關(guān)于智能制造時代機(jī)械設(shè)計技術(shù)的幾點研究

陳雙彬 王健

摘要：近年來，隨著社會的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的增長，機(jī)械制造行業(yè)也迅速發(fā)展起來?，F(xiàn)首先簡要介紹了當(dāng)前我國機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，然后論述了智能機(jī)械制造發(fā)展的特點與必然性，在此基礎(chǔ)上，全面而深入地研究和分析了基于智能制造要求的機(jī)械設(shè)計技術(shù)要點，以便更好地促進(jìn)我國機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：智能制造；機(jī)械設(shè)計；技術(shù)

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械制造的技術(shù)水平也在不斷的提升，從總體來看，我國的智能機(jī)械設(shè)計的水平以及智能機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)水平也都取得了很大的提高。盡管還不能從技術(shù)上趕超發(fā)達(dá)國家，但我國的機(jī)械設(shè)計技術(shù)和機(jī)械制造水平與之前相比已經(jīng)有了很明顯的進(jìn)步，可以說在一定程度上已經(jīng)實現(xiàn)了高度的智能自動化，并且從長遠(yuǎn)角度看，我國的機(jī)械設(shè)計技術(shù)具有很大的發(fā)展空間和廣闊的發(fā)展前景。因此，解決機(jī)械設(shè)計的技術(shù)性難題是當(dāng)前機(jī)械制造業(yè)面臨的重大問題。

1機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著我國產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型改革活動的開展，機(jī)械發(fā)揮了顯著的作用，其極大地提高了生產(chǎn)力和生產(chǎn)效率。據(jù)權(quán)威統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，我國機(jī)械產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值逐年大幅攀升。以2016年的數(shù)據(jù)為例，產(chǎn)值一舉突破23萬億元，同比2015年的數(shù)據(jù)來說，增長比例達(dá)到了3.32%，遠(yuǎn)高于工業(yè)增長速度的0.8%?；谝?guī)模層面的分析而言，行業(yè)年均增長速度達(dá)到了12.02%，增長勢頭喜人；基于產(chǎn)出的層面分析而言，年均增長速度超過10.51%。以上多方面的數(shù)據(jù)，充分表明了現(xiàn)階段我國機(jī)械制造行業(yè)已進(jìn)入發(fā)展的快車道，初步表現(xiàn)出規(guī)模效應(yīng)。然而，需要注意的是，由于我國機(jī)械行業(yè)的發(fā)展較之歐美等西方發(fā)達(dá)國家來說，起步相對較晚，還存在著較為明顯的差距和不足，還需要奮起直追，才能為實現(xiàn)中華民族偉大復(fù)興夢奠定堅實的基礎(chǔ)。

2智能機(jī)械制造概述

2.1智能機(jī)械制造的特點

與傳統(tǒng)的機(jī)械制造相比，智能機(jī)械制造存在諸多的特點，具體來說，包括以下三個方面：首先，準(zhǔn)確性更高。通過智能制造對機(jī)械進(jìn)行設(shè)計時，需要先在計算機(jī)軟件設(shè)置出相應(yīng)的制造工藝、流程與參數(shù)，之后按照設(shè)置的信息完成整個制造工作，從而確保了機(jī)械制造的準(zhǔn)確性。同時，若制造環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，制造設(shè)備會第一時間發(fā)出警報，并指出問題的部位，使得問題能夠及時的解決，也增加了機(jī)械制造的準(zhǔn)確性。其次，節(jié)約資源。智能機(jī)械制造的過程中，不僅能夠直接降低資源的使用量，而且設(shè)備內(nèi)部安裝了變壓器，通過變壓器完成個零件之間的配合，從而減少了摩擦，也會降低資源的使用。最后，操作簡單。利用智能制造的方式生產(chǎn)機(jī)械時，工人只需要在設(shè)備運(yùn)行前輸入相應(yīng)的指令，制造設(shè)備即可自主的完成整個制造活動。

2.2智能機(jī)械制造的必然性

智能機(jī)械制造作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展當(dāng)中常見的科學(xué)技術(shù)，對經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要意義。具體來說，表現(xiàn)在以下兩個方面：一是對智能機(jī)械制造的應(yīng)用符合我國可持續(xù)發(fā)展的理念，使得對機(jī)械進(jìn)行制造時，制造人員能夠加強(qiáng)對綠色材料的重視程度，并逐漸將其加入到機(jī)械制造工作當(dāng)中，這樣，不僅優(yōu)化了機(jī)械產(chǎn)品的運(yùn)行性能，而且還逐漸提升了總體制造能力。二是使得控制方式更加靈活。通過上述智能機(jī)械制造的特點進(jìn)行分析可知，智能機(jī)械制造的過程中，制造設(shè)備設(shè)置完參數(shù)之后，會自動的完成制造活動以及對制造流程進(jìn)行監(jiān)管，受到這一特點的影響，將會提升整個制造工作控制的靈活性。

3智能機(jī)械制造的設(shè)計技術(shù)要點

3.1更加綠色環(huán)保

目前，我國更加看重智能制造機(jī)械設(shè)計中綠色環(huán)保方面的突破。因為在傳統(tǒng)工業(yè)制造過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)對能源的過分依賴，高消耗、高排出的現(xiàn)象。而這些現(xiàn)象不利于我國生態(tài)文明建設(shè)，所以，在新時代，我國對于機(jī)械制造行業(yè)，提出了新要求。響應(yīng)習(xí)主席的號召，“綠水青山就是金山銀山，經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展，決不能以破壞生態(tài)環(huán)境為代價”。對機(jī)械制造行業(yè)進(jìn)行了綠色環(huán)保理念的創(chuàng)新。加強(qiáng)新型能源在機(jī)械智能制造中的應(yīng)用，改善了傳統(tǒng)能源消耗過快、排出過高的問題，極大程度上保護(hù)了我國生態(tài)環(huán)境和不可再生能源。第一，對于機(jī)械智能制造的產(chǎn)品，必須要重視材料是否環(huán)保，以可持續(xù)發(fā)展的眼光，看待機(jī)械智能制造產(chǎn)品的性能。第二，對于機(jī)械智能制造的產(chǎn)品，應(yīng)重視其淘汰后對于環(huán)境的影響。很多工業(yè)產(chǎn)品，對自然生態(tài)的影響是長遠(yuǎn)性的，不僅僅是在生產(chǎn)過程中對生態(tài)環(huán)境造成影響，而且在報廢后也會持續(xù)損害自然生態(tài)，而新一代的機(jī)械智能制造產(chǎn)品應(yīng)規(guī)避這些問題，提升其回收價值和環(huán)保性能。

3.2積極主動地采用智能技術(shù)

筆者的觀點是，基于智能制造要求的機(jī)械設(shè)計技術(shù)，企業(yè)必須要積極主動地采用智能技術(shù)。需要重點關(guān)注下列內(nèi)容：第一，必須基于全局性、綜合性的視角入手，積極開展智能機(jī)械設(shè)備的設(shè)計和制造活動，在整個設(shè)計生產(chǎn)活動中，大規(guī)模地應(yīng)用智能技術(shù)。舉例說明，對于智能系統(tǒng)的運(yùn)行活動來說，可以基于制造者事先設(shè)置的參數(shù)和程序，對制造活動的全流程進(jìn)行全面而智能的分析，嚴(yán)格遵照流程標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)制造流程的科學(xué)操作，最終在完成方案制定的同時，最大限度地提升方案的科學(xué)性和可操作性。第二，必須關(guān)注節(jié)能化智能技術(shù)的應(yīng)用。企業(yè)在采用智能技術(shù)的過程中，應(yīng)當(dāng)注重監(jiān)測相關(guān)信號，將存在利用價值的數(shù)據(jù)信息過濾出來，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行有針對性的優(yōu)化，最終實現(xiàn)避免資源浪費(fèi)的目的。

3.3智能制造環(huán)境下的資源分類

智能機(jī)械制造的過程中，產(chǎn)品制造與技術(shù)應(yīng)用之間具備緊密的聯(lián)系。首先，智能系統(tǒng)運(yùn)行時，能夠主動地采集設(shè)計信息，并根據(jù)現(xiàn)有的信息，對制造流程進(jìn)行模擬，從而打造出以“機(jī)械制造”為主的資源共享中心。在控制器內(nèi)，存在機(jī)械的標(biāo)識模塊，通過該模塊的作用下，使信息保存在制造鏈中，同時，針對材料商提供的信息，對機(jī)械的活動情況進(jìn)行分析。若信號感應(yīng)器發(fā)出信號后，指示燈出現(xiàn)變化，表明設(shè)計與制造存在差異，應(yīng)對其進(jìn)行調(diào)整；若指示燈未出現(xiàn)變化，說明設(shè)備正常運(yùn)行，無需對其進(jìn)行調(diào)整。其次，在智能化系統(tǒng)內(nèi)，安裝了電子機(jī)械控制軟件，該軟件能夠?qū)C(jī)械展開分析，并將分析的結(jié)果傳遞到監(jiān)控中心內(nèi)，監(jiān)控中利用獲得的結(jié)果，校驗機(jī)械的運(yùn)行情況，同時模擬制造流程，并做出準(zhǔn)確的判斷。

3.4引入創(chuàng)新思維

我國對科學(xué)技術(shù)的研究目前正處于白熱化階段，國家政府不斷加強(qiáng)對研發(fā)工作的投入，以期可以縮短與西方發(fā)達(dá)之間的距離。對于智能機(jī)械制造行業(yè)而言，非常重視思維的創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新。以理論知識為基石，將人的主觀能動性發(fā)揮在智能機(jī)械制造技術(shù)的方方面面，完善和優(yōu)化當(dāng)前的機(jī)械智能設(shè)計，不僅僅是臨摹制造，還應(yīng)研發(fā)出創(chuàng)新的機(jī)械智能制造技術(shù)，增強(qiáng)我國綜合實力，提升我國的國際地位，這是我國一直以來希望達(dá)成的目標(biāo)。

結(jié)語

智能制造行業(yè)的興起是人類社會發(fā)展的必經(jīng)之路，同時也是為了滿足社會和經(jīng)濟(jì)需求的必然選擇。盡管當(dāng)前的科學(xué)發(fā)展水平下機(jī)械設(shè)計技術(shù)方面尚且存在許多問題，一些技術(shù)性問題還難以解決。此外還有一些主觀性因素難以滿足機(jī)械設(shè)計的要求，但是，這些問題都不能影響智能機(jī)械設(shè)計技術(shù)的整體發(fā)展方向。為了從根本上促進(jìn)智能機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，必須要始終堅定不移的提高智能機(jī)械設(shè)計水平。

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（作者單位：博思特能源裝備（天津）股份有限公司）