浅析机械设计制造及自动化的发展方向

浅析机械设计制造及自动化的发展方向

邢震

维克（天津）有限公司 天津301709

摘要：机械设计制造及其自动化是现代制造业的重要支柱，其发展程度直接影响着国家经济的工业化、现代化和信息化水平。近年来，我国机械设计制造及其自动化技术取得了显著的成就，但与国际先进水平相比，仍存在一定的差距。为了缩小这一差距，有必要深入研究机械设计制造及其自动化的发展方向，为我国机械制造业的振兴提供支持。

关键词：机械设计制造；自动化；发展方向

1 机械设计制造自动化的概述

机械自动化，就是机械与自动化技术的共同利用，其能够进一步改善行业发展水平，优化生产效率，提高生产产品的整体价值。基于现实发展可知，在这一技术利用中，必须遵循业务流程打造出完善的建设体系，改善市场发展水平，根据建设要求进行合理分析。在实际利用机械自动化技术的过程中，虽然能够提升自动生产效果，但是如果没有人工的支持，依然无法发挥出实际价值。因此，工作人员必须不断提高自身的战略水平，保证其能够发挥出更好的效果。机械自动化的出现可以有效优化传统生产方式，借助自身的优点受到了广泛关注，已经成为机械制造行业的重要组成部分。对于企业来讲，如果想获得更高的市场份额，就需要降低自身的能源消耗。而机械自动化中融入环保理念，对于企业来讲也非常重要。借助这一方式能够提升企业的竞争能力，降低成本支出，对于企业的长久发展来讲，具有非常重要的意义。

2 机械设计制造自动化具有的优势

2.1 改善机械使用情况

将自动化技术应用于机械产品的研制与制造中，对其进行监测与管理，能有效改善其运行状况，增加企业的经济效益。自动化技术是一种以计算机为基础，能够通过程序来实现对机器操作的有效控制。从某种意义上讲，它能防止人为损坏，延长设备寿命，减少机械制造费用，对企业的经济效益有很大的帮助。同时，通过对相关监控数据的精细分析，实现对设备的安全可靠运行的监控。

2.2 提升生产效率

在机械产品的生产与加工过程中，能够大幅度提升机械制造的智能化水平，进而提升产品的生产质量，增强企业的市场竞争力，逐渐扩大企业的生产能力，推动企业的良性发展。在机械制造过程中引入自动化技术，可以实现对机械设计和制造过程的最优控制，有效地解决了机械设计和制造中存在的问题，进而提升了产品的质量。另外，银行业还希望扩大3D打印机的使用范围。福特、宝马等公司工业制造商正与3D打印机制造商建立直接的技术伙伴关系。

2.3 更高的工作稳定性和可靠性

将自动化技术应用于机械设计和制造的过程中，一方面，可以用机器来替代手工，从而大大地降低了工程师在一线参与生产的次数。比如，一些需要人工操作的零件，可以用机器人手臂来代替，既提高了加工精度，又减少了人员伤亡的概率。另外，该系统还可以实时监测机器和生产装备的运行状况。在装置发生故障时，该自动化系统可以将故障信息传送给监控者，使其可以手动排除故障。另一方面，利用自动化技术，可以让科技人员更好地监督生产中的各个环节，防止机械产品在生产中因为人为原因而产生的差错，提高了生产的合格率，保证了企业生产出来的产品满足质量标准，不会在使用中留下安全隐患。

3 自动化技术在机械设计制造中的应用及发展

3.1 合理选择自动化生产设备

对于生产企业而言，当其所选择的自动化生产设备类型不同，会对其应用方向产生不同的影响，因此，实际应用之时，应该更为关注现有的机械制造需求，去配置规格、型号均有所差异的自动化生产设备。例如，在机械生产加工之时，要求一定要结合具体的加工特征，去配置自动化焊接设备、数控机床等不同方案。综合考量之下，机械设计制造的要求设定上，需要融合设计条件去开展更为合理的方案选择及规划重点。如在进行一些大型的机械制造项目中，技术人员还需要将产品结构特征、零部件规格以及尺寸等条件梳理清晰。对于部分小型零件的生产与加工处理技术人员应该主动融合其功能需求，建立起标准的小零件尺寸及结构指标及参数。当进行中型或是大型零件的加工处理时，则需要注重考量零件精度的处理，以此保障最终的成品不受客观因素的影响，而出现产品质量问题。此外，在考察自动化生产设备的成本时，还需考察设备加工质量，还需要选用更契合实际的自动化生产设备，借此更加全面地满足机械制造需求及条件。

3.2 工艺设计中虚拟仿真技术的应用

工序规划是机械生产过程中最重要的环节。一件物品的设计，将会直接关系到它的品质。对于生产工艺来说，其不仅要进行精细的模拟，还要在确保在零件大量生产时，不但要保证生产产品的质量，还要确保不浪费更多的资源，节省成本支出。虚拟制造是由信息技术与制造技术相结合而形成的，它的核心是基于计算机技术与自动化技术，其优点就是对错误进行预测和建立灵活的灵活制造系统。利用虚拟仿真技术对相关的制造流程进行审查，从而发现机械生产中的各类安全隐患，进而减少更大的失误，确保将损失降到最低。除此之外，那些达不到要求的部件，也要尽快更换。应该指出，FMS可以根据市场的需要及市场的产品的生产状况，来调节联机产品的生产种类。所以这种生产方法更适用于自动控制技术。各系统均可基于自动控制技术，实现快速切换。

3.3 电气及传动控制中的应用

自动化生产设备应用于机械制造中，电气控制以及传动控制属于制造工作中的主要方向，而自动化生产设备的投用，对于机械生产稳定性提升以及运转效率增长，均可发挥促进作用，对于机械设计制造的经济效益提升，也可起到显著的促进效用。自动化生产设备应用于电气传动机械制造中，自动化控制的重点主要集中在变压器以及电动机两者之上，以此促进整个机械生产加工过程的合理化能够进一步提升，促使机械制造工作结束后，能够真正获得与生产需求相配的机械动力，为后续的生产过程持续、高效展开起到促进作用。自动化生产设备应用于传动控制之中，想要提升动力控制工作的精准性要求，制造人员就必须要将自动换挡或是液压支架等方案应用于机械制造过程，并借助电子电力技术的支持，确保机械制造生产设备的各项控制能力随着制造工序及制造方案的优化也得以提升。例如，将自动化生产设备应用于电气传动工作中之后，最为显著的应用优势就是将生产期间的电能消耗量降至更低，且对于机械生产能力以及效率的提升带来保障作用，使得机械设计以及制造工作的开展能够获得更加优越的便利性。

3.4 智能制造与机器学习的融合

随着人工智能技术的不断进步，智能制造已成为机械设计制造领域的热点发展方向之一。智能制造通过将机器学习应用于生产流程和设备控制中，实现了生产过程的智能化和自动化。通过对大数据的分析和挖掘，智能制造系统能够实时调整生产参数，提高生产效率和精度。同时，智能制造还可以实现设备的远程监控和维护，降低人力成本，提高生产安全性和可靠性。机器学习算法的应用使得生产系统能够不断学习和优化，为机械设计制造领域带来了巨大的发展机遇。

4 结束语

在机械设计和制造领域，自动化技术正处于一个蓬勃发展的时期。传统的机械制造企业生产效率低下，劳动力成本高，标准化程度不高。自动化技术将各种技术有机地融合在一起，将机械制造过程控制、机械设计制造系统地运用起来，从而达到了高精度的制造操作，从而让公司的产品品质和市场竞争力得到了极大的提升，从而推动了机械设计制造产业的可持续发展。

参考文献：

[1]葛媛媛.浅析机械设计制造及自动化的发展方向[J].模具制造,2023,23(12):167-169.

[2]张武强.机械设计制造及其自动化的应用及发展方向[J].造纸装备及材料,2023,52(10):70-72.

[3]李昌龙.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].中国设备工程,2023,(05):127-129.