智能機械設計制造自動化發(fā)展趨勢

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摘要:我國的經(jīng)濟發(fā)展取得的成就世界矚目，為了進一步提升我國的國際地位，增強我國的綜合實力，需要提升我國的工業(yè)技術發(fā)展水平。智能機械設計制造自動化是現(xiàn)代工業(yè)技術的重要組成部分，作為一項涵蓋自動化控制、計算機信息技術、機械電路設計等一系列優(yōu)秀現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)技術的科技，其發(fā)展進步對于中國未來工業(yè)現(xiàn)代化建設起著不可撼動的關鍵作用。本文將分析我國智能機械設計制造自動化的現(xiàn)狀，并探討其未來的發(fā)展態(tài)勢，希望能給同行業(yè)提供可靠的參考意見。

關鍵詞:智能機械制造;制造自動化;未來發(fā)展

機械設計制造的智能化自動化能夠滿足人們對當代的多元化生產(chǎn)生活的基本訴求，實現(xiàn)信息能量的成功轉換，截獲所需的信息流程，完成技術同產(chǎn)品設計目標的有機融合，構建完整的自動化工作體系。從機械設備的設計功能出發(fā)，建立各個內(nèi)部部件之間的有機關聯(lián)，充分發(fā)揮機械設計制造自動化的優(yōu)勢，提高企業(yè)占據(jù)市場份額的核心競爭力。

1智能機械設計制造自動化的設計原則

1．1智能機械設計制造自動化在設計的時候需要滿足機器本身功能的要求

每個機器在生產(chǎn)產(chǎn)品的時候都需要滿足人們的需要，在加工的過程中也需要解決好機械設備中本身存在的問題。廠家在生產(chǎn)產(chǎn)品的時候也需要按照要求進行修改，盡量減少每個產(chǎn)品之間的差異。

1．2智能機械設計制造自動化在設計的時候應借助先進技術的幫助

智能機械設計制造自動化在設計的時候可以多使用一些信息處理機械，信息處理機械能夠幫助人們傳遞需要的信息，同時還可以在設計的時候多引入一些加工設備的幫助。如果在生產(chǎn)的時候只靠一臺機床的幫助根本沒有辦法生產(chǎn)出人們需要的產(chǎn)品。加工設備的使用不僅能夠降低整個生產(chǎn)產(chǎn)品的成本，還能最大限度地提高生產(chǎn)的效率，最終生產(chǎn)出更多人們滿意的產(chǎn)品。

2智能機械設計制造自動化的問題

2．1該技術在我國當前的發(fā)展緩慢

從總體而言，我國機械化門類齊全，其中很大一部分機械門類已經(jīng)開始適應和嘗試，機械自動化設計和制造接替?zhèn)鹘y(tǒng)的生產(chǎn)模式，其覆蓋范圍和作用門類越來越多，從整體發(fā)展趨勢來看，我國的制造業(yè)總體現(xiàn)代化，覆蓋面會不斷增加。但考慮當前的發(fā)展狀況，我國制造業(yè)自動化現(xiàn)代化轉型升級過程中，所面臨的問題主要包括兩部分，第1部分是由于我國在相關領域的涉足時間較短，普及范圍不夠廣泛，因此很多地區(qū)對于智能機械設計制造自動化的必要性以及能夠產(chǎn)生的積極作用，缺乏全面有效的認識部分地區(qū)，受限于經(jīng)濟社會發(fā)展水平的限制，在普及過程中會存在更多的問題。由于缺乏長時間的接觸和磨合，所以在關鍵領域的技術還需進行不斷的完善技術，發(fā)展速度較慢，缺乏專業(yè)人才支持，相關資源的傾斜和制度建立還需要一段時間的磨合和調(diào)整。

2．2技術差異大

自動化設計與制造的前提在于能夠對現(xiàn)有生產(chǎn)設計制造流程進行全面直觀的了解。需要長時間的磨合和觀察，發(fā)現(xiàn)對于生產(chǎn)效率產(chǎn)生關鍵影響的領域和環(huán)節(jié)，通過磨合與嘗試來實現(xiàn)自動化的過渡。完全實現(xiàn)智能機械設計制造自動化之后，能夠極大提升企業(yè)的生產(chǎn)效率和執(zhí)行力，讓企業(yè)的管理模式能夠更加貼近現(xiàn)代化并且該技術的普及，能夠迅速使企業(yè)在同行競爭中占據(jù)優(yōu)勢位置，但是各個企業(yè)所面對的具體生產(chǎn)和應用的機械差異較大，企業(yè)自身的使用經(jīng)驗和經(jīng)濟實力也有很大的區(qū)別，因此智能機械設計制造自動化技術在各企業(yè)之間的磨合并不能達到一個統(tǒng)一的標準。

2．3相關專業(yè)技術人員數(shù)量較少

進行機械自動化設計制造轉型，需要有一批具有較強執(zhí)行力，對機械自動化設計制造有深刻認識并具備一定操作經(jīng)驗，能夠對所對接的機械生產(chǎn)模式和設計模式了如指掌的專業(yè)團隊來進行實際的操作。目前我國自動化專業(yè)技術人才培養(yǎng)模式還沒有完全摸索到位，各高校與企業(yè)在進行相關人才培養(yǎng)時，更多的是一種實驗性的心態(tài)在進行，沒有放大投資規(guī)模和覆蓋范圍，這使得即使培養(yǎng)出具備足夠學習時長和專業(yè)技術的人才，其專業(yè)對口也非常局限，而且往往無法跟上技術演變的速度。另一方面是企業(yè)對于這部分專業(yè)人才的人力資源管理缺乏重視，導致培養(yǎng)出的專業(yè)人才與現(xiàn)有管理模式之間產(chǎn)生矛盾，造成專業(yè)人才流失，影響企業(yè)進行自動化轉型升級的決策執(zhí)行。

3智能機械設計制造自動化的未來發(fā)展態(tài)勢

我國的智能機械設計制造自動化已經(jīng)投入實際生產(chǎn)中了，但是在現(xiàn)階段由于技術水平的欠缺導致短期內(nèi)甚至很長一段時間內(nèi)人工成本低于智能機械設計制造自動化的成本。尤其對一些中小企業(yè)來說，無法負擔成本高昂的智能機械設計制造自動化操作系統(tǒng)。更無法在短期內(nèi)回收成本，這都對智能機械設計制造自動化的推廣發(fā)展很不利。我國的中小型企業(yè)很多，這就意味著急需成本低、見效快的機械自動化設備。可以有針對性地選擇特定的操作困難、安全系數(shù)低下的環(huán)節(jié)設計自動化機械設備，這樣就可以有效地降低成本，提高生產(chǎn)效率。最重要的是這樣的機械成本造價相對低，更加符合我國的國情，有助于加快智能機械設計制造自動化的發(fā)展，進而促進我國的經(jīng)濟發(fā)展。當前提出的智能密集型生產(chǎn)方式，是我國生產(chǎn)企業(yè)未來研發(fā)的目標，其便捷、高效、高水準的優(yōu)越性能為工業(yè)生產(chǎn)帶來更多的可能性。

3．1提高相關配套技術

智能機械設計制造自動化在實際生產(chǎn)中不僅需要控制機械設備，還需要結合機械設備、信息技術、自動化技術等復雜的技術相結合。最重要的是需要人員時刻監(jiān)控智能機械設計制造自動化的運行狀況，結合實際情況進行配合。事實上，智能機械設計制造自動化的發(fā)展會促進相關技術的發(fā)展，這對于我國的科技進步、經(jīng)濟發(fā)展具有重大意義。在目前智能機械設計制造自動化的現(xiàn)實應用之中主要是用電控系統(tǒng)來保證整體機械的自動運行管理。最常見的控制系統(tǒng)是PLC控制器，這是一種常見的可編程序控制器。這種設計可以提高整體控制的穩(wěn)定性的同時便于工人操作。相較于傳統(tǒng)的機械觸點式繼電器控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)穩(wěn)定性更強、更容易適應于惡劣的自然環(huán)境不容易出現(xiàn)故障。所以PLC的可靠性更強，操作更簡單。設計人員會在設計的時候就進行優(yōu)化以求整體電控系統(tǒng)的運行穩(wěn)定，主要采用的方法是在設計之中選擇質量過關且安全可靠的微電子元件，從根本上保證整體運行系統(tǒng)的高質運行。保證有足夠的微電子元件不會影響到整體的工程進度。盡可能挑選集成度高的微電子元件作為控制系統(tǒng)元件，在保證整體系統(tǒng)的運作質量的同時減少零件的個數(shù)降低成本。降額使用元件，這樣可以保證元件的性能和在實際使用之中不至于破壞元件。降低元件在工作之中的壓力減少溫度，提高整體系統(tǒng)的穩(wěn)定性。PLC控制系統(tǒng)主要是微機控制，所以提高PLC控制系統(tǒng)的抗干擾能力對于整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性有很大貢獻。因為PLC控制系統(tǒng)靈敏度高很容易受到周圍電磁輻射的影響，這對于它應用與智能機械設計制造自動化技術很不利?？梢赃m當?shù)匕惭b噪聲濾波器等電子設備免于PLC控制器受到多余電磁波的干擾，其次可以把PLC控制系通過安裝在遠離變頻器等輻射干擾源。除此之外，還可以采用電磁屏蔽、電磁隔離的方法進行人工隔離無用電磁輻射。

3．2綠色發(fā)展

傳統(tǒng)的機械設計與制造使用的人工的生產(chǎn)方式，因人工生產(chǎn)失誤而產(chǎn)生的廢品零件數(shù)量遠比智能機械設計產(chǎn)生的數(shù)量要多。生產(chǎn)的廢品處理會給當?shù)氐沫h(huán)境造成污染，長久會對企業(yè)所在當?shù)氐睦幚碓斐韶摀C械生產(chǎn)提升到自動化和智能化，能夠減少生產(chǎn)失誤的殘次品。增加生產(chǎn)精度提升產(chǎn)品的性能，實現(xiàn)整個機械設計和制造的行業(yè)綠色發(fā)展。

3．3生產(chǎn)安全

智能機械設計制造自動化能夠保證企業(yè)生產(chǎn)流程的安全，減少因為人工疲勞導致操作精度下降產(chǎn)生生產(chǎn)事故，進而造成生產(chǎn)延誤的可能。智能化自動化的生產(chǎn)模式能夠計算出科學的工作物料使用、工人工時設置、輪班設置等生產(chǎn)相關的數(shù)據(jù)，且智能化自動化生產(chǎn)的過程會減少人工的使用，從根源上就減少了出現(xiàn)生產(chǎn)安全事故的可能。這就使得為了保持生產(chǎn)安全從傳統(tǒng)的控制工人合規(guī)操作轉向定期維修生產(chǎn)機械，檢查智能機械的運轉編程的安全穩(wěn)定，保證生產(chǎn)安全性的提升。當一旦出現(xiàn)生產(chǎn)故障時，自動化系統(tǒng)會導致整個系統(tǒng)的自發(fā)暫停生產(chǎn)，減少造成更大的生產(chǎn)安全事故的可能。通過集控手段完成對整個生產(chǎn)流水線的遠程監(jiān)控達成一鍵式緊急控制以應對突發(fā)狀況。

3．4生產(chǎn)一體化和超精密化發(fā)展

智能化機械設計制造自動化的未來發(fā)展目標是需要完成生產(chǎn)的一體化集約化，轉變以往單一生產(chǎn)一種零件的模式，擴大零件生產(chǎn)范圍，拓展更多的業(yè)務版圖，這樣才能滿足變化莫測的市場需求，增加企業(yè)獲得更多商機的可能。隨著人工智能、信息技術的發(fā)展能夠匹配人們對于超精密的要求，且當下已經(jīng)形成成熟的模式，具體涵蓋的范圍有超精密磨削、超精密切削、超精密特種加工、精密研磨等。我國的中小型企業(yè)很多，這就意味著亟須成本低、見效快的機械自動化設備。可以有針對性地選擇特定的操作困難、安全系數(shù)低下的環(huán)節(jié)設計自動化機械設備，這樣就可以有效地降低成本，提高生產(chǎn)效率。最重要的是這樣的機械成本造價相對低，更加符合我國的國情，有助于加快智能機械設計制造自動化的發(fā)展，進而促進我國的經(jīng)濟發(fā)展。

4結語

完成企業(yè)的智能化、機械設計制造自動化升級對于中小企業(yè)來說雖然短期內(nèi)所帶來的成效并不十分突出，但是從長遠來判斷，會為企業(yè)的生產(chǎn)多樣化、集約化提供更多的可能性。直觀表現(xiàn)為生產(chǎn)安全性提高，生產(chǎn)浪費減少，人工成本花費減少，人員操作更加簡便。未來智能化機械設計制造自動化會加深超精密化和生產(chǎn)一體化建設，帶來更多的經(jīng)濟成效。

作者:王芳 單位:南京江寧高等職業(yè)技術學校