張琦朋

（重慶大學(xué)城市科技學(xué)院， 重慶 402160）

引言

當(dāng)前，我國(guó)工業(yè)領(lǐng)域已經(jīng)取得很大成就，機(jī)械工業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，機(jī)械與自動(dòng)化技術(shù)密不可分，兩者相互獨(dú)立并相互依存，很多工業(yè)設(shè)備中都能看到機(jī)械與自動(dòng)化技術(shù)的影子，機(jī)械部位多應(yīng)用驅(qū)動(dòng)元件，自動(dòng)化元件多用于控制，通過(guò)傳輸控制信號(hào)給機(jī)械部件來(lái)完成相應(yīng)的操作。我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入到新的歷史時(shí)期，科研人員更為重視技術(shù)創(chuàng)新，機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化是一門(mén)綜合性技術(shù)，已經(jīng)在很多領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，本文將對(duì)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析與論述。

1 自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的作用

1.1 降低資源成本

傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)與制造多注重機(jī)械部分，在對(duì)零部件加工時(shí)會(huì)浪費(fèi)一些原材料，無(wú)形中增加了機(jī)械制造成本，不利于企業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)可以提高加工制造的精細(xì)化水平，通過(guò)配置傳感器、控制器和驅(qū)動(dòng)元件，可以使加工更方便快捷，減少了加工制造所產(chǎn)生的廢棄物。合理應(yīng)用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，可以優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)制造環(huán)節(jié)，使加工制造設(shè)備更為適應(yīng)原材料，減少生產(chǎn)加工過(guò)程中材料損失，有效降低工作人員勞動(dòng)強(qiáng)度，有利于控制資源成本。

1.2 提高生產(chǎn)效率

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)將機(jī)械設(shè)計(jì)與自動(dòng)控制技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，可以提升機(jī)械產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和智能化水平，也可以提高機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量。機(jī)械產(chǎn)品中配套自動(dòng)控制系統(tǒng)，可以根據(jù)工藝要求來(lái)設(shè)計(jì)控制程序，不再采用人工操作按鈕方式進(jìn)行控制，生產(chǎn)效率也會(huì)得到相應(yīng)的提升，加工生產(chǎn)精度得以保證[1-3]。

1.3 改善機(jī)械使用情況

將機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械設(shè)備中，可改善機(jī)械設(shè)備性能，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備的自動(dòng)監(jiān)控與管理，提高企業(yè)的管理水平和生產(chǎn)效率。自動(dòng)化技術(shù)是以電子技術(shù)為基礎(chǔ)，可以在控制器編寫(xiě)程序，使機(jī)械設(shè)備按照指令要求進(jìn)行操作?？梢苑乐褂捎谌斯ふ`操作對(duì)機(jī)械設(shè)備造成的損傷，延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備使用壽命，降低機(jī)械設(shè)備制造成本，提升機(jī)械產(chǎn)品附加值。正確熟知機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，并對(duì)設(shè)備運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控，如果出現(xiàn)運(yùn)行異常可以及時(shí)發(fā)出警報(bào)信息，管理人員可以隨時(shí)了解機(jī)械設(shè)備運(yùn)行情況，防范安全隱患，保護(hù)人員生命及財(cái)產(chǎn)安全。

2 自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用

2.1 產(chǎn)品智能化設(shè)計(jì)制造

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)可以使機(jī)械設(shè)備向著智能化方向發(fā)展，機(jī)械設(shè)備會(huì)根據(jù)生產(chǎn)工藝需要自動(dòng)運(yùn)行，不需要太多的人工干預(yù)，以設(shè)定好的程序進(jìn)行操作，還會(huì)將運(yùn)行情況形成數(shù)據(jù)表格上傳給管理終端，有利于企業(yè)降低人工成本。配套數(shù)據(jù)分析軟件，可以對(duì)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集與處理，提高產(chǎn)品合格率，生產(chǎn)數(shù)據(jù)上傳給管理人員，也可以為企業(yè)制定發(fā)展策略提供數(shù)據(jù)支持。

2.2 虛擬化應(yīng)用

虛擬化在機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)中發(fā)揮著重要作用，將虛擬化與自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，可以提高機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)效果，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)存在的不足，對(duì)設(shè)計(jì)缺陷進(jìn)行修正。應(yīng)用虛擬化技術(shù)可以減少生產(chǎn)試制成本，對(duì)安排定量的生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行合理調(diào)整，有利于科學(xué)合理地安排生產(chǎn)進(jìn)度。虛擬化技術(shù)可以提高企業(yè)生產(chǎn)管理效率，進(jìn)一步節(jié)約生產(chǎn)時(shí)間，避免了實(shí)際生產(chǎn)中出現(xiàn)的若干問(wèn)題。一些企業(yè)生產(chǎn)裝配車(chē)間安裝了傳感裝置，對(duì)生產(chǎn)線上的產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，將監(jiān)測(cè)結(jié)果傳輸給智能控制平臺(tái)，平臺(tái)會(huì)將數(shù)據(jù)信息進(jìn)行存儲(chǔ)并做出相應(yīng)處理，可以提高產(chǎn)品合格率，確保產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到設(shè)計(jì)及生產(chǎn)要求。

2.3 數(shù)控系統(tǒng)

機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品中的數(shù)控系統(tǒng)發(fā)揮著重要作用，數(shù)控技術(shù)將自動(dòng)化技術(shù)、電子技術(shù)等結(jié)合起來(lái)，使機(jī)械產(chǎn)品具備更高的性能。數(shù)控會(huì)使機(jī)械加工更為高效，通過(guò)軟件、硬件結(jié)合，利用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械機(jī)構(gòu)，系統(tǒng)會(huì)變得更為平穩(wěn)，運(yùn)行噪聲也得到顯著降低，避免機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生振動(dòng)，進(jìn)一步提升機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)精度和可靠性，準(zhǔn)確控制進(jìn)給速度，實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，起始點(diǎn)參數(shù)可以由用戶自行設(shè)定，操作起來(lái)更為人性化。

2.4 集成化應(yīng)用

為了使電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、測(cè)控技術(shù)等得到充分應(yīng)用，需將多種技術(shù)進(jìn)行集成，以控制工程理論和信息技術(shù)作為指導(dǎo)，建立起更為靈活實(shí)用的生產(chǎn)管理系統(tǒng)和信息管理系統(tǒng)，通過(guò)組織化生產(chǎn)來(lái)提高效率，對(duì)存在的問(wèn)題進(jìn)行過(guò)程修復(fù)。借助數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，可以將機(jī)械加工產(chǎn)生的諸多要素形成有機(jī)整體，使機(jī)械產(chǎn)品制造更為靈活。集成系統(tǒng)可以進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品訂貨、個(gè)性化設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、組織管理和銷(xiāo)售的全過(guò)程控制，集成系統(tǒng)也可以進(jìn)行信息化處理和自動(dòng)化控制，達(dá)到?jīng)Q策自動(dòng)化。

3 新時(shí)期我國(guó)機(jī)械制造自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)

3.1 機(jī)械制造數(shù)字化

隨著數(shù)字技術(shù)、信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，全球企業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)管理模式已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化。機(jī)械制造商可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)發(fā)布產(chǎn)品信息，也可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)渠道來(lái)開(kāi)拓市場(chǎng)，為企業(yè)發(fā)展提供了更為廣闊的空間。數(shù)字制造已經(jīng)成為新的發(fā)展趨勢(shì)，機(jī)械自動(dòng)化應(yīng)該充分利用好數(shù)字化發(fā)展平臺(tái)，采用先進(jìn)技術(shù)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)和生產(chǎn)模擬，借助更為先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行測(cè)試，確保機(jī)械產(chǎn)品具備更高的性能，滿足市場(chǎng)的多種需求。

3.2 機(jī)械制造全球化

近年來(lái)，全球貿(mào)易與合作已經(jīng)成為主題，更多的國(guó)內(nèi)企業(yè)進(jìn)入到國(guó)際市場(chǎng)，每個(gè)企業(yè)都有各自的技術(shù)優(yōu)勢(shì)與資源優(yōu)勢(shì)，高端的機(jī)械產(chǎn)品需要更多的企業(yè)參與進(jìn)來(lái)，這就促進(jìn)了機(jī)械制造的全球化。在大飛機(jī)、光刻機(jī)等領(lǐng)域，需要多個(gè)國(guó)家來(lái)共同努力才能完成產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造，原來(lái)的生產(chǎn)加工模式已經(jīng)不能滿足當(dāng)前高端制造的需要，這就要求企業(yè)轉(zhuǎn)變管理理念，積極投入到國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中去，通過(guò)不斷引入和學(xué)習(xí)先進(jìn)技術(shù)，留住高端技術(shù)型人才，才能使機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)不落后于他人，在國(guó)際市場(chǎng)中取得更多的份額，提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力[4-5]。

3.3 機(jī)械制造虛擬化

人工智能、信息技術(shù)等都可以歸為虛擬技術(shù)范疇，通過(guò)模擬現(xiàn)實(shí)來(lái)接近真實(shí)的工作條件，對(duì)生產(chǎn)中可能存的問(wèn)題進(jìn)行預(yù)測(cè)。加強(qiáng)對(duì)虛擬技術(shù)的研究，可以提前分析生產(chǎn)階段存在的問(wèn)題，制定出切實(shí)有效的解決辦法，最大程度地排除潛在故障，達(dá)到較高的生產(chǎn)效率，產(chǎn)品質(zhì)量也可以得到改善。當(dāng)前，虛擬技術(shù)還存在著諸多不足，需要從多個(gè)方面進(jìn)行改善，應(yīng)該加強(qiáng)技術(shù)攻關(guān)，注重理論知識(shí)的研究，提高工程技術(shù)應(yīng)用能力，提高技術(shù)人員的整體素質(zhì)，減少人為因素對(duì)機(jī)械加工制造的干擾，從而糾正虛擬技術(shù)應(yīng)用中的不足。

4 結(jié)語(yǔ)

機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)該順應(yīng)新時(shí)期科學(xué)技術(shù)發(fā)展的要求，加強(qiáng)機(jī)械制造與自動(dòng)化技術(shù)的融合，注重高端產(chǎn)品的研發(fā)，可以進(jìn)一步提升機(jī)械自動(dòng)化水平，為社會(huì)提供高品質(zhì)的機(jī)械加工產(chǎn)品。當(dāng)前，自主創(chuàng)新已經(jīng)成為新的發(fā)展主題，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，加強(qiáng)與其他工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的合作，不斷開(kāi)拓國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)，提高機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)效率與品質(zhì)，推動(dòng)民族制造業(yè)的快速發(fā)展。