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探析机械设计与制造中自动化技术的融入

发表时间：2020/10/15 来源：《基层建设》2020年第19期作者：李浩胜

[导读] 摘要：随着现代科学技术的不断发展与改善，自动化技术逐渐在机械设计制造领域得到广泛应用，在很大程度上提高了机械设计制造效率及产品质量，对机械设计制造行业的良性发展具有很大的推动作用。

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        摘要：随着现代科学技术的不断发展与改善，自动化技术逐渐在机械设计制造领域得到广泛应用，在很大程度上提高了机械设计制造效率及产品质量，对机械设计制造行业的良性发展具有很大的推动作用。本文主要探究了自动化技术在机械设计与制造的作用以及应用。
        关键词：机械设计制造；自动化技术；应用
        引言
        自动化技术是一种能够实现机械制造连续自动生产的技术，有效应用能够提高机械设计制造的生产效率，降低资源成本，改善机械使用情况，从而将更多的时间用于如何提高产品质量的研究上。当前，随着时代的不断发展，自动化技术在机械行业中的应用得到认可，并随着自动化技术水平的全面提升，机械制造的效率和质量也在同步提升。
        一、自动化技术概念与特点
        自动化技术是以信息科技为基础的新兴学科，就是利用计算机与信息技术，使机器和装置在预先人为设定的程序下，不用通过人工操作，或者是指需要极少人参与的情况下，就可开展生产作业，通过信息处理等自动化完成预定任务。自动化技术是一种先进的技术，包含了信息技术、微电子技术等各种先进性较高的技术。从自动化技术发展历史来看，20世纪40年代，美国最早提出“自动化”一词。随后，在科学技术发展进步的促进下，自动化技术获得了长足的发展，在社会生产生活等各个领域都获得越来越广泛的应用，并实现了降本增效。自动化技术减少了人力资源的投入，将人们从繁重、危险、恶劣及部分脑力劳动中解放出来，拓展了人的器官功能，既提高了劳动生产效率与质量，也增强了人类认识与改造世界的能力。同时，自动化技术通过与不同的领域结合，也逐渐开始细分，形成了机械制造自动化、过程控制自动化、管理自动化、教育自动化等不同的技术，呈现出多元化发展、多学科技术交叉的态势。此外，该技术的拓展性也非常强，利用自动控制的优势，能够代替人的体力劳动及代替或辅助人的脑力劳动。
        二、自动化技术在机械设计与制造的作用
        1、加快相关产业的发展速度
        自动化技术作为一种新型技术，自动化技术自研发以来，因具有良好的应用优势，使得自动化技术在各行各业中应用愈发广泛。目前，我国很多行业都开始利用自动化技术，进行行业的相关改革，这使得自动化技术在我国各行各业中的应用愈发深入，具有十分良好的发展前景。相对于其他方式，自动化技术作为未来的主要发展方向，将自动化技术有效运用于机械设计制造行业中，对于加快机械设计制造行业的发展速度具有十分良好的促进作用。
        2、提升机械设计制造生产的效率
        因我国市场经济体制的不断改革，我国机械设计制造行业的市场内外部环境发生了巨大变化，机械设计制造企业之间的竞争愈发的激烈。此种背景下，机械设计制造企业若想在市场竞争中占据一定的市场地位，必然需要对企业生产质量与生产效率进行优化。对此，将自动化技术有效运用于机械设计制造行业中，可以促使企业对机械设计制造的生产流程进行优化，确保机械设计制造过程自动化，进而实现批量化的自动生产，有效优化机械设计制造的整体效率。
        3、降低机械制造的生产成本
        传统的机械设计制造多依赖于人工进行完成，因人工操作具有一定的主观性，容易出现一些生产操作失误情况，导致机械设计制造需要大量的人工投入。但相对于人工管理方式，有效利用自动化技术进行机械设计制造改革，通过对机械设计制造的流程进行改进，企业能够减少人工费用的支出，避免因人工操作失误而出现各种问题，从而使得机械设计的资金投入能够降低到最小化。

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        三、自动化技术在机械设计与制造的应用
        1、智能化应用
        将自动化技术融入机械设计制造行业中，有利于机械设计制造沿着智能化的方向发展。智能化应用指的是使机械设备具备相应的思考、分析与判断能力，使机械设计制造流程中的每个环节均能实现自动化操作。机械设计制造企业应结合实际情况，合理采用智能技术，使机械设备能根据指令完成相应的任务。对于机械设计制造的智能化应用，可以将其视为人工智能系统。该系统能通过一些高端仪器设备与技术软件，对机械设计制造进行科学控制，从而发挥智能化应用的作用与价值，推进机械设计制造自动化。为充分发挥智能化优势，我们还需对人工智能系统展开更深入的研究。
        2、集成化技术应用
        对于自动化技术应用而言，集成化技术是机械设计制造过程中极为重要的一种技术，能够在很大程度上提高机械制造自动化水平。有效应用集成化技术能够实现机械设计制造中所涉及的管理、生产等要素的集成。要想实现高度集成化，对技术设备的要求相对较高，因此需要相关工作人员在实际的生产过程中，加强考察，对各台设备的参数以及性能指标是否达标进行详细的考核，并精准记录所有原始数据，以便后期能够对相关设备进行优化。在深入实践并提供真实、可靠数据的支持下，才能有效提升机械设计制造的水平与质量。此外，由于机械设计制造是一个相对比较复杂的工作，需要综合各方因素，并有效把握好生产细节，以免影响设备生产，确保机械设计制造成效。
        3、虚拟化模式应用
        虚拟化制造技术在机械制造中涉及很多领域，如现代化机械制造工艺、人工智能以及计算机图形学等多方面学科领域，是以系统建造模型和仿真技术作为制造基础的系统技术。其主要是根据计算机先进技术，按照模拟出的模型进行产品的设计和生产，从而达到及时发现和解决过程中可能出现的种种问题，进而实现机械制造产品的制造目标。通过对产品的模拟生产，可以大幅度的提升产品质量和检查的效果。虚拟化的制造技术能充分的降低机械故障带来危险的可能性，节约在生产制造上的成本。利用好虚拟化模式能够缩短机械产品长久开发的周期，还能增强机械产品之间的竞争力，提高机械生产的效率。
        4、柔性化应用
        随着现代机械制造业的发展，机械使用者对机械制造企业的应变能力、客户需求的快速反应与适应能力都提出了更高的要求，这也就需要企业能够结合市场需求和技术更新等外部条件的变化，实现对机械产品生产结构以及制造种类的合理调整，这时柔性自动化技术的应用就显得尤为重要。柔性自动化系统是在确保柔性生产的前提下，通过人机界面的优化和自动化的合理追求，建立相对完善的信息管理系统，进而充分发挥计算机管理所能产生的效益。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。除此之外，柔性自动化加工系统还有一个非常重要的功能，就是它可以实现与柔性制造系统的有效衔接，从而提高机械生产、机械设置与机械制造之间的联系。因此，机械制造的自动化程度就会大大的提高。
        四、结束语
        综上所述，自动化技术在机械设计与制造中的应用是机械行业发展的必然趋势，但该技术完善和发展过程中涉及到多种专业技术。因此，提高该技术应用水平需要从方方面面入手，操作人员要以计算机技术和控制技术为突破口，结合机械市场需求和企业生产水平，建立自动化生产体系，实现机械企业的可持续发展。
        参考文献：
        [1]刘孝福.机械设计制造及其自动化的特点与发展趋势[J].南方农机，2017，48（16）：72.
        [2]梁秀娟.自动化技术在机械设计制造中的应用[J].设备管理与维修，2019（14）：244-245.
        [3]何楠.机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用分析[J].山东工业技术，2018，（07）