黃小路 李輝

【摘 ?要】為了加強(qiáng)自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中的運(yùn)用，促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的發(fā)展，筆者主要通過(guò)闡明目前本國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用概況，研究了本國(guó)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的具體應(yīng)用和實(shí)踐，并闡明了本國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)及制造的自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械制造與設(shè)計(jì);自動(dòng)化;應(yīng)用研究

引言

機(jī)械設(shè)計(jì)和制造是我國(guó)科技和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要行業(yè)，這一行業(yè)的發(fā)展能有效地促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。隨著智能時(shí)代的來(lái)臨以及機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)和制作中的運(yùn)用也越來(lái)越普遍。機(jī)械制造業(yè)的工作內(nèi)容是生產(chǎn)各類機(jī)器設(shè)備，而機(jī)器設(shè)備是工廠生產(chǎn)的基礎(chǔ)，近年來(lái)，自動(dòng)化工廠和自動(dòng)化產(chǎn)業(yè)鏈越來(lái)越常見，而機(jī)械設(shè)備制造的自動(dòng)化早已變成了一種趨勢(shì)，做好其中自動(dòng)化技術(shù)的研究以及運(yùn)用是提高工廠生產(chǎn)效率，減少部分工廠資源浪費(fèi)的重要方法。

一、我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)與制作的自動(dòng)化概況

機(jī)械制作與設(shè)計(jì)自動(dòng)化指的是把信息科技和智能技術(shù)結(jié)合在一起的技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)、制作之中。隨著智能時(shí)代的來(lái)臨，自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)和制作中的應(yīng)用已經(jīng)變成了這一行業(yè)發(fā)展的重要趨向，這項(xiàng)技術(shù)主要應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)和制作的自動(dòng)化，以此來(lái)代替工人的體力勞動(dòng)，進(jìn)一步提升企業(yè)生產(chǎn)力，提高產(chǎn)品產(chǎn)出效率以及質(zhì)量，縮短產(chǎn)品產(chǎn)出周期，加強(qiáng)企業(yè)的成本控制，減少成本浪費(fèi)，促成整個(gè)工廠的自動(dòng)化發(fā)展，在節(jié)約環(huán)保的同時(shí)，促進(jìn)我國(guó)科技與經(jīng)濟(jì)的同步發(fā)展。但目前我們國(guó)家的這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用并不成熟，一方面，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的集成促進(jìn)了我們國(guó)家機(jī)械制作業(yè)自動(dòng)化發(fā)展;但另一方面，我們國(guó)家的自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用依舊處于入門階段，與大部分發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在著差距。

二、自動(dòng)化在機(jī)械設(shè)計(jì)和制作中的實(shí)際運(yùn)用

自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中的應(yīng)用是機(jī)械自動(dòng)化的根本動(dòng)力，是生產(chǎn)自動(dòng)化的關(guān)鍵性因素。目前我國(guó)的自動(dòng)化技術(shù)的運(yùn)用方向有信息系統(tǒng)、供應(yīng)運(yùn)輸及裝配系統(tǒng)、加工系統(tǒng)的自動(dòng)化。信息系統(tǒng)和供應(yīng)運(yùn)輸裝配系統(tǒng)的自動(dòng)化能夠優(yōu)化工藝、提取和處理圖紙信息，確保產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及工藝設(shè)備的效率和質(zhì)量，從而進(jìn)一步縮短產(chǎn)品產(chǎn)出的時(shí)間;加工系統(tǒng)的自動(dòng)化可以實(shí)現(xiàn)高精度加工和生產(chǎn)，進(jìn)一步提升產(chǎn)品質(zhì)量。

（一）信息系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用

信息系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)主要有兩種，分別是CAPP技術(shù)和CIMS技術(shù)。CAPP技術(shù)主要是用于規(guī)范機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量，優(yōu)化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)工藝，它是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造的重要聯(lián)結(jié)，能夠用于輸入產(chǎn)品設(shè)計(jì)信息、選取產(chǎn)品工藝的具體路線等方面，還能夠?qū)r(shí)以及成本進(jìn)行估算、輸出工藝文件等。而在具體制造的過(guò)程中，這項(xiàng)技術(shù)提高了編制工藝文件的效率和質(zhì)量，大幅度縮短了生產(chǎn)周期，優(yōu)化了工藝規(guī)程的精準(zhǔn)程度。而CIMS技術(shù)是計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，這項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)系統(tǒng)的集成化，提升機(jī)械制作自動(dòng)化的技術(shù)水平。隨著這項(xiàng)技術(shù)的深入研究以及應(yīng)用，它省去了CAD、CAM需要指導(dǎo)完成圖紙信息提取的步驟，節(jié)約了時(shí)間和成本，提升了設(shè)備設(shè)計(jì)和制造的質(zhì)量。

（二）運(yùn)輸供應(yīng)、安裝配置系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用

在整個(gè)機(jī)械制作自動(dòng)化的過(guò)程之中，運(yùn)輸供應(yīng)以及裝配系統(tǒng)的作用不可小覷。運(yùn)輸系統(tǒng)起到運(yùn)輸原材料、半成品、成品的作用，人工處理起來(lái)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，因此這一系統(tǒng)的自動(dòng)化主要涉及到產(chǎn)品原料以及成品的配送。裝配的自動(dòng)化指的是利用自動(dòng)化技術(shù)，按照相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)以及要求完成成品的組合裝配，自動(dòng)化的裝配系統(tǒng)在一定程度上使裝配技術(shù)更加精準(zhǔn)，更好地確保了產(chǎn)物的質(zhì)量，提升了生產(chǎn)效率。

（三）加工系統(tǒng)的自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用

加工系統(tǒng)的自動(dòng)化又分為檢測(cè)系統(tǒng)的自動(dòng)化以及虛擬技術(shù)的運(yùn)用。隨著科技不斷的發(fā)展，有部分功能以及材料質(zhì)量的數(shù)據(jù)過(guò)于精細(xì)化，檢測(cè)起來(lái)更加困難，不適宜人工檢測(cè)，自動(dòng)化的檢測(cè)系統(tǒng)就應(yīng)運(yùn)而生。這樣的檢測(cè)可以實(shí)現(xiàn)高精度材料以及設(shè)備的檢測(cè)，這是人工工作無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。另外，就是虛擬技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用，這項(xiàng)技術(shù)的運(yùn)用能夠促成對(duì)產(chǎn)品的全方位模擬，結(jié)合仿真技和其他技術(shù)可以促成機(jī)械制作過(guò)程的實(shí)際操作模擬，能快地發(fā)現(xiàn)制造過(guò)程中存在的大部分問(wèn)題，還可以進(jìn)一步節(jié)約制造成本，提高產(chǎn)品品質(zhì)，提升產(chǎn)品制造效率。

三、我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)與制作的自動(dòng)化發(fā)展趨向

隨著科技的進(jìn)步以及智能時(shí)代的來(lái)臨，我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造正朝著越發(fā)先進(jìn)智能的方位發(fā)展。一方面，網(wǎng)絡(luò)信息數(shù)字化的時(shí)代背景下，機(jī)械設(shè)計(jì)和制造業(yè)會(huì)越來(lái)越朝著數(shù)字化的方向發(fā)展，呈現(xiàn)出數(shù)字化特點(diǎn);另一方面，機(jī)械設(shè)計(jì)和制作必然會(huì)朝著集成化方向發(fā)展，這是企業(yè)出產(chǎn)和發(fā)展的重要模式;最后，智能技術(shù)對(duì)人類社會(huì)的影響越來(lái)越大，智能化也是我們國(guó)家機(jī)械設(shè)計(jì)與制作發(fā)展的重要趨勢(shì)之一。

（一）機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的數(shù)字化發(fā)展

數(shù)字化是機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化中的重要發(fā)展趨向，也是機(jī)械制作自動(dòng)化的重要發(fā)展趨向。機(jī)械設(shè)計(jì)和制作的數(shù)字化是設(shè)計(jì)技術(shù)、機(jī)械制作技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等融合的結(jié)果。在數(shù)字化時(shí)代，設(shè)計(jì)機(jī)械圖紙、制造機(jī)械設(shè)備的信息都是以數(shù)字的形式表述出來(lái)的，機(jī)械的參數(shù)信息都是以數(shù)字化的形式表現(xiàn)出來(lái)的。并且，對(duì)于大多數(shù)企業(yè)而言，不論是機(jī)械制造中的技術(shù)還是設(shè)計(jì)的圖紙、技術(shù)等信息都是通過(guò)數(shù)字化信息傳播的。數(shù)字化的發(fā)展不僅更有利于信息的處理，還更有利于信息的傳播和應(yīng)用，在數(shù)字信息化的時(shí)代，采用數(shù)字化技術(shù)以及數(shù)字化管理模式對(duì)企業(yè)的發(fā)展有著極強(qiáng)的促進(jìn)作用，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)以及制造信息的快速共享，從而促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)和制作技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，提升機(jī)械設(shè)計(jì)以及制造的質(zhì)量和效益，在保護(hù)環(huán)境的同時(shí)，促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

（二）機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的集成化發(fā)展

機(jī)械設(shè)計(jì)與制作的集成化也是機(jī)械設(shè)計(jì)與制作自動(dòng)化的重要發(fā)展趨勢(shì)。一方面，集成制造技術(shù)早就已經(jīng)成為新時(shí)期機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的根本發(fā)展方向，它對(duì)促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)模式的改革和發(fā)展有著重要的作用。它以計(jì)算機(jī)的應(yīng)用為根本，整合并使各個(gè)設(shè)計(jì)和制作板塊成為一個(gè)不可分割的整體，從而實(shí)現(xiàn)不同自動(dòng)化板塊之間的集成運(yùn)行，更好地提升企業(yè)管理工作的科學(xué)性和效率，促使企業(yè)形成一套完整地管理系統(tǒng)和生產(chǎn)系統(tǒng)，提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。而隨著機(jī)械設(shè)計(jì)和制作集成程度的提高，相關(guān)技術(shù)的運(yùn)用必然會(huì)更普遍，全國(guó)機(jī)械制造與設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展也會(huì)呈現(xiàn)出一種新的勢(shì)態(tài)。

（三）機(jī)械設(shè)計(jì)與制作的智能化發(fā)展

機(jī)械設(shè)計(jì)與制作的智能化發(fā)展也是其自動(dòng)化發(fā)展的重要步驟。在設(shè)計(jì)和制造的時(shí)候，各類智能設(shè)備的應(yīng)用可更好地實(shí)現(xiàn)機(jī)械制作的精度和準(zhǔn)度，例如智能檢測(cè)系統(tǒng)就能完成許多高精度的、人類無(wú)法完成的檢測(cè)工作，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)人機(jī)的互動(dòng)，更好地找出和解決產(chǎn)品生產(chǎn)中的重要問(wèn)題并進(jìn)一步解決問(wèn)題。在這一基礎(chǔ)上，機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的具體思維也將發(fā)生極大的變化，更加具有智能化思維，而智能化也成為機(jī)械設(shè)計(jì)以及制作自動(dòng)化不可避免的重要趨向。

總的來(lái)說(shuō)，機(jī)械設(shè)計(jì)與制作的自動(dòng)化在未來(lái)將會(huì)朝著更加智能、數(shù)字化以及集成運(yùn)行的方向發(fā)展。養(yǎng)成機(jī)械設(shè)計(jì)和制作的數(shù)字化思維、增強(qiáng)計(jì)算機(jī)的集成運(yùn)用、加強(qiáng)智能技術(shù)的運(yùn)用，是實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)和制作的數(shù)字和信息化進(jìn)程、機(jī)械設(shè)計(jì)與制作的集成管理和運(yùn)行、實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)和制作智能化的重要途徑。

四、結(jié)束語(yǔ)

在機(jī)械設(shè)計(jì)以及制作中運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù)具有極為重要的意義，它不僅是時(shí)代進(jìn)步以及機(jī)械制行業(yè)發(fā)展的重要趨勢(shì)，更是進(jìn)一步提升機(jī)械設(shè)備質(zhì)量、機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)效率、縮短生產(chǎn)周期的重要方法，它有利于提高企業(yè)生產(chǎn)效率、節(jié)約成本、防止資源浪費(fèi)，在提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)我們國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展。另外，自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)和制作中的實(shí)際運(yùn)用，有利于加快我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化進(jìn)程，是本國(guó)經(jīng)濟(jì)和科技實(shí)力的重要體現(xiàn)，也是提升本國(guó)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力、國(guó)際地位的重要方法。

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（作者單位：焦作科瑞森重裝股份有限公司）