技术的形成，成组技术是指按照根据加工需求对加工对象进行排列成组，以便于选择相应的加工设备与储运系统，并可以及时地根据市场需求进行调整。柔性自动化生产技术的信息控制结构按照由分到总的金字塔控制模型，以住计算机作为信息的控制中心，用来在生产过程中监测和管理生产数据，动态调节生产计划。其次是负责组群生产控制的计算机，负责把最底层计算机的生产状况向上一层信息中心进行传递。最底层是负责底层工艺设备接口的计算机，对各个生产接口的生产状况进行信息收集监测，并根据上层指令对生产行为进行实时调整。柔性自动化储运系统包括对毛坯工件、加工工具和加工废料等生产物料进行储存和运输，其操作过程主要通过信息系统进行控制，由前端工业机器人进行操作。柔性自动化技术的加工设备从数控机床到集成化的加工中心等，为了提高生产效率，常常采用可以更换主轴箱的加工中心。

2.3 自动检测技术在机械制造中的应用

自动检测技术是自动化技术的重要组成部分，是在传统的仪器、传感器使用的基础上发展而来的。机械制造的过程中，自动检测技术不需要过多的人工干预即可进行，是降低产品不合格率、提高产品质量的有效方式。自动检测系统由传感器、信号调节、数据处理和结果输出等四个环节组成，大都含有微型计算机等先进的信息处理系统，提高检测的可靠性。

3 结语

虽然传统制造业转型是一个漫长的过程，涉及方方面面的改革与创新，但以先进计算机信息技术和制造技术为基础的自动化技术，无疑是一个理想而必要的突破口。只有机械设计制造企业有效利用自动化技术提高产品的研发、设计和制造效率，才能有效降低生产成本，提高生产效率，加强机械产品的综合竞争力，为企业在复杂严峻的市场竞争中争得一席之地。

参考文献：

[1] 董广宇. 刍议自动化技术在机械设计制造中的应用[J]. 电子技术与软件工程，2015，（17）：287.

[2] 尹有华，荆华，蔡兴转. 浅谈自动化技术在机械设计制造中的应用[J]. 黑龙江科技信息，2015，（17）：90- 91

（作者身份证号码：445281198408143315）