智能化技術(shù)在現(xiàn)代機械設計與制造中的應用

田家棟 宋秀強

摘要：智能化技術(shù)在機械制造中的應用是一個重要的應用方向，并且經(jīng)過近年來的不斷改進和創(chuàng)新已經(jīng)取得了明顯的效果。在機械制造領域應用智能化技術(shù)提高了機械設計的可靠性，既能提高機械制造的質(zhì)量又有利于優(yōu)化資源配置，使機械制造行業(yè)的經(jīng)濟利益得以提升。

關(guān)鍵詞：智能化技術(shù);機械設計制造;應用

1智能化技術(shù)在機械設計制造中的應用意義

1.1提升生產(chǎn)效率

隨著我國綜合國力的提升，我國經(jīng)濟處于穩(wěn)步發(fā)展階段，機械設計制造企業(yè)的發(fā)展環(huán)境發(fā)生了較大的變化，面對競爭越來越激烈，為提升自身在市場競爭中的地位，企業(yè)需要采取必要措施提高生產(chǎn)質(zhì)量和效率。基于此，智能化技術(shù)在機械設計制造過程中的應用，不僅有效實現(xiàn)了其生產(chǎn)的智能化與信息化，也智能化推動了批量化生產(chǎn)，切實提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率、質(zhì)量以及市場競爭智能化水平。

1.2有效降低生產(chǎn)成本

原有企業(yè)在生產(chǎn)過程中，大部分依靠人力完成，生產(chǎn)費用極高，且生產(chǎn)效率和質(zhì)量參差不齊。而智能化技術(shù)的有效應用，不僅減少了智能化人力資源的浪費，同時實現(xiàn)了企業(yè)量化以及智能化生產(chǎn)。雖然在機械智能化設備的采購過程中，存在采購成本、安裝成本、維修成本、保養(yǎng)成本智能化等資金投入，但從長遠發(fā)展看，智能化技術(shù)帶來的效益是不可忽視的[1]。

1.3便于監(jiān)控

智能化技術(shù)可以實現(xiàn)同機械產(chǎn)品的結(jié)合使用，并對產(chǎn)品的運行情況進行實時監(jiān)控，對相關(guān)生產(chǎn)數(shù)據(jù)進行整理分析，從而保證機械設備智能化處于正常的運行狀態(tài)。此外，智能化技術(shù)在對機械設備進行監(jiān)控的過程中，通過相關(guān)數(shù)據(jù)分析，及時發(fā)現(xiàn)機械生產(chǎn)過程中存在的問題，及時糾正，從而促進機械設計制造領域的產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)品效率以及加工精確度不斷提高。

2智能化技術(shù)在機械設計制造中的具體應用

2.1敏捷化

敏捷化指的是在機械設計制造中，由計算機使用過程所得出的具體生產(chǎn)情況傳達給監(jiān)管人員時是在外部環(huán)境的需求下，計算機所能給出的反應。一個企業(yè)是否能在自身行業(yè)中脫穎而出，最重要的是對新技術(shù)的掌握與使用情況。針對這一要求與社會發(fā)展趨勢，企業(yè)若想要提高自身競爭力，必須不斷革新技術(shù)水平，提高企業(yè)運作效率。智能化技術(shù)應用于機械設計制造行業(yè)，是當前發(fā)展的必然趨勢，也是提高計算機敏捷化的具體體現(xiàn)。但新技術(shù)的應用往往也伴隨著人才的成長，企業(yè)若想要智能化技術(shù)的運用更加嫻熟，更能夠達到提高效率，提高質(zhì)量的目的，首要工作便是完善人才管理。對此，從人才管理角度來看，一是要加強優(yōu)秀人才引入，二是要培養(yǎng)現(xiàn)有人才[2]。

2.2數(shù)控技術(shù)

數(shù)控技術(shù)是指利用數(shù)字代碼實現(xiàn)對物理機械設備的控制和管理。它是基于計算機程序的機械控制的設計和制造。通過一系列的自動編碼，數(shù)控機床可以根據(jù)人們的設定進行精確的加工。同時，智能化程度高的數(shù)控技術(shù)可以實現(xiàn)自動換刀、自動換件等復雜操作。一些難以加工的零件輪廓可以通過智能化進行平滑處理，從而降低產(chǎn)品的利潤。因此，數(shù)控技術(shù)在智能化中的應用可以實現(xiàn)整個加工工藝的提高。同時，人的參與只是在控制設計環(huán)節(jié)，利用自動分析和仿真功能進行快速設計，有效減少人為操作帶來的誤差。

2.3智能化

人工智能的運用，首要優(yōu)勢便是解決了人才供給不足的問題。在實際生產(chǎn)操作中，人工智能可以對相關(guān)數(shù)據(jù)進行儲存，并通過數(shù)據(jù)來模仿人的行為，為生產(chǎn)而服務。同時，從實際工作角度出發(fā)，機械設計制造行業(yè)的日常工作并非完全一成不變的，會產(chǎn)生各種不確定因素。針對這一問題，人工智能也會根據(jù)實際需求對生產(chǎn)作出調(diào)整，保證生產(chǎn)的最優(yōu)、機械運轉(zhuǎn)的最優(yōu)以及工作效率的最優(yōu)[3]。

2.4裝配智能化

在機械產(chǎn)品的設計和制造中，需要組裝各種機械零件。裝配智能化技術(shù)在機械制造中的應用可以大大提高機械產(chǎn)品的裝配效率和質(zhì)量。裝配智能化技術(shù)主要包括智能變速箱、自動裝配等。智能變速箱是將各種機械零件自動換擋到相應的裝配位置;自動裝配需要零件清洗、分類、篩選、裝載、連接和測試。裝配智能化技術(shù)的應用可以大大提高產(chǎn)品裝配的速度和質(zhì)量，從而提高產(chǎn)品的核心競爭力，幫助機械制造企業(yè)在日益激烈的行業(yè)競爭中站穩(wěn)腳跟。

2.5虛擬化

虛擬化技術(shù)作為高技術(shù)最典型的代表，得到了計算機和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的支持。同時也運用了人機界面技術(shù)、計算機圖形學和人類行為。通過這些技術(shù)的綜合應用和傳感設備的使用以及學習等技術(shù)手段可以為用戶提供一個三維的虛擬環(huán)境。這個環(huán)境具有高度逼真的視覺、聽覺和觸覺。在這種環(huán)境下，用戶可以通過人機交互獲得類似于真實環(huán)境的用戶體驗。虛擬技術(shù)具有多感知、交互式、沉浸式和概念性的特點[1]。其系統(tǒng)主要包括傳感器設備、運動設備、虛擬環(huán)境生成器、人員和虛擬環(huán)境。通過這五個要素的交互應用，用戶體驗會有所對應。地面會變得更加生動。將虛擬技術(shù)應用到機械設計和制造中，可以大大提高解決問題的能力。

2.6柔性化

當前社會發(fā)展呈現(xiàn)百花齊放之勢。無論是在人們的日常生活中，還是在行業(yè)的內(nèi)部發(fā)展中，人們的需求已經(jīng)不再是傳統(tǒng)的、不變的。企業(yè)的發(fā)展也應該順應人們的需求，體現(xiàn)生產(chǎn)的多樣化。在這方面，如果說智能化技術(shù)的應用是為了提高機械設計制造的效率和生產(chǎn)效率，柔性智能化技術(shù)就是在智能化技術(shù)的基礎上，繼承了智能化技術(shù)的優(yōu)點，同時保證了生產(chǎn)的多樣性和加工工藝的多樣化，能夠更好地滿足人們對機械設計制造的不同需求，提高企業(yè)的經(jīng)營效率和行業(yè)競爭力。同時，針對機械的設計和制造生產(chǎn)過程，對不同的生產(chǎn)結(jié)構(gòu)進行及時的改進和調(diào)整，以達到更符合需求的目的。

2.7集成化

而在我國工業(yè)制造行業(yè)中，普遍認為機械制造是關(guān)鍵，并且立足于這一角度，人們對于機械制造業(yè)的要求也在不斷提高。在科學技術(shù)發(fā)展、人才教育發(fā)展的視角下，社會各階層對于機械制造業(yè)的需求也逐漸呈現(xiàn)出多元化。對此，伴隨著智能化技術(shù)的應用，智能化技術(shù)與集約化管理相結(jié)合的方式，逐漸在眾多聲音中脫穎而出。智能化技術(shù)與集約化管理相結(jié)合的方式，是滿足人們需求與滿足社會需求的必然選擇，是機械設計制造行業(yè)的內(nèi)部優(yōu)化方向[2]。因此，相關(guān)單位與相關(guān)人員，要不斷加強智能化技術(shù)與集成化管理相結(jié)合的投入力度。智能化技術(shù)的優(yōu)勢在于極大程度地提高了生產(chǎn)效率，保證生產(chǎn)安全，減少生產(chǎn)隱患。

結(jié)語

總之，唯有將當代信息技術(shù)、智能化技術(shù)及管理技術(shù)與以往的制造技術(shù)相結(jié)合，才能有效促進當代機械制造業(yè)的發(fā)展。通過實現(xiàn)企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)中智能化技術(shù)的柔性化、集成化、智能化及虛擬化應用，合理開展企業(yè)產(chǎn)品的經(jīng)營、管理及技術(shù)等方面的優(yōu)化配置及整合，實現(xiàn)提升產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本、縮短產(chǎn)品周期、增強服務質(zhì)量的目標，從而提高企業(yè)產(chǎn)品市場競爭力，促使其在市場競爭中占絕對優(yōu)勢。

參考文獻

[1]楊帆，潘云峰，黃梓濠.智能化技術(shù)在機械設計制造中的應用探究[J].中國科技投資，2019（12）：228.

[2]李新艷.智能化技術(shù)在機械設計制造中的應用[J].湖北農(nóng)機化，2019（24）：98.

[3]高世文.智能化技術(shù)在現(xiàn)代機械設計制造中的應用[J].現(xiàn)代農(nóng)機，2020（4）.