机械自动化技术在机械制造业中的应用分析

杨一月 潘逸民

摘要：我国现阶段机械制造行业具有诸多制造技术，机械自动化是机械制造行业的重要组成部分。由于机械自动化的不断发展，从而使机械制造技术的更新得到大幅度提升，在机械制造行业中应用机械自动化也就更加具有创新性与先进性。在机械制造行业发展中机械自动化具有至关重要的作用，是对机械制造行业进行未来发展的方向。由于机械自动化与机械制造密不可分，从而在机械制造行业中应用机械自动化，能够最大化的对经济社会发展进行推动。

关键词：机械自动化技术;机械制造业;应用分析

一、机械自动化的内涵及技术构成

（一）内涵

所谓机械自动化具体是指机器或装置，按照预先设定好的程序，通过机械的方式实现自动化控制的过程，整个过程无需人为干预，也不需要人工辅助。在机械制造领域中，机械自动化的运用，使传统人工手动操作的生产模式得以改变，不仅大幅度降低了操作者的劳动强度，而且还使工作效率获得进一步提升，同时机械产品的质量也得到有效保障。

（二）技术构成

对于机械自动化而言，它是一个相对比较复杂的系统，由诸多科学技术组合而成，是一种较为先进的生产模式，其中涵盖了若干个单元，每个单元都有自己的功能和作用如程序单元决定了系统所需完成的工作任务;传感单元可对信息进行采集和传输，确保命令的有效执行;控制单元可实时完成调节和监控，保证系统稳定运行。

二、机械制造中机械自动化的具体应用

（一）CAE技术的应用

CAE是计算机辅助工程的简称，这是机械自动化中的核心技术之一，该技术在机械制造领域中的应用非常广泛。在机械制造中，可借助CAE技术对机械制造中的力学性能进行辅助计算与分析，由此可使机械产品的结构、刚度及强度达到相关要求。可用于机械制造的CAE软件有ANSYS软件、NASTRAN软件等。

1.ANSYS软件在机械制造中的应用

该软件具备热瞬态分析功能，其在机械制造中的应用，能够快速得出机械设备在某一段运行时间内的热性能。不仅如此ANSYS软件还有着超强的数据分析能力，经分析处理之后的数据可与其它软件进行共享，由此大幅度提升了机械制造过程中的数据处理水平。目前，随着生产过程的不断改进和优化，对机械的各方面性能提出更高的要求，因此精细化设计已成为机械制造的必然发展趋势，而想要使制造出来的机械产品达到精确性的目标，就必须保证产品设计的合理性，应用ANSYS软件可以使该目标得以顺利实现。

2.NASTRAN软件在机械制造中的应用

在机械制造中，可以运用NASTRAN软件进行热传导分析，从而达到优化机械设备热性能的目的。除此之外，很多机械在制造过程中采用的都是非线性的设计方法，可在机械产品的金属成型及变形分析中，对NASTRAN软件进行应用，并且还可以对部分零部件进行分析，从而了解每个部件的使用寿命，借助可视化模型，能够实现对机械结构的整体优化。

（二）模糊控制的应用

模糊控制是智能控制技术的重要分支，是一种以模糊逻辑推理为基础的计算机数字控制技术，其归属于非线性控制的范畴。通过模糊控制能够对人工决策过程进行模拟，在此基础上可以实现算法控制。同时，模糊控制还能与一些先进的技术相结合，形成功能更加强大的自动化控制系统，由此可对机械制造的过程进行有效控制。

（三）CAD技术的应用

CAD是计算机辅助设计的简称，这是一种非常先进且实用的设计方法，在机械制造中的应用十分广泛。依托CAD能够快速完成机械建模，为后续的制造加工提供参考依据。通过CAD可以在相对较短的时间内设计出机械产品的模型，由此可使与产品有关的信息直观呈现出来，便于产品参数的优化调整，能使制造加工过程变得更加合理。

（四）人工神经网络的应用

1.应用优势。ANN具有如下应用优势：①自学习能力。以图像识别为例，将图像样板及识别结果输入到ANN之后，通过自学习，ANN能够逐步学会识别类似的图像。②快速寻找最优解。在很多领域的复杂问题分析中，都需要求取最优解，由于问题本身的复杂程度较高，从而使得计算过程较为繁琐，耗时较长。而ANN能够依托计算机高速的运算能力，在相对较短的时间内，找到最优解。

2.在机械制造中的应用。可以运用ANN对机械进行动态设计，以此来获取结构变量与动态参数之间的非线性映射关系。同时，利用ANN能够显著提升机械制造系统的自适应能力，由此可使机械产品的制造效率获得大幅度提升。

（五）机械自动化应用要点

1.确保基础配套。机械自动化涵盖的内容既多且杂，如计算机、微电子、机械、控制等等，上述内容均会对机械制造系统的运行产生一定的影响，比如检测、控制、伺服等等。同时机械自动化的实现需要大量数据信息的支撑，所以信息处理成为机械制造中不可或缺的技术之一。

2.保证技术的实用性。在机械制造中应用机械自动化的相关技术时，应当确保所选的技术具有较强的实用性。对此，制造企业应将各种主流及先进的自动化技术作为首选，并对自动化技术应用中的问题进行分析，找出有效的解决方法，在充分利用原有设备的基础卜，通过优化调整，提高机械制造的自动化水平，使生产出来的机械产品满足不同用户的使用需要。

3.考虑成本。机械制造企业在对机械自动化技术进行应用的过程中，除了要考虑自动化技術应用之后，能够对生产效率带来的提升之外，还要考虑所选的技术需要投入的成本，若是成本与效益不成正比，则无法充分体现出自动化技术应有的优势，并且还会增大企业的资金压力。因此，机械制造企业应当对一些较为成熟的自动化技术进行选用，通过技术集成，提升机械制造水平和生产线的自动化程度。

三、结语

综上所述，机械制造是一项复杂程度较高的工作，为进一步提升机械产品的性能和质量，可对机械自动化的相关技术进行合理运用。通过CAE技术、模糊控制、CAD技术以及人工神经网络，对机械制造过程进行优化，推动机械制造业的提档升级和突破性变革。

参考文献：

[1]何佳俊.机电自动化在工程机械制造中的应用价值探讨[J].商情，2017（8）.