自动化技术在机械设计制造中的应用

自动化技术在机械设计制造中的应用

张庆昀

陕西榆能集团能源化工研究院有限公司 陕西省榆林市 719000

摘要：自动化技术是一种能够实现机械制造连续自动生产的技术，有效的应用能够提高机械设计制造的生产效率，降低资源成本，改善机械使用情况，从而将更多的时间用于如何提高产品质量的研究上。当前，随着时代的不断发展，自动化技术在机械行业中的应用得到认可，并随着自动化技术水平的全面提升，机械制造的效率和质量也在同步提升。本文主要对自动化技术在机械设计制造中的应用进行了分析研究。

关键词：机械设计制造；自动化技术；具体应用

1.自动化技术在机械设计制造中的重要作用

在现代社会，人们的生产和生活已经与科学技术紧密结合在了一起，极大地推动了人们生产和生活的发展与提高。将自动化技术应用到机械设计制造领域，为其提供了巨大的发展动力。在机械设施制造行业中，自动化技术简单、快捷等特点日益突显了出来，对于企业而言尤其应注意应将自动化技术的作用充分发挥出来。具体而言，一是借助自动化技术就能够实现不断减少人工操作环节，防止由于人为操作不当而导致安全事故发生，同时还能够实现对机械设计制造全过程的全面监控，借助技术人员事先设定的相关参数，从而使得整个过程能够得以自动化进行，较大程度提高企业预测和判断生产事故的能力，尽可能避免安全生产事故的发生。二是借助自动化技术可以成功转变传统生产中的多项指标，比如评价和测量等等，使其能够转变成为被执行的数字指标，从而提高数据执行精确度。三是借助自动化技术还能够实现对机械设备运行状态的全面分析及判断，以便能够快速发现相关机械设备是否存在漏洞或问题，以便能够及时对其进行相关养护或维修工作。

2.机械自动化的特征和优势

机械自动化技术以节约时间和制造成本为前提，提升了生产成效，由于该技术的持续进步，其必定不仅仅被机械制造所采用，其他领域的制造必定也会广泛应用。所以，将来的机械自动化进步阶段，世界范围内均会大力研发和开拓机械自动化。总之，该技术是工业制造成效、成本投入以及生产时间的整合，且具备更广阔的发展空间、经济性以及市场竞争能力。初期机械自动化在机械制造中被普遍采用，伴随针对该技术研发的持续进步，许多领域同样采用了机械自动化工艺，其处于持续研发和使用阶段，切实提升了制造成效，采用机械自动化，确保了制造环节脱离了人工制造方式，节约了劳动资源，此外，在工业制造过程中遵循技术人员制定的的制造流程实行生产，此举不仅能够切实提升产品制造品质，还可以减少安全事故出现的可能性，提升制造阶段的安全系数，另外，机械自动化的使用能够降低制造阶段原料与资源的使用，减少制造成本投入，最终提升企业的利润

3.自动化技术在机械设计制造中的应用方向

3.1柔性自动化应用

在机械设计制造逐渐发展的过程中，柔性自动化应用指在外界环境因素具有差异性的情况下，能进行相应的调整以适应外界环境的变化发展趋势。在柔性自动化技术被不断应用的过程中，能使企业具备更大的竞争实力，相关人员在对市场形势具有相应了解的情况下，还能使企业技术进行不断的改革，进而使生产产品的结构流程呈现一种良好的发展状态，产生一种不断优化整理的新模式。在此基础上，使企业的工作效率逐渐提高，由此，在不断推广的过程中，为人们生活提供一定的便利性。

3.2智能化应用

在国际竞争日益激烈的世界下，经济的发展一直是综合国力的评判标准，而工业又是国民经济的命脉所在，机械制造要在当前的市场下求的一席生存之地，就必须寻求突破。智能化就为制造业的发展提供了新的方向。智能化就是将机械制造和智能化技术相结合，通过对人工智能、自动控制、软件系统和机器控制等部分的高度集成，形成高度智能化的机械制造系统。（1）高速、高效、高精度。这要求企业的生产技术要大幅度提升，科技人才将重点放在精密加工、微型技术上。纳米技术就是我们当前根据这一发展要求所进一步深化的重大成果。目前，纳米技术广泛应用于力学、电子、材料等多个领域中。不可否认的是，纳米技术加速推动着机械学，光学，物理科学和电子科学的发展。机械制造工业将迎来微机化技术和微型机器人高速、高精度、高效的时代。（2）自动化智能化，正是由于近年来自动化技术的不断进步与发展，在机械生产活动中，机器代替了人的工作，这表明了大部分人类在现今只需要从事脑力方向的工作，体力都交由机器完成，这在很大程度上解放了人类，促进了科学技术的发展，更重要的是这些危险的工作由人类操控机器来完成，这减少了生命的伤亡，是一项巨大成就。

3.3虚拟化应用

虚拟化应用对机械制造具有十分重要的作用。在计算机手段的作用下，对相应的机械制造工艺及流程进行不断的模拟演练，在不断演练的基础上，便对机械制造的整体生产流程具有相应程度的了解。如果在虚拟化模拟过程中发现相应的问题，便能及时解决，因此，在机械制造实际运行过程中便能减少问题，将企业遭遇风险的频率逐渐降低，进而使企业获得较多的市场发展空间，在社会不断变化发展的过程中，使其拥有更雄厚的经济实力。

3.4集成化应用

计算机技术在当今世界的发展日益成熟，而与之息息相关的自动化技术也随之迅速发展，正是计算机技术与自动化的结合，通过计算机的理论技术对机械制造的过程不断优化，由计算机的算法来实现机构的简化，生产流程的排序。目前，“集成化”主要指：（1）现代技术的整合。机电一体化是当前机械制造的主要生产模式，它是微电子制造设备、仪器仪表、信息技术和医疗环保等高技术装备的基础。（2）加工技术、特殊加工技术和设备的集成，如：添加剂制造（即快速成型）、激光加工、高能束加工、电气加工等。（3）企业整合，即管理整合，包括生产信息、功能和流程的整合。

4.自动化技术发展趋势和应用前景

4.1信息技术的融入

现今计算机技术、网络技术和先进的控制技术相结合，已经突破到了实践应用阶段。如模型预测、神经元和神经网络、模糊控制、多变量控制、自适应和自寻优等先进控制算法已进入实践并用于DCS、PLC等控制器中，而且这种趋势在加快。信息技术与自动化结合另一个重点方向是公共数据库、局域网、互联网、无线技术等渗透控制系统使控制系统扁平化，实现了跨平台，跨地区的控制。信息技术的加快融入使得自动化控制系统更加完善灵活，也更加完美。

4.2自动化技术的互补与渗透

DCS，PLC，IPC是自动控制领域的三大支柱，它们在不断地相互竞争中相互促进，因而形成了具有混合控制策略的PLC/DCS混合系统HCS，混合系统HCS的主要特点是：它是一个通用的程序开发环境，具有统一的标签和单一的数据库，以满足多领域自动化系统设计和集成的需要。

4.3控制系统由集中向分散化发展

应对现在生产趋向小型化个性化等趋势，机械设计制造行业也在为此转变。如智能化分布式I/O是将某一部分I/O组成一个有自治能力的节点，其本身带有处理器，独立完成某一部分的控制。由于组合在一个框架内，它可直接安装在现场，甚至空间十分有限的地方，但它同时又可链接到中央计算机，从而将控制系统从传统的三层结构简化为二层结构。

5.结束语

综上所述，在实际的生产中，合理的应用自动化技术不仅仅能够有效地提升生产的效率，并且还能够在很大程度上提升产品的质量。对于机械设计制造业而言，自动化技术在其生产过程中有着不可替代的作用。

参考文献：

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