探讨自动化技术在机械设计制造中的应用

曾英金 李彦翔

摘要：科技的进步和发展为机械制造工业带来了很好的发展机遇。自动化技术与机械设计制造有着必然的联系，并且自动化技术还促进着机械设计制造的高速发展。同时，自动化技术能够使得机械设计制造的成本降低，并且在提升生产品质的同时加快生产速度并占据着经济市场的重要位置。本文对其在机械设计中的应用环节进行分析，以此来提出相关建议和策略以使得其成本降低、效率提高，使其在激烈的市场竞争中能够平稳长远发展。

关键词：自动化技术；机械设计；应用

一、自动化技术的概述

机械自动化技术是指在机械制造业中应用自动化技术，实现对加工对象的连续自动生产，实现优化有效的自动化生产过程，从而加快生产投入原料的加工变换和流动速度，节约人力资源。

机械自动化所带来的优点主要有：提高产品质量、提高生产率、缩短生产周期、促进产品更新、降低生产成本、提高经济效益、减轻工人劳动强度、改善劳动环境、带动相关技术的发展。机械自动化技术的应用与发展，是机械制造业技术改造、升级和进步的主要手段，是未来机械制造业技术发展的主要方向。机械自动化技术是保证获得最高生产率、最优产品质量和最低成本的最好手段。

二、自动化技术在机械设计制造中的重要性

自动化技术是强调各种机器设施设备均是于无人操作情况下，根据规定的程度展开各种

工作，且机械设计制造自动化则是强调基于机械来达到制造整个流程的自动化控制及其管理，其属于新兴生产过程，打破了传统机械制造方式，更是一种非常有效的技术手段，可快速提高制造生产效率且确保其质量较高。自动化技术能够使得各类生产制造企业平稳高速发展，这项技术的应用可以使得机械设计制造业搭建出一套属于自身发展的生产体系，并且能够基于这项技术打破传统设计制造方法的束缚，进而设计出满足现代化社会发展需求的产物。自动化技术可以加快工业生产制造的进程，机械设计制造业可以根据这类技术加大对自身的开发力度，并且能够适当地减少人力生产劳动成本，在满足生产质量的同時提高各项性能指标。

三、自动化技术在机械设计制造中的应用

（一）自动化技术在机械设计制造中的应用之集成化应用

自动化技术在机械制造中的集成化应用，主要是借助系统工程理论的有效指导和信息技术对企业的制造流程进行整体上的优化，通过精简机构和过程重组等手段促进适度自动化，并在计算机数据库和信息网络的支持下，将机械制造企业的各种要素以及经营管理活动集成为一个有机整体，从而实现机械制造以人为中心的柔性化生产。

自动化及相关技术的集成化应用有很多优点，例如，自动化及相关技术的集成化应用在提高产品生产质量，降低新产品的研发成本，保护生态环境这三个方面都具有十分重要的现实意义。

（二）自动化技术在智能机械制造中的应用

智能机械制造技术是一个由机械制造技术、自动化技术、系统工程和人工智能等相互渗透，相互交织所形成的一门综合性的技术。它是由智能机械和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，该系统在机械制造过程中能进行一些智能活动，如分析、推理、判断、决策等。也就是说，智能机械制造技术就是把人工智能和机械制造技术进行有机的结合，将人工智能融入到机械制造系统的各个环节中，通过模拟专家的智力活动，取代或延伸机械制造环境中应由专家完成的那部分活动。在智能机械制造系统中，系统具有专家的智能，能自动监视自身的运行状况，随时发现错误或预测错误的发生，并且自身含有改进和预防的功能。除此之外，智能机械制造系统还具有应付外界突发事件的能力，能够自动调整自身参数来适应外部环境的需求，使自己始终运行在最佳状态。

（三）自动化技术在柔韧自动化生产技术应用

柔韧自动化生产技术是由英国提出的，是机械自动化技术的基本概念。柔韧自动化以产品的生产信息为基础，对产品的系统和数字进行加工，以适应一些不同的产品生产与加工对象。在柔性自动化系统中，自动化设备可能与普通设备是共同存在的，而且在机械制造的个别环节允许人为干预的出现，因而有效提高了机械制造对外界因素变化的适应能力，使得制造出的产品可以更好地适应市场的需求。柔韧自动化生产技术在生产和应用中和组成技术类似。组成技术是指根据需要加工的产品进行对应排序，方便设备的加工与储运，如果出现问题，要能很好地进行调整。柔韧自动化生产技术根据金字塔的控制模型，以计算机为整个信息想控制中心，在生产过程中对产品进行对应的监测。同时，它还负责组群实现对计算机的生产控制，把下层计算机生产状况向上报告，实现信息传递。底层计算机负责信息工艺设备连接，监测各个生产口的信息，向上级提送报告，并根据上层给出的指令进行调整。柔韧自动化生产技术可以有效对系统的毛胚工件、加工工具、加工废料进行运输与储存，其整个操作过程都由计算机技术运行。柔韧自动化技术将数据机床进行加工，从而提高设备的生产效率。此外，使用过程中还可以采用更换主轴箱进行加工。

（四）自动化技术虚拟化的应用

机械制造中的虚拟制造技术是由包括现代机械制造工艺、计算机图形学、并行工程、人工智能、多媒体技术、信息技术等多种技术，并以仿真技术和系统建模为基础，组成的一项由多学科构成的综合系统技术。

机械虚拟制造是利用信息技术、仿真计算机技术对现实机械制造活动过程进行仿真，以发现和解决机械制造中可能出现的问题，进而达到机械产品制造成功的目标。将机械虚拟制造应用的好，还可以降低成本、缩短机械产品开发周期，增强机械产品的竞争力。

四、自动化技术在机械设计制造中应用的前景展望

在当前形势下，我国机械设计制造中的自动化技术水平有了显著的提升，在很大程度上决定了我国的经济发展质量和民族的伟大复兴，但是由于我国的自动化水平相对较低，因此我国相关工作人员应该加速寻求更快、更省的发展之路，但也绝不是对国外自动化技术的盲目引进和照搬照抄，而是应当制定长远的发展规划，实现从简单到复杂，从低级到高级，从不完善到完善的逐步发展。

1.智能化。自动技术的智能化已经有了很大的进步，但还远远达不到社会的需求，因此需要继续钻研，将计算机技术、人工智能技术、混沌动力学技术等科学方法结合起来，建立一个更加智能生产模式，彻底解放人类的双手，为人类理想中的生活奋斗。

2.绿色化。绿色化是机械设计制造的最终目标――无论机械设计制造未来发展到什么程度，最终都是要为生态环境考虑的。由于现阶段机械设计制造行业在为人们的生产生活提供便利的时候，给生态环境带来了一些无法忽视的损害。如果未来技术人员在自动化技术发展中，无法对机械设计制造进行有效的绿色处理、为生态环境的保护做好考虑，那么无论未来的科技发展到什么程度都只能是自掘坟墓。

3.微型化。微型化是机械设计制造行业乃至整个制造领域未来发展的趋势，是机械制造行业对相关仪器设备提出的核心要求。机械设计制造相关设备的“便捷”与“便携”也成为了当前所有技术人员渴望实现的一个目标。微型化的发展，在一定程度上保障了自动化技术的运用价值，减轻设备搬运的困难程度，为企业减少了人力与物力资源的投入，降低成本，增加收益。

五、结语

对于机械制造企业而言，只有坚持以国家经济发展需要、企业的生产发展需要以及广大世界人民生活水平的发展需要为导向，实事求是，脚踏实地，不断的学习、研究和借鉴世界其他国家的先进技术，只有这样，才能确保机械自动化技术的健康、可持续发展。在生产过程中，自动化技术既能提高生产效率，也可以提高产品的质量。对于机械制造业来说，这项技术在生产中已经具备了不可替代的作用。相信随着时间的推移，我国机械设计制造的自动化技术将更加健全，我国的机械制造业也会朝着更远的方向发展。

参考文献：

[1]李俊峰，王志坚.浅析机械制造技术智能化发展趋势[J].企业技术开发，2012（1）

[2]杨建平，刘艳玲.自动化技术在机械应用中的发展研究[J].中小企业管理与科技，2008.

[3]于守澎.自动化技术在机械设计制造中的应用探讨[J].黑龙江科学，2016（01）

[4]王英.机械自动化技术应用与发展前景[J].科技传播，2010，12（下）：40