自动化技术在机械设计制造中应用探析

张玮伦    李玲玲（指导老师）    辽宁科技大学     辽宁 鞍山    114051

摘要：自动化技术的创新与发展给机械设计与制造业带来了发展的契机，也推进了我国现代化发展的进程。通过自动化技术在机械设计制造业中的运用，机械设计与制备基本实现了智能化、自动化制造，提高了企业产品质量与生产效率。基于此，本文首先分析了自动化技术在机械设计制造中应用的现状，并从集成化、智能化、虚拟化、柔性自动化、敏捷化四个方面分析了自动化技术在机械设计制造中的具体应用，供大家参考。

1.自动化技术在机械设计制造中应用的现状

自动化技术与液压气压技术、信息论、计算机技术、电子学、系统工程、自动控制、控制论等都有着非常紧密的联系，而其中又以计算机技术和控制理论对自动化技术的影响最大。

随着我国现代化进程的加快，自动化技术发展迅猛。但由于我国的自动化技术相较于发达国家起步较晚，在专业机制制定方面不够先进，技术理论的创新也没有及时投入机械的生产应用。因此，我国自动化技术的研究人员正在致力于将自动化技术的实验研究成果应用于设备的开发与生产中。我国自动化技术目前主要的研究阻碍是信息处理技术达不到智能化生产的要求，现今的信息处理技术只能运行单一、简单的生产任务，而不能用于大规模生产高精密度的高端化设备。这使得国产设备难以满足市场需求，急需国内研究者创新自动化技术、探求实现理论与应用高适配度的途径。

我国之所以面临着信息处理技术达不到智能化生产要求的问题，主要来源于两个方面。一方面是因为研究者的研究方向不符合时代发展趋势，没有将自动化技术的研究与智能化设备的实际生产联系起来，使得研究成果难以投入现代设备的应用与生产。另一方面是因为我国的机械工程企业管理意识老旧，忽视了设备的更新换代与技术的创新，错误引导了自动化的发展方向。

目前机械自动化行业在我国具有非常开阔的市场前景，从设备生产数量、市场销售数额、国家政策支持的各项数据上都展现出上升趋势。同时，自动化技术的应用范围广阔，下至普通家电与娱乐设备的生产制造，上至航天航空、军事国防领域国之重器的打造。机械自动化技术的研究意义已经逐渐从便利人民生活升级为保家卫国、探索宇宙。

2.自动化技术在机械设计与制造中的具体应用分析

2.1.集成化系统应用

随着机械自动化技术的研究日渐精进，机械自动化技术对于的高新技术应用也越来越广泛，并伴随着柔性制造、数控加工等方面的新生技术的衍生。集成化系统的应用，指的就是将信息技术应用于机械设计与制造领域当中，在信息工程理论的指导下，实现对整个设计及制造过程的优化。在目前的自动化技术在集成化系统的应用中，人们往往将自动化技术与计算机技术相结合，设计出完善的系统集成化管理系统，系统对于输入的数据进行集中收集、综合化处理，再根据信息处理结果做出指令，调整系统参数。在这一过程中，为了使得系统与设备运行具有较高的适配度，设计者会将精简结构与过程重组巧妙结合，企业凭借着庞大的数据库与先进的计算机技术，实现对设备制造细节的统一化要求，提高设备购入者的满意度。

2.2.智能化应用

人工智能在现在这个大数据的时代背景下，可以作为人们沟通交流的中间媒，及时为大众更新他们关心的时事政治与信息汇总，对于企业来说，人工智能在一定程度上节约了企业的人力资源成本，促进了复合型人才的培养。因此，将人工智能与机械制造自动化合理结合是当自动化技术应用的主流研究方向。我国目前的智能化产品已经从原来的盲目对运行模式的模仿复制变为如今的对人类思维的研究与模拟了。目前市场上的智能化产品类型与过程都比较单一，由计算机测量记录模板的各项数据，再根据数据变化调整设备参数，整个过程只需要对于仪器的智能操控，再通过电子扫描设备收集模板样品的详细数据，最后利用信息系统进行编码。智能化产品的制造完美融合了机械制造技术、计算机技术、人工智能技术、自动化技术，可以实现机器的自我主动分析，判断生产产品的质量情况与达标情况。

2.3.在虚拟化设计与制造中的应用

机械的设计制造过程复杂，传统的机械制造花费了很多人力资源、投资金额、时间成本，若是将机械设计制造进行虚拟化，设计者可以模拟出虚拟的设备并在线上运行设备，通过一次次的验证与失败，分析出失败的原因，寻求最科学合理的设计方案，大大保证了设计产品的产品质量与运行效率。虚拟化设计已经成为机械制造主要的发展方向，而自动化技术是实现虚拟化设计与制造的基础。

2.4.柔性自动化应用

机械设计制造行业若不想在日渐激烈的竞争中被时代的潮流淘汰，就必须要分析市场对于机械制造的主流需求，创新自动化技术，优化机械产品结构，将柔性自动化系统和机械设计制作相结合，实现了对人机界面的优化，使得企业收集到的信息量增大，信息系统更加完整。

工作人员在对计算机的信息系统进行优化时，这一过程对于环境适应性强，工作人员可以适当进行干涉。

2.5.敏捷化应用

在实际生产过程中，生产的进程、市场的需求、技术的革新瞬息变化，时刻考验着技术人员的应变能力与设备的灵活性。在技术人员通过计算机操控生产过程的同时，设备的反应时间、计算机对于生产失误的判断时间、计算机报错时间、技术人员的应变时间都直接影响着产品的生产质量、产品生产效率、企业损失数额。 

小结

综上所述，在如今科学技术飞速发展的前提下，自动化技术也迎来了前所未有的发展契机，通过将自动化技术应用于机械制造业，一方面促进了企业生产产品的高端化，提高了机械制造产品的产品质量，同时减少了企业的人力成本，另一方面，企业通过对核心技术的创新与研发，提高了企业的市场竞争力。但是目前自动化在机械设计中仍存在信息处理技术达不到智能化生产要求的问题，急需国内研究者创新自动化技术、探求实现理论与应用高适配度的途径，促进自动化技术在集成化、智能化、虚拟化、柔性自动化、敏捷化等不同方面的应用。

参考文献：

[1]喻天旭.自动化技术在机械设计与制造中的应用研究[J].科技风,2020(03):168.

[2]张智武.自动化技术在机械设计与制造中的应用研究[J].信息记录料,2019,20(10):118-119.