机械设计与自动化控制中应注意的问题

魏斌

[摘 要]随着科学技术的不断发展和进步，机械制造业也在迅猛发展。自动化技术在机械设计制造中的应用是机械制造业进行技术改造、技术发展的主要手段和主要的方向。因此，对机械设计中的自动化技术进行详细探究具有十分重要的现实意义。机械设计与自动化控制中应注意的问题是多方面的，只有对机械设备运行过程中的各种问题进行深入的分析，才能准确的掌握问题解决的方法和途径，才能够有效的提高机械设备的运行效率，为企业创造更大的价值。本文结合机械设计与自动化控制中应注意的问题进行思考，目的在于探讨提高机械设计水平和自动化控制水平的方式、方法。

[关键词]机械设计；自动化控制；注意问题；发展

中图分类号：TH122；TP273 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）25-0300-01

引言

自动化控制离不开人的参与，机械设计更需要设计者深入一线，认真的与自动化控制操作人员、维修人员进行沟通、探讨，才能够使机械部件的设计理念、设计水平有所提高，使其设计出来的产品能够更好的为自动化控制系统的运行服务。

一、机械设计制造及其自动化

机机械设计及其自动化是现代化科学进步必然的结果，机械设计及其自动化包含多种现代高科技。与传统的机械制造相比，现在的机械制造具有更加人性化化、高效率等特点。机械设计制造及自动化不仅可以使企业的生产效率得到有效提升，还可以使机械系统运行的稳定性得到保障，设备变得更加完善，产品质量得到进一步保障。机械设计制造及自动化与现在的科学技术的进步紧密相关。未来，随着科学技术和经济的不断发展进步，机械设计制造及自动化的潜力会得到充分的挖掘，可以使企业的生产效率大幅提升，大大解放工人的劳动力，企业可以实现高速、稳定的发展。

二、机械设计中自动化技术的应用

1、集成系统在机械设计中的运用

集成系统又被称之为计算机综合设计制造系统，将其应用于机械设计中，能够使产品的研发周期大幅度缩短，还能有效减少重复设计等不必要的资源浪费。在此之前，机械设计过程中也采用了多项计算机辅助技术，其中比较有代表性的有工艺规划技术、测试技术、辅助设计工具、质控软件等等。集成系统的到来将这些独立的辅助技术整合到一起，构建起了一个完整、统一的数据模型和信息共享平台，这很大程度上保证了单个技术之间的协调性，全面提升机械设计效率。虽然这些计算机辅助技术都能使机械设计的成本有所降低，但由于它们彼此之间相互独立，没有形成统一，因此在缩短设计周期、降低人工成本、提高工作效率和机械使用性能等方面的效应并不突出。这个系统首先以电子信息和先进的管理理论为理论基础，并通过计算机、传感器、自动化等技术对机械设计过程中的物质、信息、参量等进行整合，大幅度提升了工作效率。

2、自动化检测技术在机械设计中的运用

自动化技术是一门综合性技术，其中涵盖的内容既多且广，自动化检测技术是其中较具代表性的一类，也是自动化技术十分重要的组成部分。该技术的基础是传统仪器设备和传感器。在机械设计制造中，确保产品的合格率以及提高产品质量是关键环节，通过应用自动化检测技术，可以使上述环节在少人干预的条件下进行。以自动化检测技术为核心开发出来的自动检测系统，主要是由以下几个部分所组成的：传感器、信号调节模块、数据处理模块、结果输出模块，同时，系统中还含有智能芯片，有利于提升信息的处理效率，增强检测的可靠性。

3、计算机综合机械制造技术系统应用

计算机综合机械制造技术系统，通俗地说就是集成性机械制造技术系统，在这一技术系统成型之前，我国机械设计制造领域的生产实践领域内的计算机辅助技术初具规模，具体涉及机械制造产品设计、工艺实践流程规划、生产技术参数测试、产品质量控制等多个具体的环节。而这些作为独立个体存在的计算机辅助技术尽管对所在的领域发挥着十分重要的积极作用，但是由于相互之间并未形成稳定有效的相互联系和相互配合关系，所以也就无法保证我国机械设计制造企业整体生产规模带了正面影响，给我国机械设计制造企业综合市场竞争力水平的提高设置了一道隔膜。计算机综合机械制造技术系统的建设形成，对原有的单独存在的机械设计制造技术形态的有机整合，通过对相关计算机辅助技术形态应用功能进行了的集中整合，以及在实际应用层次的相互协调，促进了我国现代机械设计制造企业产品生产效率以及质量水平的有效提升，从而增加了市场竞争力。

三、自动化控制应注意的问题

自动化控制中存在的问题与机械设备的质量、更新换代等有密切关系，常见的问题有以下几个方面。

第一，机械部件的发热问题，在生产实践中，机械设备一旦启动往往要连续工作十几个小时，甚至不停歇的工作，这就导致了机械运动中的发热问题，如发热问题不解决就会随着温度的升高而影响到部件材料的绝缘性、物化性质等，易导致整个自动化控制系统的故障和瘫痪。

第二，空开跳闸问题，在自动化控制系统中空开跳闸不仅会影响机械设备的使用寿命，还会影响生产的效率和质量，通过实践分析，空开跳闸一般由三个因素引起，一是线路问题，线路的老化、链接不稳容易造成空开跳闸的问题；二是超负荷运行问题，当机械设备超负荷运行时，其耗电量过大，电能输送不稳定就会导致空开跳闸的发生；三是设备元件质量问题，由于质量问题影响设备的稳定性差、易出故障，空开跳闸的问题也多发生。

第三，自动化控制系统操作中的问题，一方面，机械设备较为陈旧，自动化控制系统操作不方便、问题多。例如，自动化控制系统采用传统的按钮操作，设备在长时间的运行中操作易失误或失效。又如，信息的传输与处理上，陈旧的自动化控制系统很难在第一时间将系统运行的数据传输给操作人员，这就造成了操作人员操作的不便，人机交流效果差，操作人员对信息的反应不及时、不准确、略微滞后于生产实际。

四、自动化技术在机械设计中的发展方向

自动化技术在机械设计中的研究已经得到了各个国家的广泛重视，目前我国对该技术的研究还比较落后，无法与世界发达国家相比较。因此，为了促进自动化技术在机械设计中的应用，必须要明确该技术的发展方向，从而实现我国机械设计水平和制造水平的进步。机械生产企业要注重机电一体化，即机械设计朝机电一体化方向发展，能够有效减少自动化技术在机械设计中遇到的瓶颈。随着计算机技术的进步，可以实现自动化技术向智能化方向发展，即利用计算机及其他先进技术，通过模拟人类思维模式，使得机械设计自动化能够符合人类的推力和决策。我国机械设计中自动化技术依然具有产品接口不匹配的问题，这主要是由于我国没有针对不同的产品进行统一标准的制定，从而使机械设计自动化出现一定的资源浪费情况。因此，还需要针对自动化技术实现模块化，确保产品接口及其他因素的统一，避免浪费。微型化自动控制技术能够实现能耗小、占地面积小等优势，因此机械设计自动化需要向该方向发展，从而实现自动化技术向更加广泛的领域扩充。自动化技术还需要注重对网络技术应用，以提高自控能力和检测能力。

结语

综上所述，当前的机械设计一定要结合企业生产实践的需要，进行精准的设计和制造，以满足企业生产需求，提升企业产品的市场竞争力。自动化控制方面则要不断的优化自动化控制系统的稳定性、可靠性，使生产过程更为顺利，确保生产计划的实现和生产效率的提高。

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