王立昊

0? 引言

跟國際上很多發(fā)達國家相比，我國在工業(yè)化發(fā)展上起步較晚，因而屬于后發(fā)工業(yè)化國家，為了更好的追趕發(fā)達國家的工業(yè)化發(fā)展水平，我國投入大量資金資源發(fā)展機械制造業(yè)，并取得了一定的成果。不過跟目前一些國際上發(fā)達國家相比，我國在機械設(shè)計制造方面欠缺的并非是資金資源的投入，而主要在于技術(shù)應(yīng)用方面較為落后，為更好地提升我國的機械制造水平，改進我國制造業(yè)在技術(shù)應(yīng)用方面的能力，本文擬以機械設(shè)計制造中的自動化技術(shù)應(yīng)用為切入點，就其應(yīng)用價值與意義展開研究，以下本文就從具體方面，對這一課題展開詳細解析。

1? 自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用意義與現(xiàn)狀

自動化技術(shù)屬于現(xiàn)代工業(yè)控制領(lǐng)域應(yīng)用十分普遍的一項專業(yè)化技術(shù)，因為機械加工制造工作在很多環(huán)節(jié)上存在一些簡單重復(fù)的內(nèi)容，如果把所有工作都交給工作人員去做，一方面會導(dǎo)致人力的大量占用，同時因為人工控制受到人注意力水平、集中程度、觀察力和精力狀況的影響，無法做到完全的無誤差精密控制，因而很難保障人才機械控制過程中出錯，導(dǎo)致工作延誤甚至事故發(fā)生，因而自動化控制技術(shù)應(yīng)運而生，其最初的設(shè)計主要對機械的作業(yè)方式和動力原理進行規(guī)劃，從而實現(xiàn)機械在某些簡單重復(fù)工序上自動運行而無需人工監(jiān)控，而隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，尤其在計算機技術(shù)、傳感技術(shù)、數(shù)控技術(shù)產(chǎn)生后，通過現(xiàn)代化的數(shù)字控制系統(tǒng)，可以實現(xiàn)很多機械加工制造環(huán)節(jié)的自動化控制，這可以極大擺脫機械加工制造工作中對人工的依賴，并且使得作業(yè)過程更加精確，控制工作更嚴密規(guī)范化，同時可以擺脫人工控制精確度不足，無法實現(xiàn)長期連續(xù)作業(yè)的弊端。而能夠極大提升機械加工制造工作的效率和質(zhì)量。不過因為自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用，需要大量的高新科技手段作為支持才能實現(xiàn)，而我國的很多機械加工制造企業(yè)目前在內(nèi)部的科技化升級上尚無法達到對很多先進科技手段的全面引入，因而很多工作依然要依靠人工控制來完成，而整體上自動化水平跟西方發(fā)達國家相比，還存在不小的差距。但是隨著科技的發(fā)展，工業(yè)制造領(lǐng)域進行自動化、科技化升級是時代發(fā)展不可阻擋的趨勢，在這一潮流中，任何企業(yè)都不可能無視潮流的發(fā)展，而長期沿用傳統(tǒng)工藝基礎(chǔ)上讓自身始終保持生命力，企業(yè)只有積極順應(yīng)這一趨勢，努力學(xué)習(xí)和引入先進的自動化技術(shù)，對企業(yè)的機械設(shè)計制造工序進行優(yōu)化升級，才能緊跟技術(shù)升級與時代發(fā)展潮流，提升企業(yè)的工作效率和生產(chǎn)力水平。[1]圖1為自動化技術(shù)在機械制造企業(yè)中的運用實景圖。

2? 自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 優(yōu)化資源配置? 通過使用自動化技術(shù)，可以讓企業(yè)在機械設(shè)計制造工作中更好地以系統(tǒng)化平臺實現(xiàn)對各個環(huán)節(jié)的整體監(jiān)控，從而避免物料在一些環(huán)節(jié)中的閑置和沉淀，讓各類資源通過平臺化的控制系統(tǒng)得到更好的配置，從而優(yōu)化企業(yè)的資源配置，減少浪費和資源的不當(dāng)占用，降低企業(yè)的生產(chǎn)成本，提升企業(yè)生產(chǎn)加工活動的綜合投入產(chǎn)出比。這對于企業(yè)改進生產(chǎn)管理水平，提升生產(chǎn)效率，獲取更多更大效益產(chǎn)出都具有顯著的積極意義。

2.2 降低生產(chǎn)失誤率? 通過引入自動化技術(shù)，能夠讓企業(yè)在機械生產(chǎn)的作業(yè)過程中，把以往依賴于人工手動控制的一些環(huán)節(jié)交給系統(tǒng)進行自動化控制，因為自動化控制屬于依托于程序自動實現(xiàn)的控制，因而不會出現(xiàn)人工控制過程中的操作失誤，避免工作人員因精力、體力、注意力等原因造成的失誤，只要使用了自動化技術(shù)，其就可以自然地實現(xiàn)對控制環(huán)節(jié)的精密控制，如果技術(shù)應(yīng)用上不存在錯誤，整個供需的運行中可以達到較高的規(guī)范化、精密化控制水平，因而可以大大降低以往依靠人工控制的失誤率，提升生產(chǎn)作業(yè)的安全性和嚴密性。[2]

2.3 提升生產(chǎn)質(zhì)量? 自動化技術(shù)相對于人工控制，其還有一個突出的優(yōu)點就是只要能源供應(yīng)連續(xù)不間斷，其可以實現(xiàn)連續(xù)不間斷的高強度作業(yè)，其無需受到人工作業(yè)過程中工作人員精力與體力體能的限制，而能夠適應(yīng)高強度、連續(xù)性、惡劣環(huán)境中的長時間作業(yè)，這可以有效打破以往機械加工制造以來人工情況下很多工作環(huán)節(jié)的工作時間與強度限制，而讓企業(yè)的加工制造工序得到優(yōu)化，提升加工質(zhì)量和生產(chǎn)強度，生產(chǎn)活動的連續(xù)性水平，從而極大提升生產(chǎn)質(zhì)量。另外，在機械加工制造的工作流程中，對于一些具有健康威脅與安全威脅的作業(yè)環(huán)節(jié)，依靠機械自動化技術(shù)能夠避免人工作業(yè)需要面臨的安全隱患與健康威脅，可以極大降低企業(yè)在勞動保護與生產(chǎn)安全控制上的難度，使得企業(yè)把更多精力和資源投入到生產(chǎn)活動中，從而降低生產(chǎn)成本，提升生產(chǎn)質(zhì)量，改善企業(yè)的效益水平。

3? 機械設(shè)計制造中自動化技術(shù)的應(yīng)用價值

3.1 數(shù)控化? 因為現(xiàn)代計算機技術(shù)在企業(yè)生產(chǎn)活動中的廣泛應(yīng)用，使得很多企業(yè)都在內(nèi)部生產(chǎn)管理上引入了數(shù)字控制系統(tǒng)作為生產(chǎn)管理的系統(tǒng)化控制手段。相對于傳統(tǒng)的人工控制和以往主要依賴于工藝優(yōu)化的自動化技術(shù)，數(shù)字控制技術(shù)可以達到較高的精密化、智能化水平，采用數(shù)控技術(shù)，可以讓機械制造的各項工藝標準細化到更為微觀的控制水平，從而達到對很多工序的精密控制。同時相對于以往工藝優(yōu)化性質(zhì)的自動化技術(shù)，采用數(shù)控自動化技術(shù)能夠讓數(shù)控系統(tǒng)自主識別和判斷不同的工作狀況，并采取相應(yīng)的程序去實現(xiàn)針對性控制，這在一定程度上模擬了人腦的判斷能力，從而能夠極大提高自動化技術(shù)的應(yīng)用范圍，使得很多機械制造環(huán)節(jié)都可以應(yīng)用數(shù)控技術(shù)進行工藝改良和精密控制。

3.2 集成化? 由于現(xiàn)代自動化控制技術(shù)的實現(xiàn)很多建立在計算機信息化控制系統(tǒng)的支持基礎(chǔ)上，因而控制技術(shù)跟其他系統(tǒng)技術(shù)或功能的集成化程度更高了。由于企業(yè)的信息管理平臺在生產(chǎn)管理上能夠使用各項傳感技術(shù)，對生產(chǎn)領(lǐng)域的各類信息進行實時地采集與分析，因而企業(yè)的自動化控制能夠跟企業(yè)的生產(chǎn)管理、成本管理系統(tǒng)進行更好的集成，同時因為企業(yè)的管理平臺能夠通過系統(tǒng)進行各項生產(chǎn)信息的實時采集，因而自動化控制系統(tǒng)還能夠跟企業(yè)的質(zhì)量監(jiān)督與生產(chǎn)安全管理工作，成本控制工作進行集成，通過把自動化技術(shù)跟其他管理工作進行集成，能夠有效提升企業(yè)的機械制造質(zhì)量管理能力，提升企業(yè)在生產(chǎn)管理工作開展實施上的系統(tǒng)化水平，從而提升管理效率，節(jié)約生產(chǎn)成本，使得企業(yè)的機械制造的質(zhì)量和生產(chǎn)力水平獲得極大的改進提高。

3.3 智能化? 隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，采用計算機技術(shù)模擬人腦而開發(fā)出的人工智能系統(tǒng)越來越先進，很多高水平的人工智能技術(shù)不僅可以模擬人腦的計算能力、分析能力、思考判斷能力，還能具有人機交互功能和觀察識別功能。這就為自動化技術(shù)應(yīng)用與機械設(shè)計制造提供了極大便利，通過引入自動化技術(shù)，可以讓機械制造的很多工序進行改進優(yōu)化，以自動化系統(tǒng)取代人工控制，而實現(xiàn)精密化、智能化的作業(yè)管理。以往因為自動化技術(shù)無法模擬人工控制的很多判斷和分析能力，因而在機械加工制造過程中，對于一些復(fù)雜的作業(yè)環(huán)節(jié)依然要依靠人工完成，而隨著人工智能技術(shù)的出現(xiàn)，必須要依靠人工進行控制的環(huán)節(jié)越來越少，機械控制的智能化使得其在很多作業(yè)工序上取代人工實現(xiàn)完全的自動化控制成為可能。而相對于依靠工作人員的作業(yè)控制，以自動化技術(shù)實現(xiàn)的智能控制在控制水平，控制強度，控制質(zhì)量上不亞于人工作業(yè)的水平。同時其還可以避免工作人員受到注意力水平、精力體力限制和影響而導(dǎo)致的人工失誤，從而在控制上達到更高的精密性。

3.4 虛擬化? 對于機械制造工作而言，很多工序中出現(xiàn)的錯誤和設(shè)計缺陷，要對其進行有效的發(fā)現(xiàn)通常需要錯誤或事故，功能性問題出現(xiàn)后才能實現(xiàn)，而任何錯誤或事故都會為企業(yè)帶來損失，企業(yè)在機械設(shè)計的方案形成階段，并無法通過思考和分析來弄清是否存在設(shè)計缺陷，是否會因為設(shè)計中不合理的環(huán)節(jié)而在后續(xù)使用過程中出現(xiàn)錯誤，這就導(dǎo)致企業(yè)的工藝優(yōu)化需要耗費巨大代價，不僅作業(yè)過程中出現(xiàn)的錯誤或事故會為企業(yè)帶來損失，同時工藝優(yōu)化設(shè)計到系統(tǒng)調(diào)整問題，還會導(dǎo)致前期的很多工作和資源投入白白浪費掉。而虛擬化技術(shù)的出現(xiàn)，極大解決了企業(yè)在機械設(shè)計上的這一問題，通過運用計算機信息技術(shù)，能夠模擬機械設(shè)計的方案運行情況（如圖2），通過對系統(tǒng)輸入各項參數(shù)和運行環(huán)境，能夠讓系統(tǒng)自動模擬機械設(shè)計方案的運行實施情況，設(shè)計人員能夠觀察計算機虛擬的運行情況，而了解到設(shè)計方案存在哪些缺陷，具有哪些漏洞和不足，從而在無需進行實務(wù)運行的前提下，實現(xiàn)對方案的優(yōu)化改良。[3]

3.5 柔性自動化? 從過去的機械設(shè)計行業(yè)發(fā)展情況來看，存在一個突出的問題，主要體現(xiàn)為業(yè)務(wù)要求方面缺乏應(yīng)變能力，這主要是因為技術(shù)層面的支持沒有及時跟進，如自動化技術(shù)、智能化技術(shù)等，因此，整個機械設(shè)計行業(yè)要想實現(xiàn)更好的發(fā)展，一定要積極改變。在現(xiàn)階段的時代形勢下，機械制造企業(yè)應(yīng)當(dāng)立足市場，結(jié)合市場的實際需求，結(jié)合用戶的實際要求做好調(diào)研，與時俱進，努力學(xué)習(xí)先進的科學(xué)技術(shù)，在技術(shù)層面不斷創(chuàng)新，適時調(diào)整創(chuàng)新機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，對組織內(nèi)部的程序科學(xué)調(diào)整，使得機械產(chǎn)品具備更高的品質(zhì)。依靠成熟的技術(shù)，提升機械產(chǎn)品的市場競爭力。關(guān)于柔性自動化技術(shù)，即在保障柔性的前提下，優(yōu)化人機界面的技術(shù)。柔性自動化技術(shù)一方面注重自動化水平的程度，同時注重健全的信息化管理系統(tǒng)的構(gòu)建，在機械制造領(lǐng)域最大限度發(fā)揮計算機的有效作用。在應(yīng)用自動化技術(shù)之外，還需注重使得一些工序中有人工的介入。明晰柔性機械自動化技術(shù)具有的積極作用，可以提升機械產(chǎn)品的市場環(huán)境適應(yīng)能力。

4? 結(jié)束語

綜上，在機械設(shè)計制造領(lǐng)域進行自動化技術(shù)的應(yīng)用，是不可阻擋的時代發(fā)展潮流，企業(yè)只有積極順應(yīng)這一潮流，努力掌握和應(yīng)用先進的自動化技術(shù)，對傳統(tǒng)工藝進行改良升級，才能在競爭激烈的市場環(huán)境中更好的謀求生存和發(fā)展，提升自身的生產(chǎn)能力與機械制造水平。受筆者能力所限，本文在這一課題上的研究是概括性的，還存在很多不足，不過希望能拋磚引玉，通過對其中一些要點問題的解析，為我國機械制造行業(yè)更好的進行自動化技術(shù)應(yīng)用提供支持。

參考文獻：

[1]蔡志容.智能制造時代機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)研究[J].內(nèi)燃機與配件，2019（22）：195-196.

[2]薛鵬程.機械設(shè)計制造及其自動化的特點與優(yōu)勢[J].南方農(nóng)機，2019，50（21）：119.

[3]潘峰，肖乙科.新形勢下自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用研討[J].湖北農(nóng)機化，2019（19）：68.

摘要：由于現(xiàn)代社會生產(chǎn)力水平不斷提高，在機械制造領(lǐng)域，自動化技術(shù)也得到了越來越廣泛的應(yīng)用，本文從機械設(shè)計制造領(lǐng)域的現(xiàn)實情況入手，探討了自動化技術(shù)的應(yīng)用情況，并就其應(yīng)用價值進行了分析研究，希望能通過本文的研究，為自動化技術(shù)在機械制造領(lǐng)域的推廣應(yīng)用提供支持與幫助。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計制造;自動化技術(shù);應(yīng)用價值