探讨自动化技术在机械设计制造中的应用价值

黄业

[摘 要]随着社会的快速发展和科技进步，自动化技术应用范围越来越广，在人力价值越来越高的今天，自动化成为工厂提升效益的必要方式。在机械制造行业，自动化是衡量一个企业是否先进的重要指标，而优化整个制造流程来提升产品产量和质量，就成为提升机械设计制造企业核心竞争力的重要方式。在此背景下，从自动化的应用意义及现状、优势和应用价值等多方面入手展开探讨。

[关键词]自动化技术;机械设计制造;应用价值

我国是一个机械设计制造大国，在竞争日益激烈的今天，如何有效增强自身实力、如何快速提升产品的质量和产量成为当前机械类企业亟待解决的问题。在大数据时代，采用自动化技术来提升单件产品的效益成为广大企业的共识，也是企业快速发展的必要途径。

一、应用意义及现状

自动化是一项应用较为宽泛但是难度极大的现代化技术，在应用时涉及计算机、数控等多项技术，在具体应用的过程中还涉及从生产、销售到管理等多个流程。现在，大学机械专业一般通用名称为“机械设计制造及其自动化”，这也从侧面反映出自动化对机械设计制造行业的必要性。对于机械制造行业而言，随着社会的快速发展，传统的生产方式难以满足制造业需求，这就有赖于企业采用自动化技术。自动化的应用一方面为企业设备的稳定运用提供了技术保障，另一方面还能够提升设备运行的安全性。

随着我国制造业的快速发展，各个领域进步非常迅速，在很多大型机械制造企业中已经普遍开始应用自动化技术，如汽车制造行业等基本已经实现了自动化生产，生产和管理过程也更加高效。在企业逐步应用自动化技术的今天，自动化普及已经成为很多企业发展的必然趋势。在市场环境中，单靠人工已经无法满足制造业需求，必须将自动化技术融入机械设计制造过程中的每个环节，从而实现高效率、高质量的产品生产，从源头来改进整个生产过程。自动化技术不仅能够有效提升企业的生产力，更重要的是提升机械制造行业的整体水平，从而实现机械产业的长远发展。

二、应用优势

1.优化资源配置

在現代社会中，节约成本是实现利润增长的一个重要手段，因此，以最小的生产要素来完成降低成本的目标，也是每个企业开展生产控制的主要目的。应用自动化技术来实现生产资源的配置、优化生产流程能够有效降低企业的生产成本，从而达到利润增长的目的。

在实际生产中，机械设计制造企业应用自动化技术能够升级生产过程，使整个过程更加精准化、有效化，从而降低生产成本，避免出现人为失误，同时对操作流程中出现的问题进行深入分析，找到不足之处，从而达到一定的效果。此外，把机械设计过程与自动化技术相结合，能够有效提升设计的创新性，使产品更加符合市场要求，体现出经济实用性，最终顺利完成生产任务。在机械设计制造企业中，工程师通过自动化与传统制造方式的结合能够实现设备的智能化操作，降低人力成本，有效提升生产效率。

2.降低生产失误率

在机械生产过程中，失误很难避免，而自动化技术的应用能够减少失误发生的次数，从而降低其发生的概率，使整个生产过程更加高效。自动化技术与生产控制过程结合，工程师就能对整个生产过程进行监控，分析其中出现的瑕疵，提出针对性的改进方案，从而减少生产过程中出现的失误次数，有效节约成本，避免出现经济损失。

自动化生产的速度要远快于人类操作者的速度，成本低于人工成本，生产的产品质量更加一致，很容易通过质量检查，有效降低企业产品中的不合格零件数量。在繁杂、单调的体力劳动中，工厂的职工会感到厌倦和疲惫，从而出现生产效率降低、产量降低的情况，而自动化生产线能够把人从这种生产中解放出来，极大地提升产品生产效率。对于一些极端环境而言，人类不适应甚至需要穿上厚重的防护服才能进入，而自动化生产则把这些任务变得简单且可行。

3.提升生产质量

通过自动化比例的提升，机械式操作逐步代替了人工操作，从而生产出品质如一的产品。此外，在检验环节应用自动化技术能够更加快捷地实现质量检验，减少检验的时间，还能够及时发现产品存在的问题。对于生产中出现的残次品，工程师能够第一时间掌握，及时进行深入分析，找到问题环节，避免出现类似问题，有效提升生产质量，进而增强产品在市场中的竞争能力，提升企业市场影响力。

一般而言，机械自动化设备具备自动监视、报警、故障诊断等多种功能，一旦出现生产故障就会主动采取保护措施，避免出现人身伤害，提升设备的使用安全性。此外，机械自动化产品都安装有电子元器件，具有较高的灵敏度和可靠性，当出现生产故障时会及时进行自我调整，避免出现更大范围的故障，保证了机械设备的安全，进而确保设备所生产的产品符合要求。

三、应用价值

1.数控化

对于现代化工厂而言，数控设备是必不可少的部分，数控设备是把传统机床与现代控制技术进行有机融合，以此来提升设计和制造环节的效率和便利，从而使自动化应用于企业生产的各个环节，有效促进生产活动。但是，企业操作的难度也在逐步提升，这就要求工厂人员具备较高的素质和综合素养，具有高度责任心来确保生产过程的准确无误。

在一些大中型企业中，生产自动化水平往往较高，但是中小型企业应用却略显不足。在一些民营企业中，领导往往通过人工来代替自动化生产，妨碍了企业实力的进一步提升。在此背景下，广大工程师要积极研究自动化技术，努力开展技术应用，提升企业内的自动化水平，改善在中小企业领域自动化应用不足的现状。

2.集成化

在自动化领域，信息集成化的管理和发展是未来的发展方向之一，借助信息集成化处理，资源得到有效配置，质量和效率得到进一步提升，从而实现了生产过程的优化。同时，自动化技术还能满足机械设计制造过程的各个阶段，依据工厂的具体需求来进行针对性调整，在机械设计制造过程中统一管理全部生产要素，进而实现生产过程的标准化。

在大数据时代，自动化与机械工厂结合中增加了网络数据库和即时通讯技术，使得机械设计及制造过程更加具有弹性，实现了以人为本的生产理念，帮助企业更好地发挥自身潜力，有效提升产品质量。值得注意的是，我国自动化集成水平与国外相比具有一定的差距，应用范围也具有一定的局限性，我们应当正确认识到这些差距，努力追赶国外发达水平，从而把我国自动化水平带到一个新的高度。受限于上述问题，大多数企业在应用自动化技术过程中很难实现及时把控，这也从一定程度上影响到了企业的正常生产。

3.智能化

在智能化的时代，机械设计制造向着智能方向发展，这就有赖于工程师把自动化、人工智能、信息集成等多方面技术进行有机融合，从而形成一种新型设计及制造模式。在此智能化生产过程中，控制程序自动对生产设备下达命令，使其代替人工操作，避免出现人工操作失误。此外，智能化生产能够优化整个环境，实现了资源的最大利用，实时监控整个生产系统，最大限度地提升了工作速度。智能化的生产已经成为现代企业设计制造的趋势，也必然成为机械设计制造升级过程的主动力。

企业要想升级技术水平，要从以下两个方面进行优化：一是不断升级人为操作系统，通过计算机模拟技术来避免可能出现的误差，保证指令下达最优化;二是不断优化设备的运行水平，优化设计水平，实现生产的多元化发展，使之符合市场要求。智能化的生产有助于提升企业的整体实力，有助于发展企业生产力。

4.虚拟化

机械制造过程虚拟化技术是信息技术的推动与相关理论的结合。在实际生产过程中，计算机虚拟模拟分析能够避免出现生产失误，降低残次品出现的概率。在实际设计过程中，工程师将生产过程进行虚拟模拟，找到实践过程中存在的问题，进行针对性分析和优化，以最快的速度来提升工程生产效率，确保优化得到的产品符合客户需求。通过不断模拟，工程师能够发现生产中的不足之处，针对不足来进行改善，推动质量向更高方向发展。

在生产模拟中，我们可以及时了解到生产过程存在的问题，通过查找、分析和改进来避免生产过程出现危险，据此来制订有效的预案，从而加强生产过程的安全性。在多样化的现代市场中，只有不断通过虚拟现实来完善产品才能确保产品具有較强竞争力，也能够倒逼产业升级。

总之，机械设计制造企业自动化是时代发展的必然结果，对促进机械行业的发展有着积极作用，国家制造业水平的提升离不开自动化相关技术的支持，因此，我们必须大力发展自动化技术，不断提升其应用水平，促进相关企业实力进一步增强，为国家富强贡献自己的力量。

参考文献：

[1]张竹.机械设计制造自动化在当代企业中的发展状况研究[J].内燃机与配件，2018（4）.

[2]张洪川.机械自动化技术在机械制造中的应用[J].时代农机，2018（4）.

[3]李会敏.自动化技术在机械设计及制造领域的应用[J].中国石油与化工标准与质量，2018（3）.

[作者单位]

郑州市磨料磨具磨削研究所有限公司

（编辑：郑晓燕）