解析智能制造时代机械设计制造及其自动化技术

解析智能制造时代机械设计制造及其自动化技术

摘要：智能制造指的是将传统制造与现代科技进行结合，更好适应时代发展而出现的一种产物，它能够在一定程度上代替人的脑力劳动，提高工业制造的水平，从某种意义上来讲，它就是新的工业革命的象征，将会在制造业未来的发展中产生决定性的影响。因而，探究智能制造时代机械设计制造及其自动化技术，对促进该行业及社会经济稳定增长具有重要的现实意义。

关键词：智能制造时代；机械设计制造；自动化技术

1、智能制造时代机械设计制造的基本概述

第一，智能机械制造的优势。制造操作简便、消耗资源少以及精度高等，是智能制造时代下机械制造具有的显著特征。在实践中，基于相关设计标准，并借助计算机软件有效控制生产过程、生产参数与生产工艺，合理调整设计的制造步骤，保证机械制造的质量；对于机械制造中存在的问题，可以及时发现与解决，其主要流程是检查、预警、查找与解决，切实保障了机械制造的精确度。此外，通过将变压器安装到设备内部，可以进一步提升零件的配合度，减少它们之间的摩擦，从而降低损耗率。同时，在应用了智能制造自动化技术之后，并不需要安排专人进行值守，只用输入相关指令，就能使制造设备自行运转。

第二，智能机械制造发展的必然性。在社会经济的发展中，机械制造行业是重要的支柱产业，在当今时代背景下，其将不断朝着智能化、自动化的方向不断发展。需要注意的是，在此期间首先要有较强的环保意识，不断提高对绿色环保材料的使用；并且要通过提高设计的科学性，不断优化产品性能，以此提高机械设备制造能力；此外，应通过充分分析机械制造的优势与特点，提高制作过程的灵活性。

2、智能制造时代机械设计制造及自动化技术使用措施

2.1以节能降耗为导向降低制造成本

首先，提高资源利用率。部分机械制造产品都是批量生产，在生产过程中会耗费大量的原料，因此企业要对这些原料进行分类，哪些原料可以进行二次利用，对于可回收利用的材料要再次投入到生产中，避免材料浪费，与此同时要优化材料的使用环节，在机械制造过程中要根据制造产品的类型尽可能地选择可回收利用的材料，一方面可回收利用的材料能够二次使用，降低企业的采购成本，另一方面通过减少制造材料的排放，在一定程度上能够起到环境保护作用。

其次，处理好污水排放工作。在机械设计制造过程中，会产生大量的排放物。传统工作模式，部分企业环保意识相对薄弱，直接将排放物就近排放，这种排放方式会污染当地的土壤和水源，尤其是有一些重金属含量较高的污水，还会给当地居民的人身安全造成危险。针对这一现象，目前国家也对机械设计制造行业提供了新的需求，在智能制造行业，机械设计与制造水平越来越高，自动化技术也越来越完善，所以在机械设计制造过程中也要做好污水处理工作。

2.2优化关键支撑技术

智能制造时代机械设计制造及其自动化技术的应用，是保证我国机械设计制造质量的必然举措，为了确保其能够发挥应有的作用，必须要对关键技术进行应用和优化。

第一，要尽快引入分布式网络布局设计技术。目前我国的计算机技术已经非常成熟，其为机械与自动化设计提供了有力支持，而分布式网络布局设计技术是一种比较具有代表

性的技术，它能够对各部门工作人员的计算机设备进行连接，实现信息的共享和设计资源共用，对于提升机械设计制造效率有一定的意义。

第二，要充分发展和应用计算机三维可视化仿真技术。计算机三维可视化仿真技术是一个比较成熟的概念，其主要可以从两方面理解：①三维可视化，所谓的三维可视化指的是在计算机设备的支持下，将原本平面抽象的设计方案进行可视化处理，其具有更加细腻的展示特性，能够将产品的细节部分直观地展示给工作人员，对于提升设计质量有一定的帮助。②计算机仿真技术，机械设计制造过程中涉及大量复杂信息，借助计算机仿真技术进行模拟，有助于工作人员更好地分析生产过程并保证关键节点的质量。

第三，要合理应用数据云存储与共享技术。数字化技术的应用，为智能机械设计制造工作提供着不可估量的支持，其能够对设计生产中形成的大批量数据进行存储分析和共享，解决了传统模式下纸质储存存在的各种问题。

第四，必须要尽快推动模块化与网络化相结合。模块化与网络化的机械设计模式，是智能机械制造时代的产物，其能够对设计生产中的各类资源进行有效统筹管理，并对设计制造任务进行分配，工作人员将会做到各司其职，根据自身专业方向完成特定的设计任务，在多个方向并行的情况下，机械设计的效率必然会有所提升。而借助网络化技术，将各个模块的设计结果拼接起来，则能够确保各个工作团队的努力发挥应有的作用，最终达到提升机械设计制造效率的效果。

第五，必须要尽快实现多学科耦合集成化设计。随着机械制造业的不断发展，人们对机械产品的功能性、精确性有了越来越高的要求，这使得机械产品结构朝着愈发复杂的方向发展，某一学科的设计工作已经不能承担整个设计责任，在这种情况下推动机械、电气、通信、控制等多学科耦合已经成为必然选择。

2.3人工智能的应用

机械设计领域需要根据实际要求和多元化发展趋势，运用人工智能技术进行系统的多元化开发，在设计过程中，要力求能够实现整个过程的自动化，降低设计中主观因素所造成的影响。另外，相比传统设计模式，现代机械设计中人工智能技术的应用能够长期连续的工作，降低对人力资源的成本，而且其储存空间较大，有着不同的信息存储方法，便于信息的调阅和各项数据的学习应用。目前，汽车制造行业、飞机制造行业都已经开始使用人工智能技术进行机械设计，并完成创造性机械设备零件的设计，在一定程度上摒弃了人类设计师思维的局限性，而且引入人工智能技术后，机械设计领域也开始向新的方向迈进。

以某工段的热模锻压力机械故障诊断为例来进行人工智能在机械制造自动化行业应用分析。由于在实际生产过程中，热模锻压力技术故障问题频发，通过借助人工智能技术，通过在故障诊断系统中调用人工智能系统，调整和匹配对应的数据、参量，设备在正常运行过程中会保留过程数据，如发生故障，人工智能系统会在预设的问题中找出故障并分析原因并将如何实施、操作以可视化的界面进行输出，实现了热模锻压力机械故障自诊断，极大提高了设备运行效率，间接缩短了产品设计制造周期。

在机械制造生产过程中，对于人工智能技术的应用已经处于实践阶段，部分大城市智能化、自动化技术水平较高的制造企业已经逐渐开始尝试运用人工智能技术来进行机械制造过程的自动化处理和控制。通过实践发现，人工智能技术的应用能够有效提高生产的效率，同时也能够确保产品生产的精度，使产品的质量得到高度的保障。而且机械制造过程中，人工智能技术的应用能够提高其精确化控制，防止其受到外界环境或内部多项因素所带来的影响，大幅度提高生产水平。另外，人工智能技术在这一切制造中的应用能够根据生产实际情况和参数的偏差进行智能化调整和处理分析，以满足柔性制造和市场个性化需求。当前，机械手臂在自动化、智能化车间中应用已经十分常见，部分生产线已经能够实

现更多规格种类机械部件生产线的合并，整体产能得到提升，也节省了大量设备购置的成本，提高了生产的效率。

参考文献：

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[2]李艳红.智能制造时代背景下机械设计技术问题及措施研究[J].装备制造技术.2019(03).

[3]段新燕.智能制造装备的发展现状与趋势[J].中外企业家.2020（08）.