導語：如何才能寫好一篇數字化制造技術，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞：陶瓷機械；數字化技術；應用研究

我國陶瓷機械裝備雖然近幾年來有了一定的進步，但在整個陶瓷行業的發展中仍沒有發揮很好的同步發展效應，更沒有起到引領行業發展的作用。當前科技迅猛發展，數字化設計技術作為一支重要的生力軍，在各行各業都發揮著巨大的作用。現代陶瓷機械裝備應加速向“數字”和“精確”陶瓷行業發展。推行CAD/CAE/CAN、MIS 和加工柔性化系統、建立FMS 示范工程、加快我國陶瓷機械裝備數字化設計與制造技術的應用研究等。已成為歷史賦予我國陶瓷機械裝備技術人員的責任。

一、數字化設計制造技術概述

數字化（Digital）是指信息（計算機）領域的數字（二進制）技術向人類生活各個領域全面推進的過程，是基于產品描述的數字化平臺，建立基于計算機的數字化產品模型，并在產品開發全程采用，達到減少或避免使用實物的一種產品開發技術。這種設計全面模擬產品的設計、分析、裝配、制造等過程。數字化設計與制造技術的應用可以大大提高機械產品開發能力，縮短產品研制周期，降低開發成本，實現最佳設計目標和企業間的協作，使企業能在最短時間內組織全球范圍的設計制造資源共同開發出新產品，大大提高企業的競爭能力。數字化設計與制造技術集成了現代設計制造過程中的多項先進技術，包括三維建模、裝配分析、優化設計、系統集成、產品信息管理、虛擬設計與制造、多媒體和網絡通訊等，是一項多學科的綜合技術，其目的是通過建立數字化產品模型，利用數字模擬、仿真、干涉檢查、CAE 等分析技術，改進和完善設計方案。數字化設計含蓋了現代設計的最新技術，同時也是現代設計的前提。涉及的主要內容有：

1.CAE/CAPP/CAM/PDM CAD/CAE/CAPP/CAM 分別是計算機輔助設計計算機輔助工程、計算機輔助工藝過程設計和計算機輔助制造的英文縮寫，它們是制造業信息化中數字化設計與制造技術的核心，是實現計算機輔助產品開發的主要工具。PDM 技術集成是管理與產品有關的信息、過程及人與組織，實現分布環境中的數據共享，為異構計算機環境提供了集成應用平臺，從而支持CAD/CAPP/CAM/CAE 系統過程的實現。

2.異地、協同設計在因特網/ 企業內部網的環境中，進行產品定義與建模、產品分析與設計、產品數據管理及產品數據交換等，異地、協同設計系統在網絡設計環境下為多人、異地實施產品協同開發提供支持工具。

3.基于知識的設計將產品設計過程中需要用到的各類知識、資源和工具融入基于知識的設計（或CAD）系統之中，支持產品的設計過程，是實現產品創新開發的重要工具。設計知識包括產品設計原理、設計經驗、既有設計示例和設計手冊“設計標準”設計規范等，設計資源包括材料、標準件、既有零部件和工藝裝備等資源。

4.虛擬設計、虛擬制造綜合利用建模、分析、仿真以及虛擬現實等技術和工具，在網絡支持下，采用群組協同工作，通過模型來模擬和預估產品功能、性能、可裝配性、可加工性等各方面可能存在的問題，實現產品設計、制造的本質過程，包括產品的設計、工藝規劃、加工制造、性能分析、質量檢驗，并進行過程管理與控制等。

二、陶瓷機械設計領域的特點

1.當前行業發展中存在的主要問題

1.1技術、裝備水平低。大多數陶機專業廠技術力量不足，產品設計多用傳統的設計方法，CAD 等現代化設計方法應用還不普遍，工廠裝備落后，數控機床和加工中心為數不多，計量、檢測、控制手段較差，生產機械化程度低；

1.2產品質量差、檔次低。陶機產品外觀質量落后，有的性能不穩定，機電一體化產品很少，尚有許多空白，成套性差，產品附加值低，在國際市場上缺乏競爭力；

1.3產業組織結構不合理，生產專業化水平和企業管理水平低。我國陶機工業雖然己經形成一定體系，但專業化分工、集約化程度很低，標準化程度也不高，產品零件互換性差，難以滿足高檔瓷生產的要求。這種生產方式極大地限制了現代化科技的應用，日用陶瓷和建筑陶瓷機械始終沒有趕上國際先進水平。

2.陶瓷機械設計領域的特點

2.1結構類型多、型號多。例如在真空練泥機設計中，有單軸、雙軸和三軸真空練泥機等；泥漿泵設計有單、雙缸，立式、臥式等；

2.2常用設備功能結構比較穩定，結構復雜程度較小。例如球蘑機、練泥機、滾壓成型機等一般由機架、傳動系統、執行機構等組成，不同型號的設備采用的部件類型和結構參數有區別，但產品功能基本相同。這種結構穩定性非常便于采用模塊化變型設計技術和參數設計技術；

2.3常用陶瓷機械產品受企業投產規模、陶瓷原料性能的影響，研究開發周期長，采用ICAD 技術能縮短產品研究開發周期，節約成本。

篇2

近年來，隨著國民經濟的快速發展，我國機械制造業發展迅猛，我國的沖壓模具企業逐漸實現數字化、智能化，且隨著數字化技術的應用，我國機械沖壓模具設計水平不斷提高，但其與發到國家仍舊存在一定的差異，文章研究沖壓模具設計和制造中的數字化技術應用，以此來改善傳統的模具，促使我國沖壓模具的高速發展。

關鍵詞：

沖壓模具；數字化技術；設計應用

0前言

目前我國以航空制造業和汽車工業為主的機械類制造業發展迅速，促使我國沖壓模具以年20%的速度持續增長。沖壓模具本質上屬于技術密集型產品，沖壓生產中的沖壓產品的智聯、生產效率等與模具設計具有較大的關聯，大力發展模具的數字化設計與制造技術的分析與研究，將數字化技術廣泛應用在模具工業中，促使現代機械制造業得到快速發展。

1沖壓模具設計和制造中的數字化關鍵技術

在沖壓模具的使用上，要將數字化技術應用在模具制造的全過程，實現自動化制造和精確化制造，促使沖壓模具的高效開發。模具制造的數字化技術主要是將計算機技術應用在模具制造的過程中，實現每一制造環節的精確控制，從而滿足沖壓生產的要求。數字化關鍵技術具體包括以下幾種：（1）沖壓成形CAE技術。沖壓成形CAE技術本質上是利用計算機技術制造計算機軟件，并將計算機通用軟件應用在模具自動化質量控制過程中，促使該技術能夠滿足模具制造的精確度要求，也顯著提高沖壓模具的使用周期。如AutoForm/PAM-STAMP軟件應用在模具制造過程中，通過計算機分析、模擬機械用材的流動、厚度的變化以及材料的破壞、起皺等，以此來對模具產品零件的成形、工藝設計進行準確的預見和建議，實現模具的形變。（2）模塊化的快速設計系統。對于沖壓模具的制造與設計，要重視結果設計，能夠將技術系統應用于模具制造上，提高模具設計的質量。如隨著現代計算機技術的發展，沖壓CAD/CAM的一體化技術應用在模具設計上，可以有效避免單一軟件使用的弊端。CAD通用軟件主要是應用在交互繪圖和造型層次的設計上，一般是以模具設計人員的設計經驗為主來進行模具繪圖和造型設計，這種軟件設計方法不能夠及時發現模具設計中的不足之處，一定情況下會延誤模具設計周期，影響模具的設計質量。因此在數字化關鍵技術的使用上，可以將模具設計的技術結合起來，彌補單一技術應用中的不足之處。

2沖壓模具設計和制造中的數字化技術的優點

（1）數字化裝配技術的優點。沖壓模具的裝配方法一般分為4種，包括互換裝配法、分組裝配法、修配裝配法以及調整裝配發等具體內容，在模具設計上，可以將這四種裝配法按照先后順序應用在設計環節中，有利于進行精加工，減少裝配過程中模具標準件的損毀。（2）計算機仿真技術的優點。在傳統的沖壓模具設計上，高度鋼材在循環加載條件的作用下，會產生較強的包辛格效應，而計算機仿真技術的應用極大程度上改變了沖壓設計現狀，通過計算機仿真模擬將設計參數設計在固定范圍內，進行沖壓設計，提高了模具設計的精確度。（3）數字化參數的程編優點。參數化程編應用在沖壓模具的加工制造上，在數字化技術的作用下，逐漸從單純的型面加工擴展到結構面加工，由中低速加工變化為高速加工，從小切深變為高進給，有效改善工件加工質量，減少加工打磨面；減少試模的工作量，提高模具制造的精度；刀具使用上以小型加工模具為主，注重細節制造，以此既滿足模具的設計精確度要求，也有效降低使用費用。

3沖壓模具設計和制造中的數字化技術的應用

3.1軟件技術在模具產品設計同步工程中的應用

在模具產品的同步開發中，要想滿足沖壓模具的建設要求，就要將沖壓工藝貫穿于沖壓模具的同步開發過程中。在沖壓模具的開發設計上，要求設計人員全員參與，從沖壓模具的生產工藝、產品的沖壓技術再到模具的具體開發，都要依據沖壓成形的物理規律進行模具設計，借助計算機數字化技術真實的反映模具與板料的的關系，并將計算機軟件應用在模具變形設計的全過程中。在沖壓模具的設計上，可以應用非線性理論、有限元方法以及各項計算機軟硬件，以此來對產品零件的成行進行精確的預算，全面提高沖壓模具的技術機控制質量與效率。

3.2模塊結構化的快速設計應用

在數字化技術使用上，要預先消化模具的任務要求（沖壓要求），結合現場模具生產經驗，應用模具結構庫，進行模具的初設計；其次再要進行模面設計，這一階段調用標準機械件庫，組裝成一套完整的模具。在參數化模塊設計上，要實現典型結構模板化和重復工作智能化，以此來提高沖壓模具的制造水平。典型結構模塊化，主要是基于模塊化的思想，對沖壓模具的典型結構進行分類總結，應用數字化技術進行模具設計參數的控制，生成智能化模板，以此在模具設計過程中完成建模；重復工作智能化應用上，主要是將模具設計過程的重復工作利用智能化模板和二次開發工具來實現縮短設計周期的目的，以此來實現沖壓模具的智能化、自動控制化進程。

3.3信息系統的應用

在沖壓模具設計上，要將數字化技術應用在制造業的每一環節中，如可以將數字化技術應用在機械自動化管理、繪圖設計、參數分析、模具制造以及模具檢測中，在這一過程中應用信息化系統，可以實現產品信息的共享，并將模具制造信息以計算機信息化的形式固定下來，從而為沖壓模具的制造設計提供借鑒意見，降低模具設計人員的工作量。

4結語

隨著信息技術以及科學技術的發展，我國的沖壓模具已經由傳統的機械模具形式轉變為機械自動化體系，將先進的數字化技術應用在模具制造上，極大提高了我國沖壓模具的發展速度，也提高了沖壓模具的精確度和使用周期，推進了我國沖壓模具的行業的發展進程。

參考文獻：

[1]潘宇祥.探討數字化技術在沖壓模具設計與制造中的應用[J].工程技術:全文版,2016(07):00258.

[2]肖樂.數字化技術在沖壓模具設計與制造中的應用[J].工業c,2016(06):00201.

篇3

關鍵詞：機械設計制造技術；數字化；智能化；發展探究

眾所周知，機械設計技術在機械制造的過程中發揮的作用非常的關鍵，只有做好設計工作，生產出的產品才可以擁有優秀的質量。每一不同時期的機械產品都會隨著時代的改變發生改變，而設計人員做出的設計工作在很大程度上都會對成品本身產生較大的影響。在21世紀，數字化與智能化技術開始普及，工作人員在日常工作過程中應該多多利用這項技術，使這項技術達到最好的應用效果。

1目前機械設計制造業的發展形勢

1.1數字智能化已成為流行趨勢

在21世紀，計算機網絡的廣泛流行在某種程度上也使社會得以更快更好的發展。近年來，數字化也可以毫無壓力的使機械設計工作可以更順利的展開，工作人員可以在開始設計工作之前，就模擬出一建筑模型，然后參照模型進行設計。毫無疑問在工作過程中工作人員也可以利用計算機進行充足的模擬事前準備，這種事前準備也可以提升設計成品的整體質量。

1.2在建筑模型中數字化模擬發揮的作用

由于當代計算機網絡的快速發展，數字化技術正在各行各業發揮著重要的作用，該技術在一定程度上也推進了社會的發展。而機械設計制造也能夠利用數字化技術得以進一步的發展，在進行機械設計工作時數字化技術可以為其帶去非常多的便利，比如，在開始進行機械設計工作之前，與設計有關的工作人員就可以目標為依據建立模型，然后再利用計算機進行一一對應的設計工作，這也能夠使機械設計實際工作順利展開。

1.3機械設計工作的并行化開始發揮作用

因為中國現如今的工業化水平在逐漸的提升，與此同時機械設計產品的外觀以及使用功能也隨之發生了巨大的改變，這樣一來也就對機械設計工作的整體質量提出了更嚴格的要求，因為機械設計制造工作所需要完成的步驟非常繁瑣，而且需要的工作人員也比較多，但是很多人一起進行工作的話就非常容易出現很多不確定因素影響工作，所以在現如今的工作過程中正在竭力避免出現多人在同一空間進行工作的情況，但一人完成的人工成果也很難跟現如今的機械設計工作要求相符合。而現如今由于計算機網絡的發達，計算機網絡技術的流行以及廣泛被應用，達到了在網絡上可以實時進行資源信息共享，信息數據等都可以通過互相之間的傳輸進行共享的地步，除此以外，這種共享也可以使傳統信息傳遞方式不受空間與時間的束縛。這就避免了空間的影響，該種信息共享甚至可以使在不同空間的設計工作者在同一時間一起完成工作。比如說，在開始進行機械設計制造工作的過程中間，如果在設計小組中的某名設計工作人員因為不得已的家庭方面的緣故或者是任何其他事情不得不提前離開去處理事情而無法參加小組團體研究，這種資源共享并行化模式開始普及之后，他就能夠實時的利用計算機網絡實現跟小組團隊之間的實時通話視頻，可以把傳統類型的開會研究模式轉化成實時的視頻會議模式，通過這種方法就可以使機械設計工作在截止日期之前按時完成。工作人員可以這種并行化的工作模式可以實時通過互相之間的互惠互助高效完成工作，也可以提高設計技術，提升工作效果。

1.4在機械自動化的基礎之上盡力完善智能化體系

在機械設計制造的工作過程中，自動化技術發揮的作用不可忽視，使用這種自動化技術可以讓機械設計工作在最大程度之上縮減工作人員的工作量。由于現如今自動化技術已經被廣泛應用于機械設計制造工作，與之對應的機械的自動化程度與之前相比也就變得越來越高，工作人員也對機械自動化設計的過程提出了更高水準的要求，與之有關的機械設計工作人員在開始進行對應的機械設計工作時必須使用智能化技術，以建立完美的智能化體系。

2機械設計制造技術與數字化智能化結合發展前景

2.1在機械設計制造流程中必須注意設計工作系統化模式

機械設計工作人員在進行機械設計的過程當中，必須首先考慮到整個大局設計工作的細節系統化，必須事先制定出一智能化全面化的設計體系，并且還要對這種智能化體系進行全方位的分析討論研究，之后再逐一的研究該體系系統的子系統，再把各種子系統全部考慮進去，進行改善并優化整體系統。

2.2在機械設計制造流程中必須注意設計人員的精英化模式

在機械設計人員開始進行機械設計工作的過程之中，大面積的使用計算機網絡也讓機械設計工作的效率及其整體質量都得到了大幅度的提高，但是，現如今的計算機網絡也還沒有發展到無機操作的地步，在任何時候也都是需要人工進行整體操控的，人民群眾可以為計算機網絡投入大量的創造力以及活力，讓計算機網絡可以達到長足發展。基于上述考慮，機械設計工作人員在現如今的機械設計制造工作過程中依然占據著領先地位，設計工作人員可以利用計算機網絡去完成機械設計工作中另外的環節，這樣一來機械設計工作人員也就有了更多其他的時間在其他的環節投入精力去開發創造新設計，所以在機械設計制造的工作過程中，設計工作人員必須對設計工作的核心首要環節投入大量的精力，因為該核心環節具有非常大的潛力等待我們去開發。

2.3在機械設計制造流程中必須注意產品的商品化模式

如果機械設計人員在完成產品之后想要驗證設計工作是否成功，工作人員首先應該驗證該產品是否具有商品化特征，設計工作人員為了讓產品具有商品化，在開展設計工作時就必須事先調查市場需求，并且依據調查結果開始做產品定位，以得到商品化的產品，提升它的整體競爭能力。

3應用實例分析——智能化CAD技術在農業領域的應用

上世紀40年代出現了計算機，隨后被廣泛應用于控制加工機床中，逐漸發展為數控技術。現階段，一部分發達國家已經100%實數字化設計和生產，而我國在這方面還有待提升。以往應用的CAD技術主要用于計算，難以良好的處理設計方案以及結構等設計中存在的問題，所以必須加強智能化CAD技術的研究與應用。智能CAD的構成中包含著多個智能體以及多種功能模塊，可以完成產品設計工作。因此在農業機械設計中添加智能CAD技術的應用可提升農機產品的設計和生產效率及質量。農業機械設計具有種類型號多、結構簡單且穩定、易受季節變化影響的特點，因此其智能化CAD技術的應用需要配置合理系統框架。可在參數設計基礎上引入裝配模型進行智能化框架設計，經過實例推理、參數設計以及變量設計技術的合理應用提升農業機械產品的設計率。

4結語：

總而言之，現如今中國已經進入一個工業改革換展的重要階段，也是為與時展的高要求相符，機械設計制造工作人員必須身體力行的深化數字化與智能化工作的進程。在達成機械設計制造技術數字化的基礎上，再達成機械技術智能化的目標也已經是囊中之物。相關部門的工作人員需進一步學習數字化智能化技術，以此為中國整體的經濟發展貢獻出自己的一份力量。

參考文獻：

[1]李樹臣.機械設計技術的現狀與數字化智能化的發展趨勢研究[J].通訊世界，2015(08).

[2]周濟.制造業數字化智能化[J].中國機械工程，2012（10）.

[3]張海斌.探究機械設計制造及自動化技術的發展[J].黑龍江科技信息，2015(08).

篇4

關鍵詞：機械自動化；機械制造；應用分析；集成制造

中圖分類號：TH16 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）18-0054-01

1 基于自動化技術的機械制造工藝

1.1 以集成化為主導的機械制造工藝

集成化主要是指借助于計算機系統對整個機械制造的過程進行理論的指導和對整個制造流程的優化，通過自身的數據庫和網絡對各種設備和機構進行過程充足等手段，完成其適度的自動化。集成化能夠將機械制造過程中所有的工作形成一個有機的整體，實現以人為中心、以機器為主體的制造流程，可以最大程度地提高機械制造的質量和效率，有效地防護生產過程中不必要的浪費和對環境的破壞。

1.2 以精細化為主導的機械制造工藝

將自動化技術融入到以精細化為主導的機械制造工藝中，用機器控制機器，大大降低了加工中的誤差范圍，提升了每個機器的尺寸標準和生產質量。自動化技術使得材料制作的精度完全達到了1nm，迎來迎合某些特殊機器的需求。并且，隨著未來納米科技的發展和推廣，機械制造工藝的精細化也注定要進入納米階段，自動化也會有新的內容和應用技術。

1.3 以數字化為主導的機械制造工藝

機械制造工藝的主要發展方向就是數字化，主要可以分為：一是機械制造設計的數字化；二是機械制造過程的數字化；三是機械制造管理的數字化。對于第一點，主要是利用計算機的計算能力，實現整個機械制造過程的模擬和對加工材料的數量統計；對于第二點，主要是用計算機作為媒介實現對整個機械生產過程的控制和細節加工，把生產系統和運輸系統有機地結合起來；對于第三點，利用計算機的數字信號對整個生產或者整個產業進行全面的管理，把內部信息和外部信息融合在一起，促進企業快速穩定的發展。

2 發展自動化機械制造技術中應注意的問題

2.1 實用性

自動化機械制造技術的發展，必須兼顧其實用性，只有生產出來的產品具有較好的使用價值，企業才能獲得相應的利益。

2.2 低能耗

就目前來說，我國生產一定產品所消耗的能源是非常高的，特別是與發達國家相比，我國的單位產品能源消耗是其數倍。因此，自動化機械制造技術應當注重能耗的降低，使生產實現低能耗、高產出的目標。

2.3 發展配套機械自動化技術

今后機械自動化需要注重發展的技術有芯片控制技術、微處理器技術、傳感器技術、新型器具技術、控制軟件編程技術等。只有使機械自動化配套技術同步發展，才能時機械自動化技術發揮出最大的作用，才能最大程度地提高機械制造業的生產效率。

3 結語

自動化是以后機械發展的必然趨勢之一，而自動化也會隨著各個行業對其不同的要求從而提出新的要求和任務，自動化的發展程度在一定程度上也決定了未來機械的發展程度，所以做好自動化對以后的研究和進展是非常有必要的。作為一個機械設計員，應該不斷地吸收和接受自動化在機械制造中的先進理論和理念，并把其運用到實際的生產運用中，這樣才能在未來做好機械制造工作，符合社會發展的潮流。

參考文獻

篇5

關鍵詞：智能技術；無人化數字棉紡工廠；網絡化；大數據

中圖分類號：TS118 文獻標志碼：A

Building Unmanned Digital Cotton Spinning Mill Based on Intelligent Technology

Abstract： Chinese textile industry is in a critical period for industrial upgrading， and this requires textile machinery producers strengthen their R&D on digital， intelligent spinning equipment to help cotton spinning mills use less labor or build unmanned workshop. Nowadays， although domestic cotton spinning industry has the largest production capacity around the world， most domestic cotton spinning machines are not so good in intelligent performance. To meet the requirements of market， it is significant for textile machinery producers to develop cutting-edge textile machinery applying new ideas and technology， and help to build new intelligent unmanned cotton spinning mill.

Key words： intelligent technology； unmanned digital cotton spinning mill； internet-based； big data

1 引言

近幾年，我國紡織行業的生產成本普遍上漲，大量企業出現了用工成本大幅度上升和招工難并存的局面，而企業自身科技創新能力不足、產品附加值不高，也嚴重了影響紡織企業的競爭力。

與此同時，全球經濟發展方式正在發生深刻變革，科技創新孕育新的突破，“智能制造”已成為世界制造業發展的大趨勢。《經濟學人》2012 年4月發表的“第三次工業革命：制造業與創新”專題報道中闡述了目前由技術創新引發的制造業的深刻變化，指出數字化與智能化的制造技術是“第三次工業革命”的核心技術。

在發達國家，汽車、電子電器、工程機械等行業已大量使用工業機器人自動化生產線，出現了數字化、智能化工廠。近年來，物聯網、云計算、人工智能等領域內各項新技術得到了快速發展和廣泛應用，這將對紡織行業向數字化、網絡化、連續化和集成化、智能化方向轉型發揮強勁的驅動作用。

目前歐、美等發達國家和地區已經有紡織工廠實現了從原料到成品的全流程智能化生產，生產狀況和車間環境實現了集中監控和遠程控制，工人勞動強度大幅降低。作為紡織科技的重要載體，數字化、智能化的紡織工廠將是紡織行業未來重要的發展方向，是現代紡織工業化與信息化深度融合的應用體現。

2 經緯紡機新型無人化棉紡工廠

棉紡是紡織行業最重要的組成部分之一。在國內，棉紡機械較早推廣使用數字化技術，棉紡工廠的自動化水平有了很大的提高，但與國際新技術相比在高速、高產、高質、連續化、智能化及穩定性、可靠性等方面還有很大差距。國外先進紡機具備了高度智能化的功能，生產自動化、連續化程度很高。

作為中國最大的棉紡織成套設備供應商，經緯紡織機械股份有限公司（以下簡稱“經緯紡機”）擁有30多家分、子公司，產品覆蓋清、鋼、并、粗、細、絡、捻、織、染等工藝流程。經緯紡機通過原始創新、集成創新和消化吸收再創新，加強產、學、研間的技術合作與交流，利用棉紡裝備開發平臺協同分、子公司研發和應用當代先進的數字化、智能化技術，致力于打造新型無人化數字棉紡工廠。圖 1 描述了經緯紡機新型無人化數字棉紡工廠的構想。

經緯紡機新型無人化數字棉紡工廠主要由智能化單元設備、車間數據采集與監控系統、智能物流與搬運系統、基于大數據和云計算的智能數據處理與分析等系統組成。數字棉紡工廠提供的棉紡成套工藝方案包括：精梳/緊密紡成套工藝、普梳成套工藝、氣流紡成套工藝。緊密紡流程：清梳聯合機（含清花設備、異性纖維分檢機、梳棉機）頭并并條機條并卷聯合機精梳機末并并條機自動落紗粗紗機集體落紗環錠細紗機細絡聯型自動絡筒機。轉杯紡流程：清梳聯合機并條機轉杯紡紗機。

無人化數字棉紡工廠能夠把傳統上分為多個工序的棉紡裝備通過自動化、連續化、數字化技術集成為一個智能化的整體進行管理，將原來需要大量人工管理的生產流程統一在系統智能管控之下，將原來大量需要人工搬運的原料和半成品實現自動輸送，將原來大量需要一線工人掌握高超技能的操作簡化為裝備的自動化標準操作，各項生產工藝數據實現自動采集分析、預測。無人化數字棉紡工廠是現代紡織工業化、信息化、智能化融合的綜合體現，也是實現智能化紡織的必經之路。 2.1 棉紡單機設備由機電一體化走向智能化

智能化紡織機械是在原有機電一體化設備的基礎上，通過數字化和計算機技術，融合傳感器技術、信息科學、人工智能等新思想、新方法，模擬人類智能，使其具有感知、推理和邏輯分析功能，以實現自適應、自學習、自組織、自主決策能力。比如，紡織過程各種工藝參數、運行狀態能夠在線檢測、顯示和自動調節；機臺具有自適應的生產控制、智能化加工編程、故障自動診斷、遠程監控等功能。智能化紡織機械是新型無人化數字棉紡工廠的重要組成部分，表 1列出了幾種主要棉紡單機的作用和智能化功能。

綜上所述，棉紡機械單機的智能化主要體現為：（1）在機電一體化的基礎上進一步融合機器視覺、模式識別等技術實現質量在線監測系統，如異纖分檢機、自動絡筒機的斷紗智能檢測裝置和空管自動識別裝置；（2）先進控制技術的應用：并條機自調勻整系統、細紗機集體落紗全過程恒張力控制技術、半自動轉杯紡紗機張力精確控制系統；（3）先進的驅動技術，有變頻調速、交流伺服、步進電機等；（4）聯網接口、RFID射頻識別、現場總線和人機界面，實現工藝參數、運行狀態的在線監測、顯示和自動調節，使機器運行在最優狀態，具備故障顯示和自動排除、遠程診斷和服務等功能。

2.2 棉紡工序連續化

隨著紡織工廠自動化水平的提高，單機自動化已經無法滿足紡織行業發展的需求。通過智能化技術將紡紗工序進行合理的硬連接或軟連接，實現工序連續化已經成為棉紡工廠目前的迫切需求，并為最終實現紡紗全自動化鋪平道路。

2.2.1 聯合機

聯合機是將不同工序設備進行有機的自動聯結，如：清梳聯、粗細聯、細絡聯等，使部分紡紗工序連續化，實現少人或無人管理的從原棉到成品紗的連續生產。

（1）清梳聯：將清花工序與梳棉工序組合成一條新的生產線，實現棉纖維的抓取、開松、除雜、混合、梳理自動聯接，直接生成棉條。該設備精確配合自調勻整系統，對棉流、棉箱、棉層、棉條進行智能控制；工藝參數在線調整、數據實時采集、傳遞；設備故障自動診斷和維護。

（2）粗細聯軌道自動輸送系統：與自動落紗粗紗機配合，使用空中電動軌道小車系統EMS（Electrified Monorail Systems）牽引運紗單元將滿筒粗紗送至滿筒紗庫，待細紗機發出需求信號后再將滿筒粗紗送至細紗機；將細紗機用完的空管送回空管庫，待粗紗機發出需求信號后再將空管送至粗紗機，供粗紗機自動落紗使用，實現粗細聯。

（3）細絡聯：在細紗機和自動絡筒機之間增加一個軌道聯接系統，其主要功能是將經細紗機自動落紗裝置落下的管紗自動運輸到自動絡筒機進行絡紗，并將空管自動運回到細紗機。經緯紡機研發的新型細絡聯型自動絡筒機，可以與細紗機直接連接，自動落紗、生頭、插管、換管、空管返回，實現了管紗從細紗機到絡筒機的自動輸送，改善紗線的清潔情況，避免紗線的接觸損傷，減少毛羽增量，生產效率大大提高。

2.2.2 智能化柔性物流倉儲系統

自動導引車AGV（automated guided vehicle）、電動軌道小車系統EMS與機器人技術在一些現代制造企業，比如汽車制造等領域已廣泛應用，但是在棉紡行業中尚無應用。AGV、EMS系統配有電磁、磁條、光學、視覺等自動導引裝置，按規定的導引路線自動行駛，用于多功能運輸，是一個完全自動化、智能化的系統。

AGV、EMS系統具有自動導航、優化路線、自動作業、交通管理、車輛調度、安全避碰、自動充電、自動診斷、多傳感器控制、網絡交互等功能。數字棉紡工廠利用AGV、EMS系統與機器人技術，實現智能物流系統的柔性搬運、傳輸、打包等功能，包括條桶智能輸送系統、精梳棉卷智能輸送系統、粗紗空中輸送系統、筒紗智能整理輸送與包裝系統等。

2.3 網絡化、智能化系統實現棉紡工廠管控一體化

2.3.1 棉紡設備網絡監控和管理系統

棉紡設備網絡監控和管理系統利用傳感器、通信、總線、數據庫、物聯網等技術，把棉紡廠單機設備的運轉數據、產量數據、質量數據（如異纖分檢機、電子清紗器等）、設備的用電數據、人員、環境溫濕度、空壓、除塵系統、電力供應、ERP數據等相互獨立的信息流集成在一個平臺上，消除生產過程的黑箱運行，實現紡織工廠的敏捷化、透明化、數字化生產和現代化管理。

該系統以數據采集為基礎，實時顯示設備的狀態，記錄主機設備運行的各種數據；可按班組、員工、品種自動統計報表；實時記錄設備的每個狀態變化，如細紗機的落紗次數、落紗時間、落紗長度；把數據轉換為狀態的管理報警，如速度過高、CV值過高的報警；車間環境智能監控系統，可對溫濕度、空壓、粉塵濃度等環境狀況進行監控，使得電力供應統一調度，工廠少人或無人值守，為各種設備的運行維護提供有利工具。

該系統通過有線或無線網絡把棉紡工廠的各個單元聯接起來，消除信息孤島，構建全廠信息流，實現生產高效的管理；可對整個工廠的各種資源（如設備、能源、人員等）進行優化配置，提高效率，降低能耗；提高棉紡工廠的智能化、信息化、管控一體化水平。

2.3.2 大數據、云計算技術、物聯網技術的融合

隨著信息化的發展，棉紡工業將應對大數據時代來臨的挑戰。數字化紡織工廠設備（棉紡設備、輔助設備）眾多，棉紡設備網絡監控和管理系統實時采集成千上萬個傳感器的數據，并生成各種統計圖表。企業ERP系統每天都在生成大量數據和報表。圖 2 展示了數字化棉紡工廠信息數據處理流程圖。這些數據不僅體量巨大，而且種類多樣、實時性強。面對大數據，處理數據的效率就是企業的生命，傳統關系型數據庫對其難以存儲，單機數據分析統計工具也無法對其處理。

擁有數千萬臺機器的大規模并行運行的云計算平臺為這些海量數據提供了廉價的存儲空間和超強的計算能力。云存儲不僅為數字棉紡工廠提供了遠端大容量存儲空間，而且可以對這些數據進行管理，如對重要數據進行本地與云端的兩級備份。另外，還可通過web方式、PC客戶端、手機客戶端等形式訪問數據，對設備狀態進行監控，對生產進行控制和管理等。

大數據的核心是要獲得數據價值，數據需要理解才能轉化為有用的信息，最關鍵的部分是數據分析。打造智能化的數字棉紡工廠，就要依靠專家系統與智能軟件對大數據進行自動分析、歸納推理，從中挖掘出潛在的模式，調節紡織機械設備達到最優的狀態，進而更好地控制生產，同時將有用的信息反饋給管理者幫助其正確決策、執行，減少風險。隨著網絡化、數字化技術的發展，基于機器學習、統計學、數據庫、可視化等技術的數據挖掘方法有了很大的進步。利用數據挖掘技術對采集的數據進行分類統計、對比分析、關聯分析、聚類分析、異常分析、預測分析等，能夠及時發現設備的問題，并對生產異常狀況進行報警、預測、判斷和敏捷響應。

大數據和云計算技術相輔相成，與棉紡設備網絡監控和管理系統、企業ERP等系統的融合，將會對棉紡企業帶來革命性的影響，改變企業傳統的管理和運營模式，成為企業的神經系統及決策中心，能有效降低管理成本，提高生產、商務和服務的智能化水平。

3 結論與展望

新型無人化數字棉紡工廠實現了從原料到筒紗的自動化生產流程；從工廠環境輔助設備的監控到設備運轉數據的采集；從設備單元的自動化、智能化到工廠生產的連續化、網絡化、智能化，并最終實現少人化、無人化管理。智能棉紡設備具有高速、高產、高效的性能，能極大提高成紗品質和產品附加值。聯合機和基于AGV、EMS、機器人系統的物流倉儲系統實現了棉紡工序之間的剛/柔性聯接，保證了全流程運行的穩定性、可靠性、連續性，極大地提高了生產效率。大數據和云計算技術將助力棉紡設備網絡監控和管理系統、ERP系統，提高棉紡工廠的信息化水平。因此，利用智能化技術，融合新思想、新技術，打造新型無人化數字棉紡工廠將成為當前和今后一段時期內紡織裝備企業的主要任務之一。

建設新型無人化數字棉紡工廠，將對加快棉紡企業的轉型升級，提高生產效率、技術水平和產品質量，降低能源、資源消耗，節約用工成本，實現紡紗生產過程的數字化、智能化、網絡化，提高企業競爭力，在應對國際挑戰中發揮重要作用。因此，智能化數字棉紡工廠將會給紡織行業、紡機制造業帶來巨大的經濟效益和社會效益，具有良好的發展前景。

參考文獻

[1] 路甬祥. 走向綠色和智能制造——中國制造發展之路[J]. 國內外機電一體化技術，2010（3）：37-38.

[2] A third industrial revolution：manufacturing and innovation[EB/ OL]. The Economist，Apr. 2012. http：/// node/21552901.

[3] 周濟. 制造業數字化智能化[J]. 中國機械工程，2012，23（20）：2395-2400.

[4] 張國軍，黃剛. 數字化工廠技術的應用現狀與趨勢[J]. 航空制造技術，2013（8）：34-37.

[5] 韓丹，范文慧，邵貝恩. 棉紡裝備協同制造平臺技術研究[J]. 計算機集成制造系統，2008，14（7）：1337-1341.

[6] 孫文立. 加強科技戰略化管理，增強裝備制造集團型企業技術創新能力[J]. 紡織機械，2011（5）：4-9.

[7] 范祥，盧道華，王佳. 機器視覺在工業領域中的研究應用[J]. 現代制造工程，2007，（6）：129-133.

[8] 趙斌，張紅雨. RFID技術的應用及發展[J]. 電子設計工程，2010，18（10）：123-126.

[9] 張辰貝西，黃志球. 自動導航車（AGV）發展綜述[J]. 中國制造業信息化，2010，39（1）：53-59.

[10] 李坡，吳彤，匡興華. 物聯網技術及其應用[J]. 國防科技，2011（1）：18-22.

[11] 劉煒，夏翠娟，張春景. 大數據與關聯數據：正在到來的數據技術革命[J]. 現代圖書情報技術，2013（4）：2-9.

[12] 張亞明，劉海鷗. 云計算研究綜述——基于技術與商業價值雙重視角[J]. 中國科技論壇，2010（8）：126-133.

[13] Tom M Mitchell：Machine learning[M]. Boston，MA：McGraw-Hill，1997.

[14] Z H Zhou. Ensemble Methods：Foundations and Algorithms[M]. Boca Raton，FL：Chapman & Hall/CRC，2012.

篇6

關鍵詞：機械設計制造;自動化技術;應用

現代數字信息技術以及智能化技術的發展為人們日常生活以及社會生產發展提供了相應便利。故此，促進自動化技術在機械設計制造中的應用具有重要作用和意義。不僅能夠提高機械產品設計和制造的質量和效率，還能在一定程度上促進工業生產發展。在這種情況下，加強對機械設計制造中自動化技術的重視程度，探究機械設計制造中自動化技術的有效應用策略已經成為了相關企業生存發展的首要任務。

一、機械設計制造中自動化技術應用的意義

1.提高資源利用效率。與傳統的機械設計制造技術相比，運用自動化技術進行機械設計制造，能夠有效的提高資源利用效率，降低機械設計制造的資源成本，從而提高企業的經濟效益。在傳統的機械設計制造技術影響下，我國的機械設計制造工作長期處于粗放式生產模式，這就導致了在生產過程中，大量的生產資源都被浪費，不僅增加了企業的生產成本，還會影響企業的生產效率。采用自動化技術進行機械設計與制造工作，可以提高機械設計與制造的精細化程度，這樣能夠有效降低生產過程中發生的能源損耗，減少能源浪費現象發生的幾率。此外，利用自動化技術進行，還可以對機械設計制造生產過程中的廢料進行加工處理，促進生產廢料的合理回收利用，從而提高企業生產的資源消耗，降低企業生產成本。2.提高機械設計制造效率。隨著社會生產的發展，在市場經濟的調節作用下，對企業生產中的機械設計制造質量和效率要求也越來越高。在這種情況下，企業要想增強自己的經濟效益，占領更多的市場份額，就需要采取有效措施，提高機械設計制造的質量和效率。故此可以將自動化技術更好的應用到機械設計制造中，從而促進機械設計制造質量和效率的提高。效率和質量是企業在生產過程中的一對固有矛盾，提高企業生產效率就必須要犧牲一定的產品質量，反之要想提高是產品質量，就需要犧牲一定的生產效率。但是運用自動化技術進行機械設計制造，能夠幫助企業實現二者之間的有機統一，緩解企業生產過程中的效率和質量之間的矛盾，在保障企業的生產質量的同時，提高企業的生產效率，從而促進企業機械設計制造的可持續發展。3.提高機械制造的精準性。在當今時代，社會生產發展日新月異，工業機械設備也逐漸朝著小型化的方向發展。在這種背景下，對于工業機械設備及其自身各個部件精度、質量等的要求也越來越高，如果機械設備中重要部件的精度和質量達不到設備運行要求標準，就會影響設備的正常運行，從而導致設備的運行故障。運用自動化技術進行機械設計制造時，通過運行現代計算機信息技術能夠有效強化機械設備及其部件的設計精準度，同時還可以對相應的生產環節進行有效控制，通過計算機軟件或編程指令對數控機床進行有效控制，保障生產環節能夠科學、有效進行，強化機械設備及其部件生產質量和精準性。

二、機械設計制造中自動化技術應用分析

1.自動化技術在智能化中的應用。隨著我國智能化技術的發展，這種技術已經逐漸應用到了我國的工業生產發展之中，為工業生產發展提供了技術支持。鑒于智能化技術在工業生產發展中的應用，對工業生產機械設備人工智能系統的要求也更高，從而提高設備運行的思考、分析能力。故此就需要強化自動化技術在機械設計制造智能化中的應用。在進行機械設計制造時，通過運用自動化技術，采用一些高端的設備和軟件進行機械設備及其軟件的設計和制造，能夠有效提高機械設備的智能化水平，彌補當前我國在機械設備設計制造過程中的不足，進而提高智能化技術的實際應用價值，使機械設備在工業生產過程中能夠更好的發揮自身的優勢，提高企業的智能化生產水平。2.自動化技術在虛擬化中的應用。虛擬化是機械設備生產過程中的一個重要方面，對于機械設備及其部件的生產質量和效率具有重要影響。在實際的生產過程中，當機械設備的設計工作完成時候，可以在正式生產之前利用虛擬化技術進行生產模擬，模擬出虛擬的生產設備以及部件，通過對虛擬設備和部件的觀察和探索，能夠有效發現設計中存在的不足，對設計進行相應的改進。故此，虛擬化不僅可以降低企業的能源消耗，還能夠提升生產質量和效率，提高企業的經濟效益。所以應將自動化技術更好的運用到虛擬化之中，促進企業虛擬化技術的發展，為企業的未來發展奠定基礎。3.自動化技術在數控中的應用。數控是企業機械設計制造的一個重要環節，對于機械設計制造具有重要影響。數控技術是指將相應的計算機硬件以及數字化技術、機械自動化技術、控制技術等合理、有效的融合在一起，從而提高機械設計制造的高效性和便捷性。在機械設計制造的未來發展過程中，數控技術的發展是其中的一個重要方面。故此強化自動化技術在數控中的應用至關重要，對企業機械設計制造未來發展具有重要作用。但是在將自動化技術應用于企業的生產發展時，應安排專業的人員對實際生產過程進行把控，從而保證生產生產過程不會出現偏差和失誤。

三、結語

在當前的社會背景條件下，提高機械設計制造質量和效率已經成為了企業發展的必然趨勢，同時也是現代工業生產的要求。故此，在機械設計制造過程中，應加強對自動化技術的重視程度，更好的將自動化技術運用到機械設計制造過程中，從而提高機械設計制造的質量和效率，促進機械設計制造的可持續發展。

參考文獻：

[1]李闖,韓磊,安龍哲.機械設計制造中自動化技術的應用研究[J].南方農機,2017,48(7):117-117.

[2]戴雪芬.自動化技術在機械設計制造中的應用研究[J].山東工業技術,2017(03):28-28.

[3]呂沛.機械設計制造及其自動化技術發展研究[J].黑龍江科技信息,2016,26(19):59-59.

篇7

關鍵詞：數控機床；自動化；設計；制造

長期以來，世界諸多國家都非常重視機械制造產業，甚至將其作為國家經濟發展水平與工業化水平的重要衡量指標。步入新時代以來，精密化已成為機電產品的發展趨向，尤其是數控技術的誕生與廣泛應用，為設備的自動化作業與運行提供了至關重要的技術支撐，也為加工的柔性與高效率提供了關鍵性條件，促使機電制造業從傳統的人工作業轉向了智能化、自動化與集成化的現代作業。所以，本文針對數控機床自動化設計與制造的研究，具有一定的理論意義與經濟價值。

1數控機床與數控機床自動化的基本概述

數控機床的概念。數控機床的全稱為數字控制機床，英文名為Computernumericalcontrolmachinetools，數控機床為簡稱，指的是裝有程序控制系統的一種自動化機床。其中，動化程序控制系統可以對具有控制編碼與其他符號指令規定程序予以邏輯性的處理，并能夠通過代碼化形式對其譯碼進行數字式的表示，并通過一系列信息載體進行數控裝置的輸入。究其原因，數控機床屬于集信息、微電子、液壓、機械等多領域原理與技術為一體的機電產品，所涵蓋的內容十分豐富，即便是在機械制造設備體系的整個領域中，也屬于自動化水平高、效率高、精度高的工作母機。[1]與大眾機床相比，數控機床獨具特色，不需要對夾具、模具進行更換與制造，也不需要對機床進行常態化的調整，故而數控機床在技工零件需要高頻率更換的狀態下更為適用，這樣能夠大大縮短生產準備周期，并節約工藝裝備所需的大量成本費用。與此同時，數控機床的加工密度通常可達到0.05~0.1mm，且控制方式為數字信號模式，每當數控裝置將一脈沖的信號輸出之后，機床就會移動部件一脈沖的當量，尤其是在此過程中由機床傳送給傳動鏈的絲桿螺距和反向間隙的誤差平均值可以通過數控裝置予以曲補償，故而數控機床與傳統機床相比，其精度更高。在工業生產能力與社會經濟發展水平的評估體系中，數控機床的發展程度以及數控機床在金屬切削加工機床產量中的占比也是可供參考的重要評估指標。由此可見，數控機床對工業的健康可持續發展有著不可替代的價值與影響。數控機床的自動化內涵。在當前機床控制技術領域，數控車床自動化的應用范圍十分廣泛，但其更多的應用于盤類零件或軸類零件等諸多切削加工作業中，如軸類或者盤類零件的復雜回轉內外圓柱和曲面、內外圓柱面、圓錐螺紋、任意錐角的內外圓錐面等，同時還需要完成鏜孔、鉸孔、擴孔、鉆孔、切槽等一系列作業程序。從本質上講，數控機床自動化主要是前期予以設定好的具體加工流程，然后自動實現快速的零件加工程序。[2]在實際操作過程中，數控機床自動化技術工作者會根據零部件的加工路線、技術、位移量、工藝參數、輔助功能、切削參數等方面的指令性代碼予以高度整合，進而設計編制出有機統一的詳細加工程序單，羅列到該程序單上的有關內容能夠被進一步轉移到相關控制介質層面，進而最終在特定數控裝置內部進行錄入，此時加工作業指導任務也就完成了。借助于數字化技術，數控機床自動化控制的應用規模占數控機床總量的25%左右，是應用范圍最廣、普及程度最高的技術類型之一。

2數控機床自動化設計與制造的優勢

2.1減少機械制造所需成本。在以往的傳統機械制造領域，諸多工業類企業慣于借助人工操作方式實施工業產品的加工、生產與機床的制造等，因受多方面客觀因素的制約，導致人工操作的失誤率較高，機械制造質量與效率偏低，同時龐大繁重的工作量又同時給廣大工人帶來了巨大的壓力，促使其很容易發生疲勞狀態下生產作業的現象，這對生產制造的整體工作成本產生了直接影響，促使生產成本費用大大增加，而企業經濟效益也隨之顯著下降，市場競爭力也會弱化。然而，科學應用自動化技術，不僅可以有效彌補人工操作的多種不足之處，而且可以最大程度保證工業生產的質量與效率，且能夠促使產品精度更優更高。2.2提升機械制造質量與效率。隨著數控機床自動化技術的積極推廣，工業領域中的機械制造自動化水平也隨之迅速提升。同時，因產品生產能夠通過預設程序對自動運作進行指導，使得生產實際效率在無形之中得到優化與提升。加之，自動化技術的廣泛普及促使機械設計和制造技術得到大幅升級，進而在很大程度上規避了傳統機械制造模式帶來的消極影響，機械制造的質量和制造效率都得到明顯升級。2.3增強機械制造的資源利用率。自動化技術作為機械加工和機械制造流程中的重要技術資源之一，本身就具有人工操作所無法比擬的獨特優勢，如對人力資源的節約、降低物力和財力資源的消耗等。與此同時，還能夠通過多方面的自動化技術推廣、資源調配與優化使用得以最大化實現，有效增強了機械制造的資源利用率。

3數控機床自動化設計與制造路徑

3.1數控機床的主體設計與加工主軸。數控機床的主軸回轉精度的實際參數值的大小，對最終的加工精度有著直接影響，主軸的回轉精度參數值高則加工精度高，主軸的回轉精度參數值低則加工精度低。與此同時，主軸的回轉速度和運行功率的參數，也是影響加工效率的重要因素和關鍵。[3]與傳統機床制造不同，數控機床的主軸變速自動化水平以及定位的精準性等，都對數控機床的自動化水平高低有著決定性的影響（如圖1所示）。究其原因，主軸箱主要負責機床的自動調速。截至目前，機械傳動式的變速裝置已經被取代，大范圍推廣與使用的是無級自動化調整，自動化加工程度大幅提升。導軌。數控機床中的導軌主要負責引導和控制加工任務，是保證加工運動精準性的核心與關鍵，更是促進車床精度加工實現的重要部件。目前，我國在數控機床領域中多采用金屬型的滑動導軌，對于部分特定的數控機床，則采用新型的貼塑導軌。[4]與傳統導軌相比，貼塑導軌優勢十分突出，尤其具有良好的耐腐蝕性和耐磨性，最為突出的就是性極好，且摩擦系數較小。3.2數控機床的伺服系統和數控裝置與普通機床不同，數控機床配置了伺服系統和數控裝置，同時機床檢測裝置也能對制造的全部過程進行測試與監督，而數控裝置在整個運作系統中起著至關重要的調配作用，伺服系統則需要對數控機床進行配合完成作業。具體而言，數控裝置的重要組成部件為計算機系統，其核心功能在于接受信息，再經對其他系統的精確調配和處理實現制造過程按照既定指揮有序執行，而數控裝置則用以反饋信息并發出新的指令。伺服系統。傳統的普通機床借助于伺服電機對機床進行驅動，進而完成作業加工，這一機構就是所謂的伺服機構。[5]但數控機床主要是借助于運算電路產生強烈的脈沖信號，并通過這些信號實現驅動電路控制的伺服系統。數控機床中的伺服系統能夠將具體指令傳送給元件、其他設備或指示電路，進而實現精準一位，其在生產與控制數控機床的過程中發揮著重要角色。

綜上所述，數控機床能夠有效促進產品的高效率生產，提升零件設備的精密度，并減小勞動強度，一定程度上為研發機電新產品節約了諸多人力與物力等，大幅增強了相關企業的競爭力。尤其是近些年來，我國在數控機床領域取得了一定成績，不僅產量顯著上升，而且質量明顯改善，特別是在技術方面的重要突破，更是推動著我國數控機床行業進入快速發展軌道。然而，當前我國在數控機床方面的相關技術還有較大的創新與改進空間，自動化程度依然偏低，因而加大數控機床自動化設計與制造力度具有深遠意義。

參考文獻：

[1]張敬華.機械設計制造及其自動化中計算機技術的應用分析[J].科技風，2019（09）：62.

[2]鄭宏栗.淺析機械設計制造及其自動化中計算機技術的應用[J].科技風，2019（09）：66.

[3]趙小慧.現代機械設計的創新設計理論與方法[J].內燃機與配件，2019（06）：170-171.

[4]林曉慧.計算機輔助技術與機械設計制造的結合[J].科技風，2019（08）：81，90.

[5]王煜，葉賽，范文濤.基于粒度結構分析的數控機床制造信息資源自動化檢測方法[J].制造業自動化，2019（12）.

[6]沈烈初.數控機床與工具：裝備工業的母機、智能制造的基礎[J].制造技術與機床，2018（10）.

[7]韋建軍，李派霞.經濟型數控機床安全防護門自動化改造的研究與實踐[J].裝備制造技術，2018（08）.

篇8

關鍵詞：機械制造；自動化技術；思考

機械制造自動化是指在機械制造過程的所有環節中采用自動化技術，以實現機械制造全過程的自動化。隨著電子和信息技術的發展，特別是隨著計算機的出現和廣泛應用，自動化已擴展為用機器（包括計算機）代替人的體力勞動和腦力勞動，自動地完成特定的作業。一個零部件（或產品）的制造包括著若干個工藝過程，如果不僅每個工藝過程都自動化了，而且它們之間是自動的有機聯系在一起，也就是說從原材料到最終成品的全過程都不需要人工干預，這時就形成了制造過程的自動化。

機械制造自動化技術主要包括：包括上下料、裝夾、換刀、加工、零件校驗等環節的機械加工自動化技術；包括工件、刀具、其它物料的儲運的物料儲運自動化技術；包括零部件供應、裝配過程等的裝配自動化技術；包括零件檢測、產品檢測、刀具檢測等的質量控制自動化技術。

在工業生產中，機械自動化的作用很大：⑴采用自動化技術后可以大幅度縮短產品制造過程中的輔助時間，有效縮短了生產周期，從而使生產率得以提高。⑵由于廣泛采用各種高精度的加工設備和自動檢測設備，減少了工人情緒波動的，提高了產品質量。⑶采用自動化技術后可減少占地面積，減少直接生產工人的數量，減少廢品率等，提高經濟效益。⑷采用現代制造技術使得變更制造對象更容易，適應的范圍也較寬，十分有利于產品的更新。⑸體現一個國家的科技水平，可以帶動自動檢測技術、自動化控制技術、產品設計與制造技術，系統工程技術等相關技術的發展。

1 自動化機械制造規模

按規模大小FMS可分為如下4類

1.1 自動化制造單元

FMC：的問世并在生產中使用約比FMS晚6～8年，它是由1～2臺加工中心、工業機器人、數控機床及物料運送存貯設備構成，具有設置應加工多品種產品的靈活性。FMC可視為一個規模最小的FMS，是FMS向廉價化及小型化方向發展和一種產物，其特點是實{目單機自動化化及自動化，迄今已進入普及應用階段。

1.2 自動化制造系統

通常包括4臺或更多臺全自動數控機床及人工中心與車削中心等），由集中的控制系統及物料搬運系統連接起來，可在不停機的情況下實現多品種、中小批量的加工及管理。

1.3 自動化制造線

它是處于單一或少品種大批量非自動化自動線與中小批量多品種f：MS之間的生產線。其加工設備可以是通用的加工中心、CNC機床，亦可采用專用機床或NC專用機床，對物料搬運系統自動化的要求低于FMS，但生產率更高。

1.4 自動化制造工廠

FMt是將多條FMS連接起來，配以自動化立體倉庫，用計算機系統進行聯系，采用從訂貨、設計、加工、裝配、檢驗、運送至發貨的完整FMS。它包括了CAD/CAM，并使計算機集成制造系統（C1MS）投入實際，實現生產系統自動化化及自動化，進而實現全廠范圍的生產管理、產品加工及物料貯運進程的全盤化。FMF是自動化生產的最高水平，反映出世界上最先進的自動化應用技術。它是將制造、產品開發及經營管理的自動化連成一個整體，以信息流控制物質流的智能制造系統IMS）為代表，其特點是實現工廠自動化化及自動化。

2 自動化關鍵技術

2.1 計算機輔助設計

未來CAD技術發展將會引入專家系統，使之具有智能化，可處理各種復雜的問題。當前設計技術最新的一個突破是光敏立體成形技術，該項新技術是直接利用CAD數據，通過計算機控制的激光掃描系統，將三維數字模型分成若干層二維片狀圖形，并按二維片狀圖形對池內的光敏樹脂液面進行光學掃描，被掃描到的液面則變成固化塑料，如此循環操作，逐層掃描成形，并自動地將分層成形的各片狀固化塑料粘合在一起，僅需確定數據，數小時內便可制出精確的原型。它有助于加快開發新產品和研制新結構的速度。

2.2 模糊控制技術

模糊數學的實際應用是模糊控制器。最近開發出的高性能模糊控制器具有自學習功能，可在控制過程中不斷獲取新的信息并自動地對控制量作調整，使系統性能大為改善，其中尤其以基于人工神經網絡的自學方法更起人們極大的關注。

2.3 工智能、專家系統及智能傳感器技術

迄今，FMS中所采用的人工智能大多指基于規則的專家系統。專家系統利用專家知識和推理規則進行推理，求解各類問題（如解釋、預測、診斷、查找故障、設計、計劃、監視、修復、命令及控制等）。由于專家系統能簡便地將各種事實及經驗證過的理論與通過經驗獲得的知識相結合，因而專家系統為FMS的諸方面工作增強了自動化。展望未來，以知識密集為特征，以知識處理為手段的人工智能（包括專家系統）技術必將在FMS（尤其智能型）中關鍵性的作用。人工智能在未來FMS中將發揮日趨重要的作用。目前用于FMS中的各種技術，預計最有發展前途的仍是人工智能。預計到21世紀初，人工智能在FMS中的應用規模將要比目前大4倍。智能制造技術fIMT旨在將人工智能融入制造過程的各個環節，借助模擬專家的智能活動，取代或延伸制造環境中人的部分腦力勞動。在制造過程，系統能自動監測其運行狀態，在受到外界或內部激勵時能自動調節其參數，以達到最佳工作狀態，具備自組織能力。

2.4 人工神經網絡技術

人工神經網絡fANN）是模擬智能生物的神經網絡對信息進行并行處理的一種方法。故人工神經網絡也就是一種人工智能工具。在自動控制領域，神經網絡不久將并列于專家系統和模糊控制系統，成為現代自支化系統中的一個組成部分。

3 啟動控制技術發展趨勢

自二戰結束以來，世界各發達國家逐漸重視設計理論和設計方法的研究，先后產生了許多新概念、新思想、新理論和新技術。從設計方法來看，國內外先后提出了并行設計、虛擬設計、協同設計，相似性設計、智能設計等新概念；從設計準則來看，出現了優化設計、可靠性設計、有限元等概念，從設計的手段來看，出現了計算機輔助設計，不僅普及了二維設計 CAD 軟件，而且功能全面的三維造型軟件也進入了實用階段。

3.1 FMC將成為發展和應用的熱門技術

這是因為FMC的投資比FMS少得多而經濟效益相接近，更適用于財力有限的中小型企業。目前國外眾多廠家將FMC列為發展之重。近年來，計算機網絡技術、 Web 技術和數據庫技術的出現和飛速發展，給現代機械設計注入了新的生機和活力，機械設計逐漸向數字化、網絡化方向發展。基于 Web 的遠程設計正是在這種條件下產生的。它的出現，使得各制造企業可以充分利用 Internet 和 Web 的國際互聯性和資源共享性，組建企業間的動態聯盟或虛擬設計小組，通過組合分散在各個地域企業的技術優勢，發揮各個企業的局部特長，同時不同專業的技術人員可以不受地域的限制，在一個統一且易于訪問的平臺下進行異地的合作與設計，實現信息的交流和共享，進而快速開發出所需產品，提高產品設計的一次成功率。

3.2 朝多功能方向發展

由單純加工型FMS進一步開發以焊接、裝配、檢驗及鈑材加工乃至鑄、鍛等制造工序兼具的多種功能FMS。FMS是實現未來工廠的新穎概念模式和新的發展趨勢，是決定制造企業未來發展前途的具有戰略意義的舉措。日本從1991年開始實施的“智能制造系統”frms）國際性開發項目，屬于第二代FMS：完善的第二代FMS正在不斷實現。智能化機械與人之間相互融合、自動化地全面協調從接受訂單貨至生產、銷售這一企業生產經營的全部活動。

進入新世紀，FMS獲得迅猛發展，幾乎成生產自動化之熱點。一方面是由于單項技術如NC加工中心、工業機器人、CAD/CAM、資源管理及高度技術等的發展，提供了可供集成一個整體系統的技術基礎：另一方面，世界市場發生了重大變化，由過去傳統、相對穩定的市場，發展為動態多變的市場，為了從市場中求生存、求發展，提高企業對市場需求的應變能力，人們開始探索新的生產方法和經營模式。

參考文獻：

篇9

關鍵詞：機械 自動化 應用

中圖分類號：TH 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2013）06-0327-01

一、前言

機械自動化：自動化是指機器或裝置在無人干預的情況下按預定的程序或指令自動進行操作或控制的過程，而機械自動化就是機器或者裝置通過機械方式來實現自動化控制的過程。機械自動化的實現將機械生產 引領向了一個新的領域，通過自動控制系統，真正達到了大工業生產及減少勞動強度，提高了勞動效率，令整個世界的生產水平邁上了一個新的臺階，并由此延伸出了電氣自動化。而目前的各個行業都已經離不開自動化系統。隨著科學技術的不斷發展，如何在機械制造中，降低工人的勞動強度，節約人工的成本，提高生產的效率是必須考慮的問題。

二、機械自動化技術在機械制造中的應用現狀

機械自動化顧名思義，就是將機械操作的各種固定形式，通過編程，將機械定式轉化為信息語言，再將信息反饋給所需要控制的機械，也就是施加控制作用給被控制對象，從而使整個系統按照設計的要求進行運行，可以減少人為操作失誤的發生。這可以解決目前在生產中存在的很多問題，而機械自動化的應用也為科技研究提高了數據支持，對今后自動化的更新提高都有重要作用，而通過自動化的應用，也徹底改變了機械制造企業長期、傳統的生產與管理模式，目前在我國機械自動化主要應用在以下幾個方面：

1、各種信息自動化

將傳統的各種信息傳遞升級到了計算機的信息管理，比如將手繪設計圖紙改為數字化制圖設計，將原有的工藝改進提高到了自動工藝輔助設計，將原有的產品報表統計歸納到了數據庫信息化系統。數字化制圖設計是指通過電腦的圖形設計軟件進行圖紙的繪制與改動；自動工藝輔助設計是將自動工藝輔助設計與數據庫進行數據共享連接，有利于生產工藝的優化；數據庫信息化系統是對在設計中、生產制造中出現的數據進行系統的信息化處理。

2、原料輸送自動化

將原來機械制造中所需的各種原材料或成品輸送到現在自動化系統預定的相應位置，就是原料輸送自動化的描述，這即節省了原有的人力物力，也提高了生產效率，這個系統主要包括一個單機自動裝一個自動輸送的設備和一套自動化控制的組件等。

3、生產過程自動化

機械自動化應用到生產中的原因就是能自動持續的進行重復工序的循環生產，同時還可以自動裝卸原、輔料。在生產過程中采用自動化系統的最終目的，是可以全面或多數代替人力進行的體力勞動，減少因為機械生產過程中由于人為的失誤等造成的生產事故，從而提高產品的質量與品質。

4、機械組裝自動化

通常機械設備的組裝很多采用的是人借助輔助設備進行的組裝，這不僅效率低，而且時不時就會因為精神力不集中導致的失誤，甚至出現機械傷害事故。而機械組裝自動化就是將需要組裝的機械按照設計的技術要求，通過機械搬運、組裝、調試、試驗、驗收等步驟，形成一套能夠進行自動化組裝的流水線。機械組裝自動化代替了原來的人工操作，不僅僅提高了生產效率，而且保證了產品質量，對工人的安全也起到了作用。

5、規范檢測自動化

隨著現代化科學技術的發展，各種新型的材料和部件被不斷應用到了機械制造當中，生產的產品也越來越尖端，越來越精細，我們過去憑借經驗與肉眼的檢測已經無法達到對產品的檢驗要求，這時候我們就需要自動化的檢測儀器來幫忙了，將自動化檢測儀器與技術引入到機械制造中是必然的結果。

三、機械自動化技術在機械制造中的應用前景

當前我國機械制造自動化技術的發展趨勢是：更高程度的計算機集成化、計算機的智能化以及應用的虛擬化。

1、更高程度的計算機集成化

在機械制造中采用計算機集成技術，是新科技形勢下一個機械制造企業成熟與否的標志。計算機集成系統構成主要是由很多個密不可分的部分組成的，其中有數控部分、輔助部分、程序控制部分、設計部分、管理系統等，其中管理系統可以分化到各個管理科室中，如原料供應、倉儲管理、財務統計、設備維護、安全環保、人事管理等。

2、計算機的智能化

隨著現代科技的飛速發展，對產品的制造已經由簡單的設計制造發展成了一系列產品的集成，也就是說現代的制造技術就是將信息處理和產品設計組合起來的多功能技術，這就是計算機的智能化，這是一種融合了自動化技術、人工智能、制造技術的先進技術，計算機智能化機械制造系統我們也可以理解為是由智能化機械和操作的人員在一起合作的智能化機械生產系統，這個系統可以對自身的生產運行狀態進行監控，一旦發現有故障能及時預測并作出應對措施，這是傳統的機械制造系統所不具備的，我們目前應用到機械制造業中的有智能式的故障診斷及維護系統、機械智能化CAD繪圖系統等，而且計算機智能化在機械制造中還可以進行邏輯分析推理、命題判斷、工藝構思等。總而言之，計算機智能化能給機械制造技術帶來質的飛躍，這對于生產人員，計算機智能化就意味著安全和高效；對于企業或社會，計算機智能化就代表著充分協作與合理競爭；對于環境而言，計算機智能化沒有污染，可以節約能源和資源。

3、應用的虛擬化

應用的虛擬化制造技術里面主要有對精致理論的研究、計算機技術的更新、對媒體技術的使用、信息處理技術的應用以及人工智能化，就是使用計算機，綜合現代的制造工藝等新技術對機械制造進行仿真模擬。

應用虛擬化的目的就是在正是投產之前，通過計算機的仿真技術進行虛擬制造，已全面描繪產品的生產過程，可以從中發現有可能存在的問題與不足，以便進行修正，可以保證正是投產的產品可以一次性成功制造，縮短生產周期，降低生產成本，提高市場競爭力。

四、結語

總的來說，只有將當代的信息技術、自動化技術、系統工程技術、數據庫的管理技術和傳統的機械制造技術進行有機的集合并加以應用，才能有效地促進目前的機械制造業發展。而自動化技術的柔性化、集成化、智能化以及虛擬化是必須要達到的，只有這樣才能合理開展機械制造企業的產品開發、企業管理以及技術革新等多個方面的強強配置與升級，只有這樣，才能提高產品質量，達到降低成本，提高效率，增強質量的目的，只有將自動化技術充分的應用到企業的生產中去，才能提高企業產品的市場競爭力，使企業在市場競爭中立于不敗之地。

參考文獻：

[1]王英.機械自動化技術應用與發展前景[J].科技傳播，2010，12

篇10

關鍵詞：機械制造工程；自動化技術；發展分析

我國的工業發展經歷了一個漫長的歷史發展過程，在工業的發展過程中，機械制造業對整個的工業發展都有著重大的意義。為了促進社會生產力的提高和適應社會經濟的迅速發展，并且能夠在機械制造的過程中提高機器的生產效率和創造出更大的經營效益，機械制造向著自動化的方向發展，不僅能夠使機械工業得到一定程度的發展，還能夠使人民的生活得到一定程度的改變，使人們的生活水平得到提高。

機械制造向著自動化的方向發展，是時展的必然趨勢，所以，注重在該項目上的發展是非常關鍵和必要的。機械工業是在不斷的社會實踐中逐步發展和進步的。所以，在我們對機械制造業進行自動化改革的過程中，必須要以歷史的經驗和實際工作中的的狀況作為基礎，不斷額總結經驗教訓，通過不斷的總結和研討最終獲得提高。

一、機械制造工程的自動化

機械制造工程指的是大型的機械制造，具有一定的系統性和整體性，而機械制造的自動化指的是一種將現代科學的先進技術應用到機械制造中的一種理念。機械制造自動化的推廣能夠給人們帶來很多的好處，能夠使操作起來更加便捷、使機械生產的效率得到提高、并且能夠降低能耗使生產的成本能夠得到有效的建設，同時，也能夠節約生產的世界，使生產力的水平得到一定程度的提升，從而增加企業的經濟效益。機械制造的自動化是機器生產行業發展的必然趨勢，它的自動化改革在二十一世紀是發展和成長得最為迅速的先進技術，并且在其生產過程中加入了創新的理念，在技術水平上也有所革新，所以受到了廣泛的關注和高度的重視。通過對其應用的情況進行研究和分析發現，我國的機械自動化技術已經告別了過去單一的只為機械制造領域服務的模式，它的應用領域開始得到了廣泛的擴展。將自動化的生產應用到機械制造領域，對中國工業的發展來說一次舉足輕重的具有偉大意義的工業性革命。

過去落后的人工機器生產制造存在著很多的缺陷，在歷史的發展過程中終將被先進的技術所代替，它不僅浪費了大量的生產力，使生產的世界延長，從而使生產成本增加，它的工作效率也相對低下，對機械制造業的發展有著一定的阻礙作用。而將自動化的機械制造應用到機械制造業中，必定能夠解決上述所存在的這些問題，不僅能夠減少人力資源的浪費、使生產的成本降低，還能夠提高整個機械制造過程的生產效率，從而使企業的經濟效益得到提高。所以，從這個層面上分析，機械制造自動化在未來機械制造業以及工業的發展中都有著遠大的前景。

二、機械制造自動化的影響

（一）機械自動化的技術

機械自動化技術有著先進的理念作為指導，注重在實際生產生活中的應用，并且取得了明顯的效果和一定的成就。技術的優劣主要是以科技的發展水平為基礎的，但是卻是以經濟利益的高低為前提的。將先進的機械自動化技術應用到機械制造業中，能夠實現成本的降低、人員和勞動力的浪費以及對成產效率和經濟利益都有著正面意義的影響。這樣與生產實際相結合，并注重實用，注重經濟效益，其實際應用意義非常大。此外，機械自動化作為一個動態的概念，其包含的技術層面也是非常的廣闊的。現如今主要研究系統技術、人機一體化技術、環境控制技術以及單元過程制造技術等等。

（二）以自動化為基礎的優勢產業分析

工業產業的優勢核心競爭力，在我國，經常會談論這樣的問題。機械制造工業對于我國的工業發展而言，其作用十分巨大，所處地位也非常的高。從某種意義上說，機械制造業就是我國的基礎工業，代表著我國工業經濟的基礎命脈。而自動化技術是一種先進技術的表現，其先進程度體現了一個國家的經濟實力。就我國目前的狀況而言，每個工業企業都具有大量的通用數控設備，在進行機械自動化技術的發展與推進時，應該能夠將原有設備作為其基礎，通過合理的變更并以較少的數控設備的加人來實現機械的自動化技術融人。目前，較為先進的自動化技術是基于計算機的自動化管理計算，這在機械制造業也將成為未來的發展趨勢。但是，不管到了什么時候，一切都要以人為本。自動化技術并非是脫離了人的限制，設計上是在以自動化為先導，以單元化生產系統為依托，創造一個人的中心系統。我國的基本國情決定了在現階段我們要以經濟建設為中心，這樣的發展方向，讓我國的自然環境背負了沉重的包袱。

三、機械制造自動化的技術應用

（1）加工生產中的自動化技術應用

機械自動化技術應用于加工系統，進行循環加工處理，進行工件的自動拆裝處理。自動化的加工處理，解決了傳統的加工弊端。剔除了繁雜的體力勞動，而大幅度的降低了生產過程中的失誤情況，產品的質量以及產量都有了大幅度的提高。

（2）檢測工程中的自動化技術應用

現代科學技術的快速發展，工業技術的不斷革新，新型材料、加工設備以及各種刀具的出現，并大量投入到工業機械制造業中，給產品的檢測帶來了極大的不便。而傳統的人工檢測雖然比較實用，但是其檢測效果不佳，并且無法滿足快節奏的生產以及制造。因此，自動化檢測程序納入到機械制造過程中，通過人工神經網絡、電流信號等識別刀具的磨損狀態，同時實現多專家系統的智能化設備診斷。

（3）裝配的自動化技術應用

機械制造多涉及零配件的裝配，根據其技術的要求，進行配件的組合、檢驗以及調試等多道工序。自動化的零件裝配技術可以大幅度提高工作效率，減少故障的發生。裝配過程中，需要自動檢測系統采用高端的技術手段進行。

四、 結束語

一項技術的涌現，需要明確其發展方向及其發展的優勢。自動化技術是當代技術革新的高端技術，在機械制造過程中得以廣泛應用。傳統的機械制造工程，無法滿足現代對于工業發展的需要與要求。成本過高、人員使用過多、資源的浪費嚴重等等。而機械自動化技術則有效地解決了以上的問題。并承載智能化、綠色化以及數字化等高端先進的技術理念，其發展前景廣闊，潛力巨大。在我國，大力發展機械自動化技術，是我國經濟以及社會的需求，也是我國工業發展的要求。■

參考文獻