智能制造領域中的計算機仿真技術及應用分析

趙熙

摘要：隨著科技的發展和進步，計算機技術已經成為了人類社會的基礎工具，在現代工業的生產中，計算機技術的應用范圍越來越廣，在各個領域都發揮著重要的作用并且得到了廣泛的應用。由于傳統制造業的局限性，導致其無法適應時代的需要，因此需要對其進行優化升級，而智能制造的出現正好為這一問題提供了最佳的解決途徑。

關鍵詞：智能制造;計算機仿真技術;應用分析

引言

目前，我國智能制造行業的研究與開發還處于起步階段，雖然近幾年國家也相繼出臺相關政策，鼓勵企業加大對智能制造的投入力度，并取得了一定的成效，但仍然存在一些不足之處。所以本文將重點針對這一現狀提出幾點建議，希望能為以后的智能制造的發展起到積極的作用。

一、智能制造領域的計算機仿真技術概述

所謂的智能制造，就是利用先進的科學技術和設備，對生產過程進行優化，從而提高產品的質量和效率，同時也可以降低成本，實現企業的可持續發展。在智能制造領域中，計算機仿真技術是一種新型的技術手段，它不僅能夠對傳統的機械制造工藝流程、工作原理等做出改進，而且還能將其與現代的計算機輔助設計方法相結合，進而提升整個制造業的自動化程度。在計算機仿真的基礎上，需要將計算機仿真技術應用到實際的生產當中，并通過相關的數據分析，來了解到當前的市場需求，并根據客戶的要求來制定出相應的方案，最終完成生產的目的;而對于智能制造而言，其主要是以人為主體，因此必須要充分的考慮到人的因素及環境的影響等，只有這樣才可能保證機器的正常運轉，并且確保系統的穩定性與安全性。

二、智能制造領域的計算機仿真技術現狀分析

在傳統的制造業中，計算機仿真技術的應用主要是通過對各種復雜的工藝流程進行模擬，并根據這些數據來分析其工作過程，從而實現對整個加工的自動化操作。而在智能制造的發展歷程中，計算機仿真技術的出現也就意味著智能制造的誕生與發展，這對于提高我國的自主研發能力以及促進經濟的快速增長都有十分重大的意義與作用。因此我們要充分利用好這一先進的科學技術來推動社會的進步與發展。隨著時代的不斷前進，人們已經逐漸意識到了智能制造的重要性了，并且開始著手于開發出更多的新功能，以滿足消費者的需求;同時，由于科技的迅速崛起，也使得計算機仿真的研究越來越受到重視。但是以目前的情況來看，國內關于這一領域的相關理論的研究成果并不成熟，所以需要進一步的完善和改進。

三、計算機仿真環境分析

環境因素對計算機仿真技術的影響是非常大且復雜的一種情況。在計算機仿真環境下，需要對計算機的運行速度、數據處理能力以及系統的穩定性等進行綜合考慮，并通過模擬的方式來實現對計算機的控制和管理。在實際的生產中，可以利用虛擬現實的方法來解決一些傳統的設計和制造問題，這樣就能夠有效地降低成本，提高效率，同時也減少資源的浪費;還能使產品的質量得到提升，并且也能為企業帶來更多的經濟效益。

四、智能制造領域的計算機仿真系統設計

由于智能制造的發展和應用時間相對較短，因此在實際的生產中，需要對計算機仿真技術進行研究和探索，并將其應用于工業自動化的各個方面。而計算機仿真技術的應用，也為智能制造的發展提供了良好的基礎條件。

（一）系統總體設計

在智能制造領域中的計算機仿真技術，對于該領域的計算機仿真方面，可以利用現有的技術和設備，對其進行優化，從而達到提高生產效率的目的;在該領域中，還需要解決數據的處理問題，這就要求工作人員能夠熟練的掌握計算機的基本操作，并能靈活的運用所學的理論知識，這樣才能更好的完成工作。

（1）在對智能制造領域進行系統的分析后，可以發現，在計算機仿真技術的使用中，主要是對產品的生產環境、設備的運行情況等方面的數據化信息的采集與處理，并通過這些數據來分析出智能制造的過程和結果，從而為使用者提供更好的服務; （2）在對計算機仿真技術的研究中，需要注意的是，由于計算機的功能比較強大，所以對于計算機的控制能力要求較高，因此要保證其可靠性和準確性，這就必須要有一定的軟件支持，同時也應該加強相關的硬件設施，這樣才能使其發揮最大的作用; （3）為了提高計算機的性能與穩定性，還應當注重系統的安全性問題，這就包括了安全防護的設計與管理，只有確保了這一點，才能夠有效地保障用戶的利益; （4）在對計算機仿真技術的應用上，還應考慮到系統的可維護性，因為如果出現故障那么所產生的影響將會非常大，并且會造成巨大的經濟損失及社會損失。

（二）系統的運行

在進行智能制造領域的工作時，需要對其數據信息的處理能力以及相關的管理水平有一個全面的了解和認識，這樣才能更好地完成智能制造的任務和目的。在計算機仿真技術的使用過程中，主要是對系統的運行環境、設備的性能參數、運行的狀態等方面的綜合評估，這就要求工作人員能夠熟練的掌握這些知識，并且要具備良好的計算機操作技能，只有如此，才可以確保整個系統的正常運轉，為后續的研究奠定基礎。

在對計算機仿真系統的研發過程中，需要對其相關的硬件設備和軟件設施的設計要求以及使用情況等方面的內容予以明確，并且在這一階段，要將其作為整個計算機仿真系統的基礎性條件，這樣才能保證該系統的穩定性與安全性。在對計算機仿真系統的開發時，要與其他的智能控制技術相結合，從而實現智能化的管理和操作。為了能夠更好的滿足實際的需求，還應該建立起相應的數據模型，以便于后期的維護與更新。例如，當計算機的結構發生改變時，就會給人們帶來不同的體驗效果，因此就必須采用新的設計方案來完成這一系列的任務;而當計算機的功能發生變化，則就要采取新的方案以應對這些變化。

（三）計算機仿真系統的界面

界面設計的好壞是用戶體驗的直接體現，也是決定著客戶是否會對產品進行選擇的重要因素。在計算機仿真技術的發展過程中，界面主要包括了數據的采集和處理、圖形的顯示和操作等幾個部分。界面設計的主要目的是為了讓用戶能夠更好的了解和掌握產品的使用方法，同時也要讓使用者可以更直觀的看到自己的操作過程。在界面的開發上，應該考慮到以下幾個方面： （1）界面的美觀性。（2）功能的實用性。（3）交互的便捷性。在進行用戶界面的制作時，需要注意的是，界面上的信息必須要與用戶的需求一致，這樣才會給人一種舒適的感覺;而在進行界面的編寫時，則應當注重其是否方便的特點;而對于一些復雜的工作量，則應盡量簡化，以達到減少人機之間的干擾問題的發生概率。此外還需保證其具有良好的可視化效果，以便于工作人員的查詢和維護。

在計算機仿真系統的開發中，可以將其分為三個階段：第一個是數據庫的建立;第二個就是模型的構建;第三個則是從模擬到數字的轉化以及最終的實現這四個方面的內容：第三個則為交互式的展示與演示。數據庫的建設對于一個企業來說，數據庫不僅僅只是存儲信息的地方了，它還包含了一些輔助的功能模塊，如查詢、統計等。所以說，數據庫也就成了整個計算機仿真系統的核心所在。對于虛擬現實的創建及使用。在實際的工作當中，由于各種原因，可能會出現各種各樣的問題或者錯誤，但是通過對這些情況的分析之后，發現如果能夠將這些問題解決，那么就一定能減少不必要的損失和浪費。因此為了避免這種現象的產生就要不斷地完善軟件的性能與質量。

（四）計算機仿真中的數據分析處理

數據處理是計算機仿真中的核心部分，在傳統制造業中，由于設備的限制和人為因素的影響等，使得數據處理的工作量大，效率低，且容易受至外界環境的干擾和破壞，因此在實際的應用過程當中，需要對數據進行分析處理，以便于更好的完成任務。

（五）數據格式

數據格式是指數據的輸入和輸出的形式以及所包含的信息內容的集合化。在計算機仿真中，數據格式主要包括以下幾種：

（1）文件的生成：通過對文檔的編輯和修改，可以使計算機仿真變得更加簡單。（2）參數的定義：在進行計算機的制造過程中，需要對其的工作原理、操作方式、設計要求等方面的資料進行收集，并將其整理成適合的格式以便于使用者使用。（3）系統的功能模塊的劃分：根據不同的用戶需求，將各個子系統的功能劃分為多個子類，便于后期的維護與管理。例如：在對設備的維修時，只需按照一定的標準將這些子類的功能劃分為一個子類，就能方便的實現整個機器的運行了。（4）程序的調試：軟件的開發離不開編程，而編程的好壞直接影響到最終的產品質量。所以說，編寫出高質量的程序對于我們來說非常重要。同時也要加強對硬件的控制與測試，從而保證了軟件的可靠性與穩定性。

結語

計算機仿真技術是智能制造的重要組成部分，它在智能制造中具有非常大的優勢和潛力。它不僅能夠為用戶提供更加豐富的產品信息，而且還可以為企業的生產帶來更多的價值和利潤。因此對其進行深入研究具有重要意義。

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課題項目 ：基于數字仿真技術的智能制造裝備力學性能和結構優化研究（YJ-ZK2101）