自动化技术在机械设计及制造领域的应用研究

发表时间:2021/7/23   来源:《科学与技术》2021年第29卷3月第8期   作者: 邓超平 朱瑾
[导读] 近年来我国综合国力的不断增强,工业的迅猛发展
        邓超平 朱瑾
        珠海格力电器股份有限公司 广东珠海 519000
        摘要:近年来我国综合国力的不断增强,工业的迅猛发展,涌现出大量的工业企业。在工业生产与发展中,机械设计与制造起到了重要支撑作用。近年来,随着我国科学技术水平的不断提升,自动化技术应运而生,并凭借自身的诸多优势被广泛应用于各个领域中。将自动化技术应用于机械设计制造领域,能够极大的提升机械设计制造水平和机械生产效率,降低生产劳动成本,为企业带来更高的经济效益,推动机械设计与制造业的自动化、智能化发展。本文就自动化技术在机械设计及制造领域的应用展开探讨。
        关键词:机械设计与制造;自动化技术;应用
        引言
        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。
1机械自动化设计制造概述
        现代机械设计制造自动化是围绕着计算机电子技术展开的一种新型技术形式,它既结合了传统机械设计的理念又融合了多项现代尖端的现代机械操控技术,在满足内在需求的同时,实现了企业的价值,使工作效率达到较高的标准。举例来说,现场总线控制体统是早期发展起来的新型工业技术,它从原来面向设备选择控制方式转变为网络选择控制方式。目前,现场总线控制体统已经成为了工业控制自动化技术中使用率最高的情况存在。除了此项技术外,还有很多自动化的升级技术在工业行业中运行,为我国工业行业的进步做出了突出的贡献。随着我国社会经济的发展,带动了整个工业环境的飞速提升,自动化技术的应用也成为了一种必然的趋势。总的来说,单靠传统的工人机械生产已经远远不能满足市场的生产需求,将自动化技术应用到生产的每个环节中会让整个生产体系变得更加的标准和规范,这不仅会提升企业的生产效率,增加其核心竞争力,从长远的角度更能加强我国机械行业的总体水平,提升国际工业行业竞争力。
2新形势下自动化技术在机械设计制造中的应用
2.1集成化应用
        机械设计与制造,是一项精密度、以及技术性要求极高的生产操作环节,想要将这部分工作科学、规范的开展起来,应做好局部领域的管理与控制。自动化技术在机械设计制造中的运用,充分利用了其中集成化特点,按照机械设计与生产的实际需要,开展了宏观和微观之间的集成化管控。结合当前机械设计制造的现状,将新形势下集成化控制程序的系列要点概括为:(1)按照机械设计结构基本需求,结合机械设计与制造的基本情况,将各个部分切分为多个细小的操作模块,以确保机械设计与制造过程中,每一部分都有与之对应机械制造小指令。(2)机械设计活动开展期间,按照机械制造产品研发、生产、应用、以及测试等环节的整体态势运作需求,构建一个与产业模式相互承接的宏观自动化实现框架。集成化控制结构的建立,主要是依据当前信息手段的具体需求,以自动化技术为导向,适当的进行自动化生产技术方面的调节。
2.2智能化应用
        智能化在科技技术飞速发展的背景下也被机械制造领域充分利用,其中把计算机技术和自动化技术有机的结合,形成了智能化、一体化的制造设备,这就是机械智能化的基本思路。智能化的机械制造技术一般是由机械制造技术、自动化技术、人工智能技术等构成,这几个部分之间相互渗透,相互影响,相互制约,从而形成了对于企业来说最为理想的机械制造体系。

在这个系统中主要是根据人工智能为标准,将这种思维深入到机械制造中的每个环节,这样便能把自身的优势充分地发挥出来,另外,人工智能还有一个很大的功能,它能够及时地发现机械制造中存在的问题,并能在第一时间提出有效的改进方案和措施。
2.3虚拟化应用
        在过去的汽车机械部件设计中,通常需要先确认基本方案,而后再使用CAD进行图纸的绘制,这一过程不但非常繁琐,而且也很容易因微小的失误导致功亏一篑。如果能够将自动化技术有效应用其中,就可以进行汽车机械产品的虚拟化设计,避免以往设计工作中可能出现误差的问题,从而缩短设计时间,提升产品质量。目前,在这一设计过程中,传统的CAD技术与近年来新兴的CAPP等计算机技术得到了有机结合,其利用计算机进行虚拟化和智能化的设计,实现了自动化的绘图,如在绘图过程中发现失误,则会及时提醒设计人员修正,避免错误问题的累积,实现更为精确的设计图纸。整体来看,使用该项技术后,其不仅能够获得更为精确的产品设计尺寸和设计质量,还能有效降低汽车机械部件设计环节的成本开支,提高企业的经济效益。
2.4柔性化应用
        自动化技术在机械设计与制造领域的应用,能够柔性化生产机械产品,自动化技术和机械制造技术的深度融合,将各个生产环节进行有机串联,优化升级完善机械设计与生产制造流程,为柔性化生产提供便利。与此同时,利用伺服、联锁控制技术,凭借其较高的精度,有助于强化生产线各个工艺段多个设备彼此之间的有效耦合,使得生产线更加的密切联动。应用独立的PLC伺服控制器,即可控制不同工艺段和生产线的控制,集成控制系统的应用,有助于机械设计制造期间各个控制器数据信息的高效传递,便于管理人员实时化了解产品的生产状态,密切信息管理习系统和关系型数据库的双向通讯,提升机械设计与制造柔性化管理效果。机械设计与制造的柔性化管理,离不开自动化技术的强有力支撑,单纯应用机械零件,往往会出现信息迟滞的现象,通过应用并发挥出自动化设备的价值作用,规范机械设计与制造,出现故障问题的情况下,能够及时排查并快速恢复正常的状态,促进生产效率的提升,达到既定的生产目标。以机械式立体停车设备的钢框架生产为例,将柔性化生产技术应用于型钢本体切割、钻孔、连接板装配、焊接等各个环节,能够在同一工位实现对多种钢柱和钢梁的生产。生产过程中,连接板定位均是由机械手所完成的,效率、精度更高。
2.5与大数据技术结合应用
        在大数据技术和云计算等一系列先进技术不断发展的大背景之下,机械设计制造的自动化技术也开始与大数据技术之间进行结合应用。大数据技术的融入,显著提高了机械设计制造及自动化技术中的数据收集、数据分析和处理等方面的能力,特别是在车用传感器、仪表和网络等方面,大数据分析技术的应用使得这些部件的智能化程度更高。目前新兴的无人驾驶汽车就是一个典型的案例,无人驾驶汽车是在大数据、自动化技术和人工智能技术等基础上发展起来的,其应用这些技术,将传感器、监控视频和GPS定位技术等有机结合,通过大数据分析,合理规划行进路线,达到无人驾驶的目的。
结语
        综上所述,机械设计与制造水平,直接影响着我国工业生产与发展实力。新时期,以往传统的人工设计与制造模式所存在的弊端日益突出,逐渐无法满足发展需求。将自动化技术应用于机械设计与制造领域,充分发挥自动化技术的价值作用,实现对自动化技术的集成化、数控化、柔性化、智能化应用,切实提高机械设计与制造水平,提升企业机械生产效率和质量,促进企业经济效益的提升,带动社会经济稳步增长。
参考文献
        [1]惠骁晨.探索新形势下自动化技术在机械设计制造中的应用[J].内燃机与配件,2019(08):205-206.
        [2]李军.新形势下自动化技术在机械设计制造中的应用[J].电子技术与软件工程,2019(05):120.
        [3]赵晓亮.新形势下自动化技术在机械设计制造中的应用[J].建筑工程技术与设计,2019(15):1024.
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