机械设计制造及自动化技术应用及发展趋势探讨

机械设计制造及自动化技术应用及发展趋势探讨

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摘要:今年来,随着经济的发展与科技水平的不断提升,机械的生产制造也逐步走向自动化、高效化的生产轨道。机械自动化在一定程度上减轻了劳动力的投入,而且在机械设计制造中应用自动化技术大大提升了企业的生产效益,必须要加大投资和研究力度,进一步完善机械设计制造及其自动化,使其朝着更加智能和高效的方面发展,促进机械生产的发展。本文在此从机械设计制造及自动化技术的应用意义出发,对机械设计制造及自动化技术的具体应用及发展趋势做了一定的探讨。

关键词:机械设计制造;自动化技术;发展趋势

一、机械设计制造及自动化技术概述

现代机械设计是将微电子、机械、控制、信息等技术在系统工程的基础上有机地结合到一起,借此来实现机械系统最优化的目标。鉴于机械设计是为系统服务的,故此从系统的角度上看,可将现代机械设计看作是一个三维系统,这里的三维主要是指逻辑维、时间维以及方法维。逻辑维具体是指解决相关问题的逻辑程序或步骤,即分析、综合、评价、决策,这是解决现代机械设计中相关问题最为合理的四个步骤;时间维则是反映时间顺序的设计过程,大致可分为四个阶段,即产品规划、方案确定、技术以及加工设计;方法维指的是机械设计过程中所采用的各种思维方式和设计方法。

而机械设计制造及其自动化是将微电子技术、计算机技术、机械技术、信息技术、电力技术和软件编程等众多技术融为一体,以系统功能目标为指导,以优化组织结构为生产目标,在高质多能、低能耗、高可靠性的原则之上,最大限度的实现既定的功能价值,达到整个系统最优化的最终效果。

当前我国机械制造及其自动化技术的亮点在于智能化与自动化,这是其区别于传统机械设计的最大不同。很多人将机械自动化单纯地理解为多种先进技术的简单叠加,但事实并不是如此。机械自动化是将所有的先进技术与理论经验有机结合在一起的、体现其整体统一性的智能化技术。其最基本的特征可概括为:机械自动化的设计制造是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感检测技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织结构目标,在多功能、高质量、高可靠性,低能耗的意义上实现特定功能价值并使整个系统最优化的系统工程技术。随着科技时代的到来,机械制造及其自动化技术由于其效率高、精度高、升级快等特点,已经逐渐登上历史的舞台,被机械行业所重视,日益成为了机械制造主要技术的重要组成部分。

二、机械设计制造自动化技术应用的重要意义

首先,机械设计制造自动化技术具有非常强大的发展前景,有着广阔的发展前进空间,在系统的功能性和运行的可靠性等方面,与传统的技术相比优势明显。同时机械设计制造自动化技术还全面的颠覆了传统电子产品的发展地位和发展的趋势,运用各种先进的技术手段,可以使得所有的设备和机械系统可以精准的、可靠的运行和操作,增强了实践操作的稳定性,实现了更加强大和快捷的功能。另外,机械设计制造自动化技术在自动控制能力和信息的处理能力等两个方面也有着非常明显的优势与特征,可以充分的实现自动化和智能化的监测控制,节省了大量的人力资源,同时工作效率的改进也非常的明显,在确保了机械系统运行质量的基础之上,增强了工作的效益。

通过机械设计制造自动化技术的应用,还可以当故障来临之时通过系统自身的诊断、监测控制、故障的处理分析和自动保护等,及时的、高效的、科学合理的对事故进行处理,确保处理的质量和效果,这样为系统运行可靠性和安全性的增强提供了坚实的保障。最后,机械设计制造自动化技术还可以提供更加方便和快捷的操作形式,提供更加广阔的操作适用范围和操作的便捷性,为全面节能资源提供了基础。在今后,机械设计制造自动化技术将全面的迈向崭新的发展时期,相关的技术也将得到全面改进,进而使得自动化技术发挥出更加显著的优势。

三、机械设计制造及自动化技术的应用

1、采用高科技设计

机械设计制造及自动化的发展离不开现代科学技术的支持,首先,就机械设计制造及自动化本身来说,它需要很多加工设备的支持,加工设备可以对原有的东西进行打磨等多种步骤,改变这件东西原有的形态。其次,机械设计制造及自动化技术需要能量转换机械的支持,比如内燃机、电动机等。这些能量转换机械设施可以将大设备的能量进行转换,以满足不同领域的生产需求。再次,机械设计制造及自动化技术,在设备之间需要建立数据传输系统,所以需要各个设备之间信息处理机械的支持。最后,机械设计制造及自动化的发展需要其他功能机械的配合。不同机械的用途以及它们所处的领域都各不相同,未来机械设计制造及自动化技术还需要科研人员的不断创新,设计出更多不同用途的机械,不断丰富机械自动化的理论与实践内容,为人们的生产生活提供更大的便利。

2、使机械设计制造及其自动化与计算机技术相结合

机械设计制造及其自动化在进行产品设计时,多是在图纸上进行设计。当样品通过检测之后才会进行批量生产。而这一过程需要花费大量的时间来进行,因此会出现浪费时间、资金的情况。而且随着社会对机械设计制造及其自动化的需求越来越大,这种方法越来越无法满足社会的需求,而且也不利于企业的发展。为了使企业不在激烈的市场竞争中被淘汰,就必须充分利用计算机等相关技术,来完善现有技术,提高产品的生产效率。在与计算机技术相结合时,可以利用计算机技术对设计出的虚拟产品进行虚拟实验,虚拟产品达到要求后再进行批量生产。这样就大大减少了实验的时间,节省了资金,同时减少了人力、物理的浪费。从而提高了产品的生产效率,为企业带来了效益。

3、不断拓宽自动化技术的应用领域

由于当前自动化技术的应用领域不够广泛,严重阻碍了自动化技术在机械制造中作用的发挥,因此,必须拓宽自动化技术的应用领域。首先,现代数控可以采用带高分辨率的绝对监测系统,对机床的动静态特征进行有效地改善,从而实现机械制造业的高效率、高速度和高精确度的关键性指标。其次,通过采用模块化设计,以满足不同客户的不同需求,同时,在不同的生产流程中,利用群控系统使物流、信息流进行自动调整动态。再次,可以利用科学计算可视化对数据进行高效处理,让信息通过包括文字、语言、图形、图像以及动画在内的多种形式表现出来,拓宽自动化的应用领域,降低机械产品的设计成本。最后,进行智能制造技术的开发,通过知识工程、计算机软件制造系统和机器人技术,对技术工人的技能和专家知识进行建模,保证机器人在正常情况下进行小批量生产。这种智能制造技术能够对机械生产进行有效分析、判断、推理、构思以及决策,因而可以大大节省体力和脑力劳动,实现智能化生产。

4、推进研发适合其他行业的自动化新技艺

利用新手段、新方法和新理念融入到机械制造行业中来,可以有效的实现更新旧的工艺技术,而且对于技术人才的培养也具有极为重要的意义。机械设计自动化水平的提高,更多的依赖于科学文化知识,所以在这个行业中对于知识水平具有较高的要求,对工人的管理才能和知识储备要求较高,更注重于全能人才的培养,只有这样才能更好的确保机械自动化目标的实现。

四、机械设计自动化的未来发展趋势

未来机械设计自动化将朝着更为智能化控制的方向发展。也就是说,自动化技术的进一步发展和升级将部分或完全脱离人力的干扰,而是完整借助计算机、机械仪表、控制系统来开展机械设计、制造等工作。智能化控制可以进一步提升机械设计的效率和效能,同时大大节省人力的开支。未来机械设计自动化的流程将会更加简练和便捷,其工作效率会进一步提高。自动化技术的本质就是帮助工人拜托束缚,利用自动运行的机器完成既定的工作,解放被工作“捆绑”的人。未来,借助高尖端智能化技术、计算机技术和微电子技术等新型技术,机械设计的自动化也必然可以更加“自由”,设计的流程和步骤会根据有利于解放生产力和生产过程。

五、结语

综上,随着机械技术的不断发展和完善,现代的机械自动化较之传统的机械设计制造,更具有高效率、节能节约材料、多功能化等特点,朝着智能化、模块化、人性化、网络化方面发展,更能满足人们和生产生活的需求,从而带来良好的社会和经济效益。

参考文献

[1]王利东.解析机械设计制造及其自动化的技术核心[J].企业导报,2015,15:77+118.

[2]郑孟雄.浅论我国机械自动化技术的发展[J].中国科技博览,2012,(10):51-51.

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