机械设计制造及其自动化应用研究

2021-06-01王立昊

现代制造技术与装备 2021年4期

关键词：机械设计生产过程

王立昊

（陕西服装工程学院，西安 712046）

随着我国现代社会经济的不断发展，科学技术水平不断提升，不但加快了新技术的产生与应用，也对传统工艺进行了创新与完善。机械设计制造企业作为我国现代工业化领域中重要的组成部分，其机械设计制造水平关系着我国综合实力的提高。

1 机械设计制造与自动化技术的概念分析

1.1 机械设计制造的概念

机械设计制造主要包括化工机械、机床、仪器、纺织机械、工具以及起重运输机械等。机械设计制造工作可以为相关部门提供重要的技术装备，促进我国社会经济的发展。站在理论角度分析，机械设计与制造属于一门学科，是院校中非常重要的学科。机械设计制造专业教学内容主要包括电工、金工、电子实习以及生产实习等多个部分，主要学习相关的力学与机械工程知识内容。

1.2 自动化技术的概念

自动化技术涉及到的内容较多，本身属于一项综合性技术。在具体的应用过程中，它与系统工程、计算机技术、液压气压技术、自动控制技术以及控制论之间都有密切联系。应用自动化技术时，计算机技术和控制论属于两项重要的影响因素。另外，自动化技术在现代社会发展中呈现出一定的多样性，主要是因为涉及的机械功能较多。控制技术体现出了一定的智能化特点。工业自动化是自动化技术主要的发展方向。自动化技术水平的不断提升，大大促进了我国工业领域的发展，广泛应用于化工行业和石油等行业。自动化技术的应用不仅可以在一定程度上提升生产质量，还能有效提升劳动生产效率[1]。

2 机械设计制造及自动化的优势

应用以往的机械设计制造模式通常需要投入较多的人力与物力，所以很难有效提升生产效率。在自动化机械设计和制造过程中，合理应用了科学技术，能够以自动化的形式完成信息处理和系统控制工作。与以往的机械设计制造技术相比，以智能化技术来代替传统的人工操作模式能够发挥明显的优势。第一，有利于提升生产安全性。生产过程中遇到一些紧急事件时，通过合理应用自动化设备可以实现自动断电、报警以及诊断，从而在一定程度上提升整个生产过程的安全性，保障工作人员的人身安全。第二，有利于提升生产效率。合理应用自动化设备可以解决传统机械设计制造过程中存在的工作效率低的问题，以智能化代替传统的人工操作方式，充分发挥计算机技术的控制作用，保证系统能在规定的时间内完成各项工作，从而提升生产效率[2]。第三，有利于减少生产成本投入。通过自动化机械设计制造可以有效减少人力与物力投入，也能实现原材料的充分利用，减少原材料消耗，从而降低生产成本。第四，有利于提升生产过程稳定性。与传统的人工生产方式相比，自动化生产过程可以满足一定的稳定性要求，提高商品的合格率。在电子系统应用的基础上，计算机系统可以全面检测整个生产过程，从而提升生产过程的稳定性。

3 提升机械设计制造及自动化水平的相关策略

3.1 提升机械设计与自动化的技术水平

随着我国科学技术水平的不断提升，相关部门逐渐加强了对现代技术发展的支持力度。为了合理解决机械设计制造及自动化技术应用存在的问题，相关企业应该加大资金方面的投入，提升机械设计与自动化技术水平。首先，应该调整现有的设计技术准则。在现代社会经济发展背景下，相关部门应加强科学技术的创新，深入研究机械设计制造及自动化技术。其次，加强技术人员的培训工作。通过学习使技术人员全面掌握相关的专业知识与技能，从而进一步提升机械设备制造及自动化技术水平。最后，不断创新开发更加先进的技术，逐渐引进国外先进经验提升我国自动化技术水平，并以此为基础不断创新，实现进一步的发展[3]。

3.2 生产过程自动化

机械设计制造及自动化的发展提升了机械设备生产效率和质量，有效减少了生产时间，节省了人力资源，降低了产品的损失概率，最大程度发挥了产品的应用价值。生产过程自动化不仅能够提升企业生产安全性与稳定性，还能合理解决生产过程中存在的安全隐患问题，保障了工作人员的人身安全。如图1所示，为某工厂的自动化装配生产线，不仅节省了人力、物力以及财力，而且还有效的提升了生产效率。

图1 某工厂自动化的装配生产线

但是，在现代社会经济不断发展的背景下，技术人员需要进一步提升机械设计制造及自动化水平，采取措施进一步优化与完善智能化控制，深入分析目前机械设计制造与自动化技术中存在的缺陷问题，从而充分发挥机械设计制造及自动化的价值，提升企业自动化发展水平和企业的经济利益，从而促进企业的长远稳定发展[4]。

3.3 提高对配套发展的重视程度

要提高机械设计制造及自动化水平，配套发展是关键。具体来讲，机械、微电子以及计算机等技术进一步的研发和应用，以及自动控制理论的研究，都能促进机械制造及自动化技术的创新。因此，为实现配套设备及技术的发展，不仅要研究电子学、计算机技术、零件检测技术及机床装料自动化等，也要重视实际生产过程中程序数控机床的应用，如下图所示为某数控加工室，尽可能在高效、可靠自动化生产线的辅助下，研发出可用于管理生产的信息系统和自动化控制系统等，并将其落实于实践。

图2 数控加工室

4 机械设计制造及自动化未来发展方向

机械设计制造及自动化未来发展方向主要包括以下方面。第一，网络化。随着我国科学技术水平的不断提升，计算机技术广泛应用于机械设计制造及自动化方面，不但减少了人员工作总量，还降低了工作难度。在网络远程技术不断发展的背景下，机械设计制造及自动化也会面向网络化的方向不断发展。第二，模块化。因为机械化自动化产品涉及的种类较多，所以应该以产品接口为依据，加强标准化产品单元设计工作。产品单元主要涉及环境接口、电气接口、机械接口以及动力接口等，需要充分考虑接口的通用性，以保证机械产品的系列化发展。新研究的机械设备要具备控制单元、动力单元以及保准单元。控制单元的主要功能是测距、图形处理以及图像识别等。动力单元的主要功能是智能减速和电力机减速。保准单元的主要功能是开展各项典型操作与促进各单元工作的顺利实施，充分体现模块化产品的个性化优势，从而实现机械化技术的创新。第三，绿色化。如今环境保护问题已逐渐引起了人们的高度重视，因此机械设计制造及自动化在未来发展中应该合理应用环境节能技术，从而满足现代社会经济的发展要求[5]。