機(jī)械設(shè)計(jì)制造的數(shù)字化與智能化發(fā)展研究

沈迪春

摘要：現(xiàn)如今，我國科技水平發(fā)展迅速，機(jī)械領(lǐng)域也有了很大進(jìn)步。我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造正朝著智能化、數(shù)字化的方向發(fā)展，這不僅是我國工業(yè)發(fā)展目標(biāo)，也是新的挑戰(zhàn)與機(jī)遇。論文對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的數(shù)字化與智能化發(fā)展方向進(jìn)行研究分析，希望我國工廠產(chǎn)業(yè)能夠獲得輝煌的成就。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造;數(shù)字化;智能化;發(fā)展研究？

引言

機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械制造的過程中發(fā)揮的作用非常的關(guān)鍵，只有做好設(shè)計(jì)工作，生產(chǎn)出的產(chǎn)品才可以擁有優(yōu)秀的質(zhì)量。每一不同時(shí)期的機(jī)械產(chǎn)品都會(huì)隨著時(shí)代的改變發(fā)生改變，而設(shè)計(jì)人員做出的設(shè)計(jì)工作在很大程度上都會(huì)對(duì)成品本身產(chǎn)生較大的影響。在21世紀(jì)，數(shù)字化與智能化技術(shù)開始普及，工作人員在日常工作過程中應(yīng)該多多利用這項(xiàng)技術(shù)，使這項(xiàng)技術(shù)達(dá)到最好的應(yīng)用效果。

1現(xiàn)代數(shù)字化設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用

1.1虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用

虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)是一種新型的數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)，它的誕生和應(yīng)用為機(jī)械設(shè)計(jì)制造帶來了革命性的進(jìn)步。虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)集合了三維圖形、聲音等多種媒介，為人們提供了更加接近真實(shí)的體驗(yàn)。該技術(shù)尤其適用于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，設(shè)計(jì)難度較高，設(shè)計(jì)耗時(shí)較長的大型機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)制造。因?yàn)閷?duì)于這也的機(jī)械設(shè)備，僅僅依靠計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)很難獲得非常理想的效果，而配合使用虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)可以逼真地模擬機(jī)械設(shè)備的實(shí)際使用性能，以找出設(shè)計(jì)問題，從而進(jìn)行有效地設(shè)計(jì)優(yōu)化，從而提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造效率。當(dāng)前虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：第一個(gè)方面，利用VR設(shè)備在VR環(huán)境中身臨其境地感知CAD設(shè)計(jì)出來的模型。第二個(gè)方面，綜合運(yùn)用虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)，在虛擬仿真環(huán)境中進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)。此外，節(jié)能環(huán)保已經(jīng)成為機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域的重要發(fā)展趨勢(shì)。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造方面合理運(yùn)用現(xiàn)代數(shù)字化技術(shù)提高機(jī)械設(shè)備的節(jié)能環(huán)保性能，有效降低機(jī)械設(shè)備在使用過程中的能耗成為機(jī)械設(shè)計(jì)制造的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在這個(gè)環(huán)節(jié)可以通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保設(shè)計(jì)。利用借助仿真實(shí)驗(yàn)可以對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)方案進(jìn)行有效優(yōu)化，以達(dá)到節(jié)能環(huán)保要求，設(shè)計(jì)出符合環(huán)保要求的機(jī)械設(shè)備。

1.2曲面造型技術(shù)

曲面造型技術(shù)是CAD技術(shù)改進(jìn)型的機(jī)械產(chǎn)品數(shù)字化設(shè)計(jì)。因?yàn)槎SCAD只反饋了機(jī)械產(chǎn)品的尺寸大小、參數(shù)大小，看不到實(shí)際的整體效果，所以在CAD技術(shù)和三維技術(shù)的基礎(chǔ)上創(chuàng)造了曲面造型技術(shù)。CAD技術(shù)+三維技術(shù)改進(jìn)了二維CAD和三維制圖設(shè)計(jì)的方法，以機(jī)械產(chǎn)品的基本需求，設(shè)計(jì)出立體的曲面造型結(jié)構(gòu)。基本原理是：曲面造型技術(shù)選擇模型的表面結(jié)構(gòu)，構(gòu)成CAD造型系統(tǒng)，再用輔助設(shè)計(jì)方法調(diào)整機(jī)械產(chǎn)品的曲面造型結(jié)構(gòu)，構(gòu)成基礎(chǔ)的三維視圖結(jié)構(gòu)。在數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用下，曲面造型技術(shù)為機(jī)械產(chǎn)品的制造提供了3D模型。

1.3產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用

當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈。跨部門、跨企業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)成為機(jī)械制造企業(yè)提升競(jìng)爭(zhēng)力，尋求發(fā)展的必然選擇。而在協(xié)同設(shè)計(jì)過程中怎么從海量的數(shù)據(jù)庫資源中快速篩選出最合適的數(shù)據(jù)成為核心問題。如企業(yè)可以在Web服務(wù)器中存儲(chǔ)零部件的相關(guān)數(shù)據(jù)并進(jìn)行定期更新，這也的方式可以保持?jǐn)?shù)據(jù)的時(shí)效性，但實(shí)現(xiàn)起來難度不小。當(dāng)前比較切實(shí)可行的方案是有零部件供應(yīng)商將零部件相關(guān)數(shù)據(jù)上傳到自己的服務(wù)器中提供給設(shè)計(jì)單位使用，這樣一來選用怎么樣的數(shù)據(jù)特征來加快數(shù)據(jù)搜索速度，以有效確保在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中企業(yè)可以對(duì)及時(shí)準(zhǔn)確地獲取相關(guān)零件參數(shù)，以提高機(jī)械設(shè)計(jì)效率，降低機(jī)械設(shè)計(jì)成本，縮短機(jī)械設(shè)計(jì)制造周期。

2機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)

2.1在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中一定要重視工作系統(tǒng)化模式

機(jī)械設(shè)計(jì)對(duì)象相關(guān)工作人員在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的時(shí)候，最先要進(jìn)行思考的就是全局設(shè)計(jì)工作得到系統(tǒng)化，一定要提前規(guī)劃出全面化智能化的設(shè)計(jì)框架，而且還要對(duì)這種智能化框架進(jìn)行全面性的研究和分析，接著在對(duì)這個(gè)系統(tǒng)的子系統(tǒng)進(jìn)行進(jìn)一步的研究和分析，再將各種各樣的子系統(tǒng)結(jié)合進(jìn)去，進(jìn)而對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行整體性的優(yōu)化和完善。

2.2在機(jī)械自動(dòng)化的基礎(chǔ)之上盡力完善智能化體系

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造的工作過程中，自動(dòng)化技術(shù)發(fā)揮的作用不可忽視，使用這種自動(dòng)化技術(shù)可以讓機(jī)械設(shè)計(jì)工作在最大程度之上縮減工作人員的工作量。由于現(xiàn)如今自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作，與之對(duì)應(yīng)的機(jī)械的自動(dòng)化程度與之前相比也就變得越來越高，工作人員也對(duì)機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)的過程提出了更高水準(zhǔn)的要求，與之有關(guān)的機(jī)械設(shè)計(jì)工作人員在開始進(jìn)行對(duì)應(yīng)的機(jī)械設(shè)計(jì)工作時(shí)必須使用智能化技術(shù)，以建立完美的智能化體系。

2.4在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中一定要重視設(shè)計(jì)人員精英化模式

在相關(guān)機(jī)械人員進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的時(shí)候，對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行使用會(huì)使機(jī)械設(shè)計(jì)工作的成效以及質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)都獲得極大的提高。但是當(dāng)前的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)還需要進(jìn)行進(jìn)一步的發(fā)展，不管在什么情況下都要求人工進(jìn)行全面操作，廣大人民群眾促進(jìn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)不斷發(fā)揮其創(chuàng)造力和活力，使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)能夠獲得長時(shí)間穩(wěn)定的發(fā)展。對(duì)此，機(jī)械設(shè)計(jì)人員在當(dāng)前的機(jī)械設(shè)計(jì)和制造工作中依舊占領(lǐng)的重要地位，設(shè)計(jì)工作人員可以對(duì)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)加以利用進(jìn)而發(fā)展機(jī)械設(shè)計(jì)工作中的其他內(nèi)容，這樣機(jī)械設(shè)計(jì)人員就會(huì)有充足的時(shí)間對(duì)其他的設(shè)計(jì)進(jìn)行研究和創(chuàng)新，因此在機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作的進(jìn)程中，相關(guān)工作人員一定要對(duì)設(shè)計(jì)工作的中重要環(huán)節(jié)以及內(nèi)容進(jìn)行深入的研究和分析，并且這些重要內(nèi)容大量的潛能需要進(jìn)行研究和開發(fā)。

3結(jié)語

總而言之，現(xiàn)如今中國已經(jīng)進(jìn)入一個(gè)工業(yè)改革換代發(fā)展的重要階段，也是為與時(shí)代發(fā)展的高要求相符，機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作人員必須身體力行的深化數(shù)字化與智能化工作的進(jìn)程。在達(dá)成機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)數(shù)字化的基礎(chǔ)上，再達(dá)成機(jī)械技術(shù)智能化的目標(biāo)也已經(jīng)是囊中之物。相關(guān)部門的工作人員需進(jìn)一步學(xué)習(xí)數(shù)字化智能化技術(shù)，以此為中國整體的經(jīng)濟(jì)發(fā)展貢獻(xiàn)出自己的一份力量。

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（作者單位：沈陽中達(dá)鋼結(jié)構(gòu)工程有限公司）