宋錦濤

中國航空工業(yè)集團公司西安航空計算技術(shù)研究所 陜西西安 710068

科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展使得機械生產(chǎn)領(lǐng)域具有了更多的發(fā)展機遇，也使得各種新型技術(shù)被投入運用到了機械生產(chǎn)當(dāng)中，其中就包括機械自動化技術(shù)。機械的自動化生產(chǎn)制造已經(jīng)成為了當(dāng)前社會和生產(chǎn)領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，而各個生產(chǎn)單位也應(yīng)當(dāng)緊跟這一趨勢，充分發(fā)揮機械自動化技術(shù)的優(yōu)勢作用。

1 機械設(shè)計制造及其自動化的概念

機械設(shè)計制造及其自動化是機械制造的基礎(chǔ)組成部分，屬于新時期的新興行業(yè)與學(xué)科，在我國國民經(jīng)濟結(jié)構(gòu)中占據(jù)較為重要的地位，為國民經(jīng)濟的發(fā)展奠定技術(shù)基礎(chǔ)，提供技術(shù)裝備，因此許多國家也將機械設(shè)計制造及其自動化的水平作為展示綜合實力的體現(xiàn)。一般來說，機械制造指的是對一些機械設(shè)備的生產(chǎn)制造過程，包括農(nóng)業(yè)機械、化工機械、儀表器具、動力機械和工廠所用機械設(shè)施、航空航天所需機械設(shè)備等，運用原材料按照既定的設(shè)計要求與功能要求制作為機械設(shè)施成品。而機械設(shè)計制造及其自動化則是在此機械制造基礎(chǔ)上進行了拓展和完善，其中包括機械制造與機械設(shè)計、機械自動化，指的是在機械制造之前對其進行相應(yīng)的設(shè)計工作，之后利用自動化技術(shù)開展機械制造工作，是對機械制造過程的優(yōu)化與改進[1]。并且，自動化技術(shù)應(yīng)用前提下，制造操作更加便捷、精準(zhǔn)和迅速，具有較好的優(yōu)勢作用。

2 自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的作用

2.1 降低資源成本

傳統(tǒng)的機械設(shè)計和制造技術(shù)很廣泛，在實際的制造工序中會浪費掉很多的一些制作材料，這樣會直接的增加機械制作的成本，不能很好的有助于企業(yè)的發(fā)展。那么推動機械設(shè)計制造的自動化技術(shù)的應(yīng)用，可以有效地提高機械設(shè)計制造工序的精細化，同時合理利用機械設(shè)計和制造工序中的廢棄物，削減生產(chǎn)成本，提高企業(yè)的經(jīng)濟利益。同時，合理使用自動化技術(shù)有助于改善機械設(shè)計和制造的所有環(huán)節(jié)，完善機械裝置的原材料適應(yīng)性，減少材料損失和廢棄物。所以應(yīng)用自動化技術(shù)可以有效減輕員工負(fù)擔(dān)，節(jié)省能源，節(jié)省人力資源和物質(zhì)資源[2]。

2.2 提高生產(chǎn)效率

在機械設(shè)計和制造中應(yīng)用自動化技術(shù)可以有效地改善機械設(shè)計和制造的智能水平，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量，還可以提高企業(yè)的核心競爭力，擴大市場份額，實現(xiàn)進一步的發(fā)展。在機械制造中應(yīng)用自動化技術(shù)是可以很快的提高整個的制造水平的，并且還可以促進企業(yè)生產(chǎn)的利益和產(chǎn)品的質(zhì)量，另外，合理使用自動化技術(shù)可以優(yōu)化和提高機械設(shè)計和制造的各個方面，彌補傳統(tǒng)的機械設(shè)計和制造的缺點，改善產(chǎn)品質(zhì)量，促進機械設(shè)計和制造業(yè)在更好的方向上的發(fā)展。

2.3 改善機械使用情況

合理利用機械設(shè)計制造中的自動化技術(shù)，可以有效改善機器的使用，還可以加強機械設(shè)備的監(jiān)控和管理，促進企業(yè)的迅速發(fā)展和提高生產(chǎn)效率。首先，自動化技術(shù)基于計算機技術(shù)，可以通過設(shè)置程序正確的控制機器裝置的操作。在某種程度上，可以避免機械的人工損傷，延長機械的使用年限，減少機械設(shè)計的制造成本，改善企業(yè)的經(jīng)濟利益。其次，合理應(yīng)用自動化技術(shù)可以加強機械設(shè)計和制造過程的監(jiān)督，可以在第一時間內(nèi)將出現(xiàn)的問題及時的改善。通過對監(jiān)控數(shù)據(jù)的詳細分析，可以有效的掌控機器的正常運轉(zhuǎn)和對相關(guān)設(shè)備的維護。

3 自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用原則

自動化技術(shù)手段具備智能化、模塊化以及虛擬化等優(yōu)勢，但在具體應(yīng)用中仍需遵循以下幾點原則：

（1）注重創(chuàng)新的全面性。機械設(shè)計制造以技術(shù)作為支撐，因此，為夯實機械設(shè)計制造基礎(chǔ)，需不斷從智能化、信息化以及自動化等方面進行創(chuàng)新，以保證生產(chǎn)效益最大化。

（2）注重匹配機械功能之需求。機械自動化設(shè)計制造以最大程度地發(fā)揮機械設(shè)備產(chǎn)品功能為核心，因此，需不斷優(yōu)化機械設(shè)備產(chǎn)品質(zhì)量與功能，加速產(chǎn)品生產(chǎn)效率，以確保其作用得到最大程度的發(fā)揮。

（3）注重操作的便捷性。機械設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在具體的操作過程中，極易出現(xiàn)人為因素所致誤差甚至事故，因此，實現(xiàn)機械設(shè)計制造自動化需要高度重視機械設(shè)計制造的可操作性，確保操作便捷[3]。

4 自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用

4.1 智能化技術(shù)的應(yīng)用

在當(dāng)前的機械設(shè)計制造行業(yè)中，智能化技術(shù)是應(yīng)用最為廣泛的自動化技術(shù)之一。具體而言，其應(yīng)用主要包括以下三個方面：

（1）生產(chǎn)管理環(huán)節(jié)中應(yīng)用，常以智能化機械制造管理軟件應(yīng)用為其主要表現(xiàn)。應(yīng)用多種智能化管理軟件管控產(chǎn)品質(zhì)量及整體生產(chǎn)質(zhì)量，全面反映機械制造生產(chǎn)問題并通過相應(yīng)智能化系統(tǒng)及時給出管理方案，切實提高企業(yè)生產(chǎn)管理水平。

（2）生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用，主要表現(xiàn)為智能生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)用。智能設(shè)備內(nèi)部所帶有的智能化系統(tǒng)可全面控制各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)，分析生產(chǎn)所需人力物力，在設(shè)備運行過程中通過自身檢測發(fā)現(xiàn)設(shè)備問題并做出預(yù)警與處理，實現(xiàn)生產(chǎn)線零人員參與，切實提高企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)效率。如在機械設(shè)計制造現(xiàn)場采用傳感器、數(shù)控機床、AGV智能物流設(shè)備以及工業(yè)機器人等智能生產(chǎn)設(shè)備，即可以借助設(shè)備本身所帶有的機械控制器完成設(shè)備生產(chǎn)制造控制及工廠內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)工作，實現(xiàn)機械設(shè)備的自動化控制與智能化制造。

（3）生產(chǎn)產(chǎn)品應(yīng)用。智能化技術(shù)的不斷發(fā)展直接推高了大眾對于智能化技術(shù)設(shè)備的應(yīng)用要求。在該形勢之下，企業(yè)通過將智能化系統(tǒng)應(yīng)用于產(chǎn)品，從而很好地滿足了用戶使用需求并有力推動了相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，智能手機與智能家居的應(yīng)用與普及即為一例[4]。

4.2 自動化技術(shù)在機械設(shè)計智能化制造中的應(yīng)用

現(xiàn)如今，自動化技術(shù)正在逐漸滲透到機械設(shè)計當(dāng)中，對這些技術(shù)進行整合和利用不僅能夠促進機械化的發(fā)展，同時還能夠有效提高機械設(shè)備的整體運行效率和質(zhì)量。應(yīng)用智能化技術(shù)主要是為了將相應(yīng)的思維能力傳輸?shù)綑C械設(shè)備中，使其具備特定的判斷能力，讓設(shè)備能夠執(zhí)行多樣化的操作，做到機械設(shè)備生產(chǎn)自動化。為了能夠充分顯現(xiàn)精神活動的主要特征，需要將其與現(xiàn)實生活結(jié)合在一起，并通過合理的方法來調(diào)整技術(shù)工具使其變得更加具體合理化，能夠按照相應(yīng)的指示來執(zhí)行各種任務(wù)。所以，自動化技術(shù)在機械設(shè)備制造過程中的應(yīng)用，還能夠有效減少機械工業(yè)和制造業(yè)方面人才資源短缺的情況。此外，自動化技術(shù)自身獨特的優(yōu)勢可以提高設(shè)計和生產(chǎn)過程中的機制效率，也能夠使機械設(shè)備在生產(chǎn)過程中提高生產(chǎn)效率，在開發(fā)并制造智能能源應(yīng)用程序過程中，自動化機械設(shè)備通常被認(rèn)作為人工智能系統(tǒng)。在實踐應(yīng)用方面，這一系統(tǒng)具有較為理性的科學(xué)應(yīng)用，能夠利用一些先進的高科技設(shè)備和相關(guān)軟件對機械制造的過程進行控制。在此作用下，不僅可以將自動化技術(shù)應(yīng)用的合理化充分發(fā)揮出來，同時還能夠保證最基本的自動化機械設(shè)備發(fā)展

4.3 機械自動化技術(shù)應(yīng)用于虛擬化應(yīng)用

虛擬化技術(shù)的應(yīng)用在機械行業(yè)方面得到了很好的評價，因此，虛擬化在機械的設(shè)計和制造中有著非常大的效果和作用。在生產(chǎn)中，虛擬化技術(shù)和自動化技術(shù)一相結(jié)合的話那么在機器對產(chǎn)品的設(shè)計效果上面就會達到非常明了的分析和洞察能力，可以及時的發(fā)現(xiàn)里面的不足，并且可以及時的加以修正。還有就是在不生產(chǎn)實際產(chǎn)品的時候，那么我們使用虛擬化技術(shù)就可以直接減少成本，促進生產(chǎn)計劃可以達到及時的調(diào)整和及時完成?？傊摂M化技術(shù)是可以在提升生產(chǎn)管理效率和節(jié)約生產(chǎn)時間方面有著非常大的作用的，通過使用虛擬化技術(shù)可以在實際的生產(chǎn)中避免很多的不合理的情況。例如，吉利汽車裝配車間，基本都是利用的感應(yīng)裝置的設(shè)計來對自動控制生產(chǎn)線的。它的主要設(shè)備以智能的控制器，傳感器和數(shù)字感應(yīng)為主的，這樣的話在在生產(chǎn)的時候可以及時的對出現(xiàn)的問題進行非常有效的監(jiān)測，然后可以把監(jiān)測的結(jié)果在第一時間傳遞給智能的控制平臺，最后這個制作平臺會把傳過來的問題報告進行詳細的分析后及是的做出處理的辦法。通過這種自動化的監(jiān)控系統(tǒng)，大大的提升了生產(chǎn)車間的效率，縮短了生產(chǎn)的時間。

4.4 自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造數(shù)控中的應(yīng)用

在機械制造過程中應(yīng)用自動化技術(shù)，如果缺少了數(shù)字的控制和影響，那么就無法順利應(yīng)用到實踐當(dāng)中。從實際應(yīng)用情況來看，數(shù)控實際上使機械制造過程中的重要組成部分，從這一點來看，數(shù)字控制技術(shù)就與傳統(tǒng)的手動控制技術(shù)大有不同。在實踐應(yīng)用過程中的數(shù)字控制技術(shù)主要能夠?qū)⒂嬎銠C技術(shù)、數(shù)字技術(shù)以及兼容技術(shù)充分發(fā)揮出來。這不僅能夠?qū)⒉煌夹g(shù)之間的優(yōu)勢進行協(xié)調(diào)，同時還能夠從整體上提高機械設(shè)備的運行效率。數(shù)控技術(shù)在機械制造中的具體應(yīng)用不僅可以帶來良好的結(jié)果，還能夠?qū)?shù)控技術(shù)作為未來機械制造的主要趨勢。從目前情況來看，芯片控制技術(shù)在當(dāng)前的應(yīng)用中最具有研究價值，尤其是機械自動化技術(shù)的具體應(yīng)用，能夠?qū)⑦@部分價值充分發(fā)揮出來。但是需要重點注意的是，即使數(shù)字控制技術(shù)具備一定的自動化特征，但是仍然需要人工的方法進行控制，進行這一過程的目的就是為了一旦出現(xiàn)了誤差和缺陷的情況，就可以利用數(shù)控技術(shù)在第一時間進行解決。

5 新形勢下我國機械制造自動化的新趨勢

5.1 機械制造技術(shù)全面數(shù)字化

由于通信技術(shù)和計算機應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展和數(shù)字制造的快速應(yīng)用，企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營管理分別受到了全球規(guī)模的變化。世界機械制造業(yè)的使用者開始利用網(wǎng)絡(luò)平臺公開信息，機械制造企業(yè)也利用網(wǎng)絡(luò)開拓和發(fā)展市場。在這樣的數(shù)字制造環(huán)境中，機械制造自動化技術(shù)在發(fā)展中利用這個平臺，在產(chǎn)品開發(fā)階段發(fā)現(xiàn)了虛擬的數(shù)字平臺，因此利用這個平臺對產(chǎn)品的生產(chǎn)和處理進行了模擬，并對所有內(nèi)容的過程進行了測試，從而來檢驗產(chǎn)品的性能和市場適應(yīng)性。

5.2 綠色環(huán)保發(fā)展趨勢

伴隨著技術(shù)發(fā)展，資源問題和環(huán)境問題也越來越突出，在許多生產(chǎn)過程中都存在資源浪費現(xiàn)象和資源污染現(xiàn)象，導(dǎo)致整個生態(tài)環(huán)境都面臨著十分險峻的困境，對人類的生存發(fā)展也產(chǎn)生了嚴(yán)重不良影響，因此在這樣一種發(fā)展背景下，社會對生產(chǎn)活動的開展提出了更高標(biāo)準(zhǔn)的綠色環(huán)保要求，強調(diào)生產(chǎn)工業(yè)中需重視對資源的節(jié)約和對環(huán)境的保護。機械設(shè)計制造及其自動化的未來發(fā)展也應(yīng)該堅持這一發(fā)展要求和發(fā)展原則，積極樹立綠色發(fā)展理念，倡導(dǎo)環(huán)保意識和環(huán)保行動，在機械設(shè)計、機械制造和自動化技術(shù)義應(yīng)用中充分考慮到環(huán)保性，如可以將所設(shè)計的機械產(chǎn)品中增加綠色環(huán)保技術(shù)，以最小資源消耗量滿足機械制造需求，并提高資源的二次重復(fù)利用率，對于生產(chǎn)中所產(chǎn)生的污染物進行規(guī)范處理，避免對周圍環(huán)境產(chǎn)生危害，從而達到綠色發(fā)展的環(huán)保目標(biāo)，推動社會的綠色發(fā)展[5]。

6 結(jié)語

總之在新形勢下，機械制造與自動化技術(shù)的相結(jié)合，不僅保證了生產(chǎn)中的高品質(zhì)，還可以提高整體機械制造技術(shù)，確保技術(shù)的高水平和低成本并促進產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。新時代對世界經(jīng)濟的發(fā)展有重大意義，只有靠先進的機械制造自動化技術(shù)的開發(fā)，國家才能積極發(fā)展經(jīng)濟，讓國家的生產(chǎn)效益在當(dāng)前的世界形勢下更加穩(wěn)固。人的生活和生產(chǎn)與機械設(shè)計產(chǎn)業(yè)是不可分割的，為了促進機械設(shè)計制造領(lǐng)域的實用化，應(yīng)該開發(fā)機械自動化技術(shù)促進中國的機械產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)現(xiàn)代化發(fā)展，推動中國的工業(yè)事業(yè)。