新形势下自动化技术在设计制造中的应用
李坤 赵艾
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摘要：近年来，随着科学技术的不断发展，机械领域已经基本全面普及了自动化技术，这项技术的应用，使得机械相关的企业获得了更高的经济效益。为此，作为企业而言，必须根据自身的实际情况，来对现有的机械设计制造自动化技术进一步研发和创新，确保企业能够拥有更大的发展空间，进而不断提高企业产品的生产效率和生产质量。
关键词：自动化技术；机械设计制造；应用
1导言
在国家发展中，机械自动化水平代表着机械制造业能力，自动化技术属于新型技术，是在诸多先进技术的基础之上创新而来的，能够极大的提升机械生产效率和质量。和传统手工设计与制造模式相比较而言，自动化技术具备更高的安全性、高效性。当前我国机械设计与制造能力尚处于落后状态，无法很好的满足发展需求，因此将自动化技术应用于机械设计与制造领域成为发展的必然趋势。
2自动化技术在机械设计制造中的应用意义与现状
自动化技术属于现代工业控制领域应用十分普遍的一项专业化技术，因为机械加工制造工作在很多环节上存在一些简单重复的内容，如果把所有工作都交给工作人员去做，一方面会导致人力的大量占用，同时因为人工控制受到人注意力水平、集中程度、观察力和精力状况的影响，无法做到完全的无误差精密控制，因而很难保障人才机械控制过程中出错，导致工作延误甚至事故发生，因而自动化控制技术应运而生，其最初的设计主要对机械的作业方式和动力原理进行规划，从而实现机械在某些简单重复工序上自动运行而无需人工监控，而随着现代科技的不断发展，尤其在计算机技术、传感技术、数控技术产生后，通过现代化的数字控制系统，可以实现很多机械加工制造环节的自动化控制，这可以极大摆脱机械加工制造工作中对人工的依赖，并且使得作业过程更加精确，控制工作更严密规范化，同时可以摆脱人工控制精确度不足，无法实现长期连续作业的弊端。而能够极大提升机械加工制造工作的效率和质量。不过因为自动化技术在机械制造中的应用，需要大量的高新科技手段作为支持才能实现，而我国的很多机械加工制造企业目前在内部的科技化升级上尚无法达到对很多先进科技手段的全面引入，因而很多工作依然要依靠人工控制来完成，而整体上自动化水平跟西方发达国家相比，还存在不小的差距。但是随着科技的发展，工业制造领域进行自动化、科技化升级是时代发展不可阻挡的趋势，在这一潮流中，任何企业都不可能无视潮流的发展，而长期沿用传统工艺基础上让自身始终保持生命力，企业只有积极顺应这一趋势，努力学习和引入先进的自动化技术，对企业的机械设计制造工序进行优化升级，才能紧跟技术升级与时代发展潮流，提升企业的工作效率和生产力水平。
3新形势下自动化技术在设计制造中的应用
3.1集成化应用
将自动化技术应用于机械设计与制造中，能够实现对复杂化、高精度机械产品的设计与生产加工，通过协调各个制造系统，促使彼此之间相互协调配合进行生产，极大的优化了机械设计制造流程。在机械设计制造生产流程综合化管理中，计算机集成制造系统发挥着至关重要的作用，通过集成原本处于分散状态的自动化系统，构建完整的生产系统，密切机械设计、机械制造以及机械管理等多个环节的联系，并对市场调研、产品开发和设计、产品加工和销售等各项数据展开收集、整合、分析、利用，有助于统一化管理机械生产的信息流和物料流。举个例子来说，在机械生产制造期间，按照NC代码将毛坯件加工成为合格的零部件，然后对多个零部件进行装配，最终得到机械设备，在这一过程中，会涉及到非常多的内容，流程非常复杂，然而利用计算机集成制造系统，采集生产制造现场自动化设备的数据信息，如：物料储运、产品加工、质量检测等，并对所采集到的海量物料流、信息流进行融合交汇上传到管理部门，然后按照机械设计制造任务实施集中化、动态化管控。利用计算机集成控制系统对各个自动化控制系统进行整合，协调、高效完成各项工作任务。
3.2数控化
因为现代计算机技术在企业生产活动中的广泛应用，使得很多企业都在内部生产管理上引入了数字控制系统作为生产管理的系统化控制手段。相对于传统的人工控制和以往主要依赖于工艺优化的自动化技术，数字控制技术可以达到较高的精密化、智能化水平，采用数控技术，可以让机械制造的各项工艺标准细化到更为微观的控制水平，从而达到对很多工序的精密控制。同时相对于以往工艺优化性质的自动化技术，采用数控自动化技术能够让数控系统自主识别和判断不同的工作状况，并采取相应的程序去实现针对性控制，这在一定程度上模拟了人脑的判断能力，从而能够极大提高自动化技术的应用范围，使得很多机械制造环节都可以应用数控技术进行工艺改良和精密控制。
3.3柔性自动化生产技术
在机械制造业中，自动化技术可以促进生产过程的发展，使之朝着更加优秀的方向发展，并使之更加有效。很多生产过程可以通过生产所需的装置自动完成，有效地节省了人力，同时也减少了影响生产过程的人为因素，大大降低了生产加工过程中的损失率。这将有效提高机械制造商的竞争力。关于这一技术，计算机是其控制信息的一个关键组成部分，对生产数据进行动态控制和调整生产计划进行宏观调控，将监控数据进行传输与分析，此外，存储和运输系统的任务是通过工业机器人完成存储和运输，再生产的操作控制信息系统，以更好地完成生产。
3.4智能化应用
将自动化技术应用于机械设计与制造领域，能够智能化布置各项生产设备，如：数控机床、AGV智能物流设备等，并且能够实现对物联网的建设，为机械设计与制造的智能化发展提供重要的帮助。应用诸多智能化设备，借助设备本身机械控制器展开设备生产制造控制，充分发挥网络技术、智能化技术的优势，模块化设计数控系统，密切不同模块彼此之间的联系，构建群控系统，智能化分析机械设计与制造需求，并在此基础之上制定科学生产决策，便于及时的调整生产资料及信息。以自适应技术为例，不仅能够对各项参数变化的自动化识别，并且能够完成自适应运算电机参数、前馈控制数据，并通过自动编程的方式调控机械生产设备。
3.5虚拟化
对于机械制造工作而言，很多工序中出现的错误和设计缺陷，要对其进行有效的发现通常需要错误或事故，功能性问题出现后才能实现，而任何错误或事故都会为企业带来损失，企业在机械设计的方案形成阶段，并无法通过思考和分析来弄清是否存在设计缺陷，是否会因为设计中不合理的环节而在后续使用过程中出现错误，这就导致企业的工艺优化需要耗费巨大代价，不仅作业过程中出现的错误或事故会为企业带来损失，同时工艺优化设计到系统调整问题，还会导致前期的很多工作和资源投入白白浪费掉。而虚拟化技术的出现，极大解决了企业在机械设计上的这一问题，通过运用计算机信息技术，能够模拟机械设计的方案运行情况，通过对系统输入各项参数和运行环境，能够让系统自动模拟机械设计方案的运行实施情况，设计人员能够观察计算机虚拟的运行情况，而了解到设计方案存在哪些缺陷，具有哪些漏洞和不足，从而在无需进行实务运行的前提下，实现对方案的优化改良。
结束语
总之，相比传统制造业，机械设计制造自动化技术更符合时代发展的趋势，机械行业要正确把握市场的趋势和方向，把握机械行业未来的发展趋势。因此，相关设计人员应提高机械产品的生产精度和质量，保障人员生产安全，提高企业的经济效率并向其提供高质量的技术支持，以促进企业的可持续发展。
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