智能制造背景下機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展方向

陳長(zhǎng)勝

摘? 要：智能制造時(shí)代背景下，機(jī)械制造技術(shù)得到了一定的進(jìn)步，特別是在智能機(jī)械設(shè)計(jì)方面取得了良好的成果。但相較于發(fā)達(dá)國(guó)家，仍然存在一些不足，不利于智能化機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展。因此，需加強(qiáng)對(duì)當(dāng)前機(jī)械制造技術(shù)的分析，有針對(duì)性的進(jìn)行完善，進(jìn)而促進(jìn)我國(guó)制造業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

關(guān)鍵詞：智能制造時(shí)代;機(jī)械設(shè)計(jì);技術(shù)

引言

機(jī)械設(shè)計(jì)作為我國(guó)工業(yè)制造行業(yè)的重要經(jīng)濟(jì)來源，除了能夠?yàn)槲覈?guó)的工業(yè)制造帶來強(qiáng)大的技術(shù)支持基礎(chǔ)外，同時(shí)也能全面提升國(guó)民生產(chǎn)效率。而隨著時(shí)代的發(fā)展，越來越多更先進(jìn)的智能化技術(shù)應(yīng)用到傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)中，有效改善了以往勞動(dòng)力投入過大、勞動(dòng)強(qiáng)度過高等不足，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械設(shè)計(jì)的自動(dòng)化與智能化制造。在如今的智能制造時(shí)代背景下，我國(guó)近年來的機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的研究取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，不過相對(duì)于技術(shù)起步更早且更加成熟的發(fā)達(dá)國(guó)家而言還存在一定差距，所以有必要探明我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化技術(shù)的未來發(fā)展方向，持續(xù)推動(dòng)我國(guó)工業(yè)制造行業(yè)的健康發(fā)展。

1智能制造時(shí)代下機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的主要特征

1）更安全智能化設(shè)計(jì)比較漫長(zhǎng)，整體性特征較強(qiáng)。在設(shè)計(jì)智能機(jī)械時(shí)，為了提升科學(xué)性、合理性，需要基于網(wǎng)絡(luò)載體進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸與監(jiān)督，保證不斷完善操作技術(shù)。當(dāng)制造出現(xiàn)異常情況時(shí)，利用智能化設(shè)計(jì)技術(shù)可以及時(shí)自檢故障，妥善解決問題，提升整個(gè)設(shè)計(jì)過程的安全性，同時(shí)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品提出更高的安全性要求。2）更便捷智能化水平較高是智能機(jī)械制造最顯著的優(yōu)勢(shì)，機(jī)械制造的整個(gè)過程也屬于智能化運(yùn)行過程，只需一鍵操作就可以完成所有制造流程，進(jìn)一步提高便捷化程度。通過智能技術(shù)應(yīng)用，機(jī)械設(shè)計(jì)制造流程更加安全、簡(jiǎn)潔、完整，并節(jié)省大量資金，特別是智能化水平、人性化水平有極大的提升，滿足智能制造時(shí)代發(fā)展需要。3）低消耗智能機(jī)械制造是利用智能技術(shù)進(jìn)行機(jī)械制造，可以有效減少材料損耗。因?yàn)槔媚軝C(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)可以精確計(jì)算材料，適應(yīng)當(dāng)今的節(jié)能降耗需求。特別是當(dāng)下機(jī)械制造的智能化水平、節(jié)能要求都在不斷提高，資源能耗需求越來越低。

2智能制造背景下機(jī)械設(shè)計(jì)及自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展方向

2.1結(jié)合智能技術(shù)

在智能制造時(shí)代背景下，為了保障機(jī)械制造設(shè)計(jì)技術(shù)具有良好的應(yīng)用成效，應(yīng)結(jié)合智能技術(shù)進(jìn)行機(jī)械制造設(shè)計(jì)。在實(shí)際生產(chǎn)制造過程中，應(yīng)確保智能技術(shù)應(yīng)用的合理性。因?yàn)闄C(jī)械制造具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，所以應(yīng)基于產(chǎn)品選擇智能技術(shù)，并合理利用該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，如較高的準(zhǔn)確性、以及非?？斓姆治鏊俣鹊?，通過這些對(duì)生產(chǎn)計(jì)劃進(jìn)行分析，找出其中的不足，及時(shí)進(jìn)行改進(jìn)，保障設(shè)計(jì)方案的合理性。如在對(duì)產(chǎn)品的性能進(jìn)行分析后，再根據(jù)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行機(jī)械制造，可以有效提高產(chǎn)品的質(zhì)量。如數(shù)控機(jī)床是在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中比較常用到的一種自動(dòng)化設(shè)備，其集機(jī)械與傳感器等多種技術(shù)為一體。在智能制造時(shí)代背景下，其核心控制器也發(fā)生了轉(zhuǎn)變，數(shù)控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)其他元件的控制，生產(chǎn)出所需工件。另外，智能技術(shù)的融入也能減少機(jī)械制造成本，具有節(jié)能的良好效益。

2.2實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)

機(jī)械制造行業(yè)在智能制造時(shí)代背景下制造流程日趨自動(dòng)化制作壓力也相對(duì)較小，因此要將工作的重點(diǎn)著眼于清潔生產(chǎn)上，盡可能的降低機(jī)械制造產(chǎn)品的能源消耗。首先，要選擇清潔能源進(jìn)行生產(chǎn)。隨著智能制造時(shí)代的到來，機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)都紛紛探討機(jī)械設(shè)計(jì)制造及企業(yè)自動(dòng)化技術(shù)，所以行業(yè)內(nèi)可以進(jìn)行交流溝通，探究如何在高效生產(chǎn)的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。其次，優(yōu)化制造流程。部分機(jī)械制造產(chǎn)品隨著制造流程的增加，所排放的污水和廢物也不斷增加，在智能時(shí)代背景下，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)也日趨完善，制作效率越來越高，但是部分制造流程并沒有縮減，所以在智能制造時(shí)代背景下，還需要繼續(xù)以技術(shù)角度為切入點(diǎn)，探究機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)，從技術(shù)維度出發(fā)實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)。最后，要想實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)，必須要重視機(jī)械設(shè)計(jì)流程。在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中要請(qǐng)專業(yè)的工程人員，做好機(jī)械設(shè)計(jì)方案，通過把控每個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)方案的細(xì)節(jié)，提高機(jī)械設(shè)計(jì)的質(zhì)量，達(dá)成清潔生產(chǎn)的目標(biāo)。

2.3重視產(chǎn)品數(shù)據(jù)的收集與共享

在智能制造時(shí)代背景下，機(jī)械設(shè)計(jì)主要利用智能化手段完成，產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造與自動(dòng)化技術(shù)之間的關(guān)系極為密切，因此在未來發(fā)展中需要提高對(duì)產(chǎn)品數(shù)據(jù)的收集與共享工作的重視度。一方面，利用智能系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法的合理性進(jìn)行精準(zhǔn)識(shí)別。對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與模擬，形成資源共享平臺(tái)，通過智能化識(shí)別，機(jī)械制造控制系統(tǒng)能夠直接儲(chǔ)存與設(shè)計(jì)、生產(chǎn)相關(guān)的數(shù)據(jù)，同時(shí)也能根據(jù)生產(chǎn)批次的規(guī)格要求去分析操作狀態(tài)。如果生產(chǎn)過程中察覺出問題，在信號(hào)傳感器的加持下會(huì)第一時(shí)間發(fā)出預(yù)警信號(hào)，那么機(jī)械設(shè)計(jì)工作人員則會(huì)能通過對(duì)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的排查找出問題所在。另一方面，借助機(jī)電控制模塊對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行分析，還可通過分析所采集的數(shù)據(jù)，對(duì)機(jī)器運(yùn)行速度、生產(chǎn)狀態(tài)展開全面檢查，并且能通過模擬機(jī)械設(shè)計(jì)制造加工的過程，精準(zhǔn)地判斷出操作狀態(tài)。為了實(shí)現(xiàn)智能制造，需要高度重視產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造與技術(shù)的結(jié)合，將智能數(shù)據(jù)共享中心設(shè)置為獨(dú)立監(jiān)控設(shè)備，在各類傳感器的配置下做出動(dòng)態(tài)化分析，然后借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)所采集的數(shù)據(jù)予以共享，方便機(jī)械設(shè)計(jì)參數(shù)的及時(shí)調(diào)整。

2.4合理應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

在智能制造機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)展的過程中，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是保障其數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾溃瑢?duì)其創(chuàng)新發(fā)展具有重要作用。相較于傳統(tǒng)的加工形式，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用大幅降低了工作人員的壓力，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)操作流程的遠(yuǎn)程監(jiān)控。在實(shí)際生產(chǎn)制造的過程中，通過使用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，能夠保障相應(yīng)生產(chǎn)指令傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和及時(shí)性，進(jìn)而保障生產(chǎn)制造的有效進(jìn)行。同時(shí)，通過該技術(shù)還能收集生產(chǎn)制造產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息，經(jīng)過分析處理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，并制定有效的解決方案。由于機(jī)械制造需要使用到大量的材料，施工工序具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，所以通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的使用，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的分析對(duì)比，從中選取最為優(yōu)質(zhì)的材料，保障最終取得理想的制造產(chǎn)品。

2.5運(yùn)用電子化圖紙

圖紙是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)只有先設(shè)計(jì)出圖紙才能夠開展后續(xù)的指導(dǎo)工作，但是在傳統(tǒng)工作模式下，一般都是采用紙質(zhì)版的圖紙。但是隨著社會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)品的需求量越來越多，并且還出現(xiàn)了很多定制化的產(chǎn)品，所以如果依靠紙質(zhì)版的圖紙，工作效率相對(duì)較低，與此同時(shí)紙質(zhì)化的圖紙還存在著以下弊端。首先，紙質(zhì)版的圖紙攜帶不方便。部分機(jī)械制造產(chǎn)品涉及到的圖紙張數(shù)較多，所以工作人員在拿紙質(zhì)版圖紙進(jìn)行制造時(shí)會(huì)不太方便，與此同時(shí)紙質(zhì)圖紙還會(huì)涉及到破損、污染、丟失等問題。再加上部分機(jī)械設(shè)計(jì)制造的環(huán)境相對(duì)較差，所以攜帶紙質(zhì)版的設(shè)計(jì)圖紙并不方便。其次，更改難度較大。由于市場(chǎng)上涌現(xiàn)出很多定制化的產(chǎn)品，如果用戶的需求發(fā)生改變，設(shè)計(jì)人員就要對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行修改，但是紙質(zhì)版的圖紙容易被涂抹，而且部分圖紙紙張較大，無法實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地的更改。最后，部分機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)品的設(shè)計(jì)圖紙要進(jìn)行存檔和保留，但是紙質(zhì)版圖紙?jiān)诒Ａ暨^程中容易受潮而腐爛。

結(jié)語

智能制造是時(shí)代發(fā)展的必然趨勢(shì)，要想進(jìn)一步完善機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)，加快技術(shù)進(jìn)步，就要整合分析現(xiàn)階段出現(xiàn)的問題和不足，通過運(yùn)用智能技術(shù)妥善解決，推動(dòng)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，最終保障智能機(jī)械制造的穩(wěn)健發(fā)展。

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