自动化技术在机械设计及制造领域的应用 肖作端

发表时间:2021/6/29   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:肖作端 吴友强
[导读] 摘要:随着科学技术的发展,我国的自动化技术有了很大进展,自动化技术因其具有的先进性,在机械设计及制造领域得到广泛应用,并创造了巨大的价值,对其进一步研究和优化显然有着重要意义。
        莱芜环球汽车零部件有限公司  山东省济南市  271100
        摘要:随着科学技术的发展,我国的自动化技术有了很大进展,自动化技术因其具有的先进性,在机械设计及制造领域得到广泛应用,并创造了巨大的价值,对其进一步研究和优化显然有着重要意义。基于此,本文以汽车制造行业为例,从多个角度详细探讨了自动化领域如何在机械设计制造中得以有效应用,并对其未来发展进行了展望。
        关键词:自动化;机械设计;机械制造
        引言
        自动化技术属于新型技术,是在诸多先进技术的基础之上创新而来的,能够极大的提升机械生产效率和质量。和传统手工设计与制造模式相比较而言,自动化技术具备更高的安全性、高效性。当前我国机械设计与制造能力尚处于落后状态,无法很好的满足发展需求,因此将自动化技术应用于机械设计与制造领域成为发展的必然趋势。
        1自动化概述
        自动化技术,属于一门综合性技术手段,它和计算机技术、电子学、自动控制技术等学科之间均有关联。随着社会技术手段不断发展,自动化技术实际应用范围也在不断的拓展,它所带来的社会效益性也在不断的增加。现以机械设计制造领域为代表,将自动化技术应用其中,在借助互联网及计算机技术的基础上,对机械设计和制造流程进行科学的管理,其优势归纳为:①自动化技术的运用,能够借助程序运作、电力供应等方式,提升机械生产效率,并减少了人工操作环节,将不必要的生产周期排除掉,从而使人工成本降低,生产效率提高。②自动化技术的运用,能够将原有的大规模损耗性生产,转变为计量化材料加工,从而适应了绿色化、可持续性的发展趋向。③自动化技术的运用,能够将多样化生产因素很好的串联在一起,实现生产成本的综合控制,增加生产企业的经济效益。随着社会生产技术方式的不断调节,技术人员需要综合把握自动化技术优势,从多个角度进行技术操作方式的调控与优化。
        2制造工艺现状
        机械的制造工艺水平是机械产品品质的根本保证,从目前来看,虽然自动化技术已经在我国绝大多数机械制造企业当中得以普及,但各企业之间的普及程度却参差不齐,一部分企业的自动化技术应用尚处于初级阶段,在精细化和智能化上的发展还较为欠缺,相较于国内外的一些先进企业而言,还有着明显的差距。除此之外,这些企业在激光加工、复合加工和纳米加工等方向也往往存在诸多不足之处,对于这些方面的技术仍需要进一步提升,在未来的相关研究中,这些也将成为重要的研究方向。
        3自动化技术在机械设计与制造中的具体应用探讨
        3.1自动化技术的集成化应用
        将自动化技术应用于机械设计与制造中,能够实现对复杂化、高精度机械产品的设计与生产加工,通过协调各个制造系统,促使彼此之间相互协调配合进行生产,极大的优化了机械设计制造流程。在机械设计制造生产流程综合化管理中,计算机集成制造系统发挥着至关重要的作用,通过集成原本处于分散状态的自动化系统,构建完整的生产系统,密切机械设计、机械制造以及机械管理等多个环节的联系,并对市场调研、产品开发和设计、产品加工和销售等各项数据展开收集、整合、分析、利用,有助于统一化管理机械生产的信息流和物料流。举个例子来说,在机械生产制造期间,按照NC代码将毛坯件加工成为合格的零部件,然后对多个零部件进行装配,最终得到机械设备,在这一过程中,会涉及到非常多的内容,流程非常复杂,然而利用计算机集成制造系统,采集生产制造现场自动化设备的数据信息,如:物料储运、产品加工、质量检测等,并对所采集到的海量物料流、信息流进行融合交汇上传到管理部门,然后按照机械设计制造任务实施集中化、动态化管控。利用计算机集成控制系统对各个自动化控制系统进行整合,协调、高效完成各项工作任务。

以机械式立体停车设备车盘边梁设计与制造为例,通过应用集成化系统,借助自动化平板机、数控冲床、激光切割机以及计算机控制程序,构建自动化生产线,对各个生产设备操作时间进行预先设定,合理调整材料进料速度,原本生产操作至少需要8人,而现在仅需2人,生产效率得到了大幅度的提升,生产流程得到了极大的创新,机械设计与制造自动化水平及集成化程度进一步提升。
        3.2数控化实践操作
        数控化操作,是指利用计算机程序指令,将机械制造等系列操作活动,运用指令程序进行替代。数控化操作方式的运用,能够减少工作中不必要的重复,增进机械制造工作实施效率的方法。自动化技术在机械设计制造领域中运用时,数控化操作环节所进行的操作,主要是利用数控化完成机械生产方面的管理与掌控,以适应机械设计与制造工作的具体方法:①数控化技术的实施,是依据规整化流程进行操作,按照每一部指令要求标准化生产。因此,企业在数控化复杂零件处理时,数控化能够保障了项目生产的精准性。②按照数控操作流程控制需求,数控程序需在一个周期循环结束后,才会返回到原点重新进行。其过程避免了机械加工工作中的额外性做工次数。③依据机械前期设计模型,自动化技术按部就班的进行元件生产,每一步骤的生产环节均与上一部分保持密切衔接,减少了不必要的工作步骤。
        3.3柔性化模式在自动化技术中的应用
        在机械制造的企业中一般有半自动、全自动、柔性等类型的生产线,在这些类型的生产线中柔性生产是最受欢迎的一种。因为柔性自动化技术比较灵活,在技术革新飞速的时代背景下显得特别重要,以我国目前大型企业的生产设备上看,基本已经全面建立了柔性生产体系,实现了人机界面等多方面的系统操作优化,提升了计算机管理的实际效益。在柔性化模式中可以实现普通行业和自动化设备在同一个系统中,机械制造对外界环境变化的适应能力得到了提升,自动化程度提高了。
        3.4智能化制造技术
        智能化技术的运用推动了我国机械设计制造领域的飞速发展。智能化的机械制造能提升设备的自动化分析和判断能力,让工人从烦琐的重复性机械劳动中解放出来,减少了人力资源的成本和占有率,提高了机械设计制造的工作效率。工作人员可以采用高端的仪器设备和分析处理软件对生产全过程进行把控,有效提升机械设计制造的最终应用价值和效果,发挥出智能化的现代优势。特别是在当前智能化技术迅猛发展的背景下,智能化在机械设计制造中的运用越来越广泛。当前,我国机械设计制造自动化技术虽然发挥了应有的价值,但依然存在一定的漏洞需要弥补。研究人员要继续发挥智能化的技术优势,挖掘智能化科技的潜能,对人工智能系统进行进一步研究,从现有的机械制造工作中总结出符合实际的智能化运用途径,提高智能化技术的实际应用价值,从而降低人工操作可能带来的判断失误等风险。
        结语
        总的来看,自动化领域在机械设计及制造领域中发挥着举足轻重的作用,对于推动相关领域的发展有着重要的现实意义。为此,相关的企事业单位工作人员都应当对此给于足够的重视,及时关注行业内的最新前沿动态,对现有的技术不断优化创新,实现自身行业的更好发展。
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