智能機械設(shè)計制造自動化特點與發(fā)展趨勢

郭明

摘要：機械制造及自動化技術(shù)是未來制造行業(yè)發(fā)展趨勢，隨著當(dāng)前社會穩(wěn)定發(fā)展，傳統(tǒng)機械設(shè)計制造已經(jīng)逐步退出市場，需要在產(chǎn)品生產(chǎn)制造中，加入更多互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、信息技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，來逐步推動生產(chǎn)的智能化發(fā)展。引入互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠增加上線的生產(chǎn)功能，而使機械制造自動化技術(shù)被應(yīng)用到各個行業(yè)中，為社會制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展而提供動力。在生產(chǎn)設(shè)備時，要遵循著生產(chǎn)設(shè)施原有功能，并利用先進的技術(shù)對生產(chǎn)設(shè)施進行改進提升，優(yōu)化完善生產(chǎn)線的各類功能，才能夠使產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量得到顯著地提高。

關(guān)鍵詞：智能機械設(shè)計制造;自動化;發(fā)展趨勢

機械設(shè)計制造自動化是企業(yè)提高生產(chǎn)效率的主要途徑，對促進企業(yè)的發(fā)展起著十分重要的作用，是國家工業(yè)發(fā)展的有力支持。我國的機械設(shè)計制造已經(jīng)取得了快速發(fā)展，但要充分發(fā)揮其優(yōu)勢，增強我國的核心競爭力，仍需不斷研究和創(chuàng)新。在學(xué)習(xí)借鑒其他國家經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國國情，采用新技術(shù)，加強自主研發(fā)。通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù).數(shù)控技術(shù)和智能技術(shù)等核心技術(shù)的應(yīng)用來提高機械設(shè)計制造自動化的程度，激發(fā)它的活力，使我國機械設(shè)計制造得以長遠發(fā)展，從而推動國家社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展。

1 智能機械設(shè)計制造自動化的特點

1.1 可視化。

可視化是智能制造實現(xiàn)過程的必要環(huán)節(jié)，由于人類對于數(shù)字的處理也均通過計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)，當(dāng)有大量生產(chǎn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)時，僅靠人類的腦力難以進行控制和察覺，因此需要借助可視化工具，將各項生產(chǎn)數(shù)據(jù)表現(xiàn)的更為直觀，有助于人類對于生產(chǎn)過程的檢測和調(diào)整。

1.2 節(jié)能性。

人工操作傳統(tǒng)機械的模式往往需要消耗大量的人力資源，企業(yè)運營成本較大。同時，人工在生產(chǎn)制造過程中不可避免會出現(xiàn)一些失誤，也會造成生產(chǎn)資源的浪費。智能機械的應(yīng)用可以按照預(yù)設(shè)的程序自動進行，既降低了人力成本，也減少了生產(chǎn)資源的消耗，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。智能機械設(shè)計制造自動化可以有效管控能源損耗，在設(shè)計制造中盡量使用環(huán)保材料，有利于實現(xiàn)機械設(shè)計制造可持續(xù)化發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)[1]。智能機械設(shè)計制造通常會從設(shè)備的使用壽命.故障和維修等方面綜合考慮，盡量降低故障發(fā)生率，減少設(shè)備維修，從而延長了機械設(shè)備的使用年限，實現(xiàn)機械的節(jié)能性。

1.3 協(xié)同化。

任何一款產(chǎn)品的設(shè)計與制造過程都是分步進行的，往往需要借助多種設(shè)備依次對部件進行加工，才能實現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計功能，因此，就需要不同設(shè)備之間的協(xié)調(diào)與配合。生產(chǎn)過程協(xié)同化主要涉及到復(fù)雜產(chǎn)品的生產(chǎn)過程，通過協(xié)同，減少生產(chǎn)過程中不必要的等待與迂回，進而提高整個生產(chǎn)過程的流暢性，是實現(xiàn)智能制造的重要保證。

2 智能機械設(shè)計制造自動化的發(fā)展趨勢

2.1 生產(chǎn)一體化和超精密化發(fā)展。

智能化機械設(shè)計制造自動化的未來發(fā)展目標(biāo)是需要完成生產(chǎn)的一體化集約化，轉(zhuǎn)變以往單一生產(chǎn)一種零件的模式，擴大零件生產(chǎn)范圍，拓展更多的業(yè)務(wù)版圖，這樣才能滿足變化莫測的市場需求，增加企業(yè)獲得更多商機的可能。隨著人工智能.信息技術(shù)的發(fā)展能夠匹配人們對于超精密的要求，且當(dāng)下已經(jīng)形成成熟的模式，具體涵蓋的范圍有超精密磨削.超精密切削.超精密特種加工.精密研磨等。我國的中小型企業(yè)很多，這就意味著亟須成本低.見效快的機械自動化設(shè)備?？梢杂嗅槍π缘剡x擇特定的操作困難.安全系數(shù)低下的環(huán)節(jié)設(shè)計自動化機械設(shè)備，這樣就可以有效地降低成本，提高生產(chǎn)效率[2]。最重要的是這樣的機械成本造價相對低，更加符合我國的國情，有助于加快智能機械設(shè)計制造自動化的發(fā)展，進而促進我國的經(jīng)濟發(fā)展。

2.2 模塊化與網(wǎng)絡(luò)化相結(jié)合。

模塊化與網(wǎng)絡(luò)化的機械設(shè)計模式能統(tǒng)籌各項資源，將任務(wù)進行分配與整合，從而提高機械設(shè)計與自動化水平，按照設(shè)計團隊的專業(yè)技能或者對產(chǎn)品的功能進行拆解，對任務(wù)分配，實現(xiàn)模塊化產(chǎn)品設(shè)計，即并行工程作業(yè)，能極大提升設(shè)計的進程，保證產(chǎn)品設(shè)計的質(zhì)量。同時，通過網(wǎng)絡(luò)化，將各模塊化的功能結(jié)構(gòu)設(shè)計進行連接，實現(xiàn)各工作小組之間的資源共享和及時溝通，從而保證產(chǎn)品整體的工作性能，最終提升了機械設(shè)計與自動化水平。

2.3 智能化。

隨著科學(xué)技術(shù)的進步和社會的發(fā)展，企業(yè)要長久生存和發(fā)展，就要逐步實現(xiàn)轉(zhuǎn)型。企業(yè)生產(chǎn)應(yīng)進一步深化智能化改革，朝著自動化的方向發(fā)展，以降低生產(chǎn)成本，獲得更多利潤。機械自動化生產(chǎn)代替人工能大大減少人力成本。人工智能已經(jīng)成為發(fā)展的趨勢。隨著社會需求逐步提高，各行業(yè)對機械設(shè)計制造的智能化將提出更高要求。目前，機械設(shè)計制造自動化在一定程度上已經(jīng)具備智能化，未來隨著更多先進科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，將會使機械設(shè)計制造朝著全自動化的方向發(fā)展。通過智能技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)C械設(shè)備進行更好地操作和管理，構(gòu)建完整的生產(chǎn)制造體系，機械設(shè)計制造的智能化程度更高。將智能化技術(shù)應(yīng)用在機械設(shè)計制造和自動化領(lǐng)域中，由研發(fā)設(shè)計人員對機械的程序進行更優(yōu)化的設(shè)置，進一步提高機械設(shè)計制造的智能化。人工智能的應(yīng)用可以增強機械的推理判斷，提高管控的有效性[3]，使機械能根據(jù)外部環(huán)境的變化自動調(diào)整運行參數(shù)，保持最佳運行狀態(tài)。機械設(shè)計制造可以嚴格把控每一步生產(chǎn)環(huán)節(jié)，有效控制或避免生產(chǎn)誤差，提高產(chǎn)品合格率，甚至完成傳統(tǒng)人工無法完成的操作。機械的各項性能將大大提高，對于生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的故障，智能化系統(tǒng)在不需要人工干預(yù)的情況下也可以自動修復(fù)，最大限度地降低企業(yè)人力成本，進一步提高生產(chǎn)效率。

2.4 虛擬化發(fā)展。

企業(yè)制造未來的發(fā)展其實就是向信息化方向發(fā)展，通過在計算機軟件內(nèi)形成產(chǎn)品制造圖，會進一步減少制造時產(chǎn)生的資源能源浪費，而且還可以有助于制造公司可持續(xù)穩(wěn)健的發(fā)展。在電腦計算機上，完成各類圖紙的繪制，運用全息技術(shù)投影出來讓生產(chǎn)人員都能夠在虛擬的環(huán)境中了解產(chǎn)品全部。在計算機終端上，先實現(xiàn)生產(chǎn)流程的優(yōu)化，降低生產(chǎn)成本，為企業(yè)未來的生產(chǎn)制造自動化發(fā)展而奠定基礎(chǔ)，進一步提高本身制造的效率。在電腦計算機終端，構(gòu)建產(chǎn)品模型圖，使用3D技術(shù)來將其投影出來[4]，獲得更精準詳細的數(shù)據(jù)信息。

2.5 微型化。

目前，我國大部分機械體積較大，質(zhì)量較沉，無論是機械的運輸.運行和維修都存在很大難度。隨著科技發(fā)展和多種新技術(shù)的應(yīng)用，未來的機械設(shè)計制造將逐漸實現(xiàn)微型化和簡便化，使設(shè)計制造的機械既方便運輸.安裝，操作也更為簡便.易于維修[5]。智能機械設(shè)計制造有效整合多種技術(shù)，使機械設(shè)計制造自動化的設(shè)備能夠滿足更多要求，使其更加人性化。

3結(jié)束語

綜上所述，隨著我國經(jīng)濟穩(wěn)步的發(fā)展，國內(nèi)的制造行業(yè)規(guī)模也得到了快速提升。國家在近幾年制定了高端制造2025助推國內(nèi)高端制造業(yè)的發(fā)展，這一政策給機械行業(yè)帶來很多的發(fā)展契機。隨著高新技術(shù)的涌現(xiàn)，信息技術(shù).自動技術(shù).智能技術(shù)也給現(xiàn)有的傳統(tǒng)機械設(shè)計制造帶來很多沖擊和變革。制造企業(yè)加大內(nèi)燃機新技術(shù)的研制，提高生產(chǎn)制造的技術(shù)水平，并引人新技術(shù)智能技術(shù)來提高整體內(nèi)燃機機械設(shè)計制造專業(yè)化水平，逐步推動機械設(shè)計向智能化自動化方向發(fā)展。

參考文獻：

[1]鄧俊龍.機械設(shè)計制造及其自動化的特點.優(yōu)勢和發(fā)展趨勢[J].南方農(nóng)機，2020，51（19）：129-130.

[2]張俊生，蘭宇.機械設(shè)計制造及其自動化的特點與優(yōu)勢及發(fā)展趨勢分析[J].南方農(nóng)機，2020，51（02）：159-160.

[3]呂從強.淺析機械設(shè)計制造及其自動化的特點與優(yōu)勢及發(fā)展趨勢[J].內(nèi)燃機與配件，2020（01）：214-215.

[4]鄧仕超.機械制造自動化的特點與設(shè)計探討[J].科學(xué)與財富，2020（4）∶385.