自动化技术在机械设计及制造领域的应用

发表时间:2021/3/15   来源:《科学与技术》2020年第30期   作者:石鑫、徐长馨
[导读] 机械化是人类工业革命中的一个重要的标志,
        石鑫、徐长馨  
        沈阳辽石曲轴制造有限公司  辽宁 沈阳
        摘要:机械化是人类工业革命中的一个重要的标志,也是工业企业都关注的要点。在目前的机械行业发展的潮流中,企业利用自动化科学技术可以在实现技术改进的情况下获得较好的经济效益。从企业的角度出发,要保障机械自动化技术持续稳定、健康的发展,必须要以国内机械行业的实际情况出发,结合自身企业的实际情况完善技术,最终实现更好的创新发展。随着这一技术的法阵,将有更大的空间得到提升,相信在这大趋势下,机械设计制造生产的效率和质量定会不断向前。
        关键词:自动化技术;机械设计;机械制造;自动化应用
中图分类号:TP29
文献标识码:A
引言
        机械自动化设计与制造,是将自动化技术引入到机械设计制造领域中,涉及多个领域,是多种应用型技术融合起来,形成的一种多元化应用技术体系。随着机械自动化技术发展,为我国工业生产做出巨大贡献,不仅提升了生产效率,优化生产流程,还能够控制生产成本,实现精细化、一体化、智能化发展。基于此,加强对机械自动化设计与制造相关研究具有十分现实的意义。
1自动化技术在机械设计制造领域中的重要性
        1.1自动化技术的应用降低了资源成本
        在传统的机械设计领域一般都属于粗狂型工业,在实际的生产过程中产生了大量的资源浪费,这样高成本的机械设计对企业的发展一定有影响的。将自动化技术全面应用到机械制造中会大幅度的提升生产制造过程中的精细化程度,与此同时,自动化技术体系中会将生产废料进行合理化重新利用,这不仅会降低生产成本,还提升了企业的直接经济效益。自动化技术取缔了传统机械设计会将生产作业中的每个环节优化完善,增加了生产原材料和企业机械设备的匹配度,这样更加能够减少耗材的使用,更大程度上减少浪费。
        1.2提升机组的运行安全性
        安全生产是制造产业的重心,特别是近年来制造产业安全事故频发,一旦工作人员没有注意到部分设计的操作要求,或是操作步骤不正确,就会引发安全隐患事故。通过将自动化技术与机械设计制造技术进行融合,能够及时、全面地核查出机组的安全隐患。因此,使用大数据给予监控控制,能消除制造过程中的安全隐患。在生产制造过程中,工作人员需要监控当前机组的运行过程,依据机组工作数据进行统计,再利用传递功能、管理功能得到制造现场情况,将不同机组的数据指标进行回传处理,方便现场工作人员开展调研工作。若机组出现运行故障,系统也可给予监测人员一定的报警信息,再结合配套的管理流程采取相应的处理办法,方便工作人员了解系统的运行异常原因。自动化技术可通过计算机系统将所得到的异常信息进行整合,再结合必要的信号传递运作模式进行管理维护。当某一机组出现运行故障时,系统可在自动校检的过程中进行判断、审核,以便得到故障的成因,也能方便工作人员及时处理故障。
        1.3提高机械设计与制造的生产效率
        自动化技术的应用,使机械设计与制造的过程精细化、智能化,显著提升了生产效率。自动化技术改变了机械制造业的生产方式,使其由传统的人工生产转变为自动化生产,在很大程度上减少了生产误差,提高了机械制造的准确性,同时减少了工人的工作量。计算机控制比人为控制更加稳定可靠,能够减少意外事故的发生。


2自动化技术在机械设计及制造领域的应用
        2.1虚拟化模式在自动化技术中的应用
        虚拟化网络技术是将多媒体、人工智能、电子信息等技术融合在一起,实现机械制造的仿真效果。尤其是在机械高端制造行业遇到困难的时候,利用虚拟化的仿真系统可以模拟实际发生的情况,有效找出存在的问题,明确解决问题的方式,保证企业的正常运转。具体来说,在石油测验的试验中,在传感器的协助下,虚拟一个全仿真具有视觉、嗅觉、听觉的真实环境,通过工作人员和虚拟环境的互动影响,互相联系,工作人员所有的感受与真实情况都是相同的,这样就可以判断不合格产品产生的原因,减少企业的生产成本。当然我国虚拟自动化技术还处于萌芽阶段,与其他国家相比还有一定的差距,但是这个仿真虚拟系统在自动化技术中确实是一项好的方向,需要我国机械设计的专家学者进行进一步的开发和研究。
        2.2自动化技术在机械设计制造中的智能化应用
        现代科学技术的发展都在朝智能化发展方向靠拢,自动化技术也是如此。自动化技术与智能化的完美融合,形成了人工智能一体化的自动化系统,能够有效提高机械设计制造的水平。机械制造技术、自动化技术与人工智能技术三种技术共同组成了机械制造系统,各项技术之间并非单独存在,它们相互渗透、相互影响、相互融合,构成了完整的机械设计制造系统。人工智能自动化机械制造技术的系统性和综合性非常强,为机械制造企业节省了大量的人力成本,且其生产的机械设备质量更高、用时更短。以当前机械制造企业使用的人工智能机械臂为例,在机械制造企业中机械臂代替人工的数量逐渐增多,机械臂作为最早出现在现代工业中的人工智能机器人,对机械制造企业产生了很大的影响。机械臂能够接受指令,精确地定位到三维空间中的某一点进行机械制造工作,机械臂比人手臂的承载能力更大,机械臂的刚性能够提高机械设计制造的额度平稳性、运动速度和定位的精确性。智能机械制造系统还具有逻辑分析、推理判断等功能,能够在机械制造生产过程中及时发现问题并提出解决措施和解决方案,提高机械设计制造的安全性和可控性。
        2.3柔性化模式在自动化技术中的应用
        在机械制造的企业中一般有半自动、全自动、柔性等类型的生产线,在这些类型的生产线中柔性生产是最受欢迎的一种。因为柔性自动化技术比较灵活,在技术革新飞速的时代背景下显得特别重要,以我国目前大型企业的生产设备上看,基本已经全面建立了柔性生产体系,实现了人机界面等多方面的系统操作优化,提升了计算机管理的实际效益。在柔性化模式中可以实现普通行业和自动化设备在同一个系统中,机械制造对外界环境变化的适应能力得到了提升,自动化程度提高了。
        2.4微型化模式在自动化技术中的应用
        微型化是近几年提出了机械自动化发展新要求,这个微型化的含义较为广泛,其不仅仅是体积的缩小,还代表着规格的简化,而且重视的是能源消耗的降低。由此可见,未来机械自动化的发展以成本的节约为核心,借助科技手段去降低成本,也就在一定程度上控制了能源的消耗。微型化发展既是时代发展的需求,也是机械自动化发展的必然趋势,其与我国的能源保护理念相吻合,是企业发展的最终目标。然而,当前的机械自动化发展还处于初级阶段,只能实现机械生产的自动化,表现为体积的庞大,迫切需要改革。所以,机械自动化发展需要进行科技创新,只有实现科技的创新,才能实现微型化的机械自动化发展。
结束语
        综上所述,自动化技术的进步推动了整个工业的发展,尤其是针对机械制造领域,其作用和意义更是明显。从可持续性发展的方向来看,自动化技术的发展趋势是向着绿色、环保的角度出个发的,这也是全球工业发展的必然趋势。传统的机械设计过于粗犷和浪费,没有能够把资源合理的运用,自动化技术的应用降低成本和资源的浪费是工业行业发展的必然趋势。虽然我国的自动化技术水平与工业先进国家的水平相比还有一定的差距,但凭着我国机械工程师们的努力一定可以将我国先进的自动化技术推向一个新的高度。
参考文献
[1]姚炜.探究自动化技术在机械设计及制造领域的应用[J].电子工程学院学报,2020,009(3):159.
[2]陈光明.浅析自动化技术在机械设计及制造领域的应用[J].丝路视野,2018(7):75.
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