摘要:在当前,数字化和智能化已经成为各种技术发展的重要基础,在各个领域中有着非常深入的渗透。对于机械设计制造及其自动化技术的发展,其已经成为当前我国经济发展中的重要内容。为了保证机械设备制造和使用过程中能够更加安全便捷,为人们的生产生活提供更加高效的服务,需要对机械设计制造及其自动化技术投入更多的精力发展。本文对当前机械设计制造及其自动化的发展特点和方向进行了分析,希望其能够沿着正常的方向前进。
关键词:机械设计制造及其自动化;应用;发展
引言
机械设计中利用多方面技术,其中包括计算机技术、信息技术、传感技术等等,以先进的技术为支持,提高机械设计的可靠性,实现生产的自动化与智能化,从而提高生产效率,减少生产安全问题。机械设计行业并不是简单的将这些技术进行拼接,而是对其进行综合利用,产生出一种1+1>2的效果。目前我国在机械设计制造方面起步较慢,因而发展程度不如发达国家,在设计阶段期间仍然存在部分问题。
1自动化技术在机械设计制造中的应用
1.1自动化技术的集成化应用
采用自动化技术实现复杂机械产品生产加工,能够对不同制造系统进行协调,使各级别制造系统能够协同完成机械设备的加工,使机械设计制造流程得到优化。目前在机械设计制造中,可以采用计算机集成制造系统进行生产流程的综合化管理,通过对分散的自动化系统进行有机集成,形成完整的生产系统,加强机械设计、制造、经营管理等各环节的联系,完成市场调研、生产计划、产品开发、产品设计、机械加工、产品销售等相关数据信息的收集,实现整个生产过程信息流和物料流的高度统一管理。以机械部件生产加工为例,按照NC代码,需要将毛坯加工成合格零件,然后通过零件装配得到机械部件,整个过程涉及多个环节,采用计算机集成制造系统能够对现场自动化设备数据信息进行采集,包含刀具管理工作站、物料贮运工作站、加工工作站、装夹工作站、检测工作站等,然后实现物料流和信息流的交汇,集中反馈至管理部门,按照机械设计制造任务进行集中控制与管理。在上一级计算机协调与控制下,各自动化系统能够实现不同功能,协同完成指定任务。机械式立体停车设备的车盘边梁生产加工中应用集成化系统,车盘边梁是冷弯薄壁钢板需要钻很多连接孔,集成化工艺是镀锌钢卷,通过自动化平板机、激光切割机、数控冲床、冷弯成形机、自动输送线、计算机控制组成自动化生产线,计算机协调每台生产设备的操作时间,控制材料进料速度。生产操作人员只需2人,比原来的8人减少6人,生产效率提成了500%。加强自动化技术的应用,能够进一步提高机械制造的集成化程度,实现生产流程创新,使机械生产模式达到高效自动化水平。
1.2自动化技术的智能化应用
2015年,国家提出了“中国制造2025”强国战略,随后在2016年发布了《智能制造发展规划(2016-2020年)》文件,为机械设计制造的智能化发展指明了方向。应用自动化技术,在机械设计制造现场完成传感器、AGV智能物流设备、数控机床、工业机器人等智能生产设备的布置,完成工厂内物联网的建设,能够实现机械设备的自动化控制和智能制造。采用这些智能化设备,可以借助设备本身机械控制器进行设备生产制造控制。伴随着网络智能化发展,也能实现数控系统模块化设计,并通过加强各模块间联系完成群控系统的建设,从而结合生产需要完成智能化分析,制定科学生产决策,实现对生产资料和信息的及时调整。比如采用自适应技术,能够在自动识别负载变化等参数变化的基础上,完成电机参数、前馈控制数据等数据的自适应运算,然后通够自动编程实现生产设备调节控制。在自动化技术应用基础上,能够对系统数据进行自动采集、处理和解析,然后由人员也可以根据系统提供的数据分析结果和图像提出设计制造方案,满足客户个性化需求[3]。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在模块化生产中,能够通过剪裁、增减数量等方式将PLC模块、CPU模块等基本模块进行标准化处理,促使数控系统向着标准化、集成化的方向发展,然后结合生产需求进行模块组合,提高机械设计制造效率。实现网络技术的合理应用,能够将不同生产设备控制端连接在一起,实现资源共享,并对产品设计制造进行远程监控,实现制造流程的无人操控,达到智能化生产要求。
2机械设计制造及其自动化的发展趋势
2.1实现机电一体化
在机械设计制造的发展史上,也曾遇到过生产危机,能够让其化险为夷依靠的就是机电一体化技术,这项技术也成为机械设计制造行业正常运行必不可少的维护器。具体来讲,机电一体化技术的核心是数控技术,而数控技术的应用使得机械生产颠覆传统的半自动化生产变得更加安全高效,对保持该行业核心竞争力有良好的推动作用。除此之外,数控系统还能够突破空间的限制实现对机械产品生产的远程操作,极大地促进生产力的提升。由此可见,全自动生产模式还可以不断完善和升级机械设计制造原有的生产结构,是该行业发展的原动力。
2.2绿色化
工业化进程的不断推进促进着我国人们生活质量的提高,工业发展至今一直存在着环境污染问题,如今国家规定在各行各业都需要注重对环境的保护,因而向环保化发展是机械设计制造行业的必然趋势。在工程机械的制造、生产、销毁等环节中都需要注重对环境的保护,在制造阶段使用轻金属、对环境污染少的材料,销毁时则需要注重对含有重金属零件的处理。人们如今越来越重视环保,对环境的保护投入了更多的关注力度与精力,减少资源消耗的情况下满足功能上的需求是很多企业需要主要研究的方向。
2.3制造设备微型化
超大型的机械设备在生产过程中对运输是一项巨大的压力和负担,此外,大型设备在生产过程中需要更多的操作方法,且操作较为复杂,占据空间较大,使得企业的生产成本增加。对此,在未来的工业生产中,便携和体积轻便型的机械设备将成为主流,在机械生产中,设备的越小,其占地面积和操作也会更加高效,设备的维修费用也会大大降低。此外,随着信息技术在国防和医疗等行业中的广泛应用,其对设备的微型化需求也在逐渐提高,微型化发展是未来机械设计制造和自动化技术发展的重点方向之一。
2.4实现微型化
21世纪是科学技术不断发展的时代。纳米和微米技术在机械设计制造领域当中的应用越来越广泛,使得更多机械制造产品体积缩小,便于操作,同时减少资源消耗。除此之外,这两项技术含在很大程度上提升了机械制造产品的性能。特别是对于大型机械制造产品而言,设备的各个部分往往是由多家厂家生产出来的,由于缺乏统一的标准,再加上设备结构复杂,从而给零件组装带来一定的难度系数,也正是基于这样一个事实,接口单元设计发挥了重要作用,不断促进机械制造模块化。
结语
综合上述所说,机械设计制造及其自动化技术的发展对我国的传统机械制造业发展具有非常重要的意义,同时对传统制造业发展的重要突破口。机械制造行业需要认清当前的市场发展状况,同时结合自身的实际情况确定自身的发展方向。而对于设计人员来说,其在进行产品设计和突破时需要重点关注其未来的使用趋势,通过科学的技术来实现机械制造自动化技术的稳定发展。
参考文献:
[1]王嘉琦.机械设计制造及其自动化特点和优势及其发展趋势[J].绿色环保建材,2019(04):93-94.
[2]李洋.我国机械设计制造及其自动化发展方向研究[J].企业技术,2016,(20):72.
[3]蔡敏,李金华.浅谈我国机械设计制造及其自动化的发展方向[J].科学与信息化:电子版(上旬),2018,(5):14
论文作者:公衍斌
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/16
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