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浅析机械设计制造及自动化的发展
摘要:机械设计制造机自动化发展有利于提高工作效率,同时还可以实现便捷化的操作,基于此,本文结合机械设计制造及其自动化发展中的智能化、经济性等特点,详细分析自动化技术在智能化设计制造、人性化生产等方面的应用,并总结其未来生活化、机电一体化等发展趋势,希望为推动机械设计制造及其自动化发展提供参考。
关键词:机械设计制造;自动化;发展形势
传统形势下机械制造行业发展过程中的工作效率并不是很高,也无法满足目前在绿色健康、环保等方面的基本要求,更重要的是无法满足新时期背景下在机械设计制造行业方面提出的高精度要求。新时期背景下在信息技术不断快速发展的形势下,计算机技术、机械技术等各种高新技术手段在机械设备制造行业中的应用范围不断扩大,对机械设计制造行业的发展具有实质性意义,有利于推动其朝着自动化、智能化等趋势转变和发展,促使机械设计制造水平得到提升,以便对机械制造行业的发展可以起到良好的推动效果。
1机械设计制造及自动化发展特点
1.1智能化
传统机械设计制造过程中多数情况下都是以人工操作的方式为主,需要耗费的人力资源普遍比较大,同时还要支付比较高的人工费用,在生产时难免会引起各种不同类型的问题,尤其是机械设备加工质量不达标,或者是成品标准不统一等,这些都会影响机械设计制造生产质量。在该基础上,通过对自动化技术的合理利用,只单纯开展一系列的人工操作即可,有利于提高生产质量和效率,更重要的是可以实现整个生产过程的标准化操作,对各种安全风险也可以形成有效规避,满足安全生产的基本标准要求[1]。比如可以将5G技术合理应用在地下无人机驾驶中,这样可以在智慧矿山中实现地下无人开采操作,不仅可以提高效率,而且还可以避免引起严重的安全事故。
1.2经济性
机械制造业的发展一直以来都是制造行业中的重点,机械设计制造企业在生产过程中的效率、质量等,会直接影响到其自身的生产质量以及生产成本。传统机械设计制造中主要以流水线的作业方式为主,需要投入的人工成本也普遍比较高,在目前机械设计制造行业不断快速发展的形势下,人们日常生活质量和水平不断提升,需要人工的生产作业方式已经无法满足实际要求,无法满足生产效率以及成本管理等方面的要求。所以要想保证机械设计制造生产质量得到提升,提高相关单位综合竞争力,就要以自动化技术为基础,实现对各种技术手段的升级和优化,以此来满足实际要求。
2机械设计制造及其自动化的发展原则
2.1满足创新性原则
传统形势下制造与自动化产品的生产水平处于比较落后状态,工业发展进程不断推进,可以实现对产品功能的有效划分,将能量逐渐转变成为动力,这样能够保证机械设备在实践中的整体业务得到提升。要想促使其生产力得到持续性提升,必须加强对创新性的重视,结合目前机械设计现状和新的要求,提出不同类型创新方案,处理好目前存在的问题,以便实现机械设计制造机器自动化的创新发展。
2.2符合需求性原则。
在现阶段机械设计制造中保证设计出的产品能够满足客户提出的一系列要求,尤其是在实践中,与市场中同类型产品展开对比分析时,保证其自身具有独特性的功能作用,这样才能够促使企业在发展中逐渐占据有利位置。此外,加强与客户之间的有效沟通和交流,对现有设计方案进行完善和优化,以此来提高产品合格率。
2.3机器功能原则
在针对产品进行开发时,其与应用功能之间具有非常密切的联系,在针对产品进行开发时,要保证物质能量以及各种不同类型信息的高效处理。在机械设计时,其主要是为机器的基本功能提供一系列服务,在输入以及输出等各方面保证结果准确性和可靠性。在现阶段机械设计制造机器自动化发展中,主要是以机电技术和机电产品两部分为主,相互之间具有密切联系,所以技术人员需要加强对各种不同类型及其功能需求的重视,从功能开发等角度着手,保证整个技术以及流程规划的科学性和合理性,以此来强调机械设计制造过程的实用性。
3机械自动化发展具有的优势
3.1提升了工作效率与工作质量
机械自动化发展中,对各种不同类型数据信息进行处理时的能力较强,有利于满足各种要求,有利于保证信息技术手段的应用效果。另外还可以体现出智能化优势特点,在机械自动化操作中可以保证工作效率得到提升,尽可能降低人力、物力以及资金的投入,为产品质量提供基本保证,以此来提高机械生产力。
3.2自动化机械操作更加简便
在机械自动化实施中保证控制系统中的各种功能作用充分调动起来,各功能之间能够形成协调配合,在整个产品制造时,针对各种不同类型程序进行切换处理。在各种不同类型模式或者程序应用基础上,可以对现有生产方法进行转变和优化,以此来形成有效监管。
4机械设计制造及自动化发展形势
4.1模块化发展
机械设计制造工作在具体开展时,其主要目的是为了满足目前在工业生产以及人们日常生活等各方面的基本要求,生产出一件机械产品时,需要经过多道工序的操作,不同生产单元以及不同环节都要发挥各自的应用作用和效果。通过自动化技术的合理利用,可以对机械设计制造工序进行模块化处理,全面提高机械设计制造效率。如某机械设计制造企业在某款内燃机的设计制造中,在实现模块化处理之前,效率低下,不同模块的生产难度具有明显差异性,所以在集中研发和生产时难免会受到阻碍影响,进而导致人力、物力等资源的严重消耗。实现模块化处理后,可以按照不同批次对其进行自动化生产,大幅提升了设计制造效率,第一个季度便提升将近97%的加工效率,人力节省近76%,物力节省奖金73%,效果显著。
4.2机电一体化发展
从目前科学角度展开深入分析时,机电一体化是自动化、智能化相互结合之后的重要表现,通过对各种不同类型专业技术手段的合理利用,可以促使机械设计制造业的自动化发展进程得到有效推进[5]。在该基础上,机械设备与产品自身的自动化控制水平可以得到提升,更重要的是可以逐渐减少人工操作时出现的各种问题,促使机械设备在操作时的质量和效率得到提升,避免出现失误等问题。目前机械设计制造业在发展过程中正面临更新换代的问题,与各种先进技术的结合,可以对机械设计制造业的改革和创新发展提供技术支持。通过对往年我国机械设计制造自动化市场规模进行统计可发现,每年呈递增状态,2024年预估规模更是将达到726.42亿,市场前景良好,因此,各机械设计制造企业需要对一体化和自动化的发展引起足够重视。
4.3数据传输便捷化
目前我国已经全面进入到信息化时代,计算机网络技术的整体发展速度越来越快,各领域中都得到了广泛应用,特别是针对各种不同类型的网络资源进行科学合理的开发和利用,可以满足行业发展要求。网络技术在机械设计制造及其自动化技术应用中,可以借助网络技术的应用优势特点,对各种不同类型的数据信息进行分析,逐渐形成自动化操作程序,将网络技术在机械自动化发展中的作用和价值体现出来,更重要的是还可以实现网络输送口的标准化生产和发展。在该基础上,对机械设计制造自动化的发展来说,结合其目前整体发展形势,对网络发展过程中的数据传输情况进行分析,对其进行及时的更新和优化,对网络潜在优势特点进行不断深入挖掘,这样不仅可以保证机械设计制造水平得到提升,而且还可以实现数据的高效传输,以此来提高数据信息的整体利用率。
4.4柔性化
传统形势下的机械设计制造业在发展过程中,由于受到整体技术水平低等因素的影响,业务要求应变能力普遍比较差,同时在智能化以及自动化技术的引入和利用上存在问题,直接导致整个行业的生产质量和效率受到不良影响。在目前新时期发展背景下,机械设计制造质量要求一直在不断提升,对产品提出的多样化以及个性化需求也相对明显。所以应当与整个行业发展现状进行结合,对自动化技术进行改革和创新,实现其柔性化的应用和发展,促使自动化技术与机械设计制造技术之间实现有效结合,逐渐形成具有现代化发展特点的生产体系,这样才能够促使其朝着智能化趋势转变和发展,以此来满足不同类型客户群体的基本要求。基于此,有利于为机械设计制造业的发展提供技术支持,促使相关企业自身的综合实力提升,以此来推动整个行业的可持续发展目标。
4.5虚拟化
为保证机械设计制造行业的稳定、可持续发展目标得以实现,要结合目前整个行业发展现状,对现有技术进行改革和创新,同时还要加强对相关技术的研发力度,对生产流程进行完善和优化,更重要的是要保证资金的充足性,以此来保证机械设计制造及其自动化水平得到提升。在传统形势下的机械制造生产中,通常情况下要提前对机械图进行设计,同时还要做好理论分析等相关工作,尤其,一个成熟的产品往往需要花费大量的时间用于不停的测试、验证,所以需要投入大量的人力、物力以及资金作为支持,这种形势下无法满足企业内部生产中提出的一系列基本要求,也很难保证企业生产效率和质量得到提升。基于此,要结合目前新时期形势下提出的一系列基本要求,实现对产品的虚拟化设计,对模型以及仿真系统等进行合理创建,妥善处理好生产中的各种风险。同时还要做好模拟实验,这样有利于提出有针对性的控制措施,不仅可以保证生产流程的有序开展,而且还可以避免引起资源、能源的严重消耗,为生产成本的合理控制提供基本保证。如某机械设计制造企业在对某内燃机中心的曲轴流动机构进行设计时,通过自动化模拟设计,对活塞加速度进行优化(如图1所示),优化后活塞加速度普遍降低,峰值从优化前的2295m/S2下降到优化后的2164m/S,下降5.7%,效果显著。
此外,工业虚拟化技术在自动化技术中的合理利用,可以对机械设计制造生产中的各种问题进行模拟处理,根据模拟分析结果提出有针对性的解决对策,同时还可以与虚拟化系统结合起来,实现对生产风险的有效规避,为相关企业的长远稳定发展提供支持。
5结语
经济的快速发展,对机械设计制造业提出的要求越来越高,为满足实际要求,实现其自动化发展,要积极采取有针对性的对策,保证生产效率和质量得到提升,降低生产中的能源消耗,并实现个性化、智能化以及虚拟化的发展目标,以此来提高机械设计制造及其自动化技术的应用水平。
参考文献:
[1]张晓鹏.机械设计制造及其自动化在现代企业中的发展分析[J].科技创新与生产力,2023,44(07):15-16+19.
[2]张子彪.智能制造背景下机械设计制造及其自动化技术发展趋势分析[J].大众标准化,2023,(11):140-142.
[3]王震.机械设计制造及其自动化的应用及发展方向[J].造纸装备及材料,2023,52(06):73-75.
[4]韩文杰.机械设计制造及其自动化的优势及发展趋势探讨[J].机械工业标准化与质量,2023,(06):53-56.
[5]陈威.机械设计制造及其自动化的优势及发展趋势探讨[J].机电产品开发与创新,2023,36(02):162-164.
作者简介:黄海键(1974.02)男,汉族,湖南省望城县,大专,工程师,主要从事结构领域的理论计算与分析、仿真、创新性研究工作


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