自动化技术在冶金机械设计制造中的应用分析论文

 

　　关键词：自动化技术,冶金,机械设计制造

 

　　现阶段，科学技术发展逐渐迅速，各行业在发展中积极运用自动化技术取得了一定的成就。尤其在冶金机械设计制造中，自动化技术的引进不仅促进了制造与设计效率的稳定提升，同时还缩短了产品的开展周期，降低了成本，从而弥补了传统冶金机械设计制造存在的缺失与不足，这也使得自动化技术成为了当前行业发展中备受关注的话题。冶金机械是工业生产中的重要组成部分，其设计制造的效率和精度对于生产过程的影响至关重要。随着自动化技术的发展，越来越多的冶金机械设计制造企业开始采用自动化技术，以提高生产效率和产品质量。文章主要介绍自动化技术在冶金机械设计制造中的应用，从而提出对应的解决措施。

 

 

　　自动化技术是一种高效、精确和可靠的技术，依靠计算机、自动化控制系统、自动化设备等多种工具，从而实现被控制对象处于预设环境之中，确保特定的任务能够顺利完成。自动化技术具有提高生产效率、降低人力成本、减少人为错误和提高产品质量等优势，备受各行业的关注。在工业生产过程中，自动化技术的运用能够实现人力成本降低，避免工作期间的人为失误，进一步保证产品质量的高效性与稳定性；在农业领域，自动化技术可以实现精准施肥、灌溉和除草，提高农作物的产量和品质。此外，自动化技术在国防和航空航天等领域也有着广泛地应用，可以高效地保障安全和完成任务。

 

　　随着当前科技的不断发展，自动化技术也得到了显著地提升。在自动化技术的四个层次中，每个层次都扮演着重要的角色：首先，硬件层是自动化技术的基础，它主要包括计算机硬件、传感器、通信设备等，为自动化技术的实现提供了必要的物质基础，是自动化技术得以实现的关键；其次，软件层是自动化技术的关键，它包括程序设计、通信系统、操作系统等，为自动化技术的实现提供了必要的支持，是自动化技术得以高效、稳定运行的重要保障；再次，系统层是自动化技术的核心，它包括运动控制、设备监理、信息管理等，通过相互协作实现自动化技术的整体运行，使得自动化技术能够更好地服务于生产和生活；最后，应用层是自动化技术的最终目的，它包括人机界面、自动化设备、控制系统等，通过应用层的自动化技术可以实现更加高效、智能的生产和管理，提高生产效率和产品质量，同时也能够降低人力成本，提高企业的经济效益和社会效益［1-3］。

 

 

　　自动化技术是一种使用机器、设备和软件来自动执行任务的技术。它的目标是通过减少人力输入和干预，提高生产效率、准确性、安全性和工作质量。自动化技术覆盖了广泛的应用领域，包括制造业、农业、建筑、能源、交通、医药、金融等。传统冶金机械设计制造工作开展中，往往会耗费众多的人力投入与人工操作情况，极易造成人为失误。通过运用自动化技术，引进自动化设备，如数控机床、工业机器人等，企业能够实现生产流程的自动化和智能化，从而提高生产效率和市场竞争力。自动化设备可以24小时不间断地工作，避免了人工操作的间断性和疲劳问题，提高了生产连续性和稳定性，超越人力所能达到的速度和精度，能够完成许多重复、烦琐的工作，减少了人为失误和错误的发生。此外，自动化设备还可以通过数据分析和机器学习等技术，不断优化生产流程和产品质量，提高生产效率和产品质量，不仅可以减少企业的成本投入，还可以为企业带来更多的商业机会和竞争优势［4］。

 

　　自动化技术的运用能够促进生产流程的优化，促进资源利用率提升，从而降低能源的损耗与原材料的浪费，由此降低了生产期间产生的不必要成本。通过引入自动化技术，企业可以减少人工干预，提高生产线的效率和精度，减少生产过程中的错误和浪费。此外，自动化技术还可以实时监测生产过程，及时发现和解决潜在问题，避免资源浪费和生产中断，确保企业始终保持高效的生产流程，提高生产效率和产品质量。

 

 

 

　　工业机器人属于一种自动化机器装置，能够对指定的搬运、装配等展开实际操作，通常情况下包含机械臂、传感器、控制系统和执行器等组成部分。工业机器人的应用范围广泛，包括生产线自动化、物料处理、装配线、检测、焊接、喷漆等，能够提高生产效率、减少人工错误，并提高产品质量。例如，在制造业中，焊接机器人通过预设的程序流程，能精确地完成各种焊接任务，大幅减少了人工焊接的风险和误差，提高了生产效率和产品质量；在物流业中，搬运机器人能够承担大量的货物搬运任务，实现无人化的物流系统，大幅提高物流效率和准确率；在电子行业中，喷涂机器人能够进行高速、精确的喷涂工作，提高了生产效率和产品的一致性［5］。

 

　　工业机器人自动化技术通过明确生产过程，实现自动化发展，以达到提高生产效率和产品质量的目的，该技术涉及机器人本体、控制系统等多方面，需要综合考虑机器人的运动学、动力学、控制算法等因素。现代工业机器人具有出色的负载能力、运动速度和精度，能够提高生产线的自动化程度和智能化水平，降低人力成本，提高生产效率和质量。同时，工业机器人在机械设计制造中的应用具有很高的灵活性和适应性，通过更换不同的末端执行器，可以轻松适应生产线上的不同产品生产需求，大幅提高了生产效率、降低了成本，并提高了产品质量，还可以在危险环境或人类无法进入的领域中代替人类进行工作，保障了工人的安全。例如，某公司的IRB 120工业机器人，通过完整的预设参数，在工业制造领域发挥重要的作用，其具体参数如表1所示。

 

 

　　随着工业时代的发展，机械自动化与机械制造业发展趋势在全面创新，与工业化、信息化相互融合。通过运用高度智能系统，促进冶金机械设计制造智能化发展，在基于计算机技术与GPS技术的双重辅助下，合理运用智能化平台发现其中存在的问题，从而解决传统工作的不足与缺陷。通过引入智能化技术，可以提高冶金机械制造领域的生产效率和产品质量。同时，深度学习模型和人工神经网络模型，可以优化生产经营过程中的产品精度，从而有效降低废品率。另外，利用上述模型可以分析生产过程中的数据，识别潜在的问题，并给出相应的优化建议，提高生产效率和质量。此外，智能化技术还可以实现自动化生产，减少人力成本，提高生产安全性。通过编程和计算机网络等技术，可以实现智能化的控制系统，对生产过程中的参数进行实时监测和调整，确保生产过程的稳定性和安全性［6］。

 

　　当前，设备故障诊断是智能检测期间的重点，通过机械设备运行中产生的震动数据，结合DANN模型，可以有效地检测设备的故障类型。另外，还可以将振动信号分为故障信号和无故障信号，以此来判断机械设备的故障情况，并结合信号类型进行分析。首先，需要收集和解析振动信号数据。其中，简谐振动是常见的振动类型，具有明显的周期性、规律性。另外，还可以根据振动速度分析故障类型，速度级别的不同，相对应的故障类型也有所区别。当传感器收集到相关数据后，不能单纯地判断故障类型，而是需要结合设备的运行状态、历史故障维修记录等，才能进一步确定故障问题。常见的机械设备故障预警标准，如表2所示。

 

 

　　当前，科学技术全面发展与进步，自动控制系统在生产期间也得到了广泛运用。通过数字控制技术，数控机床能够实现高效率、精确的机械运动控制，从而完成各种复杂的加工任务。同时，数控机床还具有易于操作、维护方便等优点，是现代制造业不可或缺的重要工具。自动化数控机床的定位和重复定位能力非常高，能够保证加工产品的精度和一致性，具有多轴联动功能，能够同时控制多个刀具的运动。通过自动化数控机床的应用，可以在生产线上实现高精度、高效率的加工过程。这意味着产品的一致性和精度可以得到有效控制，减少误差和提高质量。同时，自动化数控机床的应用也可以提高生产线的效率，缩短生产周期，降低成本。此外，自动化数控机床还可以与其他自动化设备配合使用，实现整个生产过程的自动化和智能化，不仅可以提高生产效率和质量，还可以降低人工成本和错误率，是实现制造业高质量发展的重要手段之一。

 

 

　　CAD技术可以帮助设计师和工程师更高效地设计和绘制产品图纸。通过使用计算机系统，CAD技术可以实现自动化和精确地绘图，大幅减少了人工绘图中的错误和重复工作。此外CAD技术还可以创建三维模型，使设计更加真实和直观，不仅提高了设计的质量和效率，还降低了设计成本。现代CAD系统通过其强大的三维建模功能，能够支持参数化设计、几何造型、曲面建模等技术，使得设计师能够快速完成复杂零件和结构的设计。与传统的手工绘图方式相比，CAD技术大大减少了耗时和误差，提高了设计效率和质量。CAD系统还具有计算和仿真功能，设计师可以利用这些功能对设计方案进行优化和验证，从而减少设计风险，提高设计质量，提高了设计的效率和质量，为设计师提供了更加灵活、精确和可靠的设计工具。企业内部统一的设计标准和数据库的构建是其中的关键一环，通过统一的设计标准，设计师可以在设计过程中引用现有的标准部件和模块，从而避免重复工作，提高工作效率，方便设计师随时查找和调用所需的设计元素，进一步降低设计成本。这样的机制还可以促进企业内部的设计交流和共享，提高整个团队的设计水平。通常情况下，机械产品设计较为复杂，涉及多个学科的知识，包括但不限于机械、电子、材料、力学、数学等。CAD技术为多领域协作设计提供了一个平台，使得设计人员能够更容易地实现设计数据与信息的共享，并在设计中发现和解决潜在的问题和冲突。通过CAD技术，设计人员可以更好地协调不同领域的知识，优化设计方案，提高设计的品质和效率。同时，缩短了设计周期，减少了产品的研发成本和风险。通过机器学习和人工智能等技术，进一步提高设计的精度和效率。因此，CAD技术在机械产品设计领域的应用，对于提高设计水平和效率具有重要意义［7-9］。

 

 

　　综上所述，随着自动化技术的不断发展，其在冶金机械设计制造中的应用也越来越广泛，在冶金机械设计制造中，自动化技术可以通过各具特色的自动化设备实现自动化生产，从而减少人力劳动，提高生产效率。同时自动化技术还可以通过传感器、PLC等设备实现生产过程的实时监控和调整，从而提高产品的质量和精度。未来发展中，需要促进自动化技术全面完善与不断发展，展现出在冶金机械设计制造中积极作用，适应新时代发展和社会所需。

 

 

　　［1］侯翰城.自动化技术在机械设备设计与制造中的运用［J］.中国设备工程，2024（5）：210-212.

 

　　［2］曹京.浅谈化工机械制造中机械自动化的有效应用［J］.中国设备工程，2024（5）：206-208.

 

　　［3］张海霞.机械制造中自动化技术的应用实践探讨［J］.机械管理开发，2024，39（2）：279-281.

 

　　［4］王茜，金枝.机械工程自动化技术存在的问题及措施分析［J］.产品可靠性报告，2024（2）：75-77.

 

　　［5］高新仕.机械自动化技术在机械制造业中的应用［J］.模具制造，2024，24（2）：75-78.

 

　　［6］王静.自动化技术在机械设计制造中的应用分析［J］.南方农机，2022，53（3）：111-113.

 

　　［7］李国峰.新形势下机械自动化技术在机械设计制造中的应用分析［J］.华东纸业，2021，51（3）：79-82.

 

　　［8］覃钰东.自动化技术在机械设计与制造中的应用分析［J］.中国设备工程，2018（15）：206-207.

 

　　［9］周剑刚.自动化技术在机械设计制造中的应用分析［J］.中国战略新兴产业，2018（28）：14.