自动化技术在机械设计制造中的应用

发表时间:2021/5/14   来源:《科学与技术》2021年第29卷第4期   作者:鲍景明 张攀攀
[导读] 随着科学技术水平的提升
        鲍景明 张攀攀
        中国核电工程有限公司郑州分公司 河南 郑州450052
        摘要:随着科学技术水平的提升,我国生产制造行业的创新和改进也在这个潮流中成了一道亮丽的风景线,自动化技术以其自身的先进性和实用价值成为了这道风景中最为受人关注的要点。目前自动化技术的全面应用改进了生产制造的工艺技术,调整并优化了传统的生产模式,在提升产品质量的同时还减少了生产成本,从而大幅度地推动了机械行业的创新发展。我国目前的机械行业正在朝着高集成化、高智能化的方向上发展,这也为自动化技术的提升提出了新的要求。本文通过阐述自动化技术在机械设计制造领域中的重要性,指出目前机械制造行业的现状,提出自动化技术在机械设计领域应用中的应用问题。
        关键词:自动化技术;机械设计;机械制造
        引言
        近年来,我国的科技水平提升显著,随之带动了自动化技术的发展,并在多个领域中广泛使用,尤其是机械生产领域,其在自动化技术的帮助下取得了不错的成果。当前来说,自动化技术已经与机械生产过程相融合,不仅提高了机械生产效率,而且改善了机械生产质量,从本质角度促进了经济的提升。需要注意的是,即使我国机械生产行业发展迅速,但其存在的潜在问题不可忽视,尤其是难以掌握机械制造过程的技术要点,无法实现全面的发展。因此,从长远发展的层面来说,必须重视对机械制造的研究,掌握自动化技术的要点,确保我国机械制造业的科学化发展。
        1机械自动化的优势
        1.1机械自动化安全性较高
        机械自动化设备与传统的设备不同,其增设了监控系统,可对机械生产的整个过程进行有效的监督,并能够分析监督数据,把分析结果传至管理中心,以便管理人员实施有效的宏观调控。另外,机械自动化设备还安装了针对性的报警系统,一旦机械生产过程发生异样,就会在第一时间报警,即向技术管理人员发出警报,为技术人员的人工管理创造条件。例如,机械生产过程经常会发生高温停机问题,此时如果技术管理人员未在现场,就不能及时了解状况,此时警报系统就会发挥作用,将机械生产的高温停机问题反馈给管理人员,最终由管理人员进行解决。如此一来,既提高了机械自动化生产的安全性,又避免了机械生产进度的延误。
        1.2实现了产业结构的升级
        自动化技术在机械制造中应用后便取代了传统的人工生产,实现了企业劳动力的解放,也将企业带入到技术潮流方向上前行。在机械行业上一个传统时代中,行业的竞争点为人力竞争和经验竞争,而自动化技术普及后便成为了技术竞争。这要求所有的都朝着提升机械设备参数精密度提升的方向上努力。从表面上看,虽然仅仅是一项技术得到了更新和发展,但是这项技术却带动了整个行业,实现了整体的产业结构调整,迎着时代的潮流,积极打破技术壁垒永远是机械制造行业需要奋斗的方向。
        2自动化技术在机械设计制造中的应用
        2.1自动化、智能化相结合
        生产技术相对单一是长久以来机械设计制造模式的弊端之一。与此同时,尽管数控技术比较完整,但自动化和智能化水平依然很低。在部分发展水平较低的地区,先进的智能化及自动化技术尚未落实开展,无法跟上经济发展地区的智能化标准,造成区域之间机械制造业发展的严重失衡。导致不均衡发展的原因在于落后地区难以承受更高的情报成本。但是如果要更深层地提高产品性能和提高加工制造效率,则只能采取自动化、智能化高效融合的手段,然后更彻底地开发机械生产制造和设计的自动化,以此来促进企业进步和社会经济发展。
        2.2机械自动化重视虚拟化发展
        虚拟化技术是近年来提出了新概念,其能够帮助技术管理人员预估未来的产品状况,进而最大化避免风险问题的发生。

虚拟化是未来机械自动化发展的一大趋势,其为生产方案的制定创造了条件,确保了机械自动化生产过程的安全性。另外,随着3D技术的研发,机械设计的虚拟化趋势更加明显,技术人员借助3D技术去推算未来机械的状态,例如外观形状、运行效率等,并对不合理的机械设计进行调整,这种3D状态下的虚拟设计既缩短了机械产品的生产时间,又降低了产品的生成成本,减轻了企业的成本压力。
        2.3向着绿色化方向发展
        机械生产会在较大程度上对生态环境产生影响,因此当前节能节约与绿色环保已经成为社会热点问题,因此对于机械设计制造与自动化来讲,其在发展过程中应注重绿色的实现,在发展的同时给予环境污染充分重视,意识到环境保护工作开展的重要意义,进而使环境污染问题得以有效减少,促进资源在回收率方面的提高。其向着绿色化方向发展的实现,能够使生态平衡得到保证,也与社会持续发展需求相符,注重资源利用与资源回收的实施,实现对环保理念的倡导,这属于其在今后发展中的重要趋势。
        2.4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。
        2.5机械自动化呈现微型化发展
        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。
        2.6模块化
        将计算机设备与模块化相结合并配置和安装实际需要的相关组件和功能是当前计算机行业的主要趋势。机械设备的设计和制造也可以采取模块化措施,原因如下:第一,它有效地减少了自动化生产过程中的资源浪费,大大提高了资源利用率,同时进一步强化自身的生产方法和特性,最终提升生产能力。第二,由于不同公司所需的机械设备的配置不相同,设备的内部结构和生产方法存在着各种差异,管理模式的模块化有效地减少了设备规格的问题,如无法科学匹配等。不同企业的实际需要都可以通过模块化的结合来寻求最佳解决方案,从而提高机械设计制造行业的生产效率。
        结语
        总之,机械制造业在发展过程中应紧跟时代脚步,注重信息化的实现,加强信息技术与机械制造业之间的结合,使机械制造业在发展过程中获得有效方向,同时机械设计造业与自动化在不断发展过程中应关注技术创新,促进设备在功能上的提升,保证设备与绿色环保相关标准相符,在此过程中设计人员应注重对市场规律的把握,保证设计出的产品具备良好竞争力,这对于工业以及社会经济的稳定、持续发展都有较大推动作用。
        参考文献
        [1]姜多华.机械设计制造及其自动化中计算机技术的应用分析[J].农家参谋,2020(23):110.
        [2]邓俊龙.机械设计制造及其自动化的特点、优势和发展趋势[J].南方农机,2020,51(19):129-130.
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