数字化设计及制造技术精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇数字化设计及制造技术，期待它们能激发您的灵感。

篇1

关键词：农业机械；数字化技术；制造技术；应用

在信息时代背景下，传统农业逐渐向数字农业发展，数字农业主要指将工业技术和数字信息技术进行有机结合，使农业各对象可视化表达的目标得以实现，能够为农业机械制造过程提供可靠的依据和支持，对提高农业生产水平有较大的积极作用。下文首先对数字化设计与制造技术进行概述，其次对两者在农业机械上的应用进行阐述，以期为农业机械制造企业提供一定参考。

1数字化设计与制造技术简述

数字化设计与制造技术主要指使用计算机硬件、软件和网络环境对相关产品的设计，分析，装配以及制造等过程进行全面模拟，能够为实际生产过程提供可靠的依据。在农业机械设计及生产中应用数字化设计与制造技术具有如下优势：农业机械产品开发能力有所提升；产品研制周期明显缩短；农业机械开发成本有所降低；能够最大程度的实现初期设计目标，可以提高农业机械制造企业的市场竞争力，同时可以为其带来更多的经济效益。

2农业机械数字化设计与制造技术应用分析

数字化设计与制造技术包括多种先进的技术，下面对几种常用的技术进行说明：其一，对CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM进行说明。前四种分别指计算机辅助设计，计算机辅助工程，计算机辅助工艺过程设计及计算机辅助制造，以上工具的合理应用对提高产品开发效率及效果有较大的积极影响；其中PDM技术能够对产品相关的数据和信息、人及各类组织等进行有效管理，使分布环境中数据共享的目标得以实现，同时为异构计算机环境提供了相应的应用平台。其二，对异地协同设计进行说明。其主要指在有网的环境中能够对相应产品进行定义、建模、产品分析、设计、数据管理和产品数据交换，使用其对多人、异地产品协同开发提供了便利条件。其三，对虚拟设计及制造进行说明。使用仿真、建模及虚拟现实技术等可以对产品的模型进行合理构建，在构建完成后工作人员可以对产品的性能，可装配性以及可加工性等方面的问题进行发觉，在经过分析后可以及时采取合理措施进行调整，进而提高产品设计合理性，为后期制造过程奠定坚实的基础；其四，对并行设计进行说明。并行设计主要指使用并行工程模式进行产品开发和制造，其对以往串行式产品开发模式存在的缺点进行弥补，在农机产品开发初期能够对后期实际需求进行更多的考虑，进而使产品研发效率较高，且研发效果较好。下面笔者对智能CAD技术在农机产品设计中以及数字化制造技术在高科技农业机械开发中的应用进行分析。

2.1智能CAD技术应用分析

第一，智能CAD技术在农机产品设计中的应用分析。工作符号推理是农业机械设计过程中的重要内容，传统CAD技术在符号推理方面存在一定的缺失，智能CAD技术能够对其存在的缺失进行弥补，在使用智能CAD技术后农业机械设计过程中信息利用率有所提升、重复设计情况明显减少且产品研发时间明显缩短，能够在短时间内完成农机产品的设计工作，进而可以为农业机械制造企业带来更多的经济效益。第二，参数设计在农机产品设计中的应用分析。农业机械设计过程具有型号、种类较多以及受季节影响较大的特点，为了更好的保证设计和合理性及效率在实际设计过程中可以对视力推理模块化参数设计及变量设计进行合理应用，并且在使用后能够对智能CAD技术使用中存在的问题进行最大程度的规避，为设计方案的合理性提供更多的保障。第三，装配模型在农机产品设计中的应用分析。装配模型其属于支持概念设计和变型设计中的一种，其主要指构建相应零部件的几何模型，在构建完成后结合装配信息对设计意图，产品原理以及功能等进行诠释，能够让工作人员尽快领悟设计意图，进而能够尽快展开生产。

2.2数字化制造技术在高科技农业机械开发中的应用

数字化制造技术在我国农业机械设计及制造中得到广泛应用，在实际应用过程中可以使用数控及虚拟技术等对农业机械产品的虚拟样机进行制造，为实际生产过程提供了一定的有利条件。下面对使用三维CAD技术设计农机产品虚拟样机的流程进行说明：其一，使用参数设计、变型设计等技术对相关产品的三维CAD模型进行构建，通过模型的构建能够实现所有零部件模式化的目标；其二，根据相关数据和信息对二维工程图进行构建；其三，使用各类分析原理对模型进行分析，将其同三维装配体设计进行有机结合；其四，将三维CAD模型作为主要依据对PDM结构体系进行合理构建；其五，工作人员严格按照虚拟样机的要求对三维CAD产品进行制作，与此同时对开发体系进行合理构建；其六，对三维虚拟样机进行监测和试验，通过以上两过程可以准确的发现虚拟样机存在的问题，在经过分析后可以采取有效措施进行处理，从而对虚拟样机具有较高的合理性进行提升。

3结束语

通过上文可知在农业机械研发及生产过程中对数字化设计及制造技术进行合理应用对缩短研发时间及提高产品质量有较大的积极作用，为此农业机械制造企业需要对数字化设计及制造技术产生足够的重视，根据自身实际情况和时展的需求对其进行分析和研究，不断的扩大应用范围，使农业机械研发及实际生产过程向数字化、智能化技自动化的方向发展，加快农机制造企业的发展速度。

引用：

[1]陈英姿.农业机械数字化设计与制造技术的应用[J].农家科技（下旬刊）,2015(10):305-305.

[2]吴发辉.农机数字化设计与制造技术的研究与应用[J].南方农机,2016,47(7):50,71.

[3]任晓光,刘佳.农业机械数字化设计技术研究与展望[J].河北农机,2014(2):33-33,34.

篇2

时代的快速发展，使得汽车的社会需求量也大大提高，人们对于汽车产品的质量以及汽车产品的更新的速度也有更高的要求。为满足社会的需要及人们的需要，汽车制造企业必须想办法提升汽车产品质量、提高产品生产效率以及加快产品更新速度。这样，企业才能在激烈的市场竞争中具有较强的竞争力。数字化技术的诞生为汽车制造的发展创造了一个有利条件，使这一切成为现实。本文详细介绍了数字化技术的概念，以及数字化技术的理论基础，分析了数字化技术在汽车设计制造中的应用，包括了拉延模及拉延面等方面的设计，并且提出了汽车制造采用数字化技术所存在的优势。

【关键词】

数字化技术；汽车设计；制造；应用

最近几年，随着汽车制造业的快速发展，其市场竞争也越来越激烈，为了提高市场竞争力，企业必须加快新产品推出的速度。企业需要降低汽车生产成本，同时提高汽车生产的效率，并且要保证汽车的性能。在这个背景下，数字化汽车制造技术应运而生。数字化技术是先进的、科学的以及系统的现代科学技术。数字化技术在汽车制造的各个环节的应用较为广泛，较大程度上提高了产品生产的效率和质量，在汽车制造企业的发展过程中起到了重要而又积极的作用。

1数字化技术的概念

二十一世纪，人们已经进入数字化时代，数字化技术也使人们生活的各个方面发生翻天覆地的变化。关于数字化技术，其是指借助于计算机系统、数据库以及多媒体等先进技术，结合实际生产的需要，快速进行相关信息的获取，对产品各方面的信息进行处理，以此来完成产品外观及结构的设计、性能的模拟以及生产制造，从而较快地制造出能满足客户需要的产品。计算机的快速发展和相关计算机软件的大量研发，促进了计算机辅助设计（）系统的诞生。系统的最重要的部分是数据库，其采用的软件为交互图形系统，其具有较强的计算和数据分析能力。系统对于产品结构的设计可以在二维或者三维的空间里进行，具有较高的准确度，系统的应用使产品的生产效率与质量得到了较大程度上的提高，系统和数控机床及数控技术等一起为机械制造业中数字化的广泛使用创造了有利条件。

2数字化技术应用于制造业的理论依据

数字化制造相比传统制造具有较大的优势：数字化技术能够系统地、独立地、灵活地对产品进行设计和制造，制造参数的数字化是其本质特征。其中，数字化技术最典型的特点是其具有分散性、独立性，能够将复杂的、不明确的相关信息进行具体化、详细化，并以数据的形式进行代替。并且，计算机制造学是数字化制造中的基本理论。所谓计算机制造学，是指在建立各种设计模型的基础上，采用计算机对其几何数据进行计算，其中包括计算机智能运算的使用。通过计算机计算，将制造所需要的具体信息例如振动、声波以及力学等计算出来，再建立设计模型，对设计模型进行调整和修正。模型中的一系列信息用具体的数字进行表示，从而使模型变成包含大量数据信息的“系统”，实现产品设计制造时的精确性、灵活性和合理性。计算机制造学涉及多方面的理论，其中计算机几何数据融合理论是其最关键的部分。计算机几何和组合几何、代数几何等都是解决制造中的几何问题的重要办法，而且均对产品制造中困难的处理起到了较大的作用。几何模型、空间计算、计算机模拟等都是其理论结构，其中包含了数据和信息融合的过程。信息和数据的融合实际上是对诸多信息进行整理合并，其处理的顺序应由低至高进行，在低层往高层递增的过程中，其信息抽象性也逐步增强。数字化技术中数据融合的办法包括信息互补以及传感器信息的传输。信息互补能够将现有的相关数据进行处理，进行优胜劣汰的选择，最终确定最为合理的产品设计方案。

3数字化技术在汽车设计中的应用

就目前而言，在新产品的开发过程中，逆向工程技术是其中各种先进技术中的关键，在汽车、家用电器、飞机、摩托车等新产品的研发中被广泛应用，其能够将其他技术进行有效结合以及利用。新产品的快速设计及生产离不开逆向工程技术的应用。逆向工程技术被普遍被应用于原有产品的快速改造或者快速仿制中，从而实现产品的快速更新，简单来说，逆向工程技术的设计是反向进行的，其根据该技术获取到的相关数据信息，制作出一张具有抽象性的自由曲面，接着利用曲面反求软件对其进行反求设计，然后把其引入或者等实体化设计软件中，进行相关设计。需要注意的是，逆向工程技术对于激光快速成型制造的影响越来越明显，其起到的作用越来越大。除此之外，在开发新产品时，产品设计师一般会凭借自己的想象及构思来设计汽车产品原型，而且往往采用油泥塑造的方式，制造出理想的汽车模型。之后，利用三坐标测量机，获取汽车模型的三维数据信息。其中，三坐标测量机分为两种，其分别是非接触式及接触式。非接触式相比接触式具有一定的优势，比如其使用范围广、测量的速度快，在汽车模型设计中的应用更为广泛。本文针对的汽车的车身三维数据的获取就是利用非接触式三坐标测量机完成的。因为获取的数据都必定会将噪声点带入，尤其是位于尖角及边沿周边的位置的噪声点比较突出，并且通过激光扫描得到的大量数据信息也会对曲面重建的算法造成严重的影响，于是一定要处理其相关数据。因为大多数测量系统的软件自带对点云进行初步处理的功能，其中包括对异常数据及噪声数据的处理，以及还包括对数据进行整合、补充遗点、使其三角面片化等。所以，为满足设计的需要，可以对获得的数据进行简化处理，然后进行相关操作，比如变换坐标及获取截面等。

4数字化技术在汽车覆盖件模具设计中的应用

数字化技术在汽车覆盖件模具设计中也得到了较为有效的应用。拉延模型的设计，是基于覆盖件产品的三维模型上进行，对其边界进行创造性设计。其凹模圆角、工艺补充面、拉延筋、压料面的设计均可以在数字化软件平台上进行。压料面、工艺补充面、拉延筋和覆盖件产品模型一起，组成了一个完整的拉延模型面几何模型。

4.1拉延模型面的设计设计工艺补充面时，冲压方面的确定是第一步，尽可能保证各个部位具有相似的拉延深度，方便其拉延成形。设计压料面采用了三种方法，其分别是边界法、扫描法和延展法。拉延筋的设计步骤如下所示：第一、制作类似半圆弧的二维特征曲线；第二、通过扫描生成拉延筋曲面；第三、旋转圆角将拉延筋和两边的光滑曲面相连接。按照实际需求选择拉延筋尺寸的大小。进行凹模圆角的设计应按以下步骤进行：在工艺延伸面和压料面的相交线位置进行倒圆角变尺寸的处理，并且应该根据其金属流动性进行圆角大小的取值。

4.2拉延模结构的设计拉延模结构的设计包括凹模、凸模和压边圈三大方面的内容。并且拉延模其三大方面的设计高度需要根据压力机的特点而定。以下是凹模设计的基本步骤：第一、创建凹模二维特征轮廓的曲线；第二、进行拉伸操作制造出实体，利用拉延模型除去多余的部分；第三、在以上基础上，进行布尔计算，对其局部特征进行细致处理，例如建凸台、挖孔、建导柱、增加肋板等；第四、进行倒角操作，制造出凹模、凸模以及压边圈；第五、进行垫块、顶杆、挡料销等零件的设计。

5数字化技术在汽车模具制造中的应用

汽车自动化制造业也普遍采用了数字化技术，其不仅能够对模具进行动态仿真、展示加工的具体步骤，也能马上进行改变，其不但提高了模具设计和制造的效率，而且使复杂曲面的加工精度得到提升。

5.1工件和刀具的设置将上文所提到的汽车覆盖件模具以统一的格式进行保存，并将其引入到数字化设计软件中，对工件毛坯、原材料及原点等进行加工。打开工件设置选项，对工件进行设置，对毛坯尺寸的外形进行设定以及创建加工坐标系，之后调整其刀具号、下刀量以及冷却量等相关参数，还应整理、检查刀具名称以及相关刀具材料。

5.2NC刀具轨迹的生成在数字化设计软件中的走刀模式有许多种。按照模具的特征，适合采用平行切法，其不但能够保证加工的质量，没有较长的代码，而且能缩短加工的时间。完成以上程序后，系统会立刻将刀具轨迹制作出来，接着把刀具以刀位点的形式进行离散，操作完成后进行数控程序的加工。而且，需引起重视的是：假如数控加工采用的球头铣刀的半径比曲面的曲率半径更大，就会造成过切的状况。此外还需注意的是，刀具的半径如果比刀位点到曲面的距离更大，在操作过程中也会造成误差，比如过切，需要重新调整相关参数进行加工。已经产生过切的位置可以采用一些方法进行处理，比如绕行或者抬刀。之后利用程序进行加工，借助坐标变换的方法使模具下模的坐标系与机床的坐标系相吻合，才能实现模具的初步加工。

5.3生成后置处理代码通过软件的公用管理模块进行加工报表的制定，报表的制定需要根据数控系统的换刀指令、坐标系、刀具说明等具体信息来定，在使用前还需做进一步的检查与修改。

6结语采用先进的数字化技术投入到汽车的设计及制造中，能够较大程度上节约汽车的设计、调试、制造等方面的时间，并且也能使汽车的生产成本降低。通过数字化技术，可以使汽车的质量及安全性得到保障，同时提高汽车制造多方面的要素，包括质量、精度和效率，有利于企业及汽车行业的快速发展。

【参考文献】

[1]金艳,胡建军,周全义.数字化技术在汽车设计制造中的应用[J].重庆工学院学报(自然科学版),2008,06:16-18.

[2]王燕萍.数字化制造技术在汽车质量管理中的应用[J].汽车工艺与材料,2012,07:12-16.

[3]季金花,陆剑峰,朱志浩,张浩.数字化工厂技术在汽车制造企业布局规划中的应用研究[J].汽车工程,2009,11:1104-1107+1103.

[4]杨汉,刘安明,祝云.数字化技术在冲压模具设计与制造中的应用[J].航空制造技术,2013,10:48-51.

[5]王大川,刘惊涛.数字化设计技术在汽车新产品开发中的应用[A].中国计量测试学会.企业计量测试与质量管理——中国科协2005年学术年会论文集[C].中国计量测试学会:,2005:11.

[6]舒志强.汽车覆盖件模具数字化设计制造规范的研究[D].昆明理工大学,2011.

篇3

关键词：飞机设计；制造；数字化技术；应用价值

飞机制造方面的成本占总成本的20%左右，设计方面的工作对飞机整体价值的90%有所影响，因此需要对飞机设计、制造方面的工作产生更多重视，对数字化技术进行科学合理的应用，进而对数字化技术的应用价值进行最大限度的发挥，为飞机设计制造等方面工作提供更多支持。本文对数字化技术应用价值方面的内容及数字化技术本身进行分析，以期为相关部门工作人员提供一定启发。

1 数字化技术在飞机设计及制造中的应用

数字化技术在飞机设计和制造等工作中的应用便是把实物飞机内全部参数以统一比例集中于3d模型，其与传统设计制造工作具有较大的差异。传统飞机设计和制造工作借助2d图纸绘制实现，若欲完成飞机的完整设计，应以不同方位对其进行绘制，工程量较大，同时因飞机制造工作涉及到的零件和零件相关参数众多，成功的飞机制造需要确保所有参数的正确。数字化技术的应用能够借助计算机技术完成上述工作，向计算机输入全部的参数，这些参数能够根据实际情况和位置进行标记，即三维标注技术，该技术对零件尺寸统一比例的标注具有较大的积极影响，各部分材料粗糙度等信息一目了然，并且在各类文字、数字以及语言的支持下，标记工作更加完善。

飞机制造和设计在模型精度方面具有较高的要求，为了对电子样机协调进行满足，使飞机设计及制造工作达到相应的工艺要求，需要对其精确度进行提升，部分零件达到完全真实的水平，其模型在零件尺寸、材料等方面还原度极高，甚至某些时候能够将某型直接引入到飞机制造工作中。当然3d模型并不完美，例如在表面处理及热处理技术方面目前的数字化技术无法更好实现，但依旧能够通过3d标注技术对其设计和制造工作进行辅助。

2 数字化技术在飞机设计及制造中的应用价值

2.1 方案设计和决策工作中数字化技术的应用价值

飞机设计软件工具能够根据飞机运营需求、特点等对舒适性、经济性、安全性等方面进行平衡，在先进软件及系统的支持下，将更多数据提供给方案设计及决策方面的工作。在数字化技术支持下，飞机设计及制造人员能够对飞机运营、技术需求、性能需求等方面进行掌握，进而对飞机设计和制造工作进行相应的调整和完善，对不同方案进行综合分析或调研，进而对方案进行不断提升和完善，为设计制造工作的开展提供更多支持。

2.2 预装配相关工作中数字化技术的应用价值

数字化技术能够对飞机设计、预装配等方面工作提供支持，所谓预装配即模拟装配飞机的过程，飞机装配工作对整体的制造工作而言至关重要，并且实际操作过程中容易出现各式各样的问题，因此数字化技术对此项工作的开展具有较大的应用价值。预装配工作的基础为数样机，在计算机技术和数字化技术的支持下，能够根据工艺流程步骤开展产品组装方面的工作，并且能够完成材料的质量检测工作，实际操作时误差的出现几率大幅度减少。

人们能够从四方面入手开展预装配仿真工作，例如人机工程、装配干涉、装配顺序以及虚拟数字化方面的仿真。所谓装配干涉仿真，即对报警装置进行建立，预装配环节存在诸多干扰因素，系统能够对其进行识别和报警，同时能够使工作人员在第一时间对问题进行处理和检查。此方面工作多数在虚拟条件下进行，然而仍旧需要人的参与，工作人员无需进到虚拟环境内，人们可以将人体3d模型放入其中，为工作人员提供各个方位的视角，为操作提供更多便利。所谓数字化车间仿真，即在虚拟3d零件的基础上对车间、起吊装置、厂房等方面的模型进行完善，将待装备的零件、半成品等投入虚拟车间。此外借助数字化技术能够对装配顺序进行模拟，在保证其与实际装配流程一致的情况下，能够及时发现存在的隐患问题，在确保顺序正确的情况下人们还能够减少漏零件的问题，为预装配乃至今后的实际装配奠定坚实基础。

2.3 飞机综合设计制造及工程发展过程中数字化技术的应用价值

在数字化技术支持下，能够为总体布置、设计等方面工作的开展提供更多支持，3d数字化模型和数字化设计分系统能够对结构强度设计、动力推进系统设计等分系统的设计进行完善，为设计工作开展提供支持。此外，在试验试飞、营运和制造、飞机设计及制造工作相关的知识管理工作等方面，数字化技术同样具有较高的应用价值，飞机试验试飞过程中产生较多的数据，在数字化技术支持下能够对全部试验数据进行有效的存储及处理，为飞机设计及制造工作的进一步优化奠定坚实基础。在营运制造过程中，通过对总装环境、地面维护保障参数等方面的仿真和模拟，能够以更低的代价达成设计及制造工作的各种要求，为飞机经济性、安全性、舒适度等方面提供更多保障。

3 结束语

飞机设计、制造等方面的工作较为复杂，涉及到的数据众多并且对数据精度和准确性具有极高的要求，通过传统方法和技术开展设计、制造等方面的工作时需要消耗较多的人力物力和时间，获取的数据精度较低，无法更好地满足飞机设计、制造等方面工作要求，数字化技术的应用能够对上述问题进行解决，并且在虚拟预装配功能的支持下减少资源浪费，设计制造时间有所减少，可见其应用价值极大。

参考文献

[1]高利.数字化技术在飞机设计与制造中的应用价值[J].探索科学，2016（4）：174-174.

[2]马清.浅议数字化在民用飞机设计与制造中的应用[J].中国新技术新产品，2013（16）：14-14.

篇4

[关键词] 机械制造； 机械自动化； 机械设计； 机械数字化系统

一、前言

机械制造及其自动化数字化设计系统是作为一项复合型新兴技术，其独特的自动化、数字化使得传统的机械设备在技术和性能上有着很大的显著改变，具备更稳定、更快速、更高效的性能，设备上更为人性化，智能化和自动化。不可否认，这样的技术系统，在这二十一世纪里，不仅有巨大的发展空间，还有着跨越时代的意义。机械制造利用自动化的数字化设计程序对设备进行改造，实现设备可自行持续性的自动生产、加工、优化等过程。典型机械制造设备有机床、水轮机、传真机等。它们可经过机械制造及其自动化数字化设计系统的改造进而附于更多的功能，为人们提供更多方面的服务，更好的促进技术的创新，技术的发展。

二、机械制造及自动化的数字化设计系统的特点

随着我国经济的快速发展，工业行业的发展势不可挡，而机械制造及自动化的数字化设计系统在此领域优势凸显，与传统的机械设备相对比而言存在着以下几方面的优势特点。

（一）提高工业制造的效率

机械制造及自动化的数字化设计系统通过新一代的控制系统，使设备进而更为人性、智能从而代替人工操作的相关操作提高工作效率和质量，间接的也是针对某些特殊情况下，避免人工操作的意外情况发生，实现更好的专业操作。

（二）具有稳定的工作性能

机械制造及自动化的数字化设计系统可以在机械设备的正常运转中，难免会发生系统故障，一旦发生故障，可自行分析系统故障原由、扫描漏洞，进而及时修复系统问题维持系统的正常运转。传统的机械不能如此进行自我修复故障，维持正常运转，还需人工监控才能确保机械工作的正常运行。

（三）工作更快捷方便

机械制造的工作，不同部件的制造，其精准度和规格往往大不相同，因此，总是需要人为对此进行各种调整，难免会出现误差，导致产品规格不及格，造成经济的损失。而机械制造及自动化的数字化设计系统可根据实际，设置多种生产模式，需要时只需输入相对应的指令便可自动调整为另一种生产模式，除了精准度高意外，一旦出现偏差，会自行矫正，使得机械制造流程更为便捷。

（四）绿色节源

机械制造及自动化的数字化设计系统的结构小，重量小，相对消耗的能源也小。因而符合我国倡导“绿色环保”的社会理念，其日后在的相应领域中会倍受欢迎，更是紧密联系着我国建设节约环保型小康社会的发展观念。

（五）应用领域广

机械制造及其自动化数字化设计系统作为一种复合型新兴技术，适用于多方面领域，凭借其自身分析、处理故障的高效性能的绝对优势，可在多个领域立足，满足社会中人们与日俱增的个性需求，其产品质量安全有保障。

三、机械制造及自动化的数字化设计系统技术的现状

宏观这发展快速的工业领域，在人们日渐俱增的个性需求挑战下，目前机械制造及自动化的数字化设计系统技术方面经过历练成熟了不少，其发挥的作用也在这个社会上备受关注。

（一）工业制造业的新星

机械制造及自动化的数字化设计系统技术的自动化、智能化、自我维修故障等优势，比传统机械制造的产品更好、更快，产品类型也更加的多样化。机械制造及自动化的数字化设计系统技术在工业制造领域的普遍应用，证明了机械制造及自动化的数字化设计系统技术的成功，成为工业制造领域的新星。

（二）满足工业发展需要

机械制造及自动化的数字化设计系统技术的成功，掀起工业领域新一番热潮，工业各产业机构的竞争也越来越激烈。工业的制造是满足工业发展的需要为前提进行。机械制造及自动化的数字化设计系统技术全面提高了产业结构链，在相对的优势上，更能有力的占据工业市场的主导，能够基本满足自身发展的需要的同时，也能够给其他的产业提供便利的需要。

（三）提升产品的档次

机械制造及自动化的数字化设计系统技术代替了传统的机械化制造技术，就目前看来，机械制造及自动化的数字化设计系统技术体系逐步在工业领域中完善，进而从中了解“科学是第一生产力”的硬道理，在生产制造方面更具有强大的动力、支撑力，促进着工业领域的发展，也提高的机械设备的质量，进而提高产品的档次。

四、机械制造及自动化的数字化设计系统技术的发展意向

从机械制造及自动化的数字化设计系统技术在工业制造领域的成功到工业领域机械制造及自动化的数字化设计系统技术体系的完善，让我们对机械制造及自动化的数字化设计系统技术方面有着更深层的了解，进而对其日后的发展进行探索分析。

（一）技术趋向多元一体发展

机械制造及自动化的数字化设计系统技术的复合型功能，让我们体验到了前所未有的方便，快捷。正值当前，将更多项功能技术结合为一体，这样的产品形式是工业领域各方面技术相互交融的结果，进而追求更大工作效率的机械设备，提供更高质量的产品，推动产业一体化的发展。

（二）技术追求更智能化

机械制造及自动化的数字化设计系统技术的智能化是重要的技术指标之一，自动化的管理，降低了劳动者的负担，提高了工作的效率和精准稳定，通过自我修复等高效性能，很大程度的保证了工作的正常进行。追求更智能，不仅是为了让机械设备的稳定性和可靠性的提升，还是想让使其更人性地作为一个“人”，拥有类似人一样的思维对工作的操作程序等进行更快速，更合理、更正确的分析、处理，不断的把产品制造做得更加完美。

（三）系统技术多模式化

机械制造及自动化的数字化设计系统技术多模式化的研发设计，是为了提高产品制造的效率和速度而进行，面对人们需求各种各样的产品结构，通过机械制造及自动化的数字化设计系统技术多模式化实现不同结构的产品制造，产品制造过程规范、有序，也保障产品的质量，更好的在制造业中立于不败之地。

（四）绿色环保的工业制造

如今这社会现实，经济正在飞速的发展，但是环境质量却是飞速的下降，“绿色和谐社会”是我国正提倡的理念。因此，希望社会在经济发展的同时，也能考虑到自然的影响，减少对环境的污染。资源不是取之不尽，用之不竭的，对此低消耗能源，低环境污染的机械制造及自动化的数字化设计系统在现在具有非常重大的研究意义，争取做到机械制造及自动化的数字化设计系统所制造的产品经利用之后还可以再次回收利用，共创绿色和谐生活环境，坚持贯彻落实可持续发展的观念。

（五）数字化设计系统网络化

如今，全球信息化正是高速发展的阶段，网络应用的领域越来越大，而且信息化正逐步延伸至基层，并与人们的日常生活紧密联系。把机械制造及自动化的数字化设计系统网络化，可以远程控制设备服务器，进而达到远程监控设备的效果更方便、快捷利。也可以利用信息化交织成的信息网把产业领域扩大，面向全球销售产品，促进产业的发展。

五、机械制造及自动化的数字化设计系统发展举措

随着机械制造及自动化的数字化设计系统的普及应用，使得不少企业机构采用机械制造及自动化的数字化设计系统让企业处于不断生产运营状态之中，有效提高企业经济效益，抢占市场行情的商机。如今正处于机械制造及自动化的数字化设计系统发展阶段，以下是对机械制造及自动化的数字化设计系统发展进行设想的发展举措。

（一）调整数字化设计系统

企业机构之所以采用机械制造及自动化的数字化设计系统，全在于它可以为企业提供快速且高效率的生产力度，进而生产高质量的产品，提高企业的经济收益。历史的足迹告诉我们，不可盲目求快的发展，要根据实际生产情况，一步一步，脚踏实地将机械制造及自动化的数字化设计系统全球化。其原因有两个，一是因为相关领域的国际、国内市场竞争太过于激烈，弱肉强食的社会现实即便是知名企业，也会有面临倒闭或被兼并的可能；二是信息化的全球促进了各方面的发展，也加剧了彼此之间的竞争。只有以生产的实际情况作为技术发展的基础，保证足够的资金周转，才能应对不时之需和新技术的研发。

（二）研发可快速盈利的方案

科技是不断更新的，投资过高，收益见效太长的机械制造及自动化的数字化设计系统技术相对市场的性价而言比往往不受大众青睐，而投资少，见效快的机械制造及自动化的数字化设计系统是我国国情最为需要的，有着很大的潜力价值，和广阔的前景，便于与时代共同进步。此外，减少投资的方式可利用网络进行宣传，进而扩大宣传力度，进而推动机械制造及自动化的数字化设计系统发展进度。

（三）结合国家政策发展

绿色生产线是国家现在倡导的生产方式，绿色生产线保证了产品的安全性，经利用后可再次利用，尽最大努力将机械制造及自动化的数字化设计系统对环境的造成的负面影响。脱离政府政策支撑的企业是不可能快速发展的，也只有在政府支持的情况下，才能保证企业能够长期、稳定的发展下去。

六、总结

机械制造及自动化的数字化设计系统的发展经历了刚性自动化，柔性自动化，目前正向综合自动化发展。传感检测技术系统、自动化控制系统、接口技术、精密机械设计系统等机械自动化是工业制造中面临的主要挑战，而且各方各面的行业领域正以迅猛的形式在这个经济信息全球化的社会发展中，机械制造及自动化的数字化设计系统对于现在的时代来说是比较具有研究价值的领域，因其应用领域非常广泛，不但逐渐与人们的日常生活联系在一起，也与其他的行业领域联系在一起，如电子行业、网络信息行业等领域密切联系在一起。利用其他领域信息技术和经验充实自己，更新自己，实现多元一体化、人性化、智能化、网络化。此外，还应清晰理解机械制造及自动化的数字化设计系统机械工业领域中的重要地位，并突破技术引进形式的研发模式，日后研究出更为高端的机械制造技术。

[参考文献]

[1]范彩霞.机械专业数字化设计制造能力培养的探索――以黄河科技学院为例[J].中国电力教育.2010，01（07）： 32-34.

[2]谭伟，程芳.数字化设计与制造环境下课程体系设置与应用型人才培养的探索实践[J].科教导刊（上旬刊）.2011，05（05）：40-41.

[3]贾静.本科层次机电类技术人才需求状况分析――以机械设计制造及其自动化专业为例[J].科技信息.2011，15（06）：124-125+81.

[4]范彩霞.机械类专业核心实践课程的项目式集成研究[J].中国电力教育.2012，01（09）： 83-85.

[5]邱友梁.论机械设计制造及其自动化专业教学难点与对策[J].中国科教创新导刊.2013，01（04）：173.

[6]邢邦圣.机械设计制造及其自动化省级特色专业建设的实践与探索[J].江苏技术师范学院学报（自然科学版）.2009，15（03）： 53-57+64.

篇5

机械设计制造及其自动化在模块化设计的推动下，能够适应时代的需要加速发展。鉴于机械自动化产品分为不同的类别，那么在设计机械自动化产品单元接口的时候，要充分考虑到产品的符合产品类别的各项接口，模块化设计就是为了适应这一需求。特别是对于新产品的研发，在扩大生产规模的同时，还要对于产品单元进行标准化设计。机械自动化产品的单元包括机械接口、环境接口、电气接口以及动力接口等等，那么在进行接口设计的时候，要充分地考虑到通用性，以促进机械产品的系列化发展。比如，新研制的机械设备要实现包括控制单元，如测距、图形处理以及图像的识别；动力单元，如智能减速、电动机减速等等；以及各项典型操作，就要设计保准单元，以利于各项单元的有效实施。可见，模块化能够突出产品的巨大优势，以利于机械自动化产品的技术创新。

二、机械设计制造及其自动化的数字化发展方向

计算机网络技术的发展，数字化成为了机械制造技术发展的中心环节。机械制造企业所传递的信息经过了数字化处理之后，通过网络进行传递，不仅仅是知识和图形的传输，包括技术能力在内，都已经实施了数字化技术处理。数字化信息技术可以实现机械设计资料的搜集、分析，重新组合以及规划处理。这其中所涉及到的计算机技术包括多媒体技术、数据库以及环境的虚拟化等等，实施机械产品的方针设计、生产组织、加工重组等等，为满足用户的需求。由于数字化技术是将制造技术与计算机及网络技术实现有效结合，因此制造业对于自身的产品通过网络进行信息，建立起行业联盟，以实现优势互补的基础上研制出机械产品成为了必然发展趋势。

三、机械设计制造及其自动化的绿色化发展方向

工业化发展促进了经济繁荣，与此同时也对于环境带来了严重的负面影响。日益严重的环境污染，日渐减少的自然资源。人们已经逐渐地意识到生态环境保护的重要性，意识绿色环保、低碳生活成为了发展理念影响到全社会乃至全球。在社会经济发展进程中，在绿色环保理念的影响下，各种绿色产品应运而生。其目的是为了有效地减少环境污染以及由于人为的因素而造成的环境破坏，以实现资源的有效利用。在机械制造业，绿色环保意识也很自然地注入其中。特别是在制造业产品所涉及的各个环节，包括产品的构思与设计，产品的制造、销售以及产品的使用和维修等等，都离不开绿色环保理念，即便是机械产品的回收阶段和再利用或者再制造阶段，都要首先考虑到环境保护。产品的制造必然要与环境相适应，那么，机械设计制造及其自动化向“绿色”自动化发展成为了必然的发展趋势。

四、机械设计制造及其自动化的智能化发展方向

机械设计制造及其自动化的未来发展方向中，智能化是重要的发展趋势。机械制造系统的智能化，就是人机一体化智能系统所具备的各种智能操作行为，其主要构成为智能机器和人类专家。从控制理论的角度而言，智能化机器行为涉及到多领域学科，诸如计算机科学、模糊数学、混沌动力学以及运筹学之外，智能化部分主要涉及到人工智能智能制造技术，其中涉及到生理学和心理学。在智能机器的协作下人类专家的工作就会被优化，甚至于在某种程度上取代了人类专家的脑力劳动。在实施机械制造的过程中，可以通过智能化系统分析数据，针对于数据进行推理和判断，并据此而做出决策。另外，智能化机械自动化产品还具备思维判断能力和逻辑推理能力，并以控制为目标进行独立决策。可见，在机械自控化产品的设计上注入智能化技术是可以实现的。

五、结论

篇6

【关键词】协同平台；数字化；结构；飞机；设计

0.引言

传统的设计制造过程是：飞机设计―工艺准备―工装设计―零件制造―装配，由于设计过程不可避免的变更，最终导致研制周期长，成本高等缺点。但是，传统的飞机结构设计，在经过了上百年的开拓创新和经验积累，已经形成了一套成熟的设计体系。从设计输入到产品输出的整个过程中，每一步都考虑了防差错，并能快速地解决生产中出现的各种问题。数字化协同平台正是借鉴传统的飞机设计的工程经验，并利用数字化、网络化等手段，使其更加系统化，规模化。数字化协同平台在继承了传统的飞机结构设计的优点的基础上，充分运用了高性能计算机强大的计算能力和高速网络的快速传输能力，为飞机结构设计提供了更加开阔的设计平台。

1.数字化制造特点

1.1产品研制方法发生改变

传统样机研制过程和方法大体分为概念设计、初步设计和生产设计阶段，各设计阶段均需绘制模线和制作物理样机来帮助技术人员准确地设计飞机和配置飞机的内部空间，研制过程为串行，产品定义信息传递不连续。而在数字化环境下，其模线和物理样机均由产品的数字化定义或数字样机所替代，研制过程为并行表现形式，便于实现多学科的协同设计。具有以业务过程为中心，具有跨地域／多企业的、动态的研制特征。从协同研制全局目标看，产品数字化协同研制中有横向（多学科协同研制MDO）和纵向（产品全生命周期的协同），即使制造商分布在世界各地，也可以通过网络进行协同设计，交换产品相关设计信息。使得设计制造的数据、设备、实施、人员、成果和时间变得更为透明、柔性，实现真正意义上的共享。

1.2数字化技术与其他先进技术相融合

数字化技术与其他先进理念（精益生产、并行工程）以及先进技术（数控加工及成形技术、数字化测量技术、飞机装配技术和质量保证技术等）相结合，使它们能集成在一起、融合在一起，发挥先进技术的整体效益。美国联合攻击战斗机（JSF）项目以洛克希德、马丁公司为首的由30个国家的50家公司组成的团队，采用数字化的设计制造管理方式，以跨越航空工业的全球性虚拟企业为表现形式。其集成平台采用产品全生命周期管理软件，包括网络平台采用VPN，LAN，WAN，Internet和各种应用系统组成的应用平台；业务平台由各种应用软件构成，如：文档管理，虚拟现实，材料管理，零件管理，CAD设计软件及相关接口，数字化工厂的设计仿真软件包，企业资源计划和工厂管理软件；商务平台包括为用户提供访问其他系统数据的各类接口。

2.数字化协同平台为工艺制造提供了方便

工艺设计处于产品设计和加工制造的中间环节，它是生产技术准备工作的第一步。其中的任何一个因素发生变化，都可能导致工艺设计方案的更改，另外制造业特有的传统的串行工作方式，使得工艺设计成为产品制造的瓶颈，并且占用了很长的产品研制周期。目前工艺设计的不足之处：

2.1产品设计的工艺性审查周期较长

要在产品设计打佯出图后，工艺部门才能对产品设计进行工艺性审查，针对可加工性和经济性对设计提出更改意见，一般周期都较长。然后，设计针对工艺提出的意见对设计图纸进行修改，若改动较大则大大延长设计周期，这是一个反复迭代过程。

2.2不能及时发现工艺方案、工艺路线以及工艺规程的设计中的错误

工艺设计中隐藏的错误难以在设计过程中被人为的发现，装配工艺的优化基本上是凭工艺员的经验，工艺设计中存在的问题往往要在产品实际装配过程中才被发现，但此时工艺设计错误已带来了产品、周期、人力和费用的损失。

有了数字化协同平台工艺工作可以有效的贯穿于整个飞机生产流程当中，为工艺设计提供了充足的准备时间。工艺制造部门随时登陆数字化协同平台网络，了解设计进展和更改情况，及时的贯彻到工艺准备之中，同时进行并行产品数字化定义，建立全机数字样机，实现了数字化模块化设计与柔性制造，大大缩短了研制周期，减少了工装，降低了成本，取得了明显的技术、经济效益。与此同时，数字化装配工艺设计与仿真技术也随着数字化协同平台的发展取得了实质性的进步，一些著名的飞机制造公司开始应用专用软件系统如DELMIA等进行装配工艺设计与仿真，利用车间执行系统实现了生产现场可视化装配。

我国的飞机数字化装配技术现处于起步阶段，设计部门建立全机数字样机的工作已经取得实质性的成果，因此如何在数字样机基础上，结合我国的国情通过协同工作平台建立三维数字化产品设计和装配过程仿真环境，实现产品设计、装配工艺设计、装配工装设计的并行工作方式，是我们需要急切解决的课题。数字化协同平台是一个很好的多人协同工作平台，为飞机设计师提供了广阔的舞台，能将设计员的思想更快地转变成一个个精美的飞机零件，为飞机早日翱翔蓝天提供了可行性，使我们的梦想能更快地成为现实，同时也吸引着我们编织更加美丽的梦。

3.结束语

数字化飞机设计制造技术加快了现代飞机研制的整体进程。数字化技术迅速发展和广泛应用，使传统飞机产品的研制过程发生了根本性的变革，将对工厂的技术改造、技术和生产管理、人才的培养产生深远的影响。民机公司虽然在数字化制造技术方面拥有一些经验和基础，但是与国际上先进的航空制造公司相比，还有很大的差距。民机公司必须在生产实践中不断总结，吸取国内外的先进经验，不断完善自己的数字化制造技术，提升民用飞机的研制水平。■

【参考文献】

［1］侧卫,晓立.模具数字化设计制造技术[J].航空制造技术,2009,(20).

［2］郭春英.数字化制造技术在ARJ21飞机吊挂研制上的应用[J].航空制造技术,2009,(18).

［3］金卯,晓立.大飞机数字化装配技术[J].航空制造技术,2009,(14).

［4］贾晨辉,任小中,李云峰.数字化制造系统规划与建模仿真研究[J].组合机床与自动化加工技术,2009,(06).

篇7

但是，目前各类工科院校的教学工作与学生就业需求普遍存在结构性矛盾。一方面，学生的专业知识与企业就业需求技能不匹配，学生毕业后不能快速适应企业实际工作的要求。另一方面，传统教育的内容与先进的现代化设计制造模式脱节，学校缺乏符合现代先进制造业需求的数字化教学和实训环境。因此，在高新技术条件下，如何运用现代化技术提高实训设备的技术含量；如何运用信息技术进行教学和管理；如何使教学更贴近高科技企业的实际，更适应迅猛发展的高新技术对人才的要求，是摆在高等院校面前亟待解决的课题。

随着新技术的应用，压缩了传统课程的教学课时（机械制图），而大量增加近年来流行的先进机械设计和制造技术的教学课时 , 结合现代教学理念，我们提出建设数字化现代设计制造教学管理平台，能够完全模拟企业的工作流程，培养出符合现代制造技术要求的高级人才。

1 建设数字化现代设计制造教学平台的意义

1.1 反映现代网络制造技术的全貌及前沿，提升训练层次

数字化现代设计制造教学平台与传统的金工、电子、数控实习基地，从其任务与功能、教学手段到人员构成均有了极大的改变。不应是传统制造工艺的训练，还应包括现代制造工艺的训练；不应只是工艺方法及工艺过程的训练，还应包括对信息、材料、通信、控制、环保等其它生产要素的了解，及对整个生产过程的全面掌握，并且能不断跟踪新技术、新工艺，及时向学生进行宣传，使学生能了解制造领域的前沿动向。

1.2 打造真实企业环境，让学生在学校就了解并掌握企业的生产流程

数字化现代设计制造教学平台不仅是理论联系实际，吃苦耐劳的思想作风的训练，也应该是团队精神、创新意识的训练；它不仅有操作技能、实践能力的训练，也应该有经济、质量、市场意识培养的训练。因此按照企业的工作流程，把企业的工作模式抽象成为教学平台，用这种方式来培养我们的学生，从设计环节，工艺环节、加工环节体会和了解企业的生产管理和产品加工已是当务之急。

1.3 提升先进实训设备之间的有机联系，匹配现代工厂的管理模式

在数字化现代设计制造教学平台上，学生可以在机房进行产品的设计、建模、生成工艺路线及仿真的过程。保证每个学生一台计算机，也就是说每个学生都可以进行产品的制造周期的训练，学生仿真完毕，经老师检查合格后，可以生成代码，通过数字化设计制造实训教学平台的网络传输功能，传到机床设备或是从设备上直接从服务器上读取传输数据，达到远程制造或是在线制造，真正把现代设计制造落到了实处。

2 数字化现代设计制造教学平台的建设思路

第一步，模拟典型制造企业数字化设计制造过程，建立真实的教学环境

实际上今天企业的工作流程，从二维CAD，三维CAD及分析，到工艺的编制，到制造，及数控车间网络DNC管理，都是逐步采用信息化管理。

数字化教学管理平台就是按照企业的工作流程，把企业的工作模式抽象成为数字化的网络制造教学平台，用这种方式从设计环节，工艺环节、加工、管理等各个环节来培养学生。同时在实训教学过程中把设计工作，制造工作，生产几个环节所有信息都记录下来，串行流程改成并行流程，形成数字化设计制造教学的信息流，并在教学过程中贯彻。

第二步，数字化现代设计制造教学平台信息库的建设

作为教学的信息化，实际上就是将教学各个环节的信息流管理起来，把教学经验，实操经验记录保留下来。数字化设计制造教学平台信息库（图1）的建设就是关联学校的教学重点和企业工作流程，全面连接各个课程知识点，学生就业可以对自己有一个比较全面认识，清楚自己特长和不足，以便能清楚工作定位，增强工作面试时信心，敢于接受挑战。

在数字化现代设计制造教学平台信息库的建设过程中，其中可以开发具有本校特色的：

1）教案（教学计划、教学课件、课时日志、教学大纲）——帮助学校进行专业/课程/教学规划；2）教材——组织院校老师开展教材编写，找到合适学校发展、适合学生的教材；3）课件——协助老师制作课件，帮助学校降低教学难度，便于教学成果的积累和交流；4）题库——统一出题、标准答案、统一评分标准；5）科研——打造国家精品课程；总结教学经验，创造条件，完成在专业学报/期刊论文的发表；与企业/研究院所进行项目合作，承接外协任务；6）创新大赛——建立创新设计平台，支持创新设计大赛；7）学术活动——参加在全国各地定期、不定期组织的相关学术研讨活动，传递最新行业动态和技术发展状况信息；

在信息库的建设中它可以随时扩充、随时度量、随时替代、随时共享并具有时效性、可扩散性等特点。

第三步，数字化现代设计制造教学平台的实施。

数字化教学平台涵盖了企业研发设计、工装设计、工艺编制、数控编程、技术管理、生产制造、生产管理、设备维护、质量检验等岗位所使用的信息化工具，通过模拟企业生产环境，可以让学生在设计、制造的学习中将理论知识和工程实践相结合，体验企业中的从订单、设计、工艺、加工生产及管理全过程，理解各部门之间的相互关系，理解部门间如何协同工作，增强学生的感性认识，培养企业急需的团队合作精神，使学生能够快速胜任就业后的工作环境，适应企业岗位调动。

通过数字化现代设计制造教学平台的实施，可以达到以下效果：

1）模拟了企业的设计、工艺、制造、管理，让学生在学校教学中就能够了解到企业的工作流程；2）学生教学过程中，按照企业的流程给学生分配了角色权限，让学生在学校就按照企业的工作模式得到实训；3）学生在教学过程中，对企业的设计软件及设计内容、工艺软件及内容、编程软件等都得到了良好的应用，并且了解其相互间的数据传递关系；4）老师把每届学生编制的作业有效管理起来，有序的共享和管理。应用的时候直接调出，成熟的经验可以直接继承和利用；5）不同班级的学生实训后，大量重要的数据需要进行备份处理，例如：机床参数、数控代码等系统自动备份，可以方便教学资源的积累。利于评估；6）安全方面：作业统一存放在教学平台服务器上，数据安全，利于数据集成和再利用。另外，给学生按人员、角色、产品、机床、格式等设置不同的权限；7）实现监控及信息采集，可以适时了解机床的工作状态，提高数控设备的机床利用率并拥有应付设备故障的能力。采集信息包括：人员信息、代码信息、刀具信息、机床信息；8）学生加工的零件的变形设计及作业的更改，能够有效而安全的控制由此产生的同一加工文档和代码的不同版本。目前老师依靠各班级来区分不同版本的加工文档；9）应用先进系统能够将教学效率提高，将原有的课件、教案教学资源管理起来，有效利用，有效管理。提高教学效率；10）先进的企业已应用了PLM系统，数字化实训基地教学平台的应用使学生在学校就掌握了企业的数控车间信息化系统应用场景，拓展了人材培养方向，增加了学生就业率；11）通过管理软件为学校的信息化建设搭建一个信息共享的平台（权限、流程、统计汇总、下游集成等）；12）便于教材的规范化标准化统一管理。

3结论

数字化现代设计制造教学平台使学生在学校就能够体会到企业的工作环境；该平台提供的软件为机械课程的教学提供帮助，降低教学难度，提高学生的学习兴趣，帮助学生更深刻的掌握专业知识和原理；能够使学生掌握企业常用的工具软件，就业后能迅速上手工作；能够提供相应的权威考试认证，增加学生就业砝码；该平台还具有良好的创新特性，启迪学生的创造性思维，提高综合素质。数字化设计制造教学平台在学校的应用，将改变教学管理，教学工具，教学手段，解决教学难点，缩短课程安排时间，增强实践教学，提升教学效率，促进师资建设和教学理念的变革，帮助和促进学校实现以先进制造企业就业需求为目的学生培养目标。

参考文献

[1]胡青.以实习教学构建创新人才成长平台——实习教学改革的实践与探索[J].黑龙江高教研究，2003(4)：149-150.

篇8

关键词：自动化生产制造技术 课程建设 教学方法

笔者学校自动化生产制造技术课程在2010年被评为北京市精品课程，依据国家精品课程建设评审指标，教学方法与教学手段是评审指标中的一项重要的一级指标，其二级指标包括教学设计、教学方法、教学手段、网络教学环境四项内容。笔者针对自动化生产制造技术课程建设，对教学方法与手段的改革这一评价指标做如下探讨。

一、教学设计

教学设计在评审时的主要观测点是教学模式。它的评审标准是：重视学生在校学习与实际工作的一致性，有针对性地采取工学交替、任务驱动、项目导向、课堂与实习地点一体化等行动导向的教学模式。

教师对教学模式的选择和运用应有一定的要求，教学模式必须与教学目标相契合，要考虑实际的教学条件，针对不同的教学内容来选择教学模式。笔者对自动化生产制造技术课程在教学模式上进行了设计与创新。

1.校内学习和实际工作一致

课程的教学采用在技术中心进行现场授课的方式，使学生感受到真实的“工厂”式教学氛围，在实践能力上得到真正提高。在技术中心里，学生可以接触到企业最新技术，可以看到相关技术环节在整个系统中的作用。通过在技术中心教学，改变了教学核心内容，将过去的以理论知识为主转化为以应用技术为主。

2.以工作过程为导向，采用任务驱动、理论实践一体化的教学模式

本课程以工作过程为导向，采用任务驱动、理论实践一体化的教学模式。课程教学以完成项目为目标，以工作过程为主线，以企业工作组织形式（小组）为团队，通过引导学生经历完整的工作过程，将知识的传递融于真实工作任务完成的过程之中，实现知识传授、技能训练和职业素质培养的有机结合，培养了他们的专业能力、方法能力和社会能力。

在整个学习过程中，以学生自我体验和分组讨论为主，教师是工作过程的组织者和协调者，引导学生清晰地知道所学知识有什么用、如何学、如何学得更好。

二、教学方法

教学方法评审时的主要观测点是教学方法的运用。其评审标准是：根据课程内容和学生特点，灵活运用案例分析、分组讨论、角色扮演、启发引导等教学方法，引导学生积极思考、乐于实践，提高教与学的效果。

自动化生产制造技术课程在遵循教学一般规律的前提下，根据课程难度和特点，把各种教学方法有机结合、合理运用。课程采用的主要教学方法有以下几种。

1.“任务驱动”教学法

本课程教学内容由四个典型工作任务组成，每个典型工作任务又包含若干项目。在各个项目中，以包含能力要素的项目任务需求驱动知识学习和技能训练。在授课过程中，教师不断提出新问题、新任务，学生在解决问题、完成任务的过程中不断强化旧的知识、学习新的内容。在设计任务时将难度一点点地增大，使任务设计非常巧妙，既复习旧知识，又引入新的教学内容。

2.“教、学、做”一体化教学法

为了实施“教、学、做”一体化教学法，教师依托德国FESTO公司生产的模块化生产加工系统（mps）展开教学。采用在技术中心进行现场授课的方式。

3.直观教学法

在教学过程中通过运用多媒体技术、录像、图片等现代教育技术展开理论教学，将复杂的原理用简单的、感性的方法展现出来。在教学过程当中，对学生实际操作中存在的问题进行捕捉，并对代表性问题进行及时分析和处理，力争及时发现问题、解决问题，并鼓励学生创新，学生能力得到了有效的锻炼。

4.模拟仿真教学法

学生在学习过程中可以通过仿真软件来对气动回路进行调试，也可以通过仿真软件来对自动化生产线的控制程序进行仿真、调试。通过这种教学方法，使学生接触到了工程设计方法，这也大大激发了他们的学习兴趣。

5.分组学习教学法

在组织教学时，首先将全班学生分为14个小组，每个小组3名学生。以小组为单位，完成各个项目的制作。小组成员分工协助，共同探讨。通过分组学习，提高了学生的社会能力，锻炼了与人交往、表达和沟通能力，锻炼了小组成员之间协作的能力；还提高了学生自信心，激发其学习积极性，使学生自主学习、捕获知识，学生终身学习的能力得到了很好的锻炼，为今后发展奠定良好基础。这种方法还可以培养学生的责任感，增强其责任心。基于集体荣誉感的原因，各小组在每一个展示和阐述的环节都非常努力地准备，多数小组长也非常负责任，能够深度挖掘组员的能力，并且督促他们的工作。

6.激励教学法

在教学过程中，经常采用小组之间竞赛的方法，竞赛的结果记入形成性考核成绩，鼓励团队合作精神和培养创造性解决问题的能力。

7.设置故障教学法

在授课过程中通过采用人为设置故障的教学方法，提高学生发现问题、分析问题、讨论问题及解决问题的能力。对各个小组在制作项目时出现的故障，也要展示给全体同学，由各个小组共同探讨，分析原因，找到解决问题的办法。这样学生在今后制作项目时不仅可以避免类似故障的发生，即使在类似的故障发生时也会很快找到解决的方法。

三、教学手段

教学手段评审时的主要观测点是信息技术的应用。它的评审标准是：运用现代教育技术和虚拟现实技术，建立虚拟社会、虚拟企业、虚拟车间、虚拟项目等仿真教学环境，优化教学过程，提高教学质量和效率，取得实效。

自动化生产制造技术课程在教学的过程中，充分运用现代教学手段，通过制作精美的PPT课件、视频录像、动画等，使教学更加直观，易于学生理解。运用仿真软件来调试控制程序。将复杂的原理、工作过程用简单的、感性的方法展现出来，增加了学生的感性认识，并可为学生提供大量的紧跟机电一体化技术发展的前沿信息。

四、网络教学环境

网络教学环境评审时的主要观测点是网络教学资源和硬件环境。它的评审标准是：网络教学资源丰富，架构合理，硬件环境能够支撑网络课程的正常运行，并能有效共享。

目前学院面向教学，构建了数字化的网络教学支撑环境，包括通用网络教学平台、精品课程建设与评审平台、专业建设与展示平台和教学资源中心等教学应用系统，对师生的日常教学进行有效的支持与辅助。

教学资源中心资源分类存储，面向全校师生开放。公共资源由网络中心建设和管理，专业课程资源、教学资源以系部为单位进行建设和管理。目前资源中心收集整理了与高职相关的国内外开放网络课程1000多门。

篇9

关键词：机械专业；数字化设计；数字化制造

计算机技术已全面渗透到机械领域，学生熟练掌握和应用数字化设计制造技术已成为其必备的基本技能，企业在招聘中也将这项能力作为重要考核指标之一。为适应这种快速发展的新形势，满足社会的迫切需求，研究和探索如何培养掌握和应用数字化设计制造技术的优秀毕业生具有重要意义。通过广泛调研和细致分析，结合我校机械专业实际情况，提出了以典型数字化设计、分析、制造技术工程软件应用为主线，以实践教学基地和工程训练中心为载体，以培养学生创新能力、实践能力为目标，构建了贯穿于机械专业培养过程始终的数字化设计制造技术培养体系。

一、教学体系和教学内容的改革

在保持专业原有优势和特色的基础上，着重对数字化设计、数字化制造的教学内容、实习和实训等进行改革与创新，形成了一套完整的提高学生数字化设计制造技术能力的教学体系。

（一）工程制图类教学与实践

工程制图类是学生认识机械、了解机械的重要专业基础课，开设了机械制图、计算机绘图、三维设计等制图类课程，在教学中注重各门课程之间的融会贯通。计算机绘图将制图基本知识、视图表达方法、零部件绘制、装配关系等用计算机实现，提高了效率和设计质量，加深了对机械制图的理解和掌握。在三维设计中，通过建立三维实体模型、动态仿真，使学生容易理解，更容易激发其空间想象力和创新热情。

（二）工程力学类教学与实践

开设了机械系统动力学分析（如ADAMS）和有限元分析（如ANSYS）等分析课，增强工程力学类课程的直观性。如将刚体的静力学、动力学分析，变成动态的曲线或动画等输出形式，将构件的应力、应变分析等，变成动态的颜色改变、形状改变以及数据改变，形象直观，印象深刻。

（三）机械基础类教学与实践

机械基础类包括完整的机器设计过程―运动设计和工作能力设计。利用ADAMS等可以根据机构的运动尺寸建模，对机构进行运动学、动力学分析，为工作能力设计提供技术支持。利用ANSYS等进行应力、应变以及应力集中问题的仿真分析，加深学生对传动方案、结构尺寸和选用原则的理解。

（四）机制基础类教学与实践

机制基础类教学的一个主要任务是培养学生的工艺设计和夹具设计的能力。针对工程实际中的一个具有典型特征的机械产品零件，根据生产纲领要求以及现实生产条件，进行工艺设计和夹具设计。利用数字化设计表达夹具零件和装配体，并验证其设计结果。

（五）数控技术类教学与实践

针对工程实际中的典型加工对象，利用三维数字化设计首先进行建模、编程，生成加工轨迹，仿真加工及检验，后置处理，最终生成数控G代码。通过串行通讯或网络，实现上位机与数控机床之间通讯，将编制好的数控G代码下载到数控设备中，从而进行实际加工。从对象建模、刀具选择、工艺规划、代码生成、实际加工、加工效率检验等多方面培养学生的设计制造综合能力。

（六）现代设计方法类教学与实践

反求工程是现代设计方法之一。其利用三维激光扫描仪无接触地扫描被测对象表面轮廓，获得几何数据，构建曲面数字化模型，经过后置处理，生成RP需要的模型截面轮廓数据或NC代码，最终复制出原型或加工出实物。反求工程实现了从产品原型、产品设计到产品制造的数字化，达到了对学生进行综合应用训练的目的。

二、工程训练体系和内容的改革

工程训练的基本指导思想是四年不断线，分阶段、分内容、分层次系统地进行训练和培养。

（一）机械基础认知实习

对于刚入校的学生，进行包括传统设计、数字化设计、常规制造技术以及数控制造技术等在内的机械设计和制造方法的参观演示，使学生对主要的设计方法、制造技术和实现方式有一定的感性认识，激发学生对专业知识的学习热情和对专业的热爱。

（二）机械基础技能训练

进行全面的机械设计技术、制造技术等基础知识的学习与训练。绝大部分时间是用于车削、铣削、磨削、钳工、焊接、铸造、锻压、冲压、剪切等传统制造技术训练。同时，也进行简单典型零件二维、三维设计、读图能力训练以及基本的数控加工技术训练。

（三）数控技术训练

学生使用数字化设计制造手段进行典型零件的设计和数控编程，并在数控机床上完成零件的加工，突出了数字化设计与制造二者的有机融合。

（四）特种加工训练

训练学生掌握和使用多种与特种加工有关的设计、加工软件，掌握特种加工方法。加入这些训练内容，可使训练内容更加全面、生动、丰富。

三、项目驱动式第二课堂创新与实践能力培养

项目实践过程与听课不同，是一个主动的学习经历。项目课题主要来源于三个方面：一是学生自主命题，就是学生将在生活实际中遇到的困难、问题，进行提炼、分析、总结，提出有创造性价值的课题，这有助于培养学生的创造性思维和发现问题、分析问题及解决问题的能力。二是有主题的实践活动，例如根据各种学科竞赛的主题要求，组织学生开展创新设计实践，选拔优秀的创新设计作品参加竞赛，这有助于提高学生的创新能力。三是教师提供项目课题，教师可以根据自己的科研课题为学生提供创新实践项目。在项目的实施过程中，从设计构思、具体设计、工艺规划、加工制造、装配调试以及产品商业化等全过程都需要学生付诸实践。数字化设计与制造手段为项目课题的顺利实施起到重要作用。

四、结语

以数字化设计制造能力培养为切入点进行教学改革，促进了人才培养模式的不断完善。通过实践，该方法行之有效。不但使学生在空间思维能力、图形表达能力、常规工程设计制造能力得到培养和提高，而且其创新设计能力、先进制造能力以及工程实践能力也得到培养和训练，适应了知识创新和技术创新的需求。

参考文献：

[1] 雷辉. 机械类专业实验创新模式的构建与实践―链式工程训练实验教学法研究[J]. 中国大学教育, 2010, (6).

[2] 张树仁. 构建数字化设计制造技术教学平台的探索与实践[J]. 长春理工大学学报（高教版）, 2010, (4).

基金项目：黑龙江省高等学校新世纪教学改革工程项目“机械专业先进技术应用与创新型人才培养模式的研究与实践”（项目编号：黑教高处函[2009]7号）；黑龙江大学新世纪教育教学改革工程项目“机械专业创新型人才培养模式的研究与实践”（项目编号：200953）。

篇10

关键词：自动化；机械设计；机械制造

近年来，随着科学技术的不断发展，机械领域已经基本全面普及了自动化技术，这项技术的应用，使得机械相关的企业获得了更高的经济效益。为此，作为企业而言，必须根据自身的实际情况，来对现有的机械设计制造自动化技术进一步研发和创新，确保企业能够拥有更大的发展空间，进而不断提高企业产品的生产效率和生产质量。

1自动化技术在机械设计及制造领域中应用的重要性

1.1降低资源成本。在自动化技术普及之前，传统的机械设计制造领域的粗放现象极为常见，造成大量资源的无端浪费，不仅不符合可持续发展理念，而且也造成企业成本居高不下，对于资源节约和企业发展都较为不利。而自动化技术的推广应用则克服了这一问题，其不仅能够提高机械设计和制造中的精确度，还能实现生产废料的重新利用，有效降低了以往浪费程度高和成本高的问题[1]。1.2提高生产效率。随着我国经济社会的不断发展，现如今，各行各业对于机械设计与制造领域都有着越来越高的需求和要求，由此，在机械设计制造领域中应用自动化技术已成为大势所趋[2]。自动化技术的应用，能够显著提高生产效率和生产质量，从而提高企业在市场中的竞争力，推进企业更好发展。1.3推动产业结构升级。随着自动化技术的不断推广应用，以往机械设计制造中大量采用人工操作的情况已不复存在，企业由劳动密集型向技术密集型的方向转变，如今的机械设计制造领域的竞争点也相应转变为技术水平上的竞争。由此，机械领域开始着力提高设备的精密度。虽然这看似仅仅是一方面的技术在发展和升级，但实际上，这项技术的不断发展，带动了整个机械设计制造行业的产业优化转型和升级，在此基础上，更多的技术壁垒也将在未来被逐个击破。

2自动化在机械设计及制造领域的发展现状

2.1制造工艺现状。机械的制造工艺水平是机械产品品质的根本保证，从目前来看，虽然自动化技术已经在我国绝大多数机械制造企业当中得以普及，但各企业之间的普及程度却参差不齐，一部分企业的自动化技术应用尚处于初级阶段，在精细化和智能化上的发展还较为欠缺，相较于国内外的一些先进企业而言，还有着明显的差距。除此之外，这些企业在激光加工、复合加工和纳米加工等方向也往往存在诸多不足之处，对于这些方面的技术仍需要进一步提升，在未来的相关研究中，这些也将成为重要的研究方向[3]。2.2自动化技术的现状。目前，自动化技术已经贯穿于机械设计和机械产品生产的全过程，特别是在机械产品设计的环节当中，采用自动化技术，能够为新产品的设计增添灵感，并能够从不同的维度整理相关的设计信息，不断推陈出新，满足企业和用户多方面的实际需求。

3以汽车制造领域为例浅析自动化在机械设计制造中的应用发展

3.1集成化应用。目前，机械设计与制造领域已经与各种新技术实现了一定程度的融合，在这一背景之下，原有的自动化技术得以不断提升，在汽车制造领域中，通过自动化技术的集成应用，有效突破了传统汽车结构的局限性。目前，一部分汽车制造企业应用这方面的技术，已经实现了集成生产的自主化制造系统，能够更好满足实际的生产需求，乃至部分客户的个性化定制需求[4]。3.2智能化应用。在汽车领域的机械设计制造工作当中，自动化技术的智能化应用得到了较为明显的体现。在自动化控制系统中，安全防护的技术水平得到了很大进步，汽车制造的流程得到了进一步的优化，这是以往人工操作模式下所不具备的。具体来看，自动化技术应用的关键则体现在自动化系统、机械制造系统和人工智能三部分，机械设计制造及自动化中的智能化应用则主要用于将各种先进的信息技术融合到机械设计和制造的环节当中，使得生产流水线能够按照预定好的程序来完成生产任务，在机械制造的过程中，通过智能化技术，能够对生产流水线的情况进行实时的准确分析，并随时进行调整。就目前而言，在国内的机械设计制造领域，自动化技术已经在一定程度上具有了智能化的特点，这显著提高了机械产品的生产质量和生产效率。与此同时，智能化技术也能够实时监控和协调生产过程中的各个参数，及时纠正生产过程中发生的错误，并针对不足之处进行改善，将可能出现的隐患及时清除。3.3虚拟化应用。在过去的汽车机械部件设计中，通常需要先确认基本方案，而后再使用CAD进行图纸的绘制，这一过程不但非常繁琐，而且也很容易因微小的失误导致功亏一篑。如果能够将自动化技术有效应用其中，就可以进行汽车机械产品的虚拟化设计，避免以往设计工作中可能出现误差的问题，从而缩短设计时间，提升产品质量[5-6]。目前，在这一设计过程中，传统的CAD技术与近年来新兴的CAPP等计算机技术得到了有机结合，其利用计算机进行虚拟化和智能化的设计，实现了自动化的绘图，如在绘图过程中发现失误，则会及时提醒设计人员修正，避免错误问题的累积，实现更为精确的设计图纸。整体来看，使用该项技术后，其不仅能够获得更为精确的产品设计尺寸和设计质量，还能有效降低汽车机械部件设计环节的成本开支，提高企业的经济效益。3.4与大数据技术结合应用。在大数据技术和云计算等一系列先进技术不断发展的大背景之下，机械设计制造的自动化技术也开始与大数据技术之间进行结合应用。大数据技术的融入，显著提高了机械设计制造及自动化技术中的数据收集、数据分析和处理等方面的能力，特别是在车用传感器、仪表和网络等方面，大数据分析技术的应用使得这些部件的智能化程度更高。目前新兴的无人驾驶汽车就是一个典型的案例，无人驾驶汽车是在大数据、自动化技术和人工智能技术等基础上发展起来的，其应用这些技术，将传感器、监控视频和GPS定位技术等有机结合，通过大数据分析，合理规划行进路线，达到无人驾驶的目的。3.5实际应用案例。目前，随着电动汽车领域的发展，自动化技术在电动汽车的机械设计制造领域也得以广泛应用。在电动汽车中，电机驱动系统是其最为核心的关键部件之一，其主要作用是将蓄电池的电能转换为动能，来驱动汽车行进，同时，电机驱动系统也能将汽车制动时产生的能量重新转换为电能传输给蓄电池，完成整个电气部分的自动化控制任务。由此可见，在电机驱动系统的设计中，其复杂性较为突出，对其进行自动化控制也需要涵盖大量的硬件模块。具体来看，其包括油门踏板信号控制电路、电池电压信息调理电路、电机电流信号电路、DSP电源电路、DSP通信电路、以及ROM晶振电路等。除了硬件方面的设计之外，自动化控制还需要软件方面的支撑，其控制软件主要分为主程序、中断程序和其他程序三部分，涵盖了系统初始化、位置检测、速度检测、故障保护、换向调节和转速计算等多方面的内容。在整体的电动汽车电气自动化控制系统中，主程序中“系统初始化”的作用在于对系统参数、中断逻辑等内容进行设置，同时，主程序需要与控制面板之间建立可靠的通信协议，确保能够及时获取电机转速和转向等关键数据信息。中断程序主要针对系统服务出现中断故障后的具体情况进行收集和分析，为后续进行故障排除操作提供重要依据。其他程序模块中，电机转速测量是相对较为重要的环节。随着电动汽车领域的不断发展，传统的燃油车辆将逐渐被取代，而这种电机在未来也就随之得到更广泛的发展。3.6未来发展趋势。3.6.1汽车机械设计及制造领域将更为智能。随着自动化技术在汽车机械设计及制造领域的不断深入应用，汽车行业未来必将有着更高的智能化程度，汽车机械设计制造领域将具有更高的技术含量，与此同时，用户在操作车辆的过程中，也将更为简便快捷。自动化技术在汽车机械设计及制造中的应用，能够逐步颠覆传统汽车制造领域中的思维定式，让整体的汽车制造不断朝向智能化的方向发展。当然，从目前来看，国内仍有一部分汽车企业在智能化发展方面有所欠缺，在实际操作中，仍有相当一部分岗位需要人工操作。在这种情况之下，仍需要企业内的技术人员积极创新，不断加强最新技术在汽车制造中的应用。3.6.2未来的自动化技术将朝着高端方向发展。虽然当前的自动化技术在汽车机械设计与制造领域体现出诸多优势，但其带来的一些弊端问题也在所难免。针对这种情况，对自动化技术进行改进则是有必要的，通过对自动化技术的不断优化改进，以往的问题将逐步得到解决，汽车产品的生产效率和产品质量也必将得到显著提升。由此可见，未来自动化技术在汽车制造领域的应用，必将朝着更加高端的方向发展，从而推进汽车性能不断提升，满足公众的更高需求。3.6.3由“线性自动化。”转向“模块自动化”目前，随着环保理念在世界各国的不断深入人心，新能源汽车行业不断发展，而在新能源汽车当中，占比最高的莫过于电动汽车，其在很多国家的保有量都在不断上升，随着电动汽车的大量普及和传统燃油车辆的逐渐减少，作为能源补充设施，加油站也将逐渐为充电桩所取代。预计，随着自动化技术的不断发展，未来的汽车设计中，将以模块化设计为主要设计形式，而在能源补充上，也很可能会采取模块化的能源替换形式，以解决现存的“充电焦虑”问题。由此可见，自动化技术也会随之更具备灵活可调的性能，以满足更高的发展需求。

4结束语

总的来看，自动化领域在机械设计及制造领域中发挥着举足轻重的作用，对于推动相关领域的发展有着重要的现实意义。为此，相关的企事业单位工作人员都应当对此给于足够的重视，及时关注行业内的最新前沿动态，对现有的技术不断优化创新，实现自身行业的更好发展。

参考文献：

[1]谭浩男，顾明君.自动化技术在机械设计及制造领域的应用[J].科技风，2021（05）：189-190.

[2]陈亮.机械设计制造及其自动化的发展趋势探讨[J].内燃机与配件，2021（03）：152-153.

[3]张鑫.提升机械设计制造及其自动化的有效路径分析[J].数码世界，2021（02）：272-273.

[4]王红雨.机械自动化设计与制造存在的问题及改进方法[J].内燃机与配件，2021（02）：152-153.

[5]宗晓霞.简析机械设计制造及其自动化技术要点[J].内燃机与配件，2021（02）：191-192.

篇11

关键词：自动化技术；机械设计制造；应用

1机械设计制造的自动化应用背景

1.1我国机械设计制造业的行业现状

进入21世纪以来，机械设计制造行业的生产模式发生了较大的变化，传统的以开发简单机械结构为主、以固定生产组织和固定工作流程为特点的生产方式变得缺乏竞争力，已不再适用。而以自动化技术为代表的现代化技术开始逐渐在机械设计制造行业中得到应用，这是个性化、即时化和多样化的现代市场需求决定的。近年来，我国在全国范围内开展了大规模关于机械自动化设计制造技术的研究和应用，但相比发达国家，我国的机械自动化设计制造技术还存在着许多方面的差距，主要体现在产品结构、生产投入与智能化程度方面。

1.2自动化技术在机械设计制造中的应用意义

不同的行业中，关于自动化技术有着不同的定义。在机械行业中，自动化技术主要是指微机、机床等机器设备在无人或少人工干预的情况下，自动按照生产需求和预先的程序设计来完成生产工作的技术。这样的新型生产模式，不仅打破了传统机械设计制造流程中繁杂的劳动量，还有效提高了生产效率和生产质量，降低机械行业的人工成本。现代的自动化技术在机械设计制造行业的应用较为广泛，已覆盖到设计、制造、装备、检测、运输等多个领域，是现代化机械设计制造企业所必须应用的一项技术。

2机械设计制造的自动化应用例举

2.1计算机综合制造系统的应用

计算机综合制造系统，也称作集成制造系统。在计算机综合制造技术提出之前，机械设计制造的周期中已出现多项计算机辅助技术，包括计算机辅助设计制造、工艺规划、测试、质量控制等。而这些单独的计算机辅助技术虽然在每一项工作上具有优化相关成本的意义，但由于其各自为战，在缩短时间和人工成本、提高生产效率和机械产品的综合竞争力方面的效应不够突出。而计算机综合制造技术将各个单项辅助技术流程有效结合，建立统一的数据模型和信息分享平台，保证各个单项工作的有机协调，从全局化的高度提高机械产品的生产效率。在技术构成上，计算机综合制造技术包括了以电子信息、先进材料以及现代化管理理论为基础的先进制造技术，其强调以计算机、传感器、新型自动化和管理理论的应用，来控制生产的物质、信息、能量的集成和协调，是提高劳动生产率的有效手段，包括数控技术、计算机辅助设计制造技术以及特种加工技术等。并行工程是对产品设计制造流程的系统集成化的具体体现，并行工程要求产品的策划开发人员从生产需求的全局出发，在设计制造初期对整个产品的生命周期加以考虑，以最大限度地缩减机械产品的研发制造时间，同时减少重复设计、维护等不必要的生产资源浪费。

2.2柔性自动化生产技术的应用

柔性自动化生产技术是由英国率先提出的机械自动化系统基本概念，它以产品的生产信息为基础，综合协调物料储运系统和数字加工技术设备，达到适应不同的生产和加工对象的目的。柔性自动化生产技术的产生和应用得益于成组技术的形成，成组技术是指按照根据加工需求对加工对象进行排列成组，以便于选择相应的加工设备与储运系统，并可以及时地根据市场需求进行调整。柔性自动化生产技术的信息控制结构按照由分到总的金字塔控制模型，以住计算机作为信息的控制中心，用来在生产过程中监测和管理生产数据，动态调节生产计划。其次是负责组群生产控制的计算机，负责把最底层计算机的生产状况向上一层信息中心进行传递。最底层是负责底层工艺设备接口的计算机，对各个生产接口的生产状况进行信息收集监测，并根据上层指令对生产行为进行实时调整。柔性自动化储运系统包括对毛坯工件、加工工具和加工废料等生产物料进行储存和运输，其操作过程主要通过信息系统进行控制，由前端工业机器人进行操作。柔性自动化技术的加工设备从数控机床到集成化的加工中心等，为了提高生产效率，常常采用可以更换主轴箱的加工中心。

2.3自动检测技术在机械制造中的应用

自动检测技术是自动化技术的重要组成部分，是在传统的仪器、传感器使用的基础上发展而来的。机械制造的过程中，自动检测技术不需要过多的人工干预即可进行，是降低产品不合格率、提高产品质量的有效方式。自动检测系统由传感器、信号调节、数据处理和结果输出等四个环节组成，大都含有微型计算机等先进的信息处理系统，提高检测的可靠性。

3结语

虽然传统制造业转型是一个漫长的过程，涉及方方面面的改革与创新，但以先进计算机信息技术和制造技术为基础的自动化技术，无疑是一个理想而必要的突破口。只有机械设计制造企业有效利用自动化技术提高产品的研发、设计和制造效率，才能有效降低生产成本，提高生产效率，加强机械产品的综合竞争力，为企业在复杂严峻的市场竞争中争得一席之地。

作者:于守澎 单位:哈尔滨北方机电设备安装工程有限公司

参考文献：

篇12

机械制造作为我国基础产业，我国对其一直具有很高的重视程度，机械制造的发展状态不仅仅关乎我国工业的生产，经济的发展状态，同时对我国的综合国力也有着一定程度的影响。传统的机械设计制造，方案太过于落后，而且需要花费大量的材料，设备太过于笨重，同时生产速率低，常有机械事故发生，机械的维护和修理工作也太过于麻烦，严重的制约了我国工业的经济发展。自动化技术的诞生有效的改善了这一不良现状，使机械设计方案越来越科学，同时及多项功能与一身，不仅有效的节省了机械设备生产需要花费的材料，同时加快了机械设备工作的速率，减免了不必要人力的花费。我国机械设计制造领域已经由传统的笨重机械向着自动化机械、智能化机械转型。

2我国机械设计制造自动化技术发展的现状分析

机械设计制造以及实现工业生产的自动化需要做很多的准备工作，其中包括要拥有良好的产品设计模块、保证产品的加工具有系统性、对于产品的销售要具有规划和策略，同时对现有机械制造体系进行整体的改造和完善，保证行业能够具有一定的竞争力，在国际竞争市场中可以站稳脚步。机械设计制造以及自动化的实现离不开先进技术的支持，对于发达国家而言该技术已经较为成熟，但我国目前能处于发展阶段，相应的技术体系还需要进一步完善。针对我国目前机械制造及自动化工业发展的实际情况而言，我国一直都在加强对其的研究力度，具体的来说，CIMS技术在我国的应用越来越为广泛，我国目前建有很多关于该技术的实验室，并且通过一定的实际操作对该技术体系不断进行改良和完善，我国先后开展了很多关于CIMS技术的研究项目，对CIMS工程软件不断进行更新，优化。机械设计制造行业与IMS软件有着很大的联系，可以说二者相互影响，相互制约，因为会涉及到企业产品设计自动化的实现，工艺设计自动化的实现。加强对制造业质量技术的改善，建立良好的信息数据库，可以为我国机械制造行业经济的发展增加源源不断的动力。目前我国仍有许多机械制造企业的管理信息系统存在很多缺陷，导致先进的CAD技术不能与企业的机械制造相融合，最总导致企业的自动化生产水平不高，数控机床技术的广泛应用，制造行业的技术和设备也需要进行一场巨大的更新。二十一世纪是信息时代，也是机械制造领域需要大跨步的时代，一方面给我国国名经济的发展带来了巨大的机遇，另一方面也对我国机械制造行业的发展带来了巨大的冲击，因为我国机械制造领域的自动化水平与西方发达国家相比较仍有一定的差距，如果不能够改变成产技术落后，制备工艺落后的现状，则会对我国工业的国际市场竞争力带来极其不良的影响。可以说实现全球化、科学化、自动化等模式是我国机械设计制造领域发展的必然趋势。

3关于机械设计制造及其自动化技术应用环节的多元化分析

3.1机械设计制造及其自动化技术的应用趋势

为了保证我国机械制造企业的长期发展，落实好基础环节的自动化模块是非常必要的，从而进行机械加工体系的健全，进行可编程控制器、工业机器人的有效应用，立足于我国经济的发展情况，进行制造业基础工作体系的健全，实现其内部各个环节的协调，以应对机械设计及其制造的国际化潮流。在当今国际科技应用背景下，进行先进性的制造技术的应用是必要的，这涉及到机械制造自动化技术、信息技术、传感技术等的应用，保证现代系统管理体系的健全，积极做好相关的生产组织管理工作，进行高新技术的普及，让制造及其自动化技术真正实现其系统性、整体性，从而保证我国制造业国际竞争力的提升。这对于机械制造成本提出了更高的要求，其产品开发模块、工艺设计模块、加工制造模块等面临着巨大的挑战。如何做好机械制造体系的整体性应用工作，这是当下制造业发展所必须要解决的问题。机械制造业的市场竞争核心，就是生产率的提升，保证其市场全球化的拓展，进行劳动生产率提升，进行生产成本的控制，保证其制造成本、制造质量等的优化，这离不开对先进机械制造及其自动化技术的更新。

3.2关于机械设计制造及其自动化技术的多途径分析

篇13

关键词：机械设计；自动化技术；制造精确度；经济效益

现阶段，我国的科学技术水平在飞速发展，各行各业的水平有了很大的提升。机械设计制造中为其中重要的一个行业，其技术手段的应用决定了行业的可持续发展。自动化技术是机械设计制造中较为突出的技术，在实际制造中有效运用可以在很大程度上提升行业水平，在机械设计制造中有广泛的运用空间。

1机械设计制造自动化技术概要

自动化技术在机械设计制造中占有非常重要的位置，其主要指的是在机械设计制造过程中所参与进来的所有设备都具有自动化作业的良好功能，可以提升设计制造的准确度，从而提升运行效率。机械设计制造自动化技术的运用在人力资源上时可发挥十分重要的作用。将自动化技术有效运用到机械设计制造中，在以下几个方面具有很大的优势，并发挥着重要作用：①自动化技术的有效运用对机械设计制造准确度的提升有很大的影响。近年来，机械工程业发展迅速，对制造精准度的要求精益求精，对制造精确度的要求也体现在设计制造人员的技术水平上，工作人员的技术水平不断提升。只有合理控制参数和严格把关，才能更好地为机械设计制造的可靠性提供保障。②自动化技术的充分运用对机械设计制造效率的提升有很大帮助。在当前的经济发展中，机械设计制造企业寻求高效率、高准确率。只有这样，才能为机械制造企业赢得最大的经济效益，在激烈的竞争中找到立足之地。在机械设计制造中运用自动糊技术，可减少人员的使用量，较少的人员参与也可以获得同样的效果，这在一定的程度上促进了机械行业的发展。

2自动化技术的运用背景

2.1机械设计制造业在我国的发展现状

近年来，机械设计制造业逐步发展，生产模式也在逐渐转换。传统的机械设计制造主要开发较为简单的结构，生产组织和工作流程较为固定，生产模式并不具备很强的竞争力，不是非常适用。而现代化的机械设计制造的代表为自动化技术，在机械设计制造业中自动化技术被广泛的运用，可以满足现代市场的多样化、个性化和即时化需求。现阶段，对于机械设计制造中的自动化技术，我国开展了大范围、大规模的研究和运用。但与一些发达国家相比，我国的自动化技术依旧存在很多问题，在生产产品的结构、生产投入、智能化等方面依旧存在很大的差距。

2.2自动化技术运用的意义

自动化技术在各行各业中均有其不同的定义。自动化技术在机械设计制造业中主要是指在使用很少的人工或无人工的状态下，相关的一些机器设备，比如机床、计算机等可以自动工作，并按照实际生产需要，将预先设计的程序加以实施，从而完成生产的一项技术。自动化技术是一种新型的生产模式，机械设计制造在传统的模式中的劳动量较大，且十分复杂，生产质量得不到很好的保障，生产效率较低。而运用自动化技术可有效提高质量和效率，减少大量的人工成本。在机械设计制造业中，自动化技术广泛运用涵盖了制造、设计、运输、装备等多个领域，在现代企业的发展中具有重要的意义。

3机械设计制造中自动化技术的运用

现阶段，我国的机械设计制造中自动化技术的应用还不够全面，技术应用起步较晚，但经过不断的发展，取得了很大的进步。机械设计制造中自动化技术的运用主要表现在以下5个方面。

3.1自动化技术在集成化应用中的体现

计算机的集成制造系统即计算机综合制造系统。以往，在还未提出计算机的综合制造技术时，计算机辅助的技术已经出现在机械设计制造业中，这种计算机的辅助设计主要包括工艺的规划、设计、制造、质量控制和测量等。在机械设计制造中，每一项工作所关联的计算机辅助技术的意义都在于降低成本，但由于每一项工作只关联一个系统，造成了人工成本和时间上的浪费，生产效率较低，机械产品的市场竞争力不强。计算机综合制造系统结合了各种单项的辅助技术，将流程紧密结合，将数据模型进行了有效统一，共同分享信息平台，使系统中每个单项的工作可以协调、顺畅进行，从全局角度考虑，生产机械产品的效率大大提升。在自动化技术的构成方面，先进机械制造技术的基础是现代化的管理理论，其综合制造技术涵盖了先进材料和电子信息等，强调了将管理理论与自动化技术、计算机、传感器的结合，将生产信息、能量协调集成统一控制。这种手段是提升生产率的有效方法之一，涵盖了计算机复制技术、数控技术等先进技术。在机械设计制造流程中，并行工程是较为具体的体现，其要求制造、设计、开发人员全面考虑生产需求，从全局出发考虑产品的生产周期，缩短产品研发时间和制造时间，减少设计中的重复部分，避免造成资源浪费。集成化是机械设计制造业发展中重要的一部分，现代技术对集成化的要求非常高，其发展趋势与自动化技术的有效运用息息相关。在机械设计制造中，自动化技术的有效应用是保障集成化的前提。近年来，自动化技术不断被运用到各行各业，该技术的运用有效优化、精简了机械设计制造的原有结构。在重组过程中，自动化技术可以发挥其作用和价值，对过程中所需要的各类数据进行规划处理，并运用相关软件，将自动化技术有效应用到企业生产中，从而为生产质量提供保障。

3.2自动化技术在智能化应用中的体现

目前，智能化是我国机械设计制造自动化技术运用中的关键。智能化的有效运用对机械设计制造的快速发展有很大的影响。在运用智能化的过程中，所关联的机械设备需分析其判断能力，合理运用机械设备可以有效减少人力资源的使用，机械设计制造的效率可以有效提升，制造水平也可有效提高。机械设计制造的智能化运用与人工智能系统大致相同，即使用一些先进、高端的设备和仪器，结合相关的处理分析软件，充分发挥智能化的运用价值，这是智能化在机械设计制造中运用的主要方式。但现阶段我国机械设计制造自动化运用中依旧存在许多需要解决的问题，这些问题需要逐步的解决，人工智能系统也有待深入研究，智能化优势还需进一步扩大。

3.3自动化技术在数控中的运用

数控是机械设计制造中自动化技术运用中十分重要的一部分。相比于较为传统的人工控制，数控技术的运用具有非常大的价值。数控技术指的是结合自动糊技术、数字技术、计算机技术及控制技术等，使之有效融合，为机械设计制造提供了很大的方便，也提升了有效性。数控技术的有效运用对自动化技术在机械设计制造中运用有较大的意义，是自动化技术向前发展的指向，其价值非常大。同时，机械设计制造自动化技术的数控需要专业人员操控和严格把关，避免出现错误。

3.4自动化技术的虚拟化运用

虚拟化在机械设计制造自动化技术中也同样重要，是技术运用的关键点，在机械设计作业中有非常明显的效果。自动化技术虚拟化运用主要体现在完成设计之后，不急于直接进行生产制造，而是将虚拟化技术运用到模拟生产中制造。在虚拟制造过程中，能很好地发现生产制造中存在的缺陷和需要解决的问题。这在一定程度上发挥了审核的作用，有效提升了设计质量，避免在实际制造生产中出现资源浪费的情况，避免因一些问题而导致设计质量下降。因此，虚拟化技术在机械设计制造中的运用十分必要。通过虚拟制造生产，可以减少企业的经济损失，避免一些问题的发生。当前，虚拟化技术还有许多方面需要不断完善，其实际效果和作用还很难充分发挥，仍有待继续发展。

3.5在网络化运用中自动化技术的体现

网络化技术也是机械设计制造中的重要组成部分。在自动化技术的运用中，很多技术需要通过网络化来落实，网络化的高效、便捷特点更加明显。近年来，网络技术发展十分迅速，与其相应的其他技术的发展也逐渐得到了人们的认可。网络化技术也需要配合专业的工作人员，合理布置控制并优化系统，最大化发挥其价值。网络化技术运用在机械设计制造自动化技术中具有非常重要的意义。

3.6柔性自动化技术的运用

柔性自动化技术是机械自动化系统的一个基本性质理念，其最先在英国提出，其基础即为产品生产信息，可将材料的储运系统有效结合数字加工技术的相关设备，目的是满足不同生产、不同加工对象的要求。柔性自动化技术的运用及生产主要体现于成组技术。成组技术指的是按照生产加工的市价需求，对加工对象进行有效排列，其对于加工设备的选择以及相关系统的储运有很大帮助，从而结合市场的需求及时作出调整。柔性自动化技术以金字塔形式控制技术信息结构从分到总，信息控制核心为计算机系统。在生产过程中，可对数据进行管理和检测，使生产计划得以动态化调节。此外，计算机系统负责群组的生产和控制，每个生产接口会产生一定的信息数据，计算机系统负责掌握其生产状况，并传给上一层的信息中心，最底层计算机主要是负责系统底层工艺设备的相关接口，检测每个接口的状况，收集数据，根据上一层接收到的指令及时调整生产行为。柔性自动化技术系统的功能包括毛坯工件的储存和运输、加工工具、废料的储存和运输等，在整个操作过程中由信息系统控制和操作。

3.7机械制造中自动检测技术的运用

自动检测技术在自动化技术中占有重要位置，其是以传统的传感器为基础不断发展的技术。在整个机械制造过程中，即使没有很多的人工干预，自动检测技术也可以实现提升生产产品质量的目的，从而使生产产品的不合格率有效降低。传感器、数据信息处理、信号的及时调节和信息结果的输出构成了自动检测系统。这种技术结合了计算机系统的信息处理功能，在很大程度上提升了自动检测的安全性和可靠性。

4自动化技术的发展趋势

4.1绿色化

绿色化发展是机械设计制造中较为理想的状态，也是社会发展中十分必要的需求。机械制造业的发展在为人们生活提供便利的同时，也对生态环境提出了很大的挑战。在自动化技术的运用中，必须提升对绿色环保的关注度，最大程度地避免因机械设计质量低下而出现环境问题。因此，绿色化发展是在避免危害环境的同时有效利用资源。

4.2微型化

微型化发展是机械设计制造是未来发展的重要方向之一。机械设计制造相关仪器设备的核心也趋向微型化发展，设备更加精准、便捷，制造设计质量更高。微型化发展在一定程度上保障了自动化技术的运用价值。

4.3柔性化

在机械设计制造的过程中，自动化技术需要根据相应的需求发挥不同的技术作用，发展柔性化即为自动化技术能够应对不同的需求及时应变。在技术需求上，可最大程度地满足机械设计制造的需求，发挥自身技术的运用价值。

4.4智能化

自动化技术智能发展以控制理论为基础，将计算机技术、人工智能技术、混沌动力学等思维方法结合到设计中，人工智能模拟，使运用机械自动化制造出的产品具有人工智能，从而逐步向智能化发展。

5结束语

综上所述，机械设计制造中的自动化技术运用具有非常大的优势和运用价值，在集成化运用、智能化运用、虚拟化运用及网络化运用等方面发挥着重要作用，促进了机械设计制造业的良性发展。

作者:王新海 单位:九江学院

参考文献:

［1］李昊.自动化技术在机械设计制造中的应用研究［J］.信息化建设，2016（18）.

［2］张真，盛国亮，孙晓亮.机械设计制造及其自动化的发展前景之我见［J］.硅谷，2015（22）.

篇14

关键词：机械设计制造;自动化技术;应用

现代数字信息技术以及智能化技术的发展为人们日常生活以及社会生产发展提供了相应便利。故此，促进自动化技术在机械设计制造中的应用具有重要作用和意义。不仅能够提高机械产品设计和制造的质量和效率，还能在一定程度上促进工业生产发展。在这种情况下，加强对机械设计制造中自动化技术的重视程度，探究机械设计制造中自动化技术的有效应用策略已经成为了相关企业生存发展的首要任务。

一、机械设计制造中自动化技术应用的意义

1.提高资源利用效率。与传统的机械设计制造技术相比，运用自动化技术进行机械设计制造，能够有效的提高资源利用效率，降低机械设计制造的资源成本，从而提高企业的经济效益。在传统的机械设计制造技术影响下，我国的机械设计制造工作长期处于粗放式生产模式，这就导致了在生产过程中，大量的生产资源都被浪费，不仅增加了企业的生产成本，还会影响企业的生产效率。采用自动化技术进行机械设计与制造工作，可以提高机械设计与制造的精细化程度，这样能够有效降低生产过程中发生的能源损耗，减少能源浪费现象发生的几率。此外，利用自动化技术进行，还可以对机械设计制造生产过程中的废料进行加工处理，促进生产废料的合理回收利用，从而提高企业生产的资源消耗，降低企业生产成本。2.提高机械设计制造效率。随着社会生产的发展，在市场经济的调节作用下，对企业生产中的机械设计制造质量和效率要求也越来越高。在这种情况下，企业要想增强自己的经济效益，占领更多的市场份额，就需要采取有效措施，提高机械设计制造的质量和效率。故此可以将自动化技术更好的应用到机械设计制造中，从而促进机械设计制造质量和效率的提高。效率和质量是企业在生产过程中的一对固有矛盾，提高企业生产效率就必须要牺牲一定的产品质量，反之要想提高是产品质量，就需要牺牲一定的生产效率。但是运用自动化技术进行机械设计制造，能够帮助企业实现二者之间的有机统一，缓解企业生产过程中的效率和质量之间的矛盾，在保障企业的生产质量的同时，提高企业的生产效率，从而促进企业机械设计制造的可持续发展。3.提高机械制造的精准性。在当今时代，社会生产发展日新月异，工业机械设备也逐渐朝着小型化的方向发展。在这种背景下，对于工业机械设备及其自身各个部件精度、质量等的要求也越来越高，如果机械设备中重要部件的精度和质量达不到设备运行要求标准，就会影响设备的正常运行，从而导致设备的运行故障。运用自动化技术进行机械设计制造时，通过运行现代计算机信息技术能够有效强化机械设备及其部件的设计精准度，同时还可以对相应的生产环节进行有效控制，通过计算机软件或编程指令对数控机床进行有效控制，保障生产环节能够科学、有效进行，强化机械设备及其部件生产质量和精准性。

二、机械设计制造中自动化技术应用分析

1.自动化技术在智能化中的应用。随着我国智能化技术的发展，这种技术已经逐渐应用到了我国的工业生产发展之中，为工业生产发展提供了技术支持。鉴于智能化技术在工业生产发展中的应用，对工业生产机械设备人工智能系统的要求也更高，从而提高设备运行的思考、分析能力。故此就需要强化自动化技术在机械设计制造智能化中的应用。在进行机械设计制造时，通过运用自动化技术，采用一些高端的设备和软件进行机械设备及其软件的设计和制造，能够有效提高机械设备的智能化水平，弥补当前我国在机械设备设计制造过程中的不足，进而提高智能化技术的实际应用价值，使机械设备在工业生产过程中能够更好的发挥自身的优势，提高企业的智能化生产水平。2.自动化技术在虚拟化中的应用。虚拟化是机械设备生产过程中的一个重要方面，对于机械设备及其部件的生产质量和效率具有重要影响。在实际的生产过程中，当机械设备的设计工作完成时候，可以在正式生产之前利用虚拟化技术进行生产模拟，模拟出虚拟的生产设备以及部件，通过对虚拟设备和部件的观察和探索，能够有效发现设计中存在的不足，对设计进行相应的改进。故此，虚拟化不仅可以降低企业的能源消耗，还能够提升生产质量和效率，提高企业的经济效益。所以应将自动化技术更好的运用到虚拟化之中，促进企业虚拟化技术的发展，为企业的未来发展奠定基础。3.自动化技术在数控中的应用。数控是企业机械设计制造的一个重要环节，对于机械设计制造具有重要影响。数控技术是指将相应的计算机硬件以及数字化技术、机械自动化技术、控制技术等合理、有效的融合在一起，从而提高机械设计制造的高效性和便捷性。在机械设计制造的未来发展过程中，数控技术的发展是其中的一个重要方面。故此强化自动化技术在数控中的应用至关重要，对企业机械设计制造未来发展具有重要作用。但是在将自动化技术应用于企业的生产发展时，应安排专业的人员对实际生产过程进行把控，从而保证生产生产过程不会出现偏差和失误。

三、结语

在当前的社会背景条件下，提高机械设计制造质量和效率已经成为了企业发展的必然趋势，同时也是现代工业生产的要求。故此，在机械设计制造过程中，应加强对自动化技术的重视程度，更好的将自动化技术运用到机械设计制造过程中，从而提高机械设计制造的质量和效率，促进机械设计制造的可持续发展。

参考文献：

[1]李闯,韩磊,安龙哲.机械设计制造中自动化技术的应用研究[J].南方农机,2017,48(7):117-117.

[2]戴雪芬.自动化技术在机械设计制造中的应用研究[J].山东工业技术,2017(03):28-28.

[3]吕沛.机械设计制造及其自动化技术发展研究[J].黑龙江科技信息,2016,26(19):59-59.