探究自动化技术在机械设计制造中的应用

袁俊锋

（沂水县职业学校，山东 临沂 276400）

机械设计和制造环节具有工序多、结构复杂的特点，但在传统的设计和制造过程中，受人工操作水平以及操作设施的限制，在器件设计、建模以及制造的参数设计与选择方面，实际效果与理想效果差距较大，这样不仅造成资源的浪费，也会降低机械器件的使用寿命。但是，使用自动化技术进行机械设计和制造可以帮助解决上述问题。本文就自动化技术在应用过程中出现的问题进行研究，并就如何在机械设计和制造过程中得到更好的应用介绍几种方式或方法，来促进机械领域的发展。

1 自动化技术的概念和现状

1.1 自动化技术的定义

自动化技术主要是指机器设备、系统或过程（生产、管理过程）在没有人或较少人的直接参与下，按照人的要求，经过自动检测、信息处理、分析判断、操纵控制，实现预期目标的过程。由于机械设计与制造技术对整个环节的要求较高，需要保持较小的误差以及较长的使用寿命。因此，自动化技术可以有效提高机械设计与制造环节的操作水平与产品质量，对经济发展和社会进步有着非常重要的促进作用。

1.2 自动化技术的现状

随着计算机和网络技术的逐渐普及，管理自动化的作用越来越重要，在企业、生产装置控制与管理等方面的应用更加广泛。自动化技术由传统的人工操作设备向无人操作或者较少人参与的环节过渡，但在机械设计建模以及制造等方面的运用有待完善，而且在模型设计以及结合处的制造等方面缺乏相应的操作标准。因此，自动化技术应当朝着更加完善的方向发展。

2 自动化技术对机械设计和制造的重要性

2.1 有效改善机械设计与制造的时效性

在传统的机械设计与制造过程中，较多人参与并操作仪器设备进行模型的建立和机械制造，这样一来，机械设计和制造的水平受人工操作水平和条件的影响较大，在机械设备的产量以及产品的质量等方面存在着缺陷，不仅降低了机械部件的使用寿命，也造成了资源的大量浪费。而自动化技术不仅可以统一机械设计和制造技术，还能够打破传统工艺的束缚，提高设计和制造的效率，降低机械设计和制造过程中存在的误差，从而优化机械制造业的产业结构，在提高设计和制造质量的基础上，有效节约机械设计和制造的成本。

2.2 增强机械设计和制造的安全性能

机械设计和制造具有工序多、结构复杂的特点，在进行设计和制造时会出现很多的安全问题，这些安全问题不仅会对机械产品的质量造成影响，还会对生产加工人员的人身安全造成威胁。并且传统机械设计和制造主要依赖人工检测，当出现严重机械故障时，还会给生产厂家和生产人员造成严重的经济或身体损害。而自动化技术在应用到机械设计和制造中时，利用它的优势，不仅可以轻易地完成自动检测，还能有效提高机械设计和制造的安全性能，促进机械制造企业又好又快发展。

2.3 优化机械设计和制造的操作过程

在传统机械设计和制造工艺中，主要的设计和制造过程是由人工来完成，并且由于机械设计和制造具有工序多、结构复杂的特点，传统机械设计和制造过程会有较大的误差。而自动化技术在应用到机械设计和制造中时，可以充分利用其优势，对设计和制造过程进行优化，有效降低操作的难度和强度，从而降低人员成本投入，削减冗余操作，淘汰落后工艺，整合联系不同的生产阶段，实现整个流水线的高效快速运转。

2.4 降低机械设计和制造的能源消耗

由于生产技术落后的影响，传统的机械设计和制造工艺会消耗大量的能源，并且大部分的机械设备都具有体积大、结构复杂、能源消耗大的特点，更是加重了机械设计和制造的能源消耗，还会对自然生态环境造成影响。可以通过充分利用自动化技术优势，使机械设备的体积和能源消耗得到优化，能源损耗有效降低的同时，机械设计和制造的成本也得到了控制，提高经济效益。

3 提升使自动化技术在机械设计制造中的应用效果

3.1 提高自动化技术的柔性应用水平

要想自动化技术在机械设计制造过程中得到更好的应用，第一步需要做的是提高自动化技术的柔性应用水平。结合自动化技术的优势特点，对存在问题的传统机械设计和制造工艺进行改进和完善，从而提高机械设备的工作效率，提高机械设备产品的生产效果和产品质量。在进行生产探究时，可以先找出现阶段存在的问题，如传统机械设计和制造工艺都由人工来完成导致工作效率低下，针对相应的问题采用自动化技术中柔性化应用的方式，提高机械设计和制造的生产效率，从而促进机械制造行业的发展。

3.2 加大对自动化技术集成化的应用力度

第二个需要采取的措施是加大对自动化技术集成化的应用力度。由于机械设计和制造过程对资源的使用量和质量有着较高的要求，而自动化技术的集成化应用可以在保证设计制造质量的前提下减少资源的浪费，使其在机械设计与制造中发挥应有的作用。自动化技术可以提高资源利用率，有效降低机械设计制造的成本投入，提高机械设备设计和制造的经济效益，促进机械设计制造行业的发展。传统机械设计制造工艺过程中，各个部分之间的联系并不是很完善，使得设计和制造过程中各部分之间的协同性很低，出现大量的不必要损耗，这样不仅降低了产品的使用寿命与质量，也降低了企业的核心竞争力，使企业在激烈的市场竞争中处于不利地位。因此企业可以通过自动化技术集成化应用的方式，对机械设计制造过程中各环节的实际情况进行了解，然后根据了解的情况，对各部分的生产内容进行科学有效地控制调整，提高机械设计制造过程中的资源利用率，有效降低机械设计制造的成本投入。

3.3 增强对自动化技术的虚拟化应用

除了提高自动化技术的柔性应用水平以及加大集成化应用力度之外，增强对自动化技术的虚拟化应用也是促进机械设计制造技术发展的重要措施。技术人员可以利用自动化设备以及设计模型，对机械产品进行3D建模，并标注其各项参数。而机械设计和制造具有工序多、结构复杂的特点，使得设计和制造过程中会出现很多的安全问题，并且传统机械设计和制造主要依赖人工进行检测，当在出现严重机械故障问题时，这些安全问题不仅会对机械产品的质量造成影响，还会对生产加工人员的人身安全造成损坏，给生产厂家和生产人员造成严重地损害。

4 总结

自动化技术机械设计与制造领域有着较大的发展潜力，但在实际运用时存在部分环节不够完善等问题。随着对自动化技术的不断研究和应用，然后充分利用其优势和特点，对传统机械设计制造过程中出现的问题进行解决和改进，改进后的生产技术可以优化生产线的设计，提高机械制造的生产效率和生产质量，降低生产的能源消耗，有效降低机械设计制造的成本投入，降低了工业生产的环境造成的负担，提高机械设计制造企业的经济效益。