自动化技术在机械设计制造中的有效运用

刘红伟 江聪聪

摘 要：随着社会的飞速发展，机械制造行业的发展也日新月异。生产力发展能够带动生产关系的变化，近年来随着信息智能技术取得持续突破，自动化技术在多个行业中得到应用。其中机械制造业作为自动化技术受益最广的行业，其技术发展有效提升了生产效率，同时促使制造业由劳动密集型向技术密集型方向升级，强化了机械现代化水平。

关键词：自动化技术；机械设计制造；有效运用

1机械自动化的发展背景

为了加强机械生产制造行业的科学性和灵活性能，满足时代社会市场发展进步的生产技术需要、顺应市场的发展变化，开发、研制了机械自动化生产加工技术和系统，其借助计算机技术的科学应用有效实现可变性能和柔性，工作人员利用计算机向机器发布指令，从而使机器自动进行相应的生产工作，有效替换人工体力劳动，不仅可有效解决人工劳力资源的短缺问题，而且可有效避免人为因素可能出现的误差或错误，有效减少人力成本和时间成本的投入，科学提高企业的生产技术和生产力，提高生产工作质量和效率。

2概述机械自动化及其组成部分

2.1 机械自动化的概述

机械设计自动化是近年来新兴的一门技术，设计者首先根据设定的内容编写好程序代码，然后将这些代码输入计算机系统，将设计需要的各个参数输入相应的软件系统，计算机系统借助三维软件对设计者设计出的基本模型进行调整。更高级的自动化设计系统还可以对该模型进行力学性能分析，如果模型的零件不能满足强度和刚度需求，那么计算机软件就会对该模型进行进一步修改，直到模型能够满足要求为止。机械自动化设计的优势在于，大大缩短了设计周期，减少了设计者的工作量，可以让设计者在设计初期，根据软件生成的模型做出一个实验模型，为企业节省设计资金。

2.2 机械自动化技术的组成

机械自动化技术既涵盖了机械设计方面的技术，又包括自动化方面的技术。涉及的学科非常多，如机械设计制造，机械原理，单片机技术，信号采集技术，传感器技术和自动控制工程技术等。机械设计制造和机械原理是该技术的骨架，所设计的机械产品必须满足这两个学科的要求，而单片机技术和信号采集技术则为该技术提供了电子技术方面的支持，而自动控制工程技术可以为机械自动化技术设计闭环控制系统，这几个技术互相融合，共同为机械自动化技术提供专业知识支持。

3自动化技术在机械设计制造方面的应用

3.1信息自动化与生产资料的自动供应

信息自动化主要是指在机械制造中利用相关设备对各种信息进行识别，从而实现对各种信息的自动化分类与管理的过程。在这一环节中计算机可以根据设定的信息对预定机械的设计进行生产参数的设定，最终实现机械的数据改造。此外生产物资供应的自动化可以很好的实现单机自动化管理，对生产过程中的各个环节进行自动化的连接，把不同的生产资料进行合理的分配与管理，减少因资源分配不合理造成的浪费，实现生产资料利用效果的最大化。

3.2生产自动化与装备自动化

在机械设计工作中存在大量的重复工作，人为劳动去处理这些工作不仅浪费了时间，更浪费了精力。这时，生产的自动化可以将机械设计制造中所存在的重复性工作实现整合，让机械的自动化去处理那些重复的生产工序，解放了部分人力，实现生产效率的提高。另一方面，装备自动化可以使得相关的零部件根据其本身的标准进行搬运、调试、组装等建立一套完整的生产流水线。不仅改变了原有的装置模式，更可以显著提升机械设计的效率。

3.3虚拟化应用

虚拟化应用主要是利用包括计算机在内的各种先进技术，对产品进行机械化的设计与生产。它可以根据模型进行精确地估计产品投入市场可能产生的问题并做定出完善的解决方案，从而达到减少机械生产过程中可能出现问题的目的，最终实现节约成本、提高效率。在这一过程中，自动化技术的机械化使用在根本上是为了提高企业的经济效益，实现企业更好更快发展，在激烈的市场竞争中保持优势地位。

3.4创新设计方法

创新设计方法在机械设计自动化方面主要体现在能够自动的针对一些拥有复杂程序的机械设计方案进行建模、装配与仿真。在这一环节中，自动化技术可以提前通过基本的机构占据空间并建立相关联系，实现系统的最优配置。此外，该系统还可以通过一些预定算法，挑选出具备优质潜力的设计方案，从而实现企业对市场前景的掌控，保持企业的领先地位。

3.5柔性自动化应用

在机械设计制造中，柔性自动化技术主要是在机械生产的过程中，通过计算机将应该对外界因素造成作用的因素进行转化。随着现代机械制造业的发展，机械使用者对传统的机械应变以及反应提出了更高的需求，这就需要企业必须结合市场的发展变化，实现对机械制造的优化与调整，这时候柔性的自动化应用显得非常重要。在实际的操作过程中，如果客户的需求发生变化，企业就需要采取柔性自动化技术提高机械自动化设备的随机应变能力，只有这样才能不断满足客户的多样化需求。

3.6高度集成化的应用

高度集成的自动化机械制造技术是当前国际乃至国内机械制造行业的主要发展方向。其实，自动化技术主要是借助工程系统的基础理论知识对企业的机械制造程序进行不断的优化，从而企业可以通过对内部结构的精简来带动机械制造业的自动化。进而在现代信息技术体系的支持之下，将机械设计制造企业的各个生产要素集成为一个有机的整体，从而实现以人为中心的自动化机械设计制造生产模式。比如在企业的集成化生产过程中，实行生产与经营的动态化集成，可以将企业员工的内部动态即成为一体，实现最大程度的需求的融合，提高企业产品的质量，降低产品的成本等具有重要的意义与价值。

4机械设计制造中应用自动化技术的发展趋势

（1）机电一体化趋势，随着信息科技的发展，计算机技术的不断精进，机械设计制造一定会与计算机技术、机械技术相结合，让自动化更好服务于机械设计制造，实现机电一体化。不断完善机械制造的生产结构，使得机械制造在机械生产过程中高效高质量完成，提高機械制造的经济效益。（2）虚拟化趋势，互联网技术的发展以及智能理念不断深入人心，虚拟化是现代化社会发展的走向之一。未来自动化机械设计制造过程中，将虚拟化技术融入其中，通过构造虚拟化机械产品模型，明确机械的构件和参数，实现标准化、规范化、合理化的机械设计制造。如目前的智能化机械工厂，未来的机械设计制造工厂会更加智能化、数字化、虚拟化，实现虚拟与现实有机对接实现虚拟现实。（3）生态化趋势，节能环保一直是当今社会发展的宗旨，工业制造过程中要避免甚至减少破坏生态环境的事情再次发生，推动自动化机械设计制造过程中要不断贯彻落实“节能环保”理念，设计符合环境需求、绿色无污染的机械产品，最大可能的降低机械设计制造的成本，实现机械设计制造自动化向生态绿色方向发展，实现资源循环利用，经济可持续发展。

结语

自动化技术在机械设计与制造中的应用具有明显的优势，自动化技术的应用是制造业发展的必经之路，所以，生产企业只有将自动化及技术与机械设计制造有效的融合，才能够达到预期的生产效果。

参考文献

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（作者身份证号码：1 320124199101182619；2 320125198905313110）