自动化技术中组件及模块化机械设计的运用分析

谢元媛

（乌鲁木齐职业大学，新疆 乌鲁木齐 830023）

随着机电一体化技术的快速发展和进步，未来自动化技术组件在其中的应用效率实现了全面的提升与飞跃。未来在进行整体的技术应用过程中，需要将机械加工工艺和电气自动化技术进行全面的结合发展，从而提升相关效率。同时，未来还需要使用数控加工技术进行机械制造，争取能够使用PLC编程技术来控制电气自动化程序，提升整体的制造效率。

1 模块化机械设计的应用

根据当下的实际市场状态来说，未来在进行机械设计的过程中对模块化工作的需求越发提升。那么这种发展态势就意味着未来机械设计需要对模块化提出更高的要求，从而得到更好的质量。本文将针对模块化在机械设计中提出的发展方向进行分析，提出相关的策略。

首先，未来在发展的过程中为了更好地使自动化系统构成基本的保障，需要建立完善的控制程序，并且这一控制程序有着独立性和完整性的要求。自动化系统在运行的过程中，各个组件能够独立完成相关工作，不仅能够在最大程度上保证工作效率，同时也能够在工作的过程中保证系统的运行稳定性。

其次，在一般的情况下，为了保证基本生产需求工作能够得到满足，自动化系统需要根据不同的需求在各个端口之间安装不同的接口，从而实现不同工艺间的信息交流。端口在对接后，不仅能够很大程度上实现信息的交流，同时，也能够使不同的控制器进行沟通与转化，从而让信息不断地进行流通，提升工作效率。

最后，为了保证工作过程中数据的稳定性与准确性，还要做好数据接口表的编制工作。在对表进行编制的过程中，主要的依据就是数据的类型和数据的长度。对于数据的来源，需要根据不同的情况对数据进行测试和整合，从而将之储存在一起。

2 组件技术下的自动化技术

2.1 着眼于纵横之间的集成

未来为了更好地进行便捷通信，需要将组件运行于实践的过程中，将标准化的总线技术进行充分利用，并且总线技术还能够在各个组件之间进行使用。随着经济水平的快速进步与发展，我国各个行业都得到了非常好的进步与发展，因此，机械设备的质量水平也随着组件提升。从现有的机械设备角度来说，未来要想进行更好的发展，主要的方向就是使用组件技术对其进行控制与加强。同时，未来需要在一定条件下使用组件技术对机械设备水平进行延伸，由此可见，在生产发展的过程中，未来可以使用多个设备进行控制与管理，从而达到横向集成的控制要求，这种集成方式运行相对来说更加简单。

使用自动化的控制方式，能够在更大的程度上帮助数据进行交换，从而提升工作的整体效率。在模块设计的过程中，自动化技术已经逐渐与多种技术进行了结合发展，尤其是数字控制技术和信息集成技术两种，将原有的模块机械设计内容进行了扩展与丰富。但是从总体的角度上来讲，机械制造技术依旧有很大的加强空间，除了需要在纵横集成方面进行加强外，还需要使各种组件技术在未来发展的过程中能够实现全面自动化。

2.2 分析积木模式

通俗来讲，积木模式就是将用户长期使用并且已经重复运作的软件进行重新组合，而在组合过程中的各种性能展现属于这一软件的最突出性能与特征。从当下市场实际情况进行分析之后可以发现，积木模式在自动化控制过程中得到了非常广泛的普及与应用。而在整个系统中进行分析后发现，未来需要可以通过计算机作为数据和信息交换的载体，那么，在这种情况下，组件技术能够成为自动化系统中最基本的标准，这也是使用较为普遍的一种标准。由于供应商不同，为了更好地在不同供应商之间进行自由交换，需要将自动化控制系统进行约束管理，在相关的系统运行时进行分类，这能够更加方便快捷地进行工作。

初步建立积木模式后，还需要对自动化逐渐进行丰富管理，从而更好地将信息技术以及其他技术应用其中。随着科学的发展和社会的进步，经济水平的提升带来了更加丰富的自动化组件，现如今，设计人员已经能够将力学、计算机技术、分析技术、电子学融入设计中，这种发展提升了当下的设计水平和机械工程专业性。由于现代设计技术和以往使用的传统设计技术有着较大的区别，现代设计技术收集到相应的资料就能够更加快速地进行运算，并且这种运算的准确率较高，能够选择出最佳的方案。但是，在使用现代化技术之前，需要将CAD技术、人工智能技术、数据库技术进行融合，从而形成当下的顶尖现代技术。在现在的自动化组件模块设计过程中，信息技术和人工技术的运用已经成为两大重要的组成部分，尤其是模块机械设计，更需要这两种技术的支持。

3 自动化技术中组件及模块化机械设计的实际运用

3.1 在设计方面的运用

机械设计往往需要大量的数据以及文件才能够更好地进行运用，因此，设计人员在设计前需要准备好相关的数据以及文件，并且将之进行合理配置，主要的目的就是为了更好地将之运用在机械设计中。但是，当下很多设计人员仅仅关心产品开发时存在的问题，忽视了组件与模块在设计过程中相互协调的问题，这导致组件的设计受到了限制，因此应用模块也无法发挥出自己的应有效果。未来想要更好地使组件和模块在自动化技术中得到更加合理的配置，就要将模块进行科学化的划分，将每个模块都能够与对应的接口一一对应，保证模块和接口能够组成一个主体。在设计过程中，可以使用组件对每个模块的实际情况进行整理与汇总，从而形成完整的处理方式。

除此之外，在自动化技术发展的过程中，要想更好地使组件和模块化机械设计运用效果进行提升，设计人员需要更加详细的分析传统的理念，将原有的设计模块进行改进与创新，从而将设计中的内容和实践进行结合。设计人员在对工作进行总结的过程中，一般都会使用设计文件达成目标，因此，在对设计文件进行模块化创新的过程中，能够提升设计人员的设计水平。而设计文件的模块化设计实际上属于将设计组件进行整合，方便更加随意的进行提取与运用。

3.2 模块化的步骤

首先，设计人员需要根据高层模块的实际状态分析地层模块的依赖性，并且使用抽象层来了解具体层的依赖表现，在明确相关设计思路和设计意图之后，能够站在更加明确的条件上来对模块化进行设计。但是在设计的过程中，依旧需要根据设计思路规划模块，科学地使用各种组件地让模块和接口组成一个整体，并且还需要将所有的连接和组块进行整合，形成组合。

其次，设计人员在于有效地划分模块后，需要根据划分的形式进行严格设计，根据划分模块的条件合理调整设计工作，在调整的过程中同时还需要考虑到产品的使用周期和使用注意实现，尽量使产品的生产和使用能够结合成为一体，保证实现合理结合。除此之外，在自动化技术中，需要学会使用组件将生产自动化进行结合，让设计成果能够在自动化技术中被更好地运用。需要注意的是，在自动化技术设计的过程中，需要保留模块的二元性，二元性是决定了模块连接接口和输入输出端口的主要标志，这两者有着不同的作用，能够将之进行合作使用，同时也能够独立运行。因此，模块化设计对于模块零件的功能有着非常高的要求，同样对系统结构的规划性要求也有着较高的要求。只有使模块零件的功能和结构归属性得到保证，才能够更好地优化模块设计水平。在自动化控制的过程中，这种模式主要的作用在于能够简化模块自动化系统设计思路，而这一理念需要将开放式和集成式的设计思路进行结合，当下机械设计过程中已经逐渐开始运用这一理念，并且这一理念已经发展成为机械设计和产品开发发展的重要方向。

3.3 机械厂家作业智能化

机械厂家在未来发展的过程中，根据发展的不同要求，对于生产设计过程中使用的车床也有着不同的划分，主要的划分依据是结构、布局、工艺等。但是，在实际工作的过程中，主要工具依旧是车刀。由于在实际产品制作与设计的过程中，大多数的零件和机械设备都属于金属物件，因此，大部分企业的车床加工方式都是使用电脑进行编程。

在最初的自动化技术应用过程中，这一技术的局限性也较为明显。首先，这一技术的局限性在于车床自身耐热性不足往往会出现变形，进而导致加工会出现热误差与几何误差，这都会极大地降低加工模具的精确度。在经过了技术改进后，现代化的高智能计算机需要以机械设计为主要的工作基础，随后再通过数学模型的建立来补偿误差，这降低了误差的出现，并且提升了相应的精确度，同时，这种技术的出现也让人工作业过程中可能会出现的加工失误随之减少。

3.4 实现机械产品的系统性

未来组块及模块化机械设计在我国各行各业都有着非常广泛的运用，但是，主要的应用方向依旧是生产制造业。现如今，随着生产制造业的发展，这一行业所需要的机械零件也越发复杂，各种加工技术横空出世，所需要的正是各种各样的机械设备支持。而自动化技术的出现，能够更好地对一些外形复杂、多槽零件来进行施工和作业，比如说在进行金属冷加工过程中可以使用刀具在高速宣传过程中进行作业施工。除此之外，为了更好的实现机械产品系统性发展，这对于机械设计也有着非常高的需求。由于机械设计有着一定的系统化理念，因此大部分情况下属于平面、曲面、凹凸面、曲线轮廓的机械产品都能够使用自动化技术进行加工，同时非圆曲线与列表曲线可以进行自主调控和协调。

4 结语

在未来自动化技术的应用与发展过程中，需要注意使用不同的模式来创新机械设计，从而达到更好的创新成果。首先，在模块设计的过程中，需要在纵横集成的方式上进行加强，使用组件自动化的方式进行修正。其次，则是需要注意使用积木模式进行管理，将使用过的组件进行刚重新组合。最后，是需要注意将机械设计制造与自动化技术进行更深层次的结合，从而提升模块机械设计的使用价值。