机械设计制造及其自动化设计原则与应用分析

机械设计制造及其自动化设计原则与应用分析

刘明星

上海潜利智能科技有限公司

摘要：随着我国经济发展速度逐渐加快，制造行业也开始进入快速转型发展阶段。通过应用高新技术类型，将其与实践生产流程相结合，能够有效提高工作效率，降低所需成本。机械设计制造与自动化设计属于新型技术应用的重要成果之一，通过将相关机械与自动化设计相结合，能够使生产工业得到全面革新，有利于加快转型步伐，实现产业升级目标。本文结合笔者从事机械设计主管的实践工作经验，综合非标自动化设备方案制定、设计、选型、调试等活动内容，对机械设计制造与自动化设计原则进行深入研究，以供相关行业与人员参考。

关键词：机械设计制造；自动化原则；应用分析

引言：在经济全球化发展背景下，我国工业逐渐面临转型需求挑战。为确保转型工作能够正常进行，提高基础经济效益并降低人力成本需求，应当加强机械设计制造与自动化设计工作，使实际生产行业能够得到深度革新，解决传统流程中存在的负面问题，为迎接未来经济挑战打下坚实基础。通过大力发展机电一体化行业，充分考虑机械设计制造需求与自动化方向，能够使我国制造工业实现自动化、智能化、信息化的转变，有利于适应未来社会发展需求，降低生产基础成本。通过结合笔者在多个项目中的实践经验，如广东双骏药片智能打标项目、无锡深南PCB板赋码及MES系统对接项目等，本文可对相关设计工作进行深入研究，实现理想分析效果。

1机械自动化概述

机械自动化属于综合概念类型，其主要代指机械装置或应用设备在人为设定程序指导下，自动开展相关工作，无需人力参与。通过落实机械自动化概念，能够最大限度降低基础成本，有效避免人为错误产生，能够为迎接未来生产扩大化挑战打下坚实基础。此外，机械自动化可以综合智能改进程序，对生产阶段出现的异常现象进行分析，并采取自我修复方案，最大限度提高生产可靠性。若无法完成自我修复步骤，还可以向值班人员发送警示信息，有利于快速解决故障现象，从源头提高机械自动化工作稳定性，为进一步提高生产质量与效率打下坚实基础^[1]。

2机械设计制造及其自动化设计原则

2.1创新性原则

在机械与自动化设计过程中，创新性原则属于较为关键的内容之一。在我国市场发展阶段，各种产品与系统对应用创新的要求均具有严格标准。若相关设备或解决方案得到广泛应用，则证明其具有创新存在价值，能够贴合我国生产发展趋势。在机械设备与自动化设计制造阶段，产品获得认可的主要原因与技术先进性、科学性以及创新性存在密切关联，通过遵循创新原则，可以尽可能提高整体设计质量，有利于未来推广与生产力发展，对社会建设具有正面影响意义。

2.2便捷性原则

传统应用设备受限于现实条件，往往存在操作极其复杂、应用智能化程度低、容易误操作损坏等负面问题。在新时代发展背景下，机械设计制造与自动化工程应当遵循便捷性原则，从客户应用角度出发，设计人性化运行方案。同时，在自动化设计阶段，还需要注重将功能进行整合，使装置能够形成有机体系架构，为客户提供完整功能并降低基础操作难度，革新传统生产应用环节。因此，在机械设计制造与自动化设计阶段，应当重视便捷性原则的应用，确保相关使用流程能够得到最大限度简化。

2.3功能需求匹配原则

机械装置根本目标是生产，同时自动化设计也需要将基础功能表现与现实条件相整合。在传统体系内，大部分机械设计产品普遍基于小规模生产条件进行处理，自动化系统规划存在一定程度的缺陷，无法应对未来大规模生产与高效率生产的任务挑战^[2]。因此，机械与自动化设计工程应当遵循功能需求匹配原则，确保相关设计要求能够得到满足，并与实际情况相结合，尽可能提高应用效果，为迎接未来生产规模扩张与效率增加挑战打下坚实基础。

3机械自动化系统的应用

3.1冷却器的应用

在机械自动化系统应用阶段，冷却器属于较为常见的装置类型之一。常规情况下，我国工业生产冷却装置主要在两方面具有重要影响意义，即气氨排量管控、冷却剂流量管控。通过对冷却应用质量进行科学控制，能够从根本上保证生产技术与工艺应用材料出口温度符合基础作业需求，降低出现损坏问题的概率。在气氨排量控制阶段，需要根据冷却基础标准，对物品的温度进行实时管控。通过对气氨排量进行自动化管理，能够使内部液体高度与传热平均温度实现自动控制目标，有利于落实机械装置应用需求，使内部液氨流动压力得到显著降低，最终达到降温目标。除此之外，机械自动化系统还可以针对冷却剂流量进行全面管控。液态氨属于工业生产主要冷却剂类型，在实际生产阶段，若没有针对相关液体进行流量控制，可能会导致设备故障甚至安全事故出现。因此，需要重视机械自动化系统的应用，根据实际情况调整液体面高度状态，使传热面积得到有效控制，进一步限制传热基础速率。通过此类方法，可以对冷却装置内工艺物品热量进行科学利用，能够保证系统处于正常运转状态，对未来自动化概念推广落实具有正面影响意义。

3.2锅炉汽包水位的应用

蒸汽生产锅炉汽包属于我国机械自动化常用装置类型之一，锅炉汽包的基础功能与蒸汽生产存在密切联系。通常情况下，其包含三个主要系统模块，即三冲量管控、单冲量管控、双冲量管控。在实际生产阶段，为尽可能提高蒸汽处理质量，需要对内部汽包液位状态进行科学管理，保证其高度符合基础需求，使锅炉能够持续运行在高效状态，实现节约成本的最终目标。单冲量控制装置基础结构较为简单，其主要针对小型水位状态进行管控，可以利用水位控制阀门完成基础操作。在正常运转阶段，其能够控制相关阀门，防止出现过大波动问题，使生产安全性达到理想标准^[3]。通过应用机械自动化方案，可以进一步提高控制科学性，有利于及时调整内部蒸汽状态，提高锅炉运转效率，达到理想工作目标。双冲量控制与单冲量存在显著差异，其属于复合应用系统类型。在机械自动化方案处理条件下，双冲量控制系统可以对汽包内部水位实现精准管控，同时能够调整蒸汽负荷状态，使水位高低处于平衡条件下，避免对生产活动产生影响。除此之外，三冲量控制系统也属于机械自动化重要应用方案之一。其基于双冲量控制模式，可以对水位控制阀门进行调节，避免内部水位受到意外扰动^[4]。同时，还可以结合流量信号，对控制系统进行全面管理，有利于提高蒸汽质量级别，为后续工业生产打下坚实基础。

4机械设计制造及其自动化的发展趋势

4.1智能化

在机械制造与自动化设计发展阶段，智能化属于较为显著的未来趋势之一。目前，信息应用技术与人工智能方案开始进入成熟发展阶段，通过神经网络训练与云端大数据系统，可以使机械装置实现智能运行效果。例如，对工业生产自动化装置应用神经网络训练，能够大幅提高制造流程复杂程度，使原本无法完成生产的产品能够得到有效处理，提高制造企业市场竞争力。同时，还可以借助云端专家数据库，使自动化机械能够针对复杂场景进行直接处理，无需人力资源参与，有效提高整体工作质量，避免异常问题影响实际生产流程。在未来发展阶段，智能化将成为机械制造与自动化设计的重要趋势，应当注重相关技术应用，确保信息化技术与神经网络训练技术能够与实际设备相整合，达到革新制造流程的目标。

4.2生态化

随着社会工业发展规模不断扩大，生态环境开始受到制造业污染威胁，导致相关资源不断减少^[5]。为避免生态问题产生严重化转变，机械制造与自动化设计应当重视生态发展趋势，结合客户实际需求，降低生产污染级别。通过结合生态环境特征，可以对机械装置与自动化方案进行全面改进，使其与自然环境的适应性能够显著提升，避免产生严重污染问题。因此，未来机械制造与自动化设计发展将会向生态化概念贴近，以最低资源消耗实现最优工作性能，从源头降低污染级别，提高整体工作效率，实现可持续发展的生产目标。

结束语

综上所述，机械设计制造与自动化设计工作属于当前时代生产行业的重要概念。通过对设计原则进行分析，能够明确处理流程应当遵循的基础细节，尽可能提高设备应用质量，为满足生产行业与客户需求工作打下坚实基础。同时，结合实际应用方案与未来发展趋势，可以明确机械制造与自动化设计的落实方向，有利于提高整体工作效果，具有正面影响意义。

参考文献：

[1]周玉林,杜鑫.机械设计制造及其自动化的设计原则及发展趋势探讨[J].现代商贸工业,2018,000(023):207-208.

[2]王昊泓.机械设计制造及其自动化的设计原则与发展趋势[J].现代商贸工业,2018,000(011):185-186.

[3]宋志强.机械设计制造及其自动化的应用研究——评《机电传动控制》[J].材料保护,2020,500(09):172-172.

[4]邢娜,赵欣悦,孙晶,等.黑龙江省机械设计制造与仿真技术应用的研究[J].自动化技术与应用,2018,275(05):132-134.

[5]孙文龙.机械设计制造及自动化的设计原则与发展趋势[J].黑龙江科学,2020,171(08):148-150.