机械设计制造及其自动化技术探究

机械设计制造及其自动化技术探究

徐丙刚

220723198905121836 通用技术大连机床有限责任公司

摘要：随着制造业的快速发展，市场竞争随着时代、经济发展而越发激烈，而传统的机械设计制造技术逐渐无法满足制造行业的生产需求，而想推动制造行业的进一步发展，就需积极采用先进技术，通过改进、创新实现相关行业的可持续发展。由于自动化技术可为机械设计制造带来新的可能，其应用是时代发展所趋。所以，可实现机械设计行业的改革创新，在满足企业生产需求的同时，实现节能环保，为相关行业的发展提供保障。

关键词：机械设计制造；自动化技术；探究

引言

新型智能技术被广泛应用到我国机械制造设计行业中，在一定程度上更好地改善了我国传统劳动力投入过大及劳动强度存在不足等问题，提升机械制造设计自动化技术的发展。现阶段，在智能制造背景下，机械设计制造领域自动化发展取得了很大进步，但对比发达国家该技术还存在一定差距，所以应充分分析和了解未来机械制造设计自动化技术发展的主要方向，持续不断地推动制造行业的发展。

1机械设计制造的概念

机械设计制造就是机械设计、机械制造。就前者而言，其在机械产品的生产中发挥着至关重要的作用，因为其为生产的第一步。在对机械进行设计时，需将使用要求当作根本，结合实际情况构思机械的零件尺寸、零件形状、润滑方式、使用原理、传递方式等，以为机械制造提供理论依据。通常情况下，这一工作可简单分为三类，即新型、继承和变型设计。新型设计是指通过目前已经成熟的、经实验可行的科技对机械进行设计；继承设计是指基于使用经验及技术发展对现有机械进行更新设计，使其性能得到提升。变型设计就是基于新需要适当对机械产品进行改造创新，就后者而言，就是根据客户需要生产机械。以生产类型为依据进行制造工作划分时，可将其划分为单件、成批、大批量生产3个方面。单件生产：就是只进行一件机械产品的生产。特点包括重复性少、产量少、种类多。这类产品生产通常包括重型机械、新产品的生产。成批生产：就是将同样的产品划分为若干个批次进行生产。特点包括周期性重复、分批类生产。这类产品生产通常包括机床、电机制造。大量生产：就是长期进行某一机械产品的生产，特点包括产量大、种类少等。这类产品生产包括汽车、拖拉机、轴承制造。

2机械设计制造的需求

2.1机械设计制造的功能需求

首先，机械设备类型繁多，不同类型的机械功能的需求存在差异，因此在机械设计和制造过程中需要对机械设备进行合理分类，确保机械设备的功能可以满足具体生产作业的要求。从物质、能量和信息多个角度全面分析机械功能需求，综合考虑各方面的制造条件和技术手段，不断提高机械整体的制造水平与技术契合度。其次，机械制造和自动化系统需要采取合理的方式来处理信息，确保系统可以产出针对性强的产品。为保证机械自动化系统的稳定运行，需要综合运用多学科的专业知识与技术手段。鉴于不同机械设备在具体运行中功能表现存在差异，机械设计和生产过程需针对各种问题采取定制化的分析与解决方案，使机械设备最终实现特定的功能目标，为后续生产提供有力支撑。

2.2机械设计制造的技术需求

加强对先进技术的应用是机械制造满足功能需求的关键。例如，为了能够更加快速和准确地开展机械设备的结构设计和性能分析，需要采用计算机辅助设计、计算机辅助工程、计算机辅助制造等技术，使用参数化设计软件和工具，这有助于设计出满足功能需求的机械系统。除此之外，应用新材料和先进制造技术。新材料如高强度合金、复合材料、功能材料等的应用，可以提高产品的性能并减轻产品的重量。3D打印、激光加工等先进制造技术也为机械生产带来更大的设计自由度和制造精度，有助于实现更复杂的机械功能。随着人工智能、机器学习、计算机视觉等技术为机械设计和制造带来创新，机械设计制造及其自动化系统可以具备更高的智能感知、学习、决策和控制能力，实现人工智能驱动的机械功能设计和控制，进一步提高系统的自动化、适应性和智能化。

3机械设计制造及其自动化技术优势

3.1减少安全隐患

在机械制造设计领域中运用智能技术，能将生产过程转为自动生产，代替以往人工操作，可以降低安全隐患，确保生产运行中有关人员人身安全，及制造设备的安全稳定运行，从而提高整个生产效率与生产质量。在以往机械设计领域中，想要保证机械设备运行的安全性和稳定性，要求有关人员要严格依照规章制度开展各项工作，机械制造公司还需要设立专门的监督管理机构，组织有关人员成立监督专门小组，对生产过程中可能存在的各类问题进行监督管理，并及时发现问题，通过采取合理的措施消除各类安全隐患，保障整个生产运行顺利开展。

3.2提高产业生产效率

当前，在智能化制造发展背景下，自动化技术在机械设计制造领域中被广泛运用，很大程度上不但降低了制造成本，还提升了产业生产效率。智能化机械设备操作是当前机械设计制造自动化技术的主要特点，其原理就是在整个系统中进行一定的设置，将其操作模式与方法进行转变，提高机械设计制造自动化工作效率。此外，如果机械设备在整个运行中一旦发生故障或是其他问题，机械设计制造自动化技术能及时排查各类问题和故障，便于有关人员进行维修，从而提高产业生产效率。

4机械设计制造及其自动化技术的应用

4.1柔性自动化生产技术

柔性自动化生产技术就是对产品信息进行深入了解，然后基于此做到数字加工技术、数字加工设备、物料存储系统的有机协调，以为加工生产对象与相关技术的应用相适应提供保障。这一技术的核心为计算机。因为计算机在数据监控、生产计划调整方面有着一定优势。且不同计算机可以对不同的生产层级进行有效监管、传递，并基于逐一发布的生产指令调整行为。比如，最底层计算机负责最底层生产层级的监管，并在获得监管数据后将其传递给上一层，由上层计算机基于数据发布指令，下层计算机可基于指令对生产行为进行针对性调整。此外，在操作物料的储运、信息系统时，通常需将工业机器人利用起来，借助其达到相关任务。

4.2数据存储中的应用

人工智能在数据存储中的应用也十分丰富，比如，利用神经网络技术对计算机的结构进行优化，可以实现功能更强大的智能处理器、网络交换机和存储系统等，大幅提高系统的运算能力和效率。采用深度学习等机器学习技术可以实现图像识别、语音识别、自然语言处理等复杂运算，并进行随机搜索、记忆搜索与增强学习等新型计算模式，显著扩展了计算机的算力。利用这些优势特性，可以在机械设计制造及其自动化领域，构建机械专业知识图谱、产品参数、工艺数据和案例信息数据库，实现知识与信息的组织化存储与管理，为智能设计、生产规划和优化提供数据基础。

4.3自动检测技术

自动检测技术的发展以传统仪器、传感器为基础，在潜移默化中提高了机械制造工作的安全性、可靠性，实现了机械制造质量的有效管控。通常而言，在应用这一技术时，并不需要人工干预，其可通过微型计算机的有效应用实现产品质量监测。如果在检测过程中发现与质量、标准不符的产品，可以采取相应手段进行销毁。

结语

综上所述，可以看出，机械设计制造与自动化技术的有效应用是实现节能环保、体现可持续发展理念的根本途径，在推动相关行业的发展方面有着一定优势。所以，相关工作人员需重视。就目前情况而言，机械设计制造与自动化技术的应用体现在柔性自动化生产技术的应用、计算机综合制造系统的应用、自动检测技术的应用中，有着广阔的发展前景。

参考文献

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