智能制造時代背景下機械設計技術問題及措施研究

黃少華

（甘肅能源化工職業(yè)學院，甘肅 蘭州 730207）

目前，我們已經(jīng)進入了工業(yè)革命工業(yè)生產(chǎn)的第四個階段，也就是智能制造時代。在全球化、信息化的發(fā)展背景下，各行各業(yè)都發(fā)生了巨大的變化，機械制造業(yè)也不例外。目前，信息通信技術和制造業(yè)融合發(fā)展，人類正處在智能制造的時代中，建設制造是首要任務，不僅可以改善制造行業(yè)，還能增強國力。所以，制造業(yè)要積極進行新技術、新工藝的研究與開發(fā)，全面推動機械制造智能化的發(fā)展。尤其在機械設計技術方面，更要加強信息技術的使用，改善機械設計技術問題，促進機械制造行業(yè)的進步與發(fā)展。

1 智能制造時代背景下機械設計技術的應用情況

現(xiàn)如今，現(xiàn)代科技在不斷的發(fā)展和進步，機械設計制造行業(yè)的發(fā)展速度在不斷加快，越來越多的人開始重視機械設計技術行業(yè)。在智能制造時代背景下，許多傳統(tǒng)的設計方式和技術方法都已經(jīng)無法適應時代的需求，技術人員對其進行了創(chuàng)新和完善，在傳統(tǒng)技術中加入了現(xiàn)代科技，使其向智能化的方向發(fā)展。對技術進行改造可以促進行業(yè)的進步，也能將新舊技術融合在一起，做到取其精華、去其糟粕。我國已經(jīng)有了成熟的機械設計技術，人們對機械設計行業(yè)的了解也愈加深入。企業(yè)采用先進的機械設計技術，不僅可以提升設計效率，還能改善機械質(zhì)量，進而提高社會生產(chǎn)力，增強國家綜合實力。雖然智能機械設計技術現(xiàn)已廣泛應用，但在實際應用的過程中，難免還是會出現(xiàn)一些技術問題，對這些技術問題進行改進和優(yōu)化，就是當前機械設計技術的主要研究任務。

2 智能制造時代背景下機械設計技術的主要內(nèi)容

（1）AGV技術。輸送系統(tǒng)是機械制造系統(tǒng)的重要組成部分，AGV技術在該系統(tǒng)中占據(jù)著十分重要的地位，其有利于磁帶引導等環(huán)節(jié)的優(yōu)化。AGV系統(tǒng)中包含多個子系統(tǒng)，如傳感系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、導航系統(tǒng)等等，每個系統(tǒng)都發(fā)揮著十分重要的作用，能夠保障各個環(huán)節(jié)的順利實施[1]。在該技術應用的過程中，采用驅(qū)動輪和萬向輪來支撐車體，應用數(shù)量分別是2個，利用直流伺服電機，在額定工作狀態(tài)下控制電機速度，進而滿足控制機械設計的要求。

（1）數(shù)字化設計?，F(xiàn)如今，數(shù)字化技術的應用十分廣泛，在現(xiàn)代機械設計中也不例外。應用數(shù)字化技術可以提升設計效率和水平，進而使機械產(chǎn)品的性能得到全面改善。數(shù)字化技術主要應用于初期建模，利用計算機對模型進行調(diào)整，掌握運行中存在的缺陷問題，并針對問題原因采取有效的改進措施。在現(xiàn)代機械設計的過程中，要根據(jù)產(chǎn)品的全生命周期進行數(shù)字化設計，促進資源的優(yōu)化配置，改善設計的質(zhì)量、提升設計的可靠性。

（3）并行化設計。在機械設計中，雖然數(shù)字化占據(jù)核心地位，但并行化設計技術也在不斷的發(fā)展，已經(jīng)逐漸成為機械設計技術發(fā)展的主要趨勢?，F(xiàn)如今，機械產(chǎn)品的應用范圍在不斷擴大，市場需求也在不斷增加，人們對機械設備的功能、性能有了更高的要求，為了滿足市場需求、用戶要求并確保設備的協(xié)調(diào)工作，就要采用并行化設計技術，不能只考慮單一的機械功能，要確保設計的全面性，使各項功能可以互相補充和促進，進而改善機械設備的使用效率和生產(chǎn)質(zhì)量。

（4）智能化設計?，F(xiàn)如今，自動化技術的應用愈加廣泛，人們機械自動化水平的要求也在不斷提升。所以，自動化、智能化已經(jīng)逐漸成為機械制造行業(yè)的主要發(fā)展方向。在機械設計的過程中，設計師應該積極運用智能化技術，提升設計的科學性、合理性，創(chuàng)建有效的智能化體系，使機械設備的操作更加便捷、應用更加高效。

尤其在智能制造的時代背景下，機械設計企業(yè)要提升自身的市場競爭力，就要優(yōu)化產(chǎn)品性能，改善設計方法。既要積極運用智能化設計技術，提升產(chǎn)品的自動化水平，還要堅持綠色環(huán)保的設計理念，滿足市場和用戶的使用需求。

3 智能制造時代背景下機械設計技術中存在的問題和優(yōu)化措施

（1）問題研究?，F(xiàn)如今，雖然我國機械設計水平在不斷提高，但許多設計細節(jié)、高精技術還需要優(yōu)化和完善。尤其在智能制造時代背景下，機械設計的技術含量在不斷增加，且機械加工是干流程性工作。所以，在實際生產(chǎn)的過程中，機械故障、操作卡頓等問題時有發(fā)生。為了提升機械設計的水平，應該加強智能化技術的應用，從AGV系統(tǒng)、數(shù)字化設計、并行化設計、智能化設計等多個方面入手，全面改進機械產(chǎn)品的質(zhì)量[2]。為了減少機械產(chǎn)品在使用過程中可能出現(xiàn)的故障問題，應該對機械設備的常見問題進行分析。設計人員要先優(yōu)化機械系統(tǒng)，然后優(yōu)化作業(yè)流程，著重提升機械設計加工的水平和質(zhì)量，全面推進我國制造行業(yè)的發(fā)展和進步?？梢詮幕驹?、工作流程、結構體系等多個方面入手，確保設計材料、應用零件、保養(yǎng)方法等符合實際應用需求。

（2）優(yōu)化措施。與發(fā)達國家相比，我國機械設計行業(yè)起步較晚，很多技術還處于發(fā)展中的階段，需要借助發(fā)達國家的力量。但由于經(jīng)濟水平、社會環(huán)境等條件的差異性，許多設備和技術在國內(nèi)并不適用，智能機械經(jīng)常會出現(xiàn)故障問題，影響生產(chǎn)效率。所以，我國要加強機械設計的研究，積極運用信息化、智能化的設計技術，設計更多符合國情、滿足需求的機械產(chǎn)品。所謂機械設計，就是在傳統(tǒng)機器中進行創(chuàng)新和改進，增加機器的功能性，使其可以滿足市場的要求。在實際設計的過程中，設計師要應用現(xiàn)代化的技術和方法，從開發(fā)、創(chuàng)造的角度出發(fā)，研究更多新型產(chǎn)品，同時改進就產(chǎn)品的質(zhì)量和技術。根據(jù)實際情況，需要采用針對性的設計方案，既要提升功能性，還要控制設計成本。在實際設計的過程中，設計師可以采用有限元設計、最優(yōu)化設計、模糊設計等方式。有限元設計就是利用計算機技術對構建的數(shù)值變化進行計算，采用結構離散，將有限數(shù)量的單元進行處理，掌握各個單元間的聯(lián)系，然后運用近似思想，降低求解難度；最優(yōu)化設計就是將設計問題轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)學模型，根據(jù)模型選擇最優(yōu)的設計方案，可以利用數(shù)字化技術創(chuàng)建模型；模糊設計就是將復雜的產(chǎn)品因素、關系等進行模數(shù)化，采用模糊數(shù)學的原理，簡化設計難度，使機械設計更加簡單高效。

4 結語

綜上所述，在智能制造時代背景下，機械設計技術需要進一步的發(fā)展和完善。在實際設計的過程中，可以采用AGV設計、并行化設計、數(shù)字化設計、智能化設計等技術，增加產(chǎn)品的功能性，改善產(chǎn)品的質(zhì)量，進而促進我國機械制造業(yè)的發(fā)展。