自动化技术在机械设计制造中的应用研究
叶进贤
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叶进贤,. 自动化技术在机械设计制造中的应用研究[J]. 设计研究,2023.1. DOI:10.12721/ccn.2023.157010.
摘要: 随着科学技术的不断发展,机械制造行业也在飞速进步,自动化技术已经成为了各个领域不可缺少的一部分。本文主要介绍了在机械设计制造过程中所需要用到的各种不同类型的自动化技术及其功能应用。分析和研究自动化系统与设备之间存在着的密切联系。针对这些问题提出对应的措施,进行改进、创新以及完善的工作流程,从而提高企业生产效率以及降低成本。最后对未来发展趋势做展望,为以后自动化技术的不断进步提供参考依据。
关键词: 自动化技术;机械设计制造;应用
DOI:10.12721/ccn.2023.157010
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在机械设计制造过程中其主要内容包括了对设备的选型、设计加工工艺以及规划生产流程等。由于自动化技术具有较强的智能化特点和高效率性特征,所以可以有效地提升企业产品质量与生产力水平。

目前,我国机械行业发展迅速,且市场需求持续增长并呈现出如下明显趋势: 随着科学技术飞速发展,不断有新材料、新设备及相关先进技术的应运而生,从而促进了我国工业生产能力进一步提高以及产业结构的不断升级和优化。带动这些产业结构不断变化的核心之一就是自动化技术。

一、 自动化技术在机械设计制造中的应用现状

机械的自动化生产是在现代工业发展过程中逐渐形成和完善起来的,其主要包括了如下几个方面:自动控制系统、计算机技术以及智能控制等方面。其中,自动化技术应用到各行各业当中去后,有一个很大优势就是可以进行远程操作与监控工作。而传统制造业中,使用的是人工劳动力来完成对产品制造加工工作的,这很难进行监控和把关。随着科学技术不断进步及创新性水平不断提高之后,机械行业也得到快速稳定的发展,自动化技术在各个领域都有非常广泛地运用和推广。由于机械制造过程中自动化技术的应用,使生产效率得到了显著提升,同时也对机械设计制造业产生深远影响。

但是,在实际运用时发现存在很多问题。一方面,是在对设备进行操作时出现失误、不规范以及故障处理不及时,会导致机器损坏等情况发生。另一方面,就是由于缺乏专业性人才或者管理人员不够熟练,而造成的产品质量下降和产品损耗严重等问题。这些问题都是自动化技术应用不当造成的,这不仅没有提高生产效率,反而降低了产能产量与生产质量,甚至会影响到机械设计制造行业的发展。

二、自动化技术在机械设计制造中的应用研究

2.1虚拟技术

虚拟技术是指通过计算机对机械设备进行控制和操作,利用先进的科学技术,使其能够完成对生产过程中各种信息传递和处理的功能。这种方法不仅可以提高工作效率还能降低生产成本,在工业制造领域应用较为广泛。虚拟现实技术主要包括以下几点:第一就是三维仿真系统,第二是传感器数据采集参与传送、传输、分析与监控等环节,第三就是计算机网络化技术的运用,使整个机械设计生产过程实现了自动化控制。

虚拟技术在自动化制造中也有广泛应用,其主要特点就是通过对机械设备进行模拟和数字化,从而实现产品的数字化生产。在实际工作中可以将计算机与虚拟环境相结合来完成生产作业。首先要利用三维空间模型建立一个三维立体实体模型,然后再把这个三维模型拆分成不同的组件,最后使用软件生成零件装配线,并生成最终成品和形成整个生产线的信息数据资料。这样就能够提前发现和解决机械设计制造中所存在的生产问题以及产品质量问题。   

通过利用虚拟技术,可以让机械设计制造的工作更加简便,并且能够有效的提高生产效率。需要注意的是,要想保证整个系统运行时操作简单快捷以及使用过程中安全性能良好就必须对其进行合理性、实用性与安全性等多方面因素考虑。与此同时还应该将计算机网络和硬件结合起来实现自动化控制技术的应用,从而可以更好地提升机械设计制造质量水平及工作效益,为社会提供更加优质的产品制造服务。

2.2数字化控制

数字化控制,就是通过计算机技术,利用各种先进的软件、硬件设备和相应程序来实现对机械设计制造过程中所需要的信息数据进行数字化处理的工作。在实际应用过程当中,会运用到大量新科技技术以及智能控制设备。例如:单片机、PLC、工控机等相关电子设备。这些设备能够将复杂、繁琐且具有一定难度的自动化控制系统集成于一个计算机系统之中,并通过数字化控制方式有效提升整个产品生产效率与质量。

在机械设计制造中应用自动化技术,可以有效地提高生产效率,缩短产品的开发周期,从而提升整个企业的竞争力。而数字化控制则是将传统意义上对生产过程进行分析和监控。通过对设备内部结构、工作原理以及相关参数等方面的数据信息以及资料加以整理、加工之后就能得到所需结果与分析报告。同时还可以实现各种机械设计制造系统中的实时动态监测,从而为产品质量提供可靠保障。

在机械设计制造过程中,数字化控制技术的应用主要体现在以下两个方面:首先是对于数字网络信息进行处理和存储。利用先进的电子信息技术对其数据进行储存、分析等工作之后,能够有效提高机械生产效率以及产品质量水平。其次就是通过电子传感器来实现对于各种零部件的生产检测与监测。随着时代发展和科技的不断进步,人们已经逐渐意识到了智能化控制系统在工业发展中具有非常重要作用,数字控制技术可以将各个方面都融入其中,不断提升生产力。

2.3智能化应用

智能化应用也是自动化技术在生产制造行业的重要应用之一。智能化技术的应用,是可以在机械设计制造过程中,通过对设备进行实时监控,可以及时发现存在于生产和制造当中的问题。同时还能够利用智能科技手段来解决传统机械设计制造所出现的故障。例如:智能化控制、远程诊断等方式实现了自动化技术与人机交互式操作的流程。还可以通过对设备运行状态监测以及数据分析处理系统建立起一套完整的信息网络平台,从而使其具有高效性及准确性,并且可以及时了解到机械生产过程中存在着哪些问题。

智能化技术的应用,能够在很大程度上减轻工作压力,提高生产效率,降低劳动强度。通过对机械设备进行智能化控制与管理可以实现以下两个方面:首先是自动化系统中各个环节之间信息传递和沟通功能更加完善,其次是智能控制系统具有一定的自我检测能力、自主判断以及自动处理等特点,从而保证产品质量水平及性能指标达到生产要求,这在很大程度上提高了机械设备使用效率。

三、自动化技术在机械设计制造中的应用策略

3.1加强对现有技术和工艺流程的研究与应用工作

自动化技术是机械设计制造的重要手段,其应用效果直接影响着企业生产效率和产品质量。因此,在对现有工艺流程进行研究时,应重视设备选型与优化工作,注重设备性能指标的提升以及改进升级过程中出现故障问题后处理的方式方法。针对性地开展技术攻关、试验等活动,以提高自动化装置系统运行稳定性及可靠性。根据实际情况选择恰当的自动化改造方案,并对其进行可行性分析和评价。

机械自动化的发展需要在原有技术和工艺流程上进行改革创新,这样才能够更好地满足现代社会生产对效率、质量与安全方面的要求。首先,要加强对现有设备与产品之间的关系研究以及改进。其次是要注重引进新技术并将其应用到实践中去,以提高企业经济效益。还要注意对国外先进经验加以借鉴学习并在此基础之上结合本国实际情况来完善我国机械自动化系统设计制造体系和运行机制等相关内容。最后就是在原有传统工艺流程上进行创新改革。

3.2提高机械自动化设备的智能化水平

机械设备的智能化是实现自动化技术应用与发展以及提高生产效率和质量最主要的途径。因此,在当前时代背景下应注重对其进行改进。首先从硬件方面着手。针对传统制造方式而言:计算机、自动控制等都属于先进科技产物。而对于机电一体化来说则包括了信息处理系统(传感器)、机械部件及控制系统等一系列设备和技术层面上的智能化产品。人工智能等生产自动化技术的合理利用,从而可以进一步提高生产效率以及产品质量水平。自动化技术的应用,使得机械设备能够进行自动识别、处理以及控制,从而提升了生产效率。

因此,在当前时代背景下需要积极引进先进的计算机软件系统和硬件平台。通过对计算机网络化建设与管理模式上不断创新发展等方式来实现企业内部信息资源共享机制与网络通信能力水平提高,同时借助互联网技术来推动机械制造过程中自动化设备智能化程度的不断加强,进而促进产品质量提升、降低成本费用、增加市场竞争力,为企业带来更大效益。

四、总结与展望

在机械设计制造过程中,要想实现自动化技术的全面应用,就需要对生产设备进行全方位控制。因此,必须加强企业人员对于自动化技术的重视程度。首先就是提高企业工作人员对于机械智能化系统操作性及安全性等方面知识掌握水平。其次是提升相关技术人员自身综合素质以及技能能力。最后是在整个生产过程中不断完善和创新产品生产质量,实现机械设计制造信息化发展目标,从而达到更好地自动化生产效果。

参考文献:

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