自动化技术在机械设计制造中的应用研究

杨青原

（河南工业职业技术学院，河南 南阳 473000）

引言

机械制造涉及众多领域，比如农业机械、纺织机械、动力机械等多样化的生产设施，是当前工业生产过程中必不可少的一项重要技术。随着计算机技术逐渐地成熟以及被各行各业广泛的应用，机械制造将逐步取代传统的人工生产，并帮助人类进行脑力工作。同时，机械制造可以在最短的时间内生产出高质量的产品，在最大程度上降低总成本的支出，从而有效、合理地提高资源的分配，减少生产带来的环境污染。

1 机械自动化的概念与组成

1.1 机械自动化技术的含义

机械设计和制造自动化技术的发展是通过在无人值守的环境中运行既定程序来实现自动控制的任务。通过自动化技术的应用，不仅可以提高生产效率和质量，而且可以有效地控制人工成本，从而可以改善手工作业。随着科学技术的不断发展，机械设计和制造自动化技术有了质的提高，并且，在实际操作中应用，可以为我国工业化的发展提供可靠的保证。然而，在机械制造业的现状下，当前自动化技术的应用范围相对较小，并且工作场所的小型化已成为普遍现象，极大地阻碍了机械自动化的发展。

1.2 机械自动化技术的组成

当前，自动化技术被应用于机械设计和制造的许多领域，并且在机械自动化技术的发展中需要在多个领域共同合作对其进行保驾护航。按照我国当前机械自动化技术系统的组成，主要分为五个部分：操作系统、传感器系统、信息传输系统、信息处理系统和指令系统[1-2]。不同系统之间的合作为机械设计和制造开发提供了可靠的保证。作为机械自动化技术的主要组成部分，操作系统可以采用定量方法对负载进行综合分析，传感器系统根据当前系统运行情况进行全面检查，并综合接收信号，以确保系统的稳定运行。信息处理系统主要是处理系统接收到的相关信息，根据信息的内容形成指令，并将指令发送到系统的下一步，以便可以根据需要执行任务。信息传输系统，它可以提供信息的完整表述和传输，以确保自动化技术的正确运行。在自动化系统中，各种系统相互协作并根据自身对应规则准确执行其任务，以实现自动化技术的要求。

2 自动化技术在机械设计制造中的应用优势

2.1 有利于降低机械制造的成本

自动化技术应用于机械设计制造业的首要优势便是能够对成本进行降低。从自动化技术的工作展开来看主要是针对机械设计的需求来进行调试，并同时对自动化设备的参数进行调整，以此来确保机械设计制造流程的合规和高效。此外，在自动化技术的应用中，也能够规避传统模式下由于人工失误带来的消极影响，进而提高了工作的质量，以及减少了由于各方因素造成的企业经济损失，有效降低了企业的成本[3]。

2.2 有利于促进机械设计制造业的发展

自动化技术是互联网技术和计算机技术不断发展的产物。同时，自动化技术与智能技术的结合也已成为我国各行业发展和提高市场竞争力的主要方向。通过应用自动化技术，更有利于企业批量生产和加工的实现。同时，用自动化机器代替传统的重复性手工作业后，生产效率和质量也得到了提高。

2.3 有利于降低机械制造的工作强度

自动化技术应用于机械设计制造的另一个优势也在于工作强度的降低。一般认为机械设计制造是一项十分复杂的工作，包括众多的流程，并且对工作人员的要求标准也比较高。而在我国目前用工荒的背景下，机械制造产业与专业人员的需求矛盾也在不断放大，很大程度上限制了机械设计制造产业的进一步发展。对此，通过自动化技术的应用，便可以缓解人员需求的压力。同时也能够将现有的人员从繁重的机械设计制造中脱离出来。

3 自动化技术在机械设计制造中的应用分析

制造业需要升级原始的机械零件和设备。通过全面监视系统的运行状况，并结合装置的发展应用趋势，突出显示该行业的创新价值以及该设备的开发和应用趋势。可以看出，需要对传统操作和运行中存在的缺陷进行改变，将新型变成逻辑语言应用到生产制造中，有助于提高编程机组的运算速度。另外，自动化技术也应该进行必要的改进和创新，将PLC技术和AI技术的优点加以整合[4]，并在实际生产中加以应用，同时应用于机械设计以控制成本的投入。自动化控制技术不能完全应用机械操作思维，应该在制造过程中加以人工辅助评价。这样不仅可以高度实施可持续发展战略，还可以用规范的产业结构来对元件的生产效率和质量加以巩固。

3.1 自动化技术的智能化应用

智能化技术可以改变现有的制造生产模式，应用相关性强的学科内容对组件进行全面处理。其中，零件加工过程需要具有良好的逻辑功能，并通过更新技术应用特性，强调人机交互和生产操作功能的优势，使得整个机组具有较好的生产效率和精度。此外，在智能生产中，有必要通过相应的研究工作来测试污染排放并减少工业废物排放，这对于实现节能和减排非常有用。此外，在模拟生产过程中，必须通过分析不同项目和流程的相关性和以及对主题内容来进行模拟分析，这有助于在生产管理模式下进行宏观监控。通过不断提出相关的生产问题，并使用模拟系统进行反馈，为工作人员提供生产、管理和运营的可靠数据，不断减少不规范生产带来的影响。

3.2 自动化技术的柔性化应用

英国提出了有关柔性自动化技术的概念。它主要基于产品的生产信息，结合了物料存储和运输系统以及数字处理技术和设备，以适应各种目的的生产和加工对象。柔性自动化生产技术是通过组技术的形成而产生的。组技术应根据加工要求有序地组织加工对象，以方便选择相应的加工设备。灵活的自动化生产技术所拥有的信息控制结构呈金字塔形，以计算机为核心，在生产过程中对信息进行控制，监视和测试，并对生产计划进行合理的修改。另外，负责组生产控制的计算机可以将下层计算机的生产状态传输到上层。其中，最下面的主要是过程设备接口的计算机监控，它收集并检测生产接口的生产情况，并根据上级传达的指令进行适当的调整。柔性自动化存储和运输系统主要在零件，加工设备和材料上执行相关操作，其操作过程主要由信息系统控制。在使用柔性自动化技术的过程中，有必要避免设备，设施和技术水平等的不完善，以有效、合理地提高生产产品的生产效率和生产质量，并确保产品的可持续性，为机械制造自动化技术在未来奠定良好的发展基础。

3.3 自动化技术的虚拟化应用

机械制造中使用的模拟制造技术主要是现代机械制造技术，计算机图形学，人工智能以及多个行业中的其他系统技术。虚拟化的应用主要包括应用先进的计算机技术根据新的模拟模型来设计和生产机械模型。通过这种方式，可以发现并解决在机械制造过程中可能会出现的问题，从而获得机械产品。通过产品仿真和生产可以提高制造成功率，检验效果和检验质量。虚拟制造技术可以有效减少机械故障并降低维护成本降低维护成本并提高产品生产效率，同时，它还可以缩短产品开发周期并提高公司的竞争力。

4 自动化技术应用的未来发展趋势

自动化技术涵盖了广泛的理论和实践领域。员工必须不断将新的生产技术和机械化的操作技术集成应用到实际的生产过程中，以便整个制造业能够继续朝着更加智能的方向发展。在此过程中，必须将“互联网+”的特征应用于产品制造，以不断整合数据库的信息内容，提供科学的操作规则和纠正措施，并减少错误的发生。由于受到“节能减排”概念的影响。员工必须准确认识到各种物质的使用和污染，减少污染物排放，控制轻工制造业的能源消耗，实现污染物的综合治理。因此，在生产实践的创新过程中，员工必须开发各种机械零件并将其应用到生产中，并以数字技术模式促进工业和制造系统的运行和发展。

5 结语

在当前机械设计制造行业的发展中，为更好地适应机械自动化技术的发展，必须不断创新技术，加强相关人员能力的培养，积极引进行业内先进技术人员的水平，并不断提高自身的产业竞争力，特别是在当前产业快速发展的阶段，自动化技术已成为一种趋势。自动化技术的应用不仅可以提高企业的生产效率和产品质量，还可以大大降低人工成本，使企业的经济效益不断提高。为了更好地发挥自动化技术的作用和效率，必须加快机械自动化技术的创新和研究，促进机械制造业的稳定和快速发展。