自动化技术在机械设计与制造中的应用研究

黄小路 李辉

【摘  要】为了加强自动化技术在机械设计与制造中的运用，促进机械设计与制造的发展，笔者主要通过阐明目前本国机械设计与制造中自动化技术的运用概况，研究了本国机械自动化技术的具体应用和实践，并阐明了本国机械设计及制造的自动化发展趋势。

【关键词】机械制造与设计;自动化;应用研究

引言

机械设计和制造是我国科技和经济发展的重要行业，这一行业的发展能有效地促进我国经济的发展。随着智能时代的来临以及机械制造业的发展，自动化技术在机械设计和制作中的运用也越来越普遍。机械制造业的工作内容是生产各类机器设备，而机器设备是工厂生产的基础，近年来，自动化工厂和自动化产业链越来越常见，而机械设备制造的自动化早已变成了一种趋势，做好其中自动化技术的研究以及运用是提高工厂生产效率，减少部分工厂资源浪费的重要方法。

一、我国机械设计与制作的自动化概况

机械制作与设计自动化指的是把信息科技和智能技术结合在一起的技术应用于机械设备的设计、制作之中。随着智能时代的来临，自动化技术在机械设计和制作中的应用已经变成了这一行业发展的重要趋向，这项技术主要应用于机械设备设计和制作的自动化，以此来代替工人的体力劳动，进一步提升企业生产力，提高产品产出效率以及质量，缩短产品产出周期，加强企业的成本控制，减少成本浪费，促成整个工厂的自动化发展，在节约环保的同时，促进我国科技与经济的同步发展。但目前我们国家的这项技术的应用并不成熟，一方面，计算机系统的集成促进了我们国家机械制作业自动化发展;但另一方面，我们国家的自动化技术的应用依旧处于入门阶段，与大部分发达国家相比还存在着差距。

二、自动化在机械设计和制作中的实际运用

自动化技术在机械设计和制造中的应用是机械自动化的根本动力，是生产自动化的关键性因素。目前我国的自动化技术的运用方向有信息系统、供应运输及装配系统、加工系统的自动化。信息系统和供应运输装配系统的自动化能够优化工艺、提取和处理图纸信息，确保产品设计以及工艺设备的效率和质量，从而进一步缩短产品产出的时间;加工系统的自动化可以实现高精度加工和生产，进一步提升产品质量。

（一）信息系统的自动化技术应用

信息系统的自动化技术主要有两种，分别是CAPP技术和CIMS技术。CAPP技术主要是用于规范机械设备的质量，优化产品的设计工艺，它是计算机辅助设计和制造的重要联结，能够用于输入产品设计信息、选取产品工艺的具体路线等方面，还能够对工时以及成本进行估算、输出工艺文件等。而在具体制造的过程中，这项技术提高了编制工艺文件的效率和质量，大幅度缩短了生产周期，优化了工艺规程的精准程度。而CIMS技术是计算机集成制造系统，这项技术的应用可以实现自动系统的集成化，提升机械制作自动化的技术水平。随着这项技术的深入研究以及应用，它省去了CAD、CAM需要指导完成图纸信息提取的步骤，节约了时间和成本，提升了设备设计和制造的质量。

（二）运输供应、安装配置系统的自动化技术应用

在整个机械制作自动化的过程之中，运输供应以及装配系统的作用不可小觑。运输系统起到运输原材料、半成品、成品的作用，人工处理起来费时费力，因此这一系统的自动化主要涉及到产品原料以及成品的配送。装配的自动化指的是利用自动化技术，按照相应的标准以及要求完成成品的组合装配，自动化的装配系统在一定程度上使装配技术更加精准，更好地确保了产物的质量，提升了生产效率。

（三）加工系统的自动化技术运用

加工系统的自动化又分为检测系统的自动化以及虚拟技术的运用。随着科技不断的发展，有部分功能以及材料质量的数据过于精细化，检测起来更加困难，不适宜人工检测，自动化的检测系统就应运而生。这样的检测可以实现高精度材料以及设备的检测，这是人工工作无法实现的。另外，就是虚拟技术的实际运用，这项技术的运用能够促成对产品的全方位模拟，结合仿真技和其他技术可以促成机械制作过程的实际操作模拟，能快地发现制造过程中存在的大部分问题，还可以进一步节约制造成本，提高产品品质，提升产品制造效率。

三、我国机械设计与制作的自动化发展趋向

随着科技的进步以及智能时代的来临，我国机械设计与制造正朝着越发先进智能的方位发展。一方面，网络信息数字化的时代背景下，机械设计和制造业会越来越朝着数字化的方向发展，呈现出数字化特点;另一方面，机械设计和制作必然会朝着集成化方向发展，這是企业出产和发展的重要模式;最后，智能技术对人类社会的影响越来越大，智能化也是我们国家机械设计与制作发展的重要趋势之一。

（一）机械设计和制造的数字化发展

数字化是机械设计自动化中的重要发展趋向，也是机械制作自动化的重要发展趋向。机械设计和制作的数字化是设计技术、机械制作技术、计算机技术等融合的结果。在数字化时代，设计机械图纸、制造机械设备的信息都是以数字的形式表述出来的，机械的参数信息都是以数字化的形式表现出来的。并且，对于大多数企业而言，不论是机械制造中的技术还是设计的图纸、技术等信息都是通过数字化信息传播的。数字化的发展不仅更有利于信息的处理，还更有利于信息的传播和应用，在数字信息化的时代，采用数字化技术以及数字化管理模式对企业的发展有着极强的促进作用，能够实现机械设计以及制造信息的快速共享，从而促进机械设计和制作技术的进一步发展，提升机械设计以及制造的质量和效益，在保护环境的同时，促进国民经济的发展。

（二）机械设计与制造的集成化发展

机械设计与制作的集成化也是机械设计与制作自动化的重要发展趋势。一方面，集成制造技术早就已经成为新时期机械设计和制造的根本发展方向，它对促进企业生产模式的改革和发展有着重要的作用。它以计算机的应用为根本，整合并使各个设计和制作板块成为一个不可分割的整体，从而实现不同自动化板块之间的集成运行，更好地提升企业管理工作的科学性和效率，促使企业形成一套完整地管理系统和生产系统，提升企业的经济效益。而随着机械设计和制作集成程度的提高，相关技术的运用必然会更普遍，全国机械制造与设计行业的发展也会呈现出一种新的势态。

（三）机械设计与制作的智能化发展

机械设计与制作的智能化发展也是其自动化发展的重要步骤。在设计和制造的时候，各类智能设备的应用可更好地实现机械制作的精度和准度，例如智能检测系统就能完成许多高精度的、人类无法完成的检测工作，进一步实现人机的互动，更好地找出和解决产品生产中的重要问题并进一步解决问题。在这一基础上，机械设计和制造的具体思维也将发生极大的变化，更加具有智能化思维，而智能化也成为机械设计以及制作自动化不可避免的重要趋向。

总的来说，机械设计与制作的自动化在未来将会朝着更加智能、数字化以及集成运行的方向发展。养成机械设计和制作的数字化思维、增强计算机的集成运用、加强智能技术的运用，是实现机械设计和制作的数字和信息化进程、机械设计与制作的集成管理和运行、实现机械设计和制作智能化的重要途径。

四、结束语

在机械设计以及制作中运用自动化技术具有极为重要的意义，它不仅是时代进步以及机械制行业发展的重要趋势，更是进一步提升机械设备质量、机械设备生产效率、缩短生产周期的重要方法，它有利于提高企业生产效率、节约成本、防止资源浪费，在提升企业经济效益的同时，实现我们国家的可持续发展。另外，自动化技术在机械设计和制作中的实际运用，有利于加快我国工业生产的自动化进程，是本国经济和科技实力的重要体现，也是提升本国国际竞争力、国际地位的重要方法。

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（作者单位：焦作科瑞森重装股份有限公司）