提高机械设计制造及其自动化的有效途径.pdf
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1、自动化已成为机械设计制造行业发展的主流趋势。机械设计制造自动化技术发展既关系着中国工业水平的提升,又影响着机械产品的生产规模、生产工艺及市场竞争能力。为加快机械制造行业自动化进程,促进其生产模式从“以人工为中心”向“以机械为中心”方向转变,从机械设计制造的发展趋势出发,分析了自动化对于机械制造企业的现实价值,并从融合先进技术、贯彻环保要求、提高企业重视、做好地区规划及建设人才队伍这五个方面提出了提高机械设计制造及其自动化水平的有效途径。关键词:机械设计;机械制造;自动化技术一、前言计算机技术的快速发展使自动化技术成了机械设计制造行业中的主流技术。在自动化技术协助下,机械生产企业能够使用机械设备
2、代替人工作业,从而有效降低机械产品的生产成本,提高生产效率和产品质量。与传统机械生产技术相比,自动化技术对国家与地区的工业发展具有跨时代的意义。当下,我国机械设计制造的自动化技术虽然处于快速发展的阶段,但与西方发达国家相比还有一定距离。基于此,我国机械生产企业必须提高对自动化技术的重视,加大对自动化技术研发的投入,在产品生产制造过程中将自动化生产管理理念与技术有机融合,从而提升我国的机械设计制造自动化水平。二、机械设计制造的发展趋势 机械设计制造是世界工业生产中的一项关键内容,提高机械设计制造的产品质量与生产效率,有助于推进国家和地区的现代化工业水平。伴随着工业生产技术不断发展,当前机械设计制
3、造已呈现出和传统工业制造不同的趋势。作为机械生产制造企业,只有紧跟时代变革步伐,抓住机械设计制造的发展趋势,才能加强自身现代化生产水平,为机械生产制造企业注入新的活力。一方面,机械设计制造呈自动化趋势发展。在社会人口老龄化的背景下,劳动力成本不断提升,中国已无法像改革开放初期通过劳动密集型产业来推动国家工业的发展。为实现产业转型,机械设计制造行业必须从劳动密集型产业逐步转向知识密集型产业,借助科技发展来提升行业的经济效益。如今,将计算机技术、大数据、云计算等先进技术应用于机械设计制造行业已成为行业发展的主流趋势。通过运用计算机指令模拟简单的人脑功能,运用神经计算网络来实现生产过程的自动识别和自
4、动检测,能够代替在传统制造中由人工负责的机械性工作,从而使机械设计制造不断朝自动化方向发展1。另一方面,机械设计制造呈节能化趋势发展。机械生产企业不仅会消耗大量的自然资源,还会排放出大量的废弃物和污染物,对国家生态环境造成严重影响,这与社会可持续发展目标相违背,基于此,国家出台了一系列政策文件,要求机械设计制造行业要遵循绿色发展理念,做好节能减排工作,重视对生态环境的保护,提高生产能源的利用效率。在政策要求下,我国的机械设计制造技术在革新过程中不断优化生产流程,运用计算机技术来调整生产参数,减少生产过程中不必要的人工损耗等,以此来实现机械生产的节能减排目标。三、机械设计制造及其自动化的现实价值
5、(一)降低生产安全隐患在工业制造技术不断发展的当下,机械设计制造所涉及的环节、流程,及其所处的生产环境也越发复杂,导致其生产制造难度不断提升,安全隐患问题成了生产企064信息系统工程经验交流业关注的重点问题。在机械设计制造过程中运用自动化技术,一方面能够运用机械代替人工进行操作,有效减少了技术人员在一线参与生产制造的环节。例如,原本需要工人手工加工的零部件,在自动化生产线上可由机械臂代替作业,在提升加工精度的同时,还能有效降低人员生产安全事故的发生概率2。除此之外,自动化技术能够对机械生产设备的状态进行实时监控。如图1所示,当设备出现故障时,自动化系统能够向监管人员发送故障的具体情况,以便进行
6、人工排障。另一方面,运用自动化技术能够帮助技术人员加强对生产细节的监控,避免机械产品在生产过程中由于人为因素出现纰漏,从而提高了生产的合格率,有效确保企业所生产的产品符合质量规范,避免产品在使用过程中存在安全隐患。(二)提高企业经济效益获取经济效益是企业进行生产活动的核心目的,在经济市场竞争日益激烈的当下,如何减少产品生产成本,提高产品生产利润成了机械制造企业需要思考的重要问题。伴随着机械制造技术的复杂性提升,企业必须加大对人力、物力的投入才能跟上时代发展的步伐。在当下机械制造行业中,人工成本是与能源、原材料并列的三大成本之一,而将自动化技术引进机械设计制造行业,则有助于企业减少人工成本的支出
7、。通过将计算机技术引入到机械生产线中,企业能够运用智能化自动控制技术对机械制造的全过程进行智能管理,并结合大数据技术对产品的生产数据进行分析和处理,在自动化技术协助下,技术人员只需在专业的生产系统中对机械生产进行监控,最终实现对机械产品生产的集中控制3。自动化技术通过代替基础的人工作业,不仅能帮助企业减少生产过程中的人力成本,还能提高机械产品的质量,进而帮助企业打造优质机械品牌,加强市场竞争力,实现企业长远发展的战略目标。四、提高机械设计制造及其自动化的具体路径(一)充分融合先进技术1.在产品设计中应用先进技术计算机技术的发展为机械设计制造及其自动化技术的提高创造了有利条件。当下,计算机辅助设
8、计软件CAD(Computer Aided Design)因高效的绘图功能和优秀的计算功能受到机械设计制造行业的喜爱,并被应用于机械设计的各个环节4。例如,技术人员可借助 CAD 软件来对机械开展逆向工程,即在设计单位仅拥有机械模型的情况下,通过激光扫描仪器扫描机械表面,收集关键的空间坐标,然后将坐标数据传输到计算机中,再运用 CAD 软件对模型进行拟合、分解与重构,进而在计算机中复现机械的 3D 模型。逆向工程还常被应用于优化机械设计方案及检验机械效能等环节中,帮助技术人员提高机械设计水平,并为后续的制造生产与加工工作提供相应的数据支持。除此之外,将机械产品设计与计算机技术融合,能够有效解决
9、传统手绘设计图纸数量多、保存管理难度大、查阅不便等问题。通过 CAD 等软件生成电子图纸,有助于技术人员轻松通过缩放功能查阅机械各部件细节信息,或直接对现有的设计方案进行修改等,极大地提升了机械设计制造的工作效率。2.在生产过程中应用先进技术机械设计制造过程的复杂性导致其所涉及的制造环节数量多、参与人员范围广,若采用传统的机械设计制造方法往往需要投入大量的人力与物力,导致制造成本提升。因此,通过将机械设计制造与计算机技术相融合,能有效提升各环节与各部门之间信息传输的效率,提高信息内容的准确性,从而实现机械设计制造过程的数据信息共享,为提高自动化技术水平打牢基础。在机械设计制造过程中应用计算机技
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