自动化技术在机械设备设计与制造中的运用

自动化技术在机械设备设计与制造中的运用

任全寿

宁夏宝丰能源集团有限公司 宁夏 银川  750021

摘要：在科技的发展下，以自动化技术为支撑的各项工艺与方法，已普遍应用于机械设备的设计与制造过程中，成为机械设计、制造行业的重要辅助性工艺。而随着机械设计与制造的规模逐渐扩大，相关工作人员必须明确意识到传统的设计、制造工艺自身存在的缺陷，正确使用现代化科学技术，改进或规避这类失误、缺陷，使机械设备系统发挥出其最大使用效能。

关键词：自动化技术；机械设备；设计与制造；运用

引言

现阶段，在人们日常生活和各项社会生产活动中应用的机械设备种类与数量越来越多，机械使用性能与制造精度，与民众工作生活的关系也愈加密切，故而各领域对机械设备的精度要求越来越高，促使机械设计与制造面临着前所未有的严峻考验与挑战。为了进一步提高机械设计制造水平，相关人员应意识到在机械设计制造中合理引进自动化技术所发挥的提高生产效率等积极作用，并多层面地探讨自动化技术在机械设计制造方面的应用。

1自动化机械设备设计和研发的主要原则

1.1技术性

自动化技术应用于机械设备的设计、研发、制造过程中，应始终遵循技术性的原则，确保自动化技术应用全过程的性能指标，均符合行业标准，可保障设备设计、制造的效率、质量双提升。性能指标包括静态技术指标与动态技术指标。静态指数技术指标指该机械设备的固有参数，而动态技术指标，则指该设备在运行过程中的标准功率、预估使用年限、抗磨损性能或热稳定性等。机械设备的性能指标，是该设备预估运行质量与效率的直接体现，因此，在自动化机械设备设计、研发、制造的全过程中，相关工作人员必须牢记该机械设备的实际用途与指标需求。

1.2标准化

标准化原则指自动化机械设备设计、研发过程中的工作流程标准化。若机械设备设计、研发、制造的过程中，标准化程度不足，必然会影响该设备的实际使用性能，甚至会给设备的运行埋下严重的安全隐患。因此，工作人员必须遵循标准化原则。首先，满足概念层面的标准化，即自动化机械设备的专有名词、专有计量单位的参数标准、概念，均须以国家统一制定的标准化概念为基准。其次，强调自动化机械设备在设计、研发、制造全过程方案执行的标准化。工作人员必须按规定流程完成机械设备的实验测试，严格按照行业规范实施，方能保障该机械设备的使用性能。

1.3安全性

安全性设计在自动化机械设备的研发中至关重要。自动化设备在运行过程中需考虑安全性问题，以防止可能的事故和伤害。设计自动化机械设备时，设备应配备必要的安全防护装置，如紧急停机按钮、防护罩、安全围栏等，以确保操作员在工作过程中的安全。安全设施应进行可靠性验证，以确保其在发生事故或危险时能够正常启用。同时，设备应配备安全控制系统，监测设备的运行状态，预防潜在的危险情况。通过传感器和控制算法的联动，及时检测设备的异常状态，启动相应的安全控制措施，如断电、停机，以保护操作员和设备的安全。此外，还应为操作员提供必要的培训和指导，使其能够正确、安全地操作设备。操作员应了解设备的安全规程、操作程序和应急处理措施，以适应安全工作环境的要求，并减少意外事故的发生。

2自动化技术在机械设备设计与制造中的运用

2.1机械制造的数据信息共享

在实际生产过程中，机械设备的制造步骤相对复杂。在生产时，工作人员必须细化设备的生产流程细节，确保每道工序、每个环节都可互相衔接，各环节、各结构的参数精准无误，方能保障生产线的稳定性、安全性，继而提高机械设备质量。自动化技术应用于机械制造环节中，可构建自动化企业管理平台，搭载自动化控制系统、权限监控系统，便可在联网环境下监测生产线的各项数据信息，并实现实时、高效、完整的信息共享。各部门的技术人员可在第一时间得到机械制造时的数据信息，提高了信息传输的及时性，若生产线某一参数错误，也可在第一时间传达给对应的技术管理人员，便于及时调整。因此，将自动化技术应用于机械制造的数据信息共享过程中，是提高机械设备生产质量、降低误差成本、提高企业收益的有效方法。各机械制造企业应加速信息化、智能化管理平台的建设，构建完整的企业数据库，自动采集企业生产运营过程中的全部数据，促成数据在企业内部的资源共享。与此同时，在实时的资源共享下，优化机械设备制造的工艺流程，确保各道工序的衔接更加紧密，实时监测现场的生产过程，始终将机械设备的生产质量放在第一位，提高生产线的工作效率。

2.2集成化设计制造

传统的机械设计制造通常需要将各功能模块进行分离设计和制造，这导致了信息无法直接调用、协同工作效率低下的问题。然而，自动化技术的引入可以实现集成化设计制造，将各功能模块进行高效集成运行，从而提高整体设计制造的效率和一体化程度。通过自动化技术，不同的功能模块可以更加兼容并高效地集成运行，这意味着设计人员可以更好地考虑各部件之间的相互作用，提前解决潜在的冲突和问题，使整个设计制造过程更加协调和高效。在传统的机械设计制造中，设计和制造常常是分离的，导致设计信息无法直接调用、传输效率低下，同时也增加了错误的风险。然而，自动化技术的应用可以实现设计制造信息的无缝对接，避免了人工传输和信息丢失的问题，从而提高了效率并降低了错误的发生率。通过自动化技术，设计人员和制造人员可以更加直接地共享和传递信息，这样不仅提高了信息的准确性和完整性，还加快了设计制造过程，缩短了项目的工作时间。自动化技术的应用可以大幅缩短机械设计制造的工作时间，因为它能够自动完成一些重复性强的任务。同时，自动化技术具有较高的精度和准确性，可以消除人为错误，提高整体设计制造的质量。

2.3虚拟化设计制造

通过自动化技术可以建立虚拟环境，将机械设计制造过程进行仿真显示，这样可以模拟实际制造环境中的各种因素和变量，为设计和制造提供一个可视化的平台。通过虚拟环境仿真，可以及时发现设计和制造中的不足之处。在仿真过程中，可以模拟不同的工况和情况，检验设计的合理性和制造的可行性，避免在实际制造中发现问题的成本和资源浪费。传统的设计制造模式需要依赖实际制造来验证设计，当发现问题时需要投入更多的成本和资源来进行修正。而通过虚拟设计制造，可以在实际制造之前就发现并解决问题，大幅减少了成本和资源的浪费。通过虚拟仿真，可以模拟整个设计制造流程，包括设计、加工、装配等环节。这样可以提前发现潜在的问题和瓶颈，并进行调整和优化，从而提高整体的效率和质量。在虚拟设计制造过程中，可以设定各种参数，并建立相应的模型。通过对模型的评估和分析，可以评估设计的缺陷和制造的效率，为改进和优化提供指导和依据。

结束语

机械设备设计与制造领域的纵深发展，应建立在自动化技术的支持上。目前，我国各机械设备设计、制造企业正面临着转型及发展的关键时期，各企业应在传统的机械设计及制造思路上进行转变创新，积极引进自动化技术，促进该领域的信息化、数字化、智能化发展，正确使用自动化技术，加强对机械设备设计与制造的全面监管，强调质量控制、提升生产效率，严控设计、制造过程中的误差或失误，促进企业发展，为企业谋取更多效益。

参考文献

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