自動化技術在機械設計與制造中的應用

薛崇燚

摘 要：在社會和經濟發展過程中，機械設計與制造發揮至關重要的作用，一方面促進各個領域快速發展，如汽車、船舶以及航空等，另一方面創造良好的經濟效益和社會效益。為提高機械設計與制造水平，將自動化技術應用其中，有效轉變傳統機械設計和制造模式的同時，還能提高生產質量和效率。本文圍繞自動化技術在機械設計與制造中的應用展開討論，為自動化技術應用提供參考依據。

關鍵詞：自動化技術;機械設計制造;應用

我國國民經濟是由多個領域共同組成，其中機械設計制造是重要的組成部分。在經濟全球化背景下，世界經濟發展呈現多元化特點，我國機械設計制造面臨挑戰和機遇，需要我國機械設計制造企業，給予自動化技術應用足夠的重視，利用自動化技術提高設計制造水平，以便在世界機械制造領域具備較高的競爭能力，從而創造更多的經濟效益。

1 自動化技術在機械設計制造中的發展現狀

現階段自動化技術在我國機械設計制造領域應用處于發展階段，我國主要采用剛性自動化技術，與發達國家自動化技術存在較大的差距，具體體現我國自動化技術缺乏集成化、智能化以及柔性化。此外在自動化技術日常管理工作中，我國仍采用人工管理模式，致使企業的產品生產量較低，無法滿足國內巨大的市場需求，許多企業需要通過進口購買機械設備，導致許多企業生產成本不斷提高。我國在機械設計制造過程中應用自動化技術，缺乏足夠的實踐經驗以及創新能力，從而影響到我國機械設計制造創新發展。

2 自動化技術在機械設計制造中的應用優勢

自動化技術在機械設計制造中的應用優勢體現在以下幾個方面：首先，有效提高機械設計制造企業的生產質量和效率，極大的轉變傳統的人工生產模式，從而降低生產成本;其次，機械設備呈現出智能化、便捷化的特點，在生產復雜結構構件時，保證構件的精度符合使用標準;第三，計算機編程技術基于自動化技術，應用在機械設計制造中，可以更好的進行資源優化配置，保證不同規格的原材料充分的利用，避免資源的浪費;第四，利用自動化技術，將機械設備設定在標準的程序下，使機械設備完成處于自動化狀態進行生產，降低由于人工操作引發的安全事故概率。

3 自動化技術在機械設計制造中的有效應用

3.1 智能機械設計與制造的應用

自動化技術應用在機械設計制造中，使機械設計制造具有智能化、自動化等綜合性特點，在設計和制造環節，均由計算機進行控制，將機械設計制造構建成一體化運行模式，充分充分展現出自動化技術的應用價值，一方面幫助企業明確發展目標，增強企業的決策能力，另一方面使企業生產運營更加穩定。通過應用自動化技術，使機械設備具備模仿能力，將機械設備設定在模仿狀態下，可以承擔一部分由人工完成的設計和制造任務，從而進一步提高自動化整體水平。此外進行機械設計和制造過程中，利用自動化技術構建實時管理系統，管理系統對整個生產過程進行監督，一旦發現問題，系統會實施控制措施，避免出現的問題影響到正常的生產。

3.2 自動化技術在虛擬化應用中的體現

機械設計制造中應用自動化技術，可以充分體現出虛擬化作用，利用自動化技術模擬機械設計和制造過程，在模擬過程中，根據事先設定的設計和制造程序，一旦程序運行時出現問題，模擬系統會及時發出警報，工作人員根據問題對設計制造內容進行優化改進，進一步完善設計制造內容，以便生產出的機械產品在性能、功能等方面均能滿足使用要求。此外在虛擬化環境中，自動化技術可以彌補設計制造過程中存在的缺陷，并且有效節約生產資源。

3.3 自動化技術在網絡化應用中的體現

在科學技術快速發展過程中，網絡技術成為機械設計制造提高自動化技術應用水平重要的載體，使自動化技術具有網絡化特點，工作人員在進行設計和制造工作中，利用網絡技術實時準確的傳遞信息，有助于提高機械設計制造的準確性，保證每個環節完全處于自動化技術控制狀態。自動化技術在網絡化應用發展過程中，優化和完善自動化技術網絡系統，從而提升機械設計制造水平。

3.4 系統集成的應用

國外自動化技術具有集成化特點，我國機械設計制造過程中，應用自動化技術，促進集成化發展，需要利用計算機技術，充分整合設計制造產生的數據，通過集成化處理，使機械設計制造過程具備自動化能力。企業應提高機械設計制造集成化水平，通過構建集成化網絡，有助于擴大企業規模，使機械產品在設計制造過程中，均能處在統一標準下完成，避免生產的構件存在質量問題。

3.5 自動檢測技術在機械制造中的應用

在自動化技術中，自動檢測技術是重要的組成部分。機械設計制造過程中，應用自動化檢測技術，可以及時發現每個環節存在的問題。自動化檢測技術在應用期間，無需人工操作，使用傳感器，通過調節信號、處理數據以及結果輸出等，即可自動完成產品的檢測工作。

3.6柔性自動化生產技術的應用

柔性自動化生產技術應用在機械設計制造中，使機械設計制造體現出柔性化特點，通過收集、整理生產信息，一方面使設備具備數字加工能力，另一方面協調物料的運輸、存儲以及生產環節，保證機械設計制造順利的進行。柔性自動化技術通過重新排列組合加工對象，并按照市場發展需求，構建不同系統，使加工對象在儲運、生產等各個環節，均能在自動化狀態下進行。

柔性自動化生產技術在應用過程中，會建立信息控制中心，控制中心由計算機發出運行指令，并按照由分到總的原則，構建柔性自動化技術控制模型，控制模型會實時監測和管理機械設計制造等環節產生的信息，根據信息優化和完善生產方案。此外計算機還能監管和控制組群生產模式，直接將管理指令下達至底層工藝生產設備，以便把控每個環節的生產流程。

柔性自動化生產技術，是順應市場發展形成的技術，尤其是在信息技術應用的背景下，構建人機操作界面，通過界面幫助管理人員實時監管生產情況，并且根據生產需求，在界面內輸入信息，及時調整生產計劃。

4 機械自動化技術未來的發展趨勢

4.1 網絡化的制造模式

機械自動化技術與信息技術相互融合，可以構建網絡化制造模式，在該模式中會應用多種技術，包括微進給技術、精密控制技術等。在機械自動化技術發展過程中，通過網絡化制造模式，有效提高機械設計制造的水平和質量，從而滿足產品的應用需求。

4.2超精密研磨技術

應用超精密研磨技術，一般用于制造精密度較高的機械零件。如在制造基板硅片零件時，利用超精密研磨技術，可以使基板硅片的厚度控制在1-2毫米范圍內。由于超精密研磨具備較高的厚度控制能力，該技術已經廣泛應用在不同領域，包括液促進化反應、彈性發射等。

4.3 模具成型技術

模具成型技術應用在機械設計制造中，可以生產出滿足使用需求的模型，在不同領域應用較為廣泛，包括家電、汽車等。利用模具成型技術，一方面可以提高模具的精度，另一方面提高資源的利用率。在應用模具成型技術時，電解工藝是重要的組成部分，通過電解工藝，可以進一步提升模具成型的精度，一般將模具成型的精度控制在微米單位。

5 結語

綜上所述，我國機械設計制造領域進入到關鍵的發展時期，在經濟全球化背景下，我國機械企業應積極應用自動化技術，并且轉變傳統的生產模式，充分利用自動化技術的優勢，既要提高機械設計制造水平，提高產品的質量，還要合理利用資源，進一步控制成本，從而增強我國機械企業在國際市場的競爭能力，以便創造更多的經濟效益，為我國經濟發展奠定堅實的基礎。

參考文獻：

[1]莊宛睿.淺談自動化技術在機械設計制造中的應用[J].南方農機，2019，50（5）：120.