智能機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化特點(diǎn)與發(fā)展趨勢(shì)

吳榮才

【摘? 要】機(jī)械設(shè)計(jì)與制造是支撐我國(guó)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)，綜合發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展歷史，無(wú)不是以工業(yè)發(fā)展保障國(guó)家國(guó)際地位，我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入平穩(wěn)發(fā)展的時(shí)期，同時(shí)整個(gè)社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入運(yùn)用人工智能等技術(shù)促進(jìn)技術(shù)發(fā)展的時(shí)代，如何借助新一代數(shù)字化、智能化技術(shù)，推動(dòng)我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化技術(shù)升級(jí)換代，以強(qiáng)有力機(jī)械能力助力我國(guó)工業(yè)發(fā)展，成為當(dāng)下相關(guān)學(xué)者研究的熱門問(wèn)題。

【關(guān)鍵詞】智能制造;機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化;發(fā)展方向

引言

機(jī)械設(shè)計(jì)制造的智能化自動(dòng)化能夠滿足人們對(duì)當(dāng)代的多元化生產(chǎn)生活的基本訴求，實(shí)現(xiàn)信息能量的成功轉(zhuǎn)換，截獲所需的信息流程，完成技術(shù)同產(chǎn)品設(shè)計(jì)目標(biāo)的有機(jī)融合，構(gòu)建完整的自動(dòng)化工作體系。從機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)功能出發(fā)，建立各個(gè)內(nèi)部部件之間的有機(jī)關(guān)聯(lián)，充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)，提高企業(yè)占據(jù)市場(chǎng)份額的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

1機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化發(fā)展的特點(diǎn)

首先是安全性特點(diǎn)，現(xiàn)代化機(jī)械制造業(yè)相比于傳統(tǒng)機(jī)械制造業(yè)而言安全性能進(jìn)一步提高，傳統(tǒng)的機(jī)械制造業(yè)在人工的干預(yù)下不管是生產(chǎn)制造效率還是操作上都對(duì)故障處理存在缺陷，尤其是在大量的機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，需要很多工作人員共同操作才能完成，這樣一來(lái)就會(huì)增加人員風(fēng)險(xiǎn)程度，而機(jī)械設(shè)備一旦發(fā)生故障將很難繼續(xù)修復(fù)，進(jìn)而影響到正常的生產(chǎn)制造。比方說(shuō)傳統(tǒng)機(jī)械制造當(dāng)中對(duì)于急停處理這項(xiàng)工作就需要人工操作，但是設(shè)備也有一定的反應(yīng)期，很多時(shí)候無(wú)法及時(shí)停止機(jī)械并處理，在急停中對(duì)電能保護(hù)效果差，會(huì)直接磨損設(shè)備的芯片或者是其中各種元件，這也為后續(xù)的機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)埋下了安全隱患。其次是節(jié)能性特點(diǎn)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化特點(diǎn)有著節(jié)能性，這也是綠色環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展中首要考慮的，主要的功能效應(yīng)并不是控制成本，它也能減少對(duì)環(huán)境污染且提高工作整體效果。所以，節(jié)能是未來(lái)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中發(fā)展的必然方向，可以推動(dòng)生產(chǎn)管理效益和社會(huì)效益。最后是微型化特點(diǎn)，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造設(shè)備在技術(shù)落后的前提下各種設(shè)備的體積很大，會(huì)占有大量的土地面積，管理和維護(hù)保養(yǎng)都不便利，在生產(chǎn)的時(shí)候可操控性較差，甚至?xí)霈F(xiàn)同一批生產(chǎn)的產(chǎn)品規(guī)格不統(tǒng)一的情況。對(duì)于此，機(jī)械設(shè)計(jì)制造智能自動(dòng)化的發(fā)展也相繼向著微型化特征發(fā)展，它所制作的產(chǎn)品參數(shù)將會(huì)統(tǒng)一，也能及時(shí)反映出設(shè)備狀態(tài)，一旦出現(xiàn)故障便可以顯示出來(lái)，在操作性能上也有所提高，后續(xù)的維修和保養(yǎng)都極為便利。

2機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域自動(dòng)化發(fā)展的優(yōu)勢(shì)

機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域自動(dòng)化發(fā)展的作用體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：一方面，能夠使機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作的效率得到提升。隨著信息化社會(huì)的發(fā)展，人工智能技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，能夠促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)的自動(dòng)化發(fā)展，提高生產(chǎn)效率，還可以使機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)規(guī)模得以擴(kuò)大，并使生產(chǎn)工作的技術(shù)性和精準(zhǔn)度得到提高，有利于降低企業(yè)的生產(chǎn)成本。此外，在仿真模擬實(shí)驗(yàn)中，有效地應(yīng)用人工智能技術(shù)，還可以使開(kāi)發(fā)生產(chǎn)過(guò)程中的誤差得到降低，從而讓生產(chǎn)設(shè)計(jì)的精確度得到保證，有利于企業(yè)生產(chǎn)出質(zhì)量更好的產(chǎn)品。另一方面，能夠保證生產(chǎn)過(guò)程中的安全性，幫助找出生產(chǎn)工作中存在的安全隱患并予以消除。機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化可以使資源得到更加合理的配置，減少人力勞動(dòng)使用數(shù)量，并且不容易出現(xiàn)錯(cuò)誤，有利于機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化水平的提升。

3智能機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化的未來(lái)發(fā)展態(tài)勢(shì)

3.1綠色趨勢(shì)

當(dāng)前社會(huì)公眾對(duì)環(huán)境保護(hù)的意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)烈，這意味著之前機(jī)械制造導(dǎo)致的環(huán)境污染已經(jīng)嚴(yán)重影響人類的生產(chǎn)和生活，在這種情況下，環(huán)境保護(hù)成為機(jī)械制造行業(yè)的目的之一，尤其是現(xiàn)代社會(huì)人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)生態(tài)保護(hù)自發(fā)形成理念，為了避免生態(tài)環(huán)境受到更多的浪費(fèi)，機(jī)械制造行業(yè)需要得到更好的認(rèn)知，機(jī)械制造行業(yè)現(xiàn)在向綠色化方向發(fā)展，這首先就可以從機(jī)械制造行業(yè)的材料選擇上體現(xiàn)出來(lái)，機(jī)械制造行業(yè)選擇綠色的生產(chǎn)材料，這可以讓現(xiàn)代化綠色理念更好融入機(jī)械制造業(yè)，也可以滿足當(dāng)前機(jī)械制造行業(yè)的材料回收要求，從另一方面來(lái)看，機(jī)械制造行業(yè)領(lǐng)域大規(guī)模開(kāi)發(fā)綠色理念產(chǎn)品，可以極大地提升機(jī)械制造行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3.2人工智能的融合

21世紀(jì)的人工智能發(fā)展非常迅猛，尤其是近幾年，人們可以在生活、生產(chǎn)各個(gè)場(chǎng)景、領(lǐng)域看到智能化的機(jī)器人的存在。人工智能發(fā)展趨勢(shì)不可逆。那么，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化走向智能化也是非常合理的趨勢(shì)。該技術(shù)的智能化主要體現(xiàn)在要以自動(dòng)化技術(shù)為基礎(chǔ)，融合人工智能技術(shù)（模式識(shí)別、智能系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)等），進(jìn)而革新機(jī)械設(shè)計(jì)以及制造技術(shù)。像計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)能夠發(fā)揮出超越人類視覺(jué)的功能，不僅精準(zhǔn)操控機(jī)器設(shè)備，還能夠進(jìn)行多維定位，為相關(guān)技術(shù)的生產(chǎn)效率增加助力。如今，已有相關(guān)的智能化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域嘗試融合，且效果不錯(cuò)。相信在未來(lái)，會(huì)有更加深入的技術(shù)融合研究出現(xiàn)，然后在各生產(chǎn)領(lǐng)域大范圍推廣。人工智能接替人力，僅靠少量的技術(shù)人員操控自動(dòng)化機(jī)械設(shè)備的場(chǎng)景在可預(yù)見(jiàn)的未來(lái)會(huì)越來(lái)越多。

3.3虛擬化發(fā)展趨勢(shì)

對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)來(lái)講，已經(jīng)在我國(guó)社會(huì)發(fā)展過(guò)程中凸顯重要作用，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展及增長(zhǎng)的過(guò)程中發(fā)揮了非常積極的作用。從當(dāng)前我國(guó)的機(jī)械化設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化生產(chǎn)來(lái)講，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)模式，相較于之前的機(jī)械設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)過(guò)程來(lái)講已經(jīng)有了非常大的進(jìn)步。對(duì)于我國(guó)的機(jī)械制造工作來(lái)講，主要流程可以分為3個(gè)方面，分別是機(jī)械產(chǎn)品圖紙的設(shè)計(jì)以及可行性分析和產(chǎn)品的調(diào)試。因?yàn)閷?duì)于機(jī)械生產(chǎn)制造來(lái)講，整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程具有非常嚴(yán)格的要求，所以，開(kāi)展實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)的每一個(gè)環(huán)節(jié)都需要十分謹(jǐn)慎。所以在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，如果將機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用在最后的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，那么會(huì)浪費(fèi)許多寶貴的時(shí)間，并對(duì)整個(gè)機(jī)械生產(chǎn)作業(yè)的效率帶來(lái)不利影響。針對(duì)這一問(wèn)題，新時(shí)期發(fā)展背景下應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)以及信息技術(shù)開(kāi)展虛擬仿真，使機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用，可以在虛擬仿真的過(guò)程中得到實(shí)踐應(yīng)用，并對(duì)不合理之處作出調(diào)整，從而最大程度上保證開(kāi)展正式生產(chǎn)之前機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用變得更為準(zhǔn)確。

結(jié)束語(yǔ)

完成企業(yè)的智能化、機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化升級(jí)對(duì)于中小企業(yè)來(lái)說(shuō)雖然短期內(nèi)所帶來(lái)的成效并不十分突出，但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)判斷，會(huì)為企業(yè)的生產(chǎn)多樣化、集約化提供更多的可能性。直觀表現(xiàn)為生產(chǎn)安全性提高，生產(chǎn)浪費(fèi)減少，人工成本花費(fèi)減少，人員操作更加簡(jiǎn)便。未來(lái)智能化機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化會(huì)加深超精密化和生產(chǎn)一體化建設(shè)，帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)成效。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄧俊龍.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)和發(fā)展趨勢(shì)[J].南方農(nóng)機(jī)，2020，51（19）：129-130.

[2]雷雪寧.淺析機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)及發(fā)展趨勢(shì)[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用，2020，38（07）：217-219.

[3]王曉楠.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)及發(fā)展趨勢(shì)[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2020（14）：49.

[4]王雅琴.機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)及發(fā)展趨勢(shì)[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2020，17（13）：97-98.

[5]盧宇航.論機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的特點(diǎn)、優(yōu)勢(shì)及發(fā)展趨勢(shì)[J].湖北農(nóng)機(jī)化，2020（02）：42.