浅析自动化技术在机械设计中的应用及发展趋势

浅析自动化技术在机械设计中的应用及发展趋势

王永军

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摘要: 机械制造是很多领域发展的基础，从汽车制造到工业设备，现代经济生活中，已经离不开机械制造的身影。基于此，本研究阐释了自动化技术在机械设计制造中的具体应用，分析了自动化技术在机械设计中的应用意义。研究结果表明：将自动化技术有效应用到机械设计制造中，可以节约成本，提高产品质量和资源利用率，提升企业生产效率和市场竞争力，促进自动化机械制造行业的可持续发展。

关键词：机械制造；汽车领域；自动化；机械设计；应用

机械结构是人类文明进步的标志，也是人类用来改造自然，提升生产力的重要工具[1]。从最早的石器时代的简单机械工具到如今智能工具，计算机零件等精密复杂机械结构，人类的文明伴随机械的复杂程度而不断改变与提升。机械的应用极大方便了人类的生活，人们应用机械不断提升社会发展的速率，提升人类生活的质量，在获取更多的资源和信息的同时，建立了一个有秩序的人类世界。

1 机械设计制造及其自动化的现代性特点

1.1 信息自动记录存储共享

当前是信息时代，也是信息社会，很多领域中成功的关键就是依靠信息的掌握与及时共享。作为机械设计制造及其自动化，信息不仅能够得到记录还能得到妥善的保存与共享，为今后同样类型的机械设计与制造提供可使用的参数[2]。机械设计制造在信息技术上不断推陈出新，其自动化技术能够利用储存记录的信息完成完全自动化的设计与制造，并且这样的生产模式可以依靠信息的共享而摆脱设计与制造的空间限制，实现不同地方也可设计制造同样精度的产品。现代化机械设计制造及其自动化，开创了全自动的生产模式，通过高效的辅助设计和信息管理软件系统，实现对于设计数据的收集和储存，不仅对设计制造的产品参数有储存和记录，对于整个制造的流程与环节可以做到精准化的信息共享。

1.2 网络化实现整体机械设计与制造的规模化

传统的机械设计制造领域的技术壁垒较高，设计与生产缺少网络化和标准化，受地域影响很大，很难实现机械设计与制造的规模化和标准化。而机械设计制造及其自动化的特点恰巧能够解决传统机械设计及制造过程中的这一不足。自动化的机械设计制造，能够通过网络和大数据的形式，完成技术参数传输与远程控制，这样就解决了地域限制，通过网络化，实现整个机械设计与制造的标准化与系统化，依靠较为成熟的自动化加工系统，以此作为核心，通过稳定高效的网络传输功能，实现远程控制，甚至是跨国控制[12]。通过网络传输指令，通过控制系统不断对机械发出各种命令，不断监督和数据监控，做到整个流水线上产品质量的把控与监督，降低因地域和规模扩大而带来的风险因素，降低人为操作带来的风险，有效保障了生产任务的质量以及制造的工期，是现代化机械设计与制造能够大规模开展的前提。

2. 自动化技术在机械设计制造方面的应用及其发展趋势
   1. 具体应用方面

(1)生产自动化与装备自动化

机械设计工作在开展过程中有一些工作属于重复性工作，通过人工进行操作会浪费大量的时间和精力，不利于生产效率和质量的提升。而将自动化技术应用到生产过程中实现生产自动化，就可以对机械设计中存在的这些重复性工作进行优化整合，将那些重复的工序自动消除，不仅可以节约更多的人力和精力，还能有效提升机械设计的生产效率。当前，生产自动化技术已广泛应用于工业、农

业、军事、科研、商业、医疗以及交通运输等诸多方面，发挥着重要的作用[13]。与此同时，实现装备自动化能够保证相关的零部件严格按照自身的标准实现组装、调试等功能，形成一套更具科学性和完整性的生产流水线。装备自动化的实施不仅对原有的装置模式进行了改进，同时还全面提升了机械设计的工作效率和质量。

  （2）高度集成化技术的应用

简单来说，集成化指的是将某些东西或者功能集合在一起，而高度集成化则是大量设备或者功能的集合，使其表现出更加强大、多样化的功能，而不是一两个简单设备或者功能。集成化在机械制造行业中的应用，是在系统工程理论的指导之下，借助信息化技术的优势对机械制造流程从整体上进行优化和整合。同时在进行优化和整合的过程中，通过精简结构和重组的方式来实现自动化。另外，在计算机技术和信息化技术的作用下，将经营管理活动和机械制造中的各种生产要求整合到一起，形成一个有机整体。在这种生产环境下，也可以实现以人为本的柔性管理。例如，企业在进行实际生产的时候，可以通过对经济管理和生产过程中的动态集中，将全部的工作动态整合到一起，然后对各项工作要求进行融合。在实际应用中，工作人员必须到现场实地考察，对机械设备功能指标、参数设置进行查看，记录设备原始数据，以便于后期对机械设备进行维护，在做好前期准

备工作的基础上才能在实践过程中提升行业生产效率。这对于保护生态环境、降低新产品研发成本、提升产品质量来说，具有重要的现实意义。

   （3）智能制造技术应用

智能制造技术的综合性很强，应用范围很广。智能制造技术指的是用计算机模拟、分析，为制造业智能信息收集、存储、完善、共享、集成以及发展而诞生的先进的制造技术。智能机械技术涵盖的技术领域较多，不仅包括系统工程、人工智能，还包括机械制造技术和自动化技术等。这些技术融合到一起就形成了智能制造技术。在机械设备设计过程中，利用智能制造技术可以高效进行生产制造活动。例如，在制造过程中涉及的决策活动、推理活动以及分析活动等等，都可以利用智能制造技术进行。智能制造技术其实就是机械制造智能与人工智能的有机结合体。

（4）数控技术的应用

数控技术即数字控制技术，指的是通过计算机软件进行编程，从而实现对机械制造加工的生产控制，实现机械制造自动化。在进行机械设计时，利用计算机辅助技术可以完成数控仿真分析，并在虚拟环境中展示出机械产品的尺寸、形状以及内部结构，设计人员可以据此来进行图纸修正，确保机械产品设计的准确性。

2.2发展趋势

机械设计制造及其自动化因为其良好的技术性，在现代经济社会全球范围内有着较为广泛的应用。机械设计制造自动化相比于传统的机械设计制造有着明显的优势，也是未来各国在该领域上竞争和发展的必然趋势。针对以上我国在机械设计制造及其自动化上存在的各种问题，要立足未来发展趋势和实际需求，积极探索改善机械设计制造及其自动化的改进措施，让我国在该领域上的技术持续不断发展，促进我国企业的核心竞争力的培养，通过多措并举，营造技术创新的良好氛围与环境，为我国未来机械设计制造领域打下良好的基础。

3.　结束语

未来机械设计制造一定是自动化占据主流，并且随着时代技术的发展与进步，机械设计制造及其自动化的程度会进一步加深，技术更新更快，应用范围更广。因此，对于机械设计制造行业来说，自动化技术在机械设计中的应用能够有效提升我国的机械设计制造水平。相对于发达国家而言，我国的机械设计水平相对落后，因此，必须要加强在自动化机械制造设计方面的研究。而将自动化技术有效应用到机械设计中，使其发挥最大化的资源利用率，以及节约成本、提升生产效率和质量的重要作用，能够增强企业的经济效益，帮助企业不断提升市场竞争力，并促进自动化机械制造行业的可持续发展。

参考文献：

[1] 魏艳君. 自动化技术在机械设备制造中的应用及发展[J].农机使用与维修，2021(12)：45-46.

[2] 马媛媛. 机械工程自动化技术在汽车工业上的运用刍议[J].内燃机与配件，2021(23)：217-218.

[3] 黄建峰. 自动化技术在机械设计制造中的应用价值[J]. 黑龙江科学，2021，12(22)：116-117.