陈岩

（河钢战略研究院）

摘要：在科技进步的过程中，计算机技术作为现代科学技术的重要组成部分，在各个领域发挥着越来越重要的作用。特别是在机械工程及其自动化领域，计算机技术的使用不仅提高了设计和生产的准确性和效率，而且有助于整个行业的创新发展。本文讨论了计算机技术在机械工程和自动化中的各个方面，并分析了其创新应用。

关键词：计算机技术；机械设计制造；自动化；有效应用

1 机械设计制造自动化技术概述

机械设计制造自动化技术是指利用计算机先进设计、信息定位传感技术与远程控制技术实现机械设计制造生产过程的自动化，是计算机、控制技术、传感技术与机械设计制造技术相结合的产物，能够为生产制造各环节提供驱动参数。机械设计制造自动化技术实现设计制造自动化和生产加工最优化，设计制造与运行过程紧密结合；能够实现机器设备、生产线在很少人甚至无人值守的情况下，正常运行并完成既定任务。机械设计制造自动化技术主要涉及信息、微电子、远程控制和远程可视化、设备动作程序化和规范化等领域的先进技术。机械设计制造自动化技术可以通过单台设备自身自动化和多台设备网状控制自动化实现产品制造，与传统机械制造区别很大，先进程度高。机械设计与制造的自动化让生产过程更加简易，不但效率高，产品的品质有保证，而且在生产过程中一旦出现各种常规问题，都可以按照既定程序自行处理，再加上应用现代控制技术的科技手段，生产过程更加有序高效。机械设计制造自动化技术减少了大多数人工操作，能够提高操作者自身的专业素养，有利于培养出一批了解计算机、机械工程等前沿技术，以及掌握自动化设备软件、程序应用、故障分析及解决的专业人才，涌现出大批技术水平高、专业过硬且熟悉机械设计制造、设备管理、过程控制的行业专业人员。

2 计算机技术的优势

将计算机技术和机械设计制造和机械设计制造自动化技术相结合来跟随工业4.0时代的步伐，实现智能化是现如今使用计算机技术的主要目的之一。在领域内计算机技术的主要作用之一是能够将较为抽象的机械信息数据具象化，形成比较具体的数据信息，再进行高效的深层运算，通过对数据的分析和处理来达到革新机械设计制造和机械设计制造自动化技术的目的。利用上述目标，计算机技术在机械工程和机械工程自动化中的优势如下：首先，能够使用计算机进行辅助设计，在机械设计和制造自动化中，可以使用计算机来支持机器，从而导致手动设计的错误，使错误存在于非常小的区域内，设计的产品将更加准确可靠；其次，计算机和机器设计、制造自动化技术和机械工程的结合可以改善机器上的信息流，优化操作。

将计算机技术和机械设计制造和机械设计制造自动化技术相结合能够加强各机械的信息流动，增强操作体验。比如使用计算机虚拟化技术可以模拟进行机械设计制造和机械设计制造自动化活动时的场景并糅合机械设计制造和机械设计制造自动化的创新创意理念，最后再进行虚拟实验来验证其存在的合理性及正确性，如此机械设计制造和机械设计制造自动化的过程将会更加的科学，更加的合理。

3 计算机技术在机械设计制造及自动化中的应用

3.1 制造执行系统（MES）与企业资源规划（ERP）

在计算机技术的推动下，制造过程的管理与优化已经达到了新的高度。制造执行系统（MES）与企业资源规划（ERP）是其中的两大关键工具，它们在提升生产效率和决策精度方面发挥了重要作用。MES是生产现场的神经中枢，它实时收集和处理生产数据，确保每个生产步骤与预定的质量、时间和成本目标保持一致。另一方面，ERP系统则将企业的各个部门如财务、采购、销售等紧密集成，提供全局视角的决策支持。通过整合数据，ERP能够预测需求变化，优化库存管理，降低运营成本。一家名为SAP的公司提供的ERP解决方案，帮助众多企业实现了供应链的透明化，提高了响应市场变化的速度。在当前的数字化趋势下，MES与ERP的集成应用已经成为企业实现智能制造和智能管理的基石，它们通过数据驱动的决策，持续推动着制造行业的创新与变革。

3.2 3D技术的应用

在机械工程和自动化领域，第一个应用是3D建模技术。在实际的设计和自动化生产中，使用3D软件进行相关产品的设计，不仅可以更直观地将产品呈现在人们眼前，还可以使产品的外观更加完美。其次，将3D打印技术应用于机器的实际设计和生产及其自动化中，可以对相应的产品进行深入详细的扫描，并根据扫描结果进行综合分析，将物理设备应用于3D技术，并将相应的设备转化为多个三维平面。这项技术在相应产品的设计和开发中起着非常重要的作用，因为它节省了大量的人力、物力和财力，可以达到与传统制造方法相同的效果，甚至可以单独拆卸和组装相应产品的零件，这在使用传统制造方法时通常需要大量的财力、人力和物力。

3.3 三维技术在机械设计中的应用

随着计算机技术的飞速发展，三维建模和仿真技术已经深入到机械设计的各个环节，极大地提升了设计的精度和效率。例如，使用三维CAD软件，设计师可以创建出更为直观、真实的机械设备模型，这不仅有助于提前发现设计中的问题，减少实物原型的制作和修改，而且可以为后续的制造过程提供精确的数据支持。

此外，三维技术还能实现对机械结构的动态模拟和性能分析，如应力分析、流体动力学分析等，帮助工程师在设计阶段就预测和优化设备的运行性能。例如，波音公司在设计787梦幻客机时，就大量采用了三维建模和仿真技术，成功减少了飞机的重量，同时保证了飞行安全性和舒适性。

再者，三维技术在产品展示和客户沟通中也发挥了重要作用。设计师可以生成逼真的三维渲染图或动画，使非专业人员也能清晰理解设计意图，从而提高合作效率，缩短产品上市时间。

3.4 智能通信技术

智能通信技术是结合应用物联网、移动通信、大数据等技术，实现数据信息的传递和共享，作出智能化决策，对设备进行集成化、精细化管理，以防控安全风险，降低生产成本。应用智能通信技术实时监控机械制造过程，准确掌握设备运行状态，通过短信、邮件等方式发送给工作人员，为远程监控和智能管理创造了有利条件。运用大数据和AI技术对设备运行参数进行分析，制订科学可行的决策，实施对设备的智能化控制，调整设备运行参数，提高设备运行效率，排除设备运行异常和故障问题。

4 结束语

随着经济的快速发展，人们的生活水平不断提高，对日常生活对象的实际要求也在不断提高。为了满足人们的多样化需求，机器制造商也在不断进行深入研究，不断推进技术。特别是在现代机械工业中，相关研究人员也在不断推进自动化的发展，计算机技术的实际应用也为机械工业及其自动化最大限度地实现可持续发展提供了必要的技术支持。

参考文献：

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