智能制造时代机械设计制造及其自动化技术

智能制造时代机械设计制造及其自动化技术

刘乐俊

321282197302070139 江苏三江电器集团股份有限公司 泰州市 214500

摘要：近些年来，随着科学技术的进步及机械制造业的发展，智能制造时代悄然来临，为各个领域的设备制造提供了便捷性的技术支持。文章结合智能制造时代的含义与机械设计制造及其自动化技术的特点，分析了该技术在各个领域中的应用。

关键词：智能制造时代；机械设计制造；自动化技术

1.智能制造时代的含义

智能制造时代是指在工业4.0背景下，制造业与网络技术实现了紧密性的融合与发展。通过将先进的计算机技术、大数据技术、物联网技术、人工智能与制造技术进行结合，可以实现生产过程的网络化、自动化及数控化调控。这个时代的主要特点包括：网络化协同、信息化管理、自动化生产、个性化定制以及绿色制造等。智能制造时代的到来，不仅提高了企业的生产效率和产品质量，也进一步推动了制造业的转型升级，为社会经济的高效发展提供了新的动力。

2.机械设计制造及其自动化技术的特点

在智能制造时代背景下，机械设计制造及其自动化技术得到了深度研发与应用，其特点主要表现在以下几方面：第一，生产效率高。具备自动化技术的机械设备可以连续工作，并且不会受到人为因素的影响，有助于提高生产效率。第二，产品质量高，在自动化技术的支持下，机械设计制造中可以减少人为错误，提高产品的质量，保证产品设计与制造参数的一致性。第三，生产成本低。尽管机械设计制造及其自动化技术在初始应用阶段的投资较高，但从长期的使用效果来看，自动化技术的应用可以减少人力成本和能源消耗，有助于降低生产成本，推动企业经济效益的提升。第四，机械设计制造及其自动化技术具有可编程性优势，技术人员可以结合生产需求，轻松更改程序以适应新的任务。第五，安全性较高，自动化技术的应用可以减少工人接触危险操作的机会，能够提供安全稳定的生产环境，保障工作人员的生命安全。第六，有助于实现绿色制造。在机械设计制造中，自动化技术的应用可以减少能源消耗，并控制废物的产生，能够有效达成机械设计与制造中的环保目标[1]。

3.智能制造时代下机械设计制造及其自动化技术的应用

3.1机械设计制造及其自动化技术在电子制造中的应用

在电子制造中，机械设计制造及其自动化技术的应用范围极广，从元件的生产到整机的装配，该技术的功能都得到了淋漓尽致的展现。具体而言，表面贴装技术（SMT）可以被应用在自动贴片机中，这些机器可以借助自动化技术，将电子元件准确贴在印刷电路板（PCB）上，相较于人工操作而言更加精准与高效。此外，该技术可以应用在自动印刷机中，用于在PCB上涂覆焊膏或贴片胶，为贴片过程做准备。基于自动化技术的支持，自动光学检测（AOI）在电子设备的制造中得到了有效应用，可以用来检查PCB上的元件是否正确放置，以及焊点是否满足制造标准。对于电子成品功能与性能的检测而言，可以使用自动测试设备（ATE），能够精准捕捉各项产品参数，保证电子产品的生产品质。在电子元件的生产流程中，自动化装配线逐渐得到完善，企业可以采用机器人组装的工作形式，完成螺丝的紧固、焊接以及组装等各项操作。在电子制造领域中，自动化仓库和物流得到了开发，通过使用货架系统、自动化货柜等自动化存储系统，可以实现电子元件与成品的高效存储和检索。另外，借助自动引导车（AGV）以及自动化仓库管理系统（WMS）等，可以进一步优化电子产品的物流服务。电子制造中的环境控制与精密加工极为关键，是保证产品性能的关键措施。通过利用自动化技术，芯片制造与封装可以处于无尘环境中。在数控机床的应用中，更多电子元件和模具的制造精度可以显著提高。

通过这些自动化技术的应用，电子制造过程能够实现高效率、高精度和高一致性，有助于提高产品质量，降低生产成本，并缩短产品的上市时间。此外，机械设计制造及其自动化技术的应用还提高了生产的安全性，减少了人为错误，并促进了工作环境的改善。随着技术的不断进步，电子制造将继续向更智能、更自动化的方向发展。

3.2机械设计制造及其自动化技术在汽车制造中的应用

在当前的汽车制造领域中，各个精密的零部件加工生产环节中都融合了机械设计制造及其自动化技术，具体应用可以从以下几方面分析：第一是车身制造。在车身制造中，可以使用冲压自动化技术，借助自动冲压机与智能机器人，对车身板进行冲压成型，并且可以将自动化焊接系统用于车身板的焊接制造中，能够显著提高车身板的焊接质量和与工作效率[2]。第二，在汽车发动机的制造中，企业可以完善自动化装配线，借助机器人手臂和自动化设备实现汽车发动机组件的精准安装与功能调试。发动机是汽车的心脏，其中零部件的制造与加工精密度要求较高，工作人员可以使用数控机床，使得发动机关键部件的制造精度达到预期水准。第三，在汽车电子电气系统的制造与加工中，自动化测试台得到了高效利用，可以借助电子控制单元对电子电气系统进行功能测试，以便于直观准确了解电气系统中存在的问题并进行针对性解决。第四，在整车装配中，工作人员可以采用自动化输送系统，借助自动输送带和AGV，实现车辆零部件的快速运输和装配，此外，在这一过程中，智能化机器人也可以被用在螺丝紧固、焊接以及车身喷漆的装配作业流程中，可以在保证操作精准性的基础上，减少人力成本。第五，在汽车制造全过程的质量控制中，光学检测、X光检测等自动化检测技术可以发挥出质量检测的功能，主要是用于检测车身以及零部件的制造质量，以保证整车的制造水平达到设计与出厂要求。

3.3机械设计制造及其自动化技术在食品加工中的应用

在当前的食品加工行业中，机械设计制造及其自动化技术扮演着重要的角色，该技术的应用不仅可以能够提高食品加工生产效率，更可以保证食品质量，提升食品的安全性。以下是机械设计制造及其自动化技术在食品加工中的一些关键应用：第一，在自动化的食品加工生产线中，原料可以借助自动化机械设备进行清洗、切割以及磨碎处理，以便于为食品的制作与加工做好准备。在食品加工过程中，自动化生产线上可以完成食品的混合、搅拌以及包装工作，可以解放工人的双手，提高食品生产效率。第二，在生产过程的质量控制中，工作人员可以采用自动化检测设备，实时检测食品的外观、重量以及尺寸等参数，针对出现的问题进行及时调整，以保证食品的精准性加工。此外，还可以使用自动化的杀菌设备，如高温高压杀菌机，可以完成高效的杀菌处理工作，保证食品的加工品质[3]。第三，在食品的包装和仓储阶段，自动包装机可以完成快速高效的封口、贴标以及装箱等操作，自动化货架以及自动搬运机器人可以应用在食品的存储与检索中，能够减缓工作人员的压力，促进工作效率的提升。第四，在食品的物流运输中，自动输送带以及自动导引车（AGV）等自动化输送工具得到了应用，可以促进食品运输速度的加快，并且基于智能物流管理系统的服务，食品产品的物流流程可以得到优化，能够在物流过程中随时监测食品品质，防止出现各种问题。

4.结语

综上所述，随着智能制造时代的到来，机械设计制造及其自动化技术的研发力度以及应用水平不断提升，其在电子制造、汽车制造以及食品加工等各个领域中展现出了重要的技术价值。随着时代的进步与智能科技的不断发展，相信机械设计制造及其自动化技术的性能将会更加强大，有助于推动制造业的进步与发展。

参考文献

[1]何平.智能制造时代机械设计制造及其自动化技术的探讨[J].佛山陶瓷,2023,33(12):54-55.

[2]张子彪.智能制造背景下机械设计制造及其自动化技术发展趋势分析[J].大众标准化,2023,(11):140-142.

[3]王丽霞,唐义玲.智能制造时代机械设计制造及其自动化技术研究[J].中国设备工程,2023,(04):33-35.