林偉龍

寧德時代新能源科技股份有限公司, 福建寧德，352100

0 引言

機(jī)械制造業(yè)對我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著十分重要的作用。隨著現(xiàn)實社會對機(jī)械制造的需求不斷增加，機(jī)械制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)也在不斷增大?，F(xiàn)代機(jī)械設(shè)計制造過程中，進(jìn)一步提升機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量及生產(chǎn)效率已經(jīng)成為一種必然任務(wù)及要求，而自動化技術(shù)的應(yīng)用可使這一目的得以較好實現(xiàn)。因此，在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計制造過程中，設(shè)計制造工作人員必須要對自動化技術(shù)加強重視，充分認(rèn)識其所具備的價值及作用，并且要在各個方面及相關(guān)環(huán)節(jié)進(jìn)行有效應(yīng)用，從而使機(jī)械設(shè)計制造質(zhì)量及效率得以提升，使機(jī)械制造業(yè)得以進(jìn)一步發(fā)展。

1 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化概念闡述以及應(yīng)用現(xiàn)狀

1.1 相關(guān)概念闡述

機(jī)械設(shè)計制造自動化是指隨著時代的進(jìn)步，機(jī)械設(shè)計制造逐漸擺脫傳統(tǒng)人力、物力大量消耗，逐漸開始朝著自動化方向發(fā)展的一系列過程。機(jī)械設(shè)計制造自動化生產(chǎn)出來的產(chǎn)品不僅質(zhì)量大大提升，生產(chǎn)效率與耗能也進(jìn)一步趨向理想化。因此，其顯著提升了生產(chǎn)的安全性、環(huán)保性與快捷性[1]。

1.2 自動化技術(shù)與機(jī)械設(shè)計制造的關(guān)系

自動化機(jī)械設(shè)計制造的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)過了很長的一段時間，并且在實際的工業(yè)生產(chǎn)中實現(xiàn)了生產(chǎn)效率的提升與人力物力的減少。通過高度集中化的自動化技術(shù)應(yīng)用不僅可以使機(jī)械設(shè)計制造的人力資源成本大大降低，還能在自動化技術(shù)的支撐下盡可能地使機(jī)械設(shè)計制造的失誤率大大降低。具體而言，自動化技術(shù)與機(jī)械設(shè)計制造兩者的關(guān)系是互為支撐、互為促進(jìn)的。即自動化技術(shù)可以為機(jī)械設(shè)計制造帶來效率與成本等多個方面的優(yōu)化與改變，機(jī)械設(shè)計制造也能為自動化技術(shù)提供更加廣闊的應(yīng)用平臺。兩者互為推動力充分實現(xiàn)了機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)自動化的長遠(yuǎn)創(chuàng)新發(fā)展[2]。

1.3 自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造中的應(yīng)用現(xiàn)狀

機(jī)械設(shè)計制造領(lǐng)域在21世紀(jì)以后已經(jīng)基本實現(xiàn)了生產(chǎn)技術(shù)的革新與生產(chǎn)規(guī)模的調(diào)整。而隨著人類社會的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的機(jī)械制造生產(chǎn)模式與設(shè)備流程已經(jīng)逐漸無法滿足生產(chǎn)需求，并在社會上逐漸喪失了競爭地位。在這樣的形勢下，將自動化技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)中已經(jīng)成為大勢所趨。我國工業(yè)諸多領(lǐng)域也已經(jīng)實現(xiàn)了自動化生產(chǎn)。盡管初具成效，但是自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)中應(yīng)用的過程中也遇到了諸多的問題。這些問題的存在嚴(yán)重限制了自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)的應(yīng)用。因此，自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造過程中的應(yīng)用現(xiàn)狀仍然不容樂觀。

2 自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造中的運用優(yōu)勢

2.1 提高機(jī)械設(shè)計制造效率，節(jié)約機(jī)械設(shè)計制造成本

將自動化技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計制造業(yè)中不僅可以顯著提升機(jī)械設(shè)計制造的效率，還能進(jìn)一步節(jié)約機(jī)械設(shè)計制造的生產(chǎn)成本。首先，從提升機(jī)械設(shè)計制造的效率這一角度看，自動化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢十分明顯。機(jī)械企業(yè)可以通過自動化技術(shù)充分提高機(jī)械制造效率，從而在激烈的市場競爭中獲得更高的經(jīng)濟(jì)效益。其次，從節(jié)約機(jī)械設(shè)計制造成本的角度看，機(jī)械設(shè)計制造企業(yè)通過引入自動化技術(shù)后就不需要專門聘請工作人員參與，不僅可以節(jié)省勞務(wù)費用，還可以推動企業(yè)機(jī)械設(shè)計制造的長遠(yuǎn)發(fā)展，為其持續(xù)發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。另外，機(jī)械企業(yè)在運用自動化技術(shù)的過程中還可以顯著減少對自然資源的浪費，提高材料利用效率。從這個角度看，自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造中的應(yīng)用也是十分具有優(yōu)勢的[3]。

2.2 更好地監(jiān)控及改善機(jī)械使用情況

在機(jī)械產(chǎn)品實際使用過程中，通過自動化技術(shù)的應(yīng)用，可實現(xiàn)實時監(jiān)控機(jī)械在運行過程中各種相關(guān)數(shù)據(jù)，并且能夠與監(jiān)控數(shù)據(jù)相結(jié)合，從而實現(xiàn)有效分析及整合，最終可較好維護(hù)機(jī)械運行。另外，通過對監(jiān)控數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，還能夠清楚了解機(jī)械生產(chǎn)過程中存在的一些相關(guān)問題。對于自動化技術(shù)而言，其能夠使數(shù)字化比對得以實現(xiàn)，從而可使工作人員更加明確地判斷存在的相關(guān)問題，進(jìn)而可對機(jī)械進(jìn)行輔助維護(hù)。

2.3 提高機(jī)械設(shè)計制造的質(zhì)量，推動機(jī)械設(shè)計制造業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展

機(jī)械設(shè)計制造企業(yè)引入自動化技術(shù)可以顯著提高機(jī)械設(shè)計制造的質(zhì)量，使機(jī)械企業(yè)的加工精度顯著提升。結(jié)合計算機(jī)設(shè)備與圖紙可以進(jìn)一步提高機(jī)械設(shè)計制造的質(zhì)量。另外，自動化技術(shù)作為互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物可以有效推動機(jī)械設(shè)計制造業(yè)的發(fā)展。在擺脫傳統(tǒng)手工業(yè)重復(fù)性操作的同時更加適應(yīng)企業(yè)批量生產(chǎn)，因此成為我國各行業(yè)發(fā)展與提高自身競爭力的主要方向。

3 自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造中的具體運用

3.1 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用

自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造過程中的應(yīng)用十分普遍。其中數(shù)控技術(shù)起著十分重要的作用。在機(jī)械設(shè)計制造過程中數(shù)控技術(shù)是通過代碼與數(shù)字來實現(xiàn)對機(jī)械制造設(shè)備控制作用的。這一技術(shù)的應(yīng)用不僅充分體現(xiàn)了自動化技術(shù)的特點，也充分提高了機(jī)械設(shè)備制造的效率。通過精準(zhǔn)的數(shù)控機(jī)床操控不僅可以節(jié)省大量人力物力，還能通過零件加工水平的提升而避免人為操作的失誤率較高的問題[4]。

3.2 柔性制造技術(shù)的應(yīng)用

柔性制造技術(shù)是以數(shù)據(jù)技術(shù)為基礎(chǔ)的自動化技術(shù)。在機(jī)械設(shè)計制造過程中應(yīng)用柔性制造技術(shù)不僅可以顯著提升機(jī)械制造的應(yīng)變能力，而且還能解決機(jī)械制造種類較少的局限性問題。應(yīng)用柔性制造技術(shù)可以在保證機(jī)械制造安全的基礎(chǔ)上豐富機(jī)械制造種類，進(jìn)而提升機(jī)制企業(yè)的整體競爭力[5-8]。值得注意的是，在應(yīng)用柔性制造技術(shù)的過程中，要以機(jī)械企業(yè)的實際情況以及影響因素作為參考依據(jù)，不斷調(diào)整柔性制造技術(shù)的應(yīng)用方案，使其滿足企業(yè)發(fā)展的需求，提高企業(yè)的生存效率。

3.3 集成化技術(shù)的應(yīng)用

集成化技術(shù)在企業(yè)機(jī)械設(shè)計制造中有著十分重要的運用。以機(jī)械設(shè)計制作工作與信息技術(shù)相結(jié)合并對融合過程中各個環(huán)節(jié)的制造因素進(jìn)行統(tǒng)一生產(chǎn)、加工的集成化技術(shù)，不僅可以顯著提升企業(yè)機(jī)械制造的水平，還能使機(jī)械企業(yè)各個部分都能發(fā)揮應(yīng)有的作用，提升企業(yè)整體集成化程度。隨著社會的不斷發(fā)展，企業(yè)管理活動與集成化技術(shù)的融合水平也在不斷提高。但是目前國內(nèi)的集成化技術(shù)水平還是無法與發(fā)達(dá)國家相比。因此，不斷完善自身發(fā)展水平，提高集成化水平才能將其更有效地應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計制造的多個領(lǐng)域。

3.4 精細(xì)化技術(shù)的應(yīng)用

作為自動化技術(shù)的重要分支之一，精細(xì)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造中的應(yīng)用不僅可以保證機(jī)械生產(chǎn)的合理性，還能有效提高機(jī)械生產(chǎn)的智能化水平[9]。加強機(jī)械制造行業(yè)人員對精細(xì)化技術(shù)原理以及使用方式的研究不僅可以使機(jī)械設(shè)計制造的整個工作更加高效，還能通過精細(xì)化技術(shù)與系統(tǒng)工程理論的結(jié)合進(jìn)一步推動機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)的發(fā)展。例如自動檢測補償加工技術(shù)作為精細(xì)化技術(shù)的一種應(yīng)用，不僅可以使機(jī)械設(shè)計制造的加工精度得到保證，還能將加工對象參數(shù)的變化及時地反饋到中央計算機(jī)中，滿足市場對產(chǎn)品質(zhì)量的要求。另一方面，自動檢測補償加工技術(shù)彌補了傳統(tǒng)機(jī)械加工人為誤差對加工精度的影響，通過安裝的傳感器信息來有效判斷產(chǎn)品質(zhì)量的合格性，一旦遇到不合格的產(chǎn)品可以及時地進(jìn)行補償加工，使其滿足質(zhì)量要求。在這個過程中，自動檢測補償加工技術(shù)還能查明次品形成的原因，通過經(jīng)驗總結(jié)可以在下次類似情況發(fā)生時及時地給設(shè)計人員提醒，從而進(jìn)一步保障機(jī)械設(shè)計制造工作的精準(zhǔn)度。

3.5 人工智能技術(shù)的應(yīng)用

人工智能技術(shù)作為自動化技術(shù)中的一種，以其較廣的使用范圍以及智能性質(zhì)在機(jī)械設(shè)計制造領(lǐng)域發(fā)揮著十分重要的作用[10-12]。人工智能技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)的各個環(huán)節(jié)都能發(fā)揮十分重要的作用。該技術(shù)的運用不僅可以在短時間內(nèi)彌補原有工作的不足并且針對性地實施應(yīng)急對策，還能通過智能分析極大地提高機(jī)械制造的效率。

3.6 虛擬化技術(shù)的應(yīng)用

目前現(xiàn)有的機(jī)械設(shè)計制造通過相關(guān)技術(shù)人員的不斷改進(jìn)也融入了虛擬化技術(shù)。通過不斷地優(yōu)化流程以及驗證操作可行性，不僅使機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)獲得了較大的技術(shù)支持，同時也有效降低了成本使用。將虛擬化技術(shù)引入機(jī)械設(shè)計制造領(lǐng)域不僅可以構(gòu)建仿真系統(tǒng)與模型，還能以其為基礎(chǔ)進(jìn)行仿真問題試驗，從而在問題發(fā)生時能夠設(shè)計相關(guān)的虛擬問題，不斷進(jìn)行模擬，進(jìn)而在確定參數(shù)后及時解決現(xiàn)實中真正發(fā)生的問題。因此，將虛擬化技術(shù)引入機(jī)械設(shè)計制造領(lǐng)域不僅可以有效降低制造企業(yè)面臨的風(fēng)險，還能對其成本進(jìn)行合理的控制，提高制造企業(yè)在市場上的核心競爭力。

3.7 自動涂膠技術(shù)的應(yīng)用

對于機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)來說，自動涂膠技術(shù)的應(yīng)用也是十分廣泛的。應(yīng)用自動涂膠技術(shù)不僅可以大效率地提升機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)涂膠工作的效率，節(jié)省很多的人力與物力。此外，自動涂膠技術(shù)還提高了機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)的智能化發(fā)展程度，因此受到了越來越多機(jī)械企業(yè)的青睞。

3.8 自動鎖螺栓技術(shù)的應(yīng)用

自動鎖螺栓技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造業(yè)的應(yīng)用大大節(jié)省了機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)的人力與物力，提高了機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)工作的工作效率。值得注意的是，在應(yīng)用自動鎖螺栓技術(shù)時要注意細(xì)節(jié)問題的處理。一旦處理不當(dāng)，就會影響自動鎖螺栓技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造中的應(yīng)用效果。

3.9 自動組裝技術(shù)的應(yīng)用

自動組裝技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造業(yè)中的應(yīng)用同樣可以高效提升機(jī)械制造業(yè)的制造效率，并且與此基礎(chǔ)上還可以大大降低人工組裝的失誤率與錯誤率，提升機(jī)械自動組裝的精準(zhǔn)度。

4 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的未來發(fā)展趨勢

從目前的情況看，機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的未來發(fā)展趨勢主要包括操作精準(zhǔn)化、流程簡潔化、網(wǎng)絡(luò)發(fā)展化、高精尖化、綠色化發(fā)展幾個方向。

4.1 操作精準(zhǔn)化，流程簡潔化

自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造中的應(yīng)用的未來發(fā)展逐漸趨向操作精準(zhǔn)化、流程簡潔化的方向進(jìn)行。機(jī)械設(shè)計制造在實際工作中會更多地考慮人的行為與思維習(xí)慣，因此在不斷促進(jìn)企業(yè)各項活動有序進(jìn)行的同時也會更加人性化與智能化。例如數(shù)字信息技術(shù)就可以輕松地實現(xiàn)機(jī)械工序轉(zhuǎn)化為聲音、圖像進(jìn)而形成數(shù)字信息，實現(xiàn)數(shù)字化的發(fā)展。與以往機(jī)械設(shè)計制造相比，不僅產(chǎn)品質(zhì)量顯著提升，操作也會更加精準(zhǔn)，流程也會更加便捷。

4.2 網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，高精尖化

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械設(shè)計制造在借助發(fā)達(dá)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行產(chǎn)品制造的過程中不僅可以更加高效地進(jìn)行材料選擇與市場開發(fā)，還能通過信息的不斷交流與互動逐漸提升管理水平。因此，網(wǎng)絡(luò)發(fā)展化自然也成了自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造領(lǐng)域運用的趨勢之一。另一方面，高精尖的發(fā)展趨勢也是顯而易見的。將自動化技術(shù)融入機(jī)械設(shè)計制造領(lǐng)域不僅可以推動機(jī)械制造的高精度控制體系的完善，還能使高精尖機(jī)械制造的精細(xì)化水平顯著提升。智能系統(tǒng)通過自動化制造技術(shù)也可以輕松完成機(jī)械制造的高精度控制，實現(xiàn)原有技術(shù)的深化與發(fā)展。

4.3 綠色化發(fā)展，減少資源浪費與環(huán)境污染

機(jī)械設(shè)計制造技術(shù)自動化的未來發(fā)展趨向不僅要實現(xiàn)材料與能源消耗的進(jìn)一步降低，還要大力拓展綠色無污染制造技術(shù)。通過大量自動化無污染制造技術(shù)的使用不僅可以有效推動機(jī)械設(shè)計制造工作的精細(xì)化管理，還能通過流程的優(yōu)化以及材料、電力損耗的不斷降低真正緩解或者解決環(huán)境污染以及資源浪費的問題。

5 結(jié)語

綜上所述，自動化技術(shù)在我國機(jī)械設(shè)備制造領(lǐng)域有著十分廣泛的應(yīng)用。其應(yīng)用不僅使我國的機(jī)械設(shè)計逐漸擺脫了傳統(tǒng)的模式，也使我國的機(jī)械制造逐漸實現(xiàn)了創(chuàng)新技術(shù)的融合，并不斷朝著自動化控制的方向發(fā)展。從本文的分析結(jié)果來看，自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造中的具體運用主要體現(xiàn)在數(shù)控技術(shù)、柔性制造技術(shù)、集成化技術(shù)、精細(xì)化技術(shù)、人工智能技術(shù)、虛擬化技術(shù)、自動涂膠技術(shù)等幾個方面。而機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的未來發(fā)展趨勢主要包括操作精準(zhǔn)化、流程簡潔化、網(wǎng)絡(luò)發(fā)展化、高精尖化、綠色化發(fā)展幾個方向。