新时期背景下机械自动化技术在机械设计制造中的应用分析

张琦朋

（重庆大学城市科技学院， 重庆 402160）

引言

当前，我国工业领域已经取得很大成就，机械工业是国民经济发展的基础性产业，机械与自动化技术密不可分，两者相互独立并相互依存，很多工业设备中都能看到机械与自动化技术的影子，机械部位多应用驱动元件，自动化元件多用于控制，通过传输控制信号给机械部件来完成相应的操作。我国已经进入到新的历史时期，科研人员更为重视技术创新，机械设计自动化是一门综合性技术，已经在很多领域中得到广泛应用，本文将对机械自动化技术的应用进行分析与论述。

1 自动化技术在机械设计制造中的作用

1.1 降低资源成本

传统的机械设计与制造多注重机械部分，在对零部件加工时会浪费一些原材料，无形中增加了机械制造成本，不利于企业的持续健康发展。机械设计自动化技术可以提高加工制造的精细化水平，通过配置传感器、控制器和驱动元件，可以使加工更方便快捷，减少了加工制造所产生的废弃物。合理应用机械自动化技术，可以优化机械设计制造环节，使加工制造设备更为适应原材料，减少生产加工过程中材料损失，有效降低工作人员劳动强度，有利于控制资源成本。

1.2 提高生产效率

机械自动化技术将机械设计与自动控制技术进行结合，可以提升机械产品市场竞争力和智能化水平，也可以提高机械产品质量。机械产品中配套自动控制系统，可以根据工艺要求来设计控制程序，不再采用人工操作按钮方式进行控制，生产效率也会得到相应的提升，加工生产精度得以保证[1-3]。

1.3 改善机械使用情况

将机械自动化技术应用到机械设备中，可改善机械设备性能，实现对机械设备的自动监控与管理，提高企业的管理水平和生产效率。自动化技术是以电子技术为基础，可以在控制器编写程序，使机械设备按照指令要求进行操作。可以防止由于人工误操作对机械设备造成的损伤，延长机械设备使用寿命，降低机械设备制造成本，提升机械产品附加值。正确熟知机械自动化技术，并对设备运行情况进行监控，如果出现运行异常可以及时发出警报信息，管理人员可以随时了解机械设备运行情况，防范安全隐患，保护人员生命及财产安全。

2 自动化技术在机械设计制造中的应用

2.1 产品智能化设计制造

机械自动化技术可以使机械设备向着智能化方向发展，机械设备会根据生产工艺需要自动运行，不需要太多的人工干预，以设定好的程序进行操作，还会将运行情况形成数据表格上传给管理终端，有利于企业降低人工成本。配套数据分析软件，可以对生产数据进行采集与处理，提高产品合格率，生产数据上传给管理人员，也可以为企业制定发展策略提供数据支持。

2.2 虚拟化应用

虚拟化在机械自动化技术中发挥着重要作用，将虚拟化与自动化技术进行结合，可以提高机械产品设计效果，及时发现设计存在的不足，对设计缺陷进行修正。应用虚拟化技术可以减少生产试制成本，对安排定量的生产计划进行合理调整，有利于科学合理地安排生产进度。虚拟化技术可以提高企业生产管理效率，进一步节约生产时间，避免了实际生产中出现的若干问题。一些企业生产装配车间安装了传感装置，对生产线上的产品进行实时监测，将监测结果传输给智能控制平台，平台会将数据信息进行存储并做出相应处理，可以提高产品合格率，确保产品质量达到设计及生产要求。

2.3 数控系统

机械自动化产品中的数控系统发挥着重要作用，数控技术将自动化技术、电子技术等结合起来，使机械产品具备更高的性能。数控会使机械加工更为高效，通过软件、硬件结合，利用伺服电机驱动机械机构，系统会变得更为平稳，运行噪声也得到显著降低，避免机械产品生产时产生振动，进一步提升机械产品生产精度和可靠性，准确控制进给速度，实现无级调速，起始点参数可以由用户自行设定，操作起来更为人性化。

2.4 集成化应用

为了使电子技术、计算机技术、测控技术等得到充分应用，需将多种技术进行集成，以控制工程理论和信息技术作为指导，建立起更为灵活实用的生产管理系统和信息管理系统，通过组织化生产来提高效率，对存在的问题进行过程修复。借助数据库技术、网络技术，可以将机械加工产生的诸多要素形成有机整体，使机械产品制造更为灵活。集成系统可以进行机械产品订货、个性化设计、生产制造、组织管理和销售的全过程控制，集成系统也可以进行信息化处理和自动化控制，达到决策自动化。

3 新时期我国机械制造自动化发展趋势

3.1 机械制造数字化

随着数字技术、信息技术的不断进步，全球企业生产和经营管理模式已经发生了巨大的变化。机械制造商可以通过网络平台发布产品信息，也可以通过网络渠道来开拓市场，为企业发展提供了更为广阔的空间。数字制造已经成为新的发展趋势，机械自动化应该充分利用好数字化发展平台，采用先进技术对产品进行设计和生产模拟，借助更为先进的数字技术对产品性能进行测试，确保机械产品具备更高的性能，满足市场的多种需求。

3.2 机械制造全球化

近年来，全球贸易与合作已经成为主题，更多的国内企业进入到国际市场，每个企业都有各自的技术优势与资源优势，高端的机械产品需要更多的企业参与进来，这就促进了机械制造的全球化。在大飞机、光刻机等领域，需要多个国家来共同努力才能完成产品的设计与制造，原来的生产加工模式已经不能满足当前高端制造的需要，这就要求企业转变管理理念，积极投入到国际市场竞争中去，通过不断引入和学习先进技术，留住高端技术型人才，才能使机械自动化技术不落后于他人，在国际市场中取得更多的份额，提高市场竞争力[4-5]。

3.3 机械制造虚拟化

人工智能、信息技术等都可以归为虚拟技术范畴，通过模拟现实来接近真实的工作条件，对生产中可能存的问题进行预测。加强对虚拟技术的研究，可以提前分析生产阶段存在的问题，制定出切实有效的解决办法，最大程度地排除潜在故障，达到较高的生产效率，产品质量也可以得到改善。当前，虚拟技术还存在着诸多不足，需要从多个方面进行改善，应该加强技术攻关，注重理论知识的研究，提高工程技术应用能力，提高技术人员的整体素质，减少人为因素对机械加工制造的干扰，从而纠正虚拟技术应用中的不足。

4 结语

机械自动化技术应该顺应新时期科学技术发展的要求，加强机械制造与自动化技术的融合，注重高端产品的研发，可以进一步提升机械自动化水平，为社会提供高品质的机械加工产品。当前，自主创新已经成为新的发展主题，机械自动化技术应该与时俱进，加强与其他工业发达国家的合作，不断开拓国内外市场，提高机械产品生产效率与品质，推动民族制造业的快速发展。