自动化技术在机械设计及制造领域的应用探讨

自动化技术在机械设计及制造领域的应用探讨

张澎

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摘要：现如今，我国经济发展十分迅速，随着计算机技术的普及，人们的生活、学习和工作产生了巨大的改变，对社会和经济的发展起着巨大的推动作用。在机械设计和制造行业中，自动化技术的运用已经成为衡量机械制造和加工企业自身竞争力的一个重要标志。将自动化技术运用于机械设计制造，既能降低生产成本，又能改善产品的质量，为企业带来更大的经济效益。因此，目前许多研发设计人员在致力于此方面的研究，以保证机械设计与生产的有机结合，使其在机械设计与生产中的作用得到最大程度的发挥，更好的为社会服务。

关键词：自动化技术；机械设计；制造领域；应用

引言

机械制造、自动化技术的应用，可以转变传统人力生产，逐渐实现机械化生产，提升工作效率与效益，降低制造成本。但是，工厂规模持续扩大，应用大量的机械自动化设备，再加上传统设备的能源消耗多。早期机械制造设备，只关注自动化操作，忽视节能设计。所以，对于机械制造的能耗问题，制定标准的节能设计目标，推广到机械设计自动化中，完善自动化技术。通过此种方式，能够弥补资源消耗问题，同时降低能源使用量，增加生产效益，促进机械制造自动化发展。

1机械设计制造自动化发展概述

机械设计制造自动化是指在原本的机械产品设计加工中引入先进的自动技术和先进的设备，在技术和设备的支持下来合理把控产品的生产。在时代的发展支持下，生产技术会从机械化逐渐发展到数字自动化、计算机自动化，由此能够提升产品生产速率，提高产品的生产加工质量。机械设计制造是一门综合性学科，在发展的过程中融合了多门关联学科，具有广泛性、综合性的特点。和传统意义上的机械制造发展相比，机械设计制造自动化发展更加智能化、人性化、科学化、合理化，在自动化技术的支持下，机械设计制造能够满足更多领域的发展需要，也能够进一步提升所设计产品的性能，即产品能更好从输入端达到输出的要求，产品的功能也由此会进一步得到完善。

2自动化技术在机械设计及制造领域的应用

2.1做好地区建设方案

中国幅员辽阔，各地区间经济发展水平不均衡，机械制造技术的发展也存在一定的差异性。为提高我国整体的机械设计制造及自动化水平，国家应根据不同地区的实际情况有针对性地进行投资建设，以提高资源的利用率。首先，针对国内工业基础强大，但机械生产自动化技术较弱的地区，国家应在人力、物力上加大对地区自动化技术建设的投资。例如，中国东北地区在历史上是著名的汽车制造地区，拥有优秀的工业基础，但伴随着经济的发展和科技的进步，东北地区逐渐出现工业发展停滞，技术人才外流等问题，导致其工业技术难以跟上时代的发展水平。为充分发挥东北地区工业基础的价值，国家可在东北原有工业基础上通过引进先进自动化技术，建立现代化的汽车生产体系来促使东北地区实现产业转型升级。其次，国家要充分挖掘各地区的工业优势，根据不同地区现有的经济发展情况来建设新型工业基地。例如，我国珠三角、长三角地区属于国内经济相对发达地区，且在人口资源和交通运输上具有显著优势。由于地理位置临海，这些地区在造船业上拥有一定的工业基础，因此国家可在其原有的工业资源上，充分发挥经济发达地区的人才优势，通过技术引进来让珠三角、长三角的工业从基础的制造业向高端的自动化科研方向转变，并促使其带动全国机械设计制造自动化技术的革新。最后，国家还要加强不同地区间的交流与合作，以促使我国机械制造能力全面提升。例如，工业技术发达、机械设计制造自动化产业成熟的地区可派遣专家前往欠发达地区进行技术指导，或欠发达地区邀请发达地区的企业管理者、技术人员来本地工业生产企业参观指导，让欠发达地区借鉴工业发展的成功经验，从而达到“先进带后进”的交流目的。

2.2基于机械自动化的数控机制

数控机制是基于数字控制技术的机械自动化系统功能，在机械制造、产品生产中起到了重要作用。数控机制包括数控中心、计算机设备、生产加工技术等，能够实现产品的机械化、自动化生产，提高机械制造生产效率。在数控机制运行过程中，若发现生产线某环节存在严重的故障问题，可根据发出的指令启动急停控制，既能够令生产设备停止运转，又能够对机械进行控制，保证生产设备的安全，降低设备紧急制停中的损坏率。在机械自动化系统的应用中，信息技术与数据技术能够对数据进行分析、管理与审核，根据数据动态变化分析设备运行规律，及时判断设备运行状态，在设定范围之内调整参数，发出状态调整指令，实现动态控制。这种柔性控制机制能够大大提升机械制造生产线的灵活性，提升机械制造生产水平。

2.3柔性化应用

在机械化生产过程中采用自动化技术，可以保证机械制品实现柔性化生产，即把机械的设计与制造技术与自动化技术相融合，加强各工序的联系，实现对机械产品生产工艺的改进和优化。目前许多机械制造企业已经建立起了柔性化生产线，将有关的机械零件替换为电子凸轮和电动齿轮，以达到有效的轴间柔性连接。采用比较独立的PLC伺服控制器，可实现提高生产线上各个工序段装置之间的相互耦合。集成控制器的使用，可以实现机械设计、制造相关的数据的实时传输，从而保证机械产品的设计和制造流程的柔性管理。对于柔性化的产品，主要依赖于自动化技术，但是由于单一的机械零件容易出现信号延迟等缺点，因此需要采用智能设备，为了高效地进行生产规格的调试，可以减少整个生产体系的恢复时间，确保持续的生产，达到预期的生产技术。

2.4实现清洁生产

第一，选择清洁能源进行有效生产。伴随当前智能制造发展时代的到来，机械设计领域不断探讨自动化生产技术，因此领域发展过程中能进行有效沟通和交流，在分析高效生产的基础上，还能满足清洁生产。第二，制造流程的优化。很多机械制造设计产品随着各项流程的不断增加，其污水与废物排放量也不断增加，虽然机械制造设计自动化技术得到了大力发展，其工作效率也更高，但一些制造流程未能缩减，因此需要从技术层面作为切入点，分析和探讨当前机械制造设计自动化技术的应用，实现我国清洁生产。第三，高度重视制造设计流程。在当前机械设计阶段，需要聘请专业人士，做好方案优化设计，提升机械制造设计质量，满足清洁生产运行目标。

结语

综上所述，在信息科技快速发展和普及的背景下，为推动我国工业化水平提升，机械设计制造行业必须提高自动化技术，在以计算机技术为代表的先进技术支持下，不断完善机械产品设计方案，提高设计的合理性与和科学性；优化生产流程，借助自动化技术努力提升生产效率，降低资源与能源的损耗，提高企业经济效益。除此之外，自动化技术还有利于实现国家“碳达峰、碳中和”目标，达到节能减排的绿色工业生产，促使我国机械设计制造行业获得更好的发展。

参考文献

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