自动化技术在机械设计及制造领域的应用

成艳芳

（河南鹤壁技师学院，河南 鹤壁 458030）

引言

在社会科技高速发展的背景下，机械制造业的相关技术不断升级，为机械制造企业带来新机遇的同时也带来了挑战。其中，AI 技术、电子技术、信息技术、数控技术的有效辅助提高了产品元件的精准度。因此，工作人员需要了解机械设计制造产业的市场前景，重视对该技术的生产、使用，进而达到安全生产、制造的目的。随着这一技术的法阵，将有更大的空间得到提升，相信在这大趋势下，机械设计制造生产的效率和质量定会不断向前。

一、机械自动化设计制造概述

现代机械设计制造自动化是围绕着计算机电子技术展开的一种新型技术形式，它既结合了传统机械设计的理念又融合了多项现代尖端的现代机械操控技术，在满足内在需求的同时，实现了企业的价值，使工作效率达到较高的标准。举例来说，现场总线控制体统是早期发展起来的新型工业技术，它从原来面向设备选择控制方式转变为网络选择控制方式。目前，现场总线控制体统已经成为了工业控制自动化技术中使用率最高的情况存在。除了此项技术外，还有很多自动化的升级技术在工业行业中运行，为我国工业行业的进步做出了突出的贡献。随着我国社会经济的发展，带动了整个工业环境的飞速提升，自动化技术的应用也成为了一种必然的趋势[1]。

二、自动化技术在机械设计与制造中的重要意义

（一）提高机械设计与制造的生产效率

自动化技术的应用，使机械设计与制造的过程精细化、智能化，显著提升了生产效率。自动化技术改变了机械制造业的生产方式，使其由传统的人工生产转变为自动化生产，在很大程度上减少了生产误差，提高了机械制造的准确性，同时减少了工人的工作量。计算机控制比人为控制更加稳定可靠，能够减少意外事故的发生[2]。

（二）自动化技术的应用降低了资源成本

在传统的机械设计领域一般都属于粗狂型工业，在实际的生产过程中产生了大量的资源浪费，这样高成本的机械设计对企业的发展一定有影响的。将自动化技术全面应用到机械制造中会大幅度的提升生产制造过程中的精细化程度，与此同时，自动化技术体系中会将生产废料进行合理化重新利用，这不仅会降低生产成本，还提升了企业的直接经济效益。自动化技术取缔了传统机械设计会将生产作业中的每个环节优化完善，增加了生产原材料和企业机械设备的匹配度，这样更加能够减少耗材的使用，更大程度上减少浪费[3]。

（三）提升机组的运行安全性

安全生产是制造产业的重心，特别是近年来制造产业安全事故频发，一旦工作人员没有注意到部分设计的操作要求，或是操作步骤不正确，就会引发安全隐患事故。通过将自动化技术与机械设计制造技术进行融合，能够及时、全面地核查出机组的安全隐患。因此，使用大数据给予监控控制，能消除制造过程中的安全隐患。在生产制造过程中，工作人员需要监控当前机组的运行过程，依据机组工作数据进行统计，再利用传递功能、管理功能得到制造现场情况，将不同机组的数据指标进行回传处理，方便现场工作人员开展调研工作。若机组出现运行故障，系统也可给予监测人员一定的报警信息，再结合配套的管理流程采取相应的处理办法，方便工作人员了解系统的运行异常原因。另外，系统也可依据数据库内容推断、反馈，从而创造出一个和谐的运行环境[4]。

三、自动化技术在机械设计及制造领域的应用

（一）集成化模式在自动化技术中的应用

互联网的普及促使计算机技术应用到了各行各业中，自动化技术的产生，不同系统和不同技术类型的衍生就依托于计算机技术的发展。在此基础上，单一的子系统或者单一的某项技术已经不能满足于当今企业机械制造的需求，只有计算将多系统、多技术融合在一起，形成集成化的管理运营模式，才能实现机械制造想达到的效果。另外，计算机的云计算功能实现了企业从机械设计到机械制造，最后到机械运营的全过程集成化效果，为整个系统提供更加严密的技术支持[5]。

（二）自动化技术在机械设计制造中的综合应用

1.生产自动化。自动化技术最主要的特点与优势是能够实现生产自动化，用自动化的机械代替，减少人工操作，有效降低人工操作失误造成的安全事故的发生频率。机械制造企业根据实际生产需要，设定自动化生产的各项产值，提高企业日常生产效率，同时能够提高生产的产品质量。2.物资供给自动化。在机械制造过程中应用自动化技术可以实现所有机械制造所需要的原材料、成品等物资到达预先设定好的位置进行自动传输，是目前自动化技术在机械设计制造领域被应用得最广泛的功能。3.设备装配自动化。设备装配是相对固定和枯燥的工作，传统的设备装配工作都由人工完成，由于设备装配工作内容简单、流程化，工人每天重复机械性的作业，生产积极性不高，且容易发生安全事故，会对工人的生命安全造成一定威胁。使用自动化技术，能够形成一套完整进行自动化制造的流水线，设备装配过程全部由机械完成，减少人力成本的同时提高设备装配的速率，减少安全事故的发生。设备自动化装配目前已经在机械设计制造企业得到广泛应用[6]。

（三）柔性化模式在自动化技术中的应用

在机械制造的企业中一般有半自动、全自动、柔性等类型的生产线，在这些类型的生产线中柔性生产是最受欢迎的一种。因为柔性自动化技术比较灵活，在技术革新飞速的时代背景下显得特别重要，以我国目前大型企业的生产设备上看，基本已经全面建立了柔性生产体系，实现了人机界面等多方面的系统操作优化，提升了计算机管理的实际效益。在柔性化模式中可以实现普通行业和自动化设备在同一个系统中，机械制造对外界环境变化的适应能力得到了提升，自动化程度提高了[7]。

（四）自动化技术在机械设计制造中的智能化应用

现代科学技术的发展都在朝智能化发展方向靠拢，自动化技术也是如此。自动化技术与智能化的完美融合，形成了人工智能一体化的自动化系统，能够有效提高机械设计制造的水平。机械制造技术、自动化技术与人工智能技术三种技术共同组成了机械制造系统，各项技术之间并非单独存在，它们相互渗透、相互影响、相互融合，构成了完整的机械设计制造系统。人工智能自动化机械制造技术的系统性和综合性非常强，为机械制造企业节省了大量的人力成本，且其生产的机械设备质量更高、用时更短。以当前机械制造企业使用的人工智能机械臂为例，在机械制造企业中机械臂代替人工的数量逐渐增多，机械臂作为最早出现在现代工业中的人工智能机器人，对机械制造企业产生了很大的影响。机械臂能够接受指令，精确地定位到三维空间中的某一点进行机械制造工作，机械臂比人手臂的承载能力更大，机械臂的刚性能够提高机械设计制造的额度平稳性、运动速度和定位的精确性。智能机械制造系统还具有逻辑分析、推理判断等功能，能够在机械制造生产过程中及时发现问题并提出解决措施和解决方案，提高机械设计制造的安全性和可控性[8]。

结语

综上所述，自动化技术的进步推动了整个工业的发展，尤其是针对机械制造领域，其作用和意义更是明显。从可持续性发展的方向来看，自动化技术的发展趋势是向着绿色、环保的角度出个发的，这也是全球工业发展的必然趋势。传统的机械设计过于粗犷和浪费，没有能够把资源合理的运用，自动化技术的应用降低成本和资源的浪费是工业行业发展的必然趋势。