机械设计制造及其自动化技术探究

机械设计制造及其自动化技术探究

陈义

321002197409131859

青岛海尔施特劳斯水设备有限公司

摘要：现当今，随着我国经济的加快发展，机械自动化是指机械设备在无人干预的情况下，按照预设的操作指令或程序去工作。将机械自动化转化为生产力，离不开先进技术的支撑。自动化控制技术在机械制造业领域的应用越发成熟，但仍有较大的完善空间，还需从技术因素和人为因素等方面入手，逐步实现更深层次的发展，为机械制造业的转型赋予强大的活力。

关键词：机械设计制造;自动化技术

引言

计算机技术的快速发展使自动化技术成了机械设计制造行业中的主流技术。在自动化技术协助下，机械生产企业能够使用机械设备代替人工作业，从而有效降低机械产品的生产成本，提高生产效率和产品质量。与传统机械生产技术相比，自动化技术对国家与地区的工业发展具有跨时代的意义。当下，我国机械设计制造的自动化技术虽然处于快速发展的阶段，但与西方发达国家相比还有一定距离。基于此，我国机械生产企业必须提高对自动化技术的重视，加大对自动化技术研发的投入，在产品生产制造过程中将自动化生产管理理念与技术有机融合，从而提升我国的机械设计制造自动化水平。

1机械设计制造的发展趋势

机械设计制造是世界工业生产中的一项关键内容，提高机械设计制造的产品质量与生产效率，有助于推进国家和地区的现代化工业水平。伴随着工业生产技术不断发展，当前机械设计制造已呈现出和传统工业制造不同的趋势。作为机械生产制造企业，只有紧跟时代变革步伐，抓住机械设计制造的发展趋势，才能加强自身现代化生产水平，为机械生产制造企业注入新的活力。一方面，机械设计制造呈自动化趋势发展。在社会人口老龄化的背景下，劳动力成本不断提升，中国已无法像改革开放初期通过劳动密集型产业来推动国家工业的发展。为实现产业转型，机械设计制造行业必须从劳动密集型产业逐步转向知识密集型产业，借助科技发展来提升行业的经济效益。如今，将计算机技术、大数据、云计算等先进技术应用于机械设计制造行业已成为行业发展的主流趋势。通过运用计算机指令模拟简单的人脑功能，运用神经计算网络来实现生产过程的自动识别和自动检测，能够代替在传统制造中由人工负责的机械性工作，从而使机械设计制造不断朝自动化方向发展。另一方面，机械设计制造呈节能化趋势发展。机械生产企业不仅会消耗大量的自然资源，还会排放出大量的废弃物和污染物，对国家生态环境造成严重影响，这与社会可持续发展目标相违背，基于此，国家出台了一系列政策文件，要求机械设计制造行业要遵循绿色发展理念，做好节能减排工作，重视对生态环境的保护，提高生产能源的利用效率。在政策要求下，我国的机械设计制造技术在革新过程中不断优化生产流程，运用计算机技术来调整生产参数，减少生产过程中不必要的人工损耗等，以此来实现机械生产的节能减排目标。

2机械设计制造及其自动化技术

2.1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。

2.2虚拟化

计算机的飞速发展，带动了各种科技的衍生，如制图领域的计算机绘图控制技术、机械制造领域的人工智能与现代仿真技术等，此类先进技术整合现代其他信息大数据技术，更利于促进虚拟化技术作用价值的发挥。虚拟化技术主要利用各类新兴技术去模拟整个生产制造的过程，数据分析和高效解决生产中的各种问题，预防与排查潜在的隐患，切实减少员工的工作量与负担。虚拟化技术的应用节省了人力资源，少数的管理或技术等主体参与即可完成高效的生产制造；降低了各类成本，可带动企业效益和竞争力的提升。虚拟化技术近似于智能化技术，后者主要是智能化的调整生产现状，而前者是借助高端技术和计算机、多媒体的模拟。虚拟化的机械自动化技术应用，更利于实现人力和物力等资源的高效利用及优化配置。

2.3集成化应用

自动化技术在集成化应用中，需要通过机器、设备等减少人为干预造成的误差，采取多学科交叉的方法进行机械和电气工程的应用。在目标上来讲，需要运用减少错误概率的工作流，完成自动化识别，在此过程中，对一些较为复杂的机械产品，可以运用自动化技术进行加工，可以有效提升各系统间的契合度，使不同系统形成一种高效配合的稳定关系，不同层次的机器制造系统通过互相协作，实现机器制造的工艺优化。通过计算机集成系统，可以在机械设计生产的过程中，根据既定的设计生产制造流程，开发中央组件功能，对机械设计生产展开综合化的生产管理和终端控制，减少工作量、提升性能，极大地提高了管理效率和管理智能化。并且能够将多种分散的自动化系统进行有效结合，构建出一个相对完整的生产制造体系，加强机械设计、生产和营销管理等多个环节之间的联系，并对市场调研、产品设计和销售、机械加工等过程中的相关信息资料进行采集反馈，实现对整个生产过程中的物料流和信息流的统一管理。以机械部件的生产加工为例，按照NC代码，将毛坯加工成满足有关尺寸和质量要求的零件，然后将这些零件组装起来，获得相应的机械部件。这个过程由许多各不相同的环节组成，计算机的集成化管理系统可以实现对各个环节、各个工作流程数据、信息的高效采集和输送，使得设备信息流和物料流相互交错，将信息集中化并向管理部门进行反映，进而针对机械设备生产任务展开集中性的管理和监控，各种智能控制系统可以发挥各自的作用，相互配合，以达到各自的目的。

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

[1]胡余健.机械自动化技术在机械制造业中的应用[J].现代工业经济和信息化,2021,11(08):140-141+146.

[2]杨淼.机械自动化技术在机械制造业中的应用[J].黑龙江科学,2019,10(24):118-119.

[3]王昭.机械自动化技术在机械制造业中的应用探讨[J].工业设计,2019(02):167-168.

[4]夏中坚,李坤.机械自动化技术在机械制造业中的应用[J].国防制造技术,2019(03):80-82.