機械設(shè)計制造及其自動化的應(yīng)用研究獲獎科研報告

機械設(shè)計制造及其自動化的應(yīng)用研究獲獎科研報告摘要：近年來，經(jīng)濟的發(fā)展，促進(jìn)我國科技水平的提升?，F(xiàn)階段，隨著高新科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，機械制造行業(yè)也邁上了一個新的臺階。在未來，對于機械設(shè)計制造水平的要求只能越來越高，這就要求機械設(shè)計制造必須跟上時代的步伐，不斷提高其技術(shù)水平，并加大對自動化技術(shù)的應(yīng)用，為機械制造業(yè)的發(fā)展提供堅實的技術(shù)力量。本文就機械設(shè)計制造及其自動化的應(yīng)用展開探討。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計;制造;自動化;應(yīng)用

引言

在機械設(shè)計制造的初始階段，自動化是指使用機器替代手工的工作方式，但是隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，機械設(shè)計制造與自動化已經(jīng)不再是傳統(tǒng)認(rèn)知中的簡單充分機械作業(yè)。而后借助于計算機技術(shù)，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，且已經(jīng)在現(xiàn)代社會生產(chǎn)行業(yè)之中占據(jù)重要地位。

1機械設(shè)計制造與自動化的優(yōu)勢分析

（1）優(yōu)化生產(chǎn)效率。通過機械設(shè)計制造的自動化，將可以提高生產(chǎn)精度，極大程度上提升生產(chǎn)效率。信息化的應(yīng)用更加能夠令產(chǎn)品質(zhì)量獲得提升。仿真機似乎則可以幫助機械自動化進(jìn)行更多設(shè)備實驗，這樣就能夠有效避免出現(xiàn)生產(chǎn)風(fēng)險，降低誤差率。借助于計算機也可以針對產(chǎn)品設(shè)計進(jìn)行控制，豐富產(chǎn)品類型。（2）降低安全風(fēng)險。傳統(tǒng)機械設(shè)備生產(chǎn)過程中經(jīng)常會伴隨產(chǎn)生安全隱患或者故障問題，這些對設(shè)備的常規(guī)運行造成了嚴(yán)重阻礙。借助于自動化系統(tǒng)則能夠針對生產(chǎn)機械設(shè)備給予充分的實時監(jiān)控。因而可以從根本上解決問題，并能夠針對故障點進(jìn)行排查和預(yù)測。機械自動化對實際生產(chǎn)可以確保降低安全風(fēng)險。降低設(shè)備損耗，從而降低實際生產(chǎn)階段出現(xiàn)的事故率。

2國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

當(dāng)前，國內(nèi)機械設(shè)計制造及自動化技術(shù)正穩(wěn)步發(fā)展，越來越多的企業(yè)開始重視并紛紛設(shè)立研發(fā)部門，參與新技術(shù)的開發(fā)及運用。但是環(huán)顧世界，與發(fā)達(dá)國家之間，我國技術(shù)仍存在不小距離，機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)水平還相對比較落后，最主要的體現(xiàn)就是缺乏以控制系統(tǒng)為代表的核心技術(shù)，創(chuàng)新能力弱、產(chǎn)品檔次低，缺乏技術(shù)含量，中低檔產(chǎn)品占到90%。在許多發(fā)達(dá)國家，機械設(shè)計制造及自動化技術(shù)已涉及多個領(lǐng)域，如信息化技術(shù)、納米技術(shù)，激光整合技術(shù)等，而我國在這一點上，仍舊有待提高。盡管我國大部分傳統(tǒng)企業(yè)已經(jīng)開始轉(zhuǎn)變發(fā)展理念，引進(jìn)自動化技術(shù)，開展轉(zhuǎn)型升級改造，但是效果不盡理想，很少有公司能夠?qū)崿F(xiàn)自動化，受成本制約，在經(jīng)濟市場環(huán)境中失去競爭力甚至導(dǎo)致一些企業(yè)破產(chǎn)，由此可見，研發(fā)和普及成本低、適用范圍廣的自動化技術(shù)是十分必要的。

3機械設(shè)計制造自動化的技術(shù)應(yīng)用分析

3.1信息自動化

計算機技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴大，在內(nèi)容上其也能夠更多技術(shù)之間產(chǎn)生交集。在機械設(shè)計階段工藝流程技術(shù)以及輔助設(shè)計方面都可以通過與計算機結(jié)合，并完成自動化應(yīng)用。產(chǎn)品設(shè)計環(huán)節(jié)，利用計算機可以進(jìn)行輔助設(shè)計，并可以極大程度上優(yōu)化工作效率。利用計算機，可以實現(xiàn)企業(yè)信息自動化升級，對產(chǎn)品所有環(huán)節(jié)的工藝進(jìn)行優(yōu)化。

3.2生產(chǎn)自動化

智能化的生產(chǎn)過程是機械制造和自動化高效率使用的基本標(biāo)準(zhǔn)。企業(yè)生產(chǎn)的自動化不僅可以提高生產(chǎn)效率，還可以減少人力資源的使用，減少勞動力降低生產(chǎn)成本。自動化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，不僅可以提高生產(chǎn)效率，還能保證產(chǎn)品質(zhì)量。在生產(chǎn)過程中也大大降低了安全事故發(fā)生的概率，使員工們的安全也有了保障，增強了整個制造行業(yè)的安全性。但是從總體上看，我國機械設(shè)計制造和自動化技術(shù)還存在很多問題和不足。比如，我國的機械設(shè)計和自動化技術(shù)智能化不夠完善，自動化技術(shù)運用得不夠廣泛。所以我們要不斷地實現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新，提高技術(shù)水平，才能更好地促進(jìn)機械設(shè)計和生化技術(shù)的全面發(fā)展。此外，要不斷提高行業(yè)的自主研發(fā)水平和能力，實現(xiàn)生產(chǎn)過程中的自主化水平，增強獨立性，提高產(chǎn)品質(zhì)量，帶來更多的生產(chǎn)和經(jīng)濟效益。

3.3檢測自動化

科技進(jìn)步對實現(xiàn)材料創(chuàng)新方面同樣具有重要意義，新技術(shù)、新工藝、新材料的使用能夠極大程度上結(jié)合成本。此類材料的使用當(dāng)然也存在一定問題。假設(shè)，普通機械設(shè)計以及制造工藝中未對新材料檢驗相關(guān)技術(shù)進(jìn)行更新，采取傳統(tǒng)工藝方法無法針對新材料實施檢驗，則可能造成產(chǎn)品質(zhì)量與性能受到影響。結(jié)合此類情況，需要采用激光技術(shù)、計算機智能化技術(shù)手段，針對新材料等進(jìn)行科學(xué)檢驗，目的是為了節(jié)約時間成本，提升檢測準(zhǔn)確性。

4機械設(shè)計制造自動化的未來發(fā)展趨勢

4.1智能化發(fā)展

根據(jù)當(dāng)前世界各國的研究方向和，機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)融入互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能制造技術(shù)已成為未來的發(fā)展趨勢。而且，智能化也非常有利于制造業(yè)的快速發(fā)展，此外，它具有分析和判斷的能力，可以提高產(chǎn)品制造的精度，大大減少人力，也有助于提高生產(chǎn)效率。對于自動化技術(shù)的智能，在某種程度上，它相當(dāng)于人工智能系統(tǒng)，具體來說，就是通過一些高科技儀器、相關(guān)的分析和處理軟件來實現(xiàn)智能化應(yīng)用，并且可以有效地提高智能應(yīng)用效果，這在自動化技術(shù)的應(yīng)用中起著重要作用，可以使自動化技術(shù)的應(yīng)用更加理想。運用先進(jìn)信息化技術(shù)，建設(shè)智能工廠，實現(xiàn)生產(chǎn)過程全自動化，使管理者更好、更直觀、更簡單的管理和查看加工現(xiàn)場，實時了解車間人、機、料、法等相關(guān)情況，結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)，提升價值鏈高端環(huán)節(jié)并實現(xiàn)傳統(tǒng)企業(yè)的轉(zhuǎn)型。

4.2網(wǎng)絡(luò)化

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展帶動計算機技術(shù)的進(jìn)步，并使計算機技術(shù)得以大范圍應(yīng)用，從而促進(jìn)了工作效率得到大力提高。而在機械制造行業(yè)中加入互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)并使二者相互結(jié)合，對于機電一體化的實現(xiàn)也有著重要意義。互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用可對機械制造業(yè)的生產(chǎn)過程進(jìn)行綜合管控，并充分利用監(jiān)視技術(shù)，全方位監(jiān)管生產(chǎn)的全部程序，及時發(fā)現(xiàn)問題并合理解決，保證生產(chǎn)在安全、穩(wěn)定的前提下持續(xù)進(jìn)行。

4.3虛擬化

傳統(tǒng)的機械設(shè)計的設(shè)計圖紙大都是人工手繪的，如果涉及方案出現(xiàn)一些問題，就需要對設(shè)計圖紙進(jìn)行修改。設(shè)計圖紙是用來反映機械產(chǎn)品的特點，而機械設(shè)計制造圖紙的反復(fù)修改，設(shè)計師要花費大量的人力、物力，這樣設(shè)計師的成本投入較高，同時生產(chǎn)效率也會相對較低，通過人工手繪設(shè)計圖紙這樣的機械設(shè)計方式已經(jīng)很難適應(yīng)市場的激烈競爭。目前，虛擬化圖紙是機械設(shè)計制造的重要發(fā)展方向，設(shè)計制造首先可以采用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將產(chǎn)品的樣品、生產(chǎn)的過程等方面通過計算機呈現(xiàn)出來，如果出現(xiàn)什么問題，可以在根據(jù)原有的計算機數(shù)據(jù)進(jìn)行修改，直到達(dá)到預(yù)計的設(shè)計目標(biāo)為止。通過虛擬化設(shè)計和生產(chǎn)的過程，能夠節(jié)約設(shè)計和生產(chǎn)的成本，減少在設(shè)計和生產(chǎn)中的重復(fù)性工作，提高設(shè)計和生產(chǎn)效率，改進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)的效益。

4.4綠色化

工業(yè)化生產(chǎn)對國民經(jīng)濟穩(wěn)固增長的作用不可小覷，但是，隨著當(dāng)今社會人民生活水平越來越高，其副作用也日漸明顯，特別是對生態(tài)環(huán)境造成的惡劣影響。而生態(tài)環(huán)境的惡化已經(jīng)逐漸威脅到人們的日常生活，時刻損害著人們的身體健康。為了更好的解決這個問題，國內(nèi)出臺了許多關(guān)于綠色生產(chǎn)，節(jié)能減排的政策。對于這種情況，工業(yè)企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格遵守國家的法律法規(guī)，將環(huán)境保護(hù)理念貫徹于生產(chǎn)過程中。將來，綠色環(huán)保這一目標(biāo)也會在機械制造自動化中得以實現(xiàn)，對機械設(shè)備生產(chǎn)及制造過程中所產(chǎn)生的對環(huán)境有害的物質(zhì)應(yīng)及時處理，以保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

結(jié)語

機械設(shè)計制造及