關于智能制造時代機械設計技術的幾點研究

陳雙彬 王健

摘要：近年來，隨著社會的進步和經濟的增長，機械制造行業也迅速發展起來。現首先簡要介紹了當前我國機械制造技術的發展現狀，然后論述了智能機械制造發展的特點與必然性，在此基礎上，全面而深入地研究和分析了基于智能制造要求的機械設計技術要點，以便更好地促進我國機械制造行業的發展。

關鍵詞：智能制造；機械設計；技術

引言

隨著科學技術的不斷發展，機械制造的技術水平也在不斷的提升，從總體來看，我國的智能機械設計的水平以及智能機械制造業的生產水平也都取得了很大的提高。盡管還不能從技術上趕超發達國家，但我國的機械設計技術和機械制造水平與之前相比已經有了很明顯的進步，可以說在一定程度上已經實現了高度的智能自動化，并且從長遠角度看，我國的機械設計技術具有很大的發展空間和廣闊的發展前景。因此，解決機械設計的技術性難題是當前機械制造業面臨的重大問題。

1機械制造技術的發展現狀

隨著我國產業轉型改革活動的開展，機械發揮了顯著的作用，其極大地提高了生產力和生產效率。據權威統計數據表明，我國機械產業產值逐年大幅攀升。以2016年的數據為例，產值一舉突破23萬億元，同比2015年的數據來說，增長比例達到了3.32%，遠高于工業增長速度的0.8%。基于規模層面的分析而言，行業年均增長速度達到了12.02%，增長勢頭喜人；基于產出的層面分析而言，年均增長速度超過10.51%。以上多方面的數據，充分表明了現階段我國機械制造行業已進入發展的快車道，初步表現出規模效應。然而，需要注意的是，由于我國機械行業的發展較之歐美等西方發達國家來說，起步相對較晚，還存在著較為明顯的差距和不足，還需要奮起直追，才能為實現中華民族偉大復興夢奠定堅實的基礎。

2智能機械制造概述

2.1智能機械制造的特點

與傳統的機械制造相比，智能機械制造存在諸多的特點，具體來說，包括以下三個方面：首先，準確性更高。通過智能制造對機械進行設計時，需要先在計算機軟件設置出相應的制造工藝、流程與參數，之后按照設置的信息完成整個制造工作，從而確保了機械制造的準確性。同時，若制造環節出現問題，制造設備會第一時間發出警報，并指出問題的部位，使得問題能夠及時的解決，也增加了機械制造的準確性。其次，節約資源。智能機械制造的過程中，不僅能夠直接降低資源的使用量，而且設備內部安裝了變壓器，通過變壓器完成個零件之間的配合，從而減少了摩擦，也會降低資源的使用。最后，操作簡單。利用智能制造的方式生產機械時，工人只需要在設備運行前輸入相應的指令，制造設備即可自主的完成整個制造活動。

2.2智能機械制造的必然性

智能機械制造作為經濟發展當中常見的科學技術，對經濟的發展具有重要意義。具體來說，表現在以下兩個方面：一是對智能機械制造的應用符合我國可持續發展的理念，使得對機械進行制造時，制造人員能夠加強對綠色材料的重視程度，并逐漸將其加入到機械制造工作當中，這樣，不僅優化了機械產品的運行性能，而且還逐漸提升了總體制造能力。二是使得控制方式更加靈活。通過上述智能機械制造的特點進行分析可知，智能機械制造的過程中，制造設備設置完參數之后，會自動的完成制造活動以及對制造流程進行監管，受到這一特點的影響，將會提升整個制造工作控制的靈活性。

3智能機械制造的設計技術要點

3.1更加綠色環保

目前，我國更加看重智能制造機械設計中綠色環保方面的突破。因為在傳統工業制造過程中，經常會出現對能源的過分依賴，高消耗、高排出的現象。而這些現象不利于我國生態文明建設，所以，在新時代，我國對于機械制造行業，提出了新要求。響應習主席的號召，“綠水青山就是金山銀山，經濟社會的發展，決不能以破壞生態環境為代價”。對機械制造行業進行了綠色環保理念的創新。加強新型能源在機械智能制造中的應用，改善了傳統能源消耗過快、排出過高的問題，極大程度上保護了我國生態環境和不可再生能源。第一，對于機械智能制造的產品，必須要重視材料是否環保，以可持續發展的眼光，看待機械智能制造產品的性能。第二，對于機械智能制造的產品，應重視其淘汰后對于環境的影響。很多工業產品，對自然生態的影響是長遠性的，不僅僅是在生產過程中對生態環境造成影響，而且在報廢后也會持續損害自然生態，而新一代的機械智能制造產品應規避這些問題，提升其回收價值和環保性能。

3.2積極主動地采用智能技術

筆者的觀點是，基于智能制造要求的機械設計技術，企業必須要積極主動地采用智能技術。需要重點關注下列內容：第一，必須基于全局性、綜合性的視角入手，積極開展智能機械設備的設計和制造活動，在整個設計生產活動中，大規模地應用智能技術。舉例說明，對于智能系統的運行活動來說，可以基于制造者事先設置的參數和程序，對制造活動的全流程進行全面而智能的分析，嚴格遵照流程標準，實現制造流程的科學操作，最終在完成方案制定的同時，最大限度地提升方案的科學性和可操作性。第二，必須關注節能化智能技術的應用。企業在采用智能技術的過程中，應當注重監測相關信號，將存在利用價值的數據信息過濾出來，以此為基礎進行有針對性的優化，最終實現避免資源浪費的目的。

3.3智能制造環境下的資源分類

智能機械制造的過程中，產品制造與技術應用之間具備緊密的聯系。首先，智能系統運行時，能夠主動地采集設計信息，并根據現有的信息，對制造流程進行模擬，從而打造出以“機械制造”為主的資源共享中心。在控制器內，存在機械的標識模塊，通過該模塊的作用下，使信息保存在制造鏈中，同時，針對材料商提供的信息，對機械的活動情況進行分析。若信號感應器發出信號后，指示燈出現變化，表明設計與制造存在差異，應對其進行調整；若指示燈未出現變化，說明設備正常運行，無需對其進行調整。其次，在智能化系統內，安裝了電子機械控制軟件，該軟件能夠對機械展開分析，并將分析的結果傳遞到監控中心內，監控中利用獲得的結果，校驗機械的運行情況，同時模擬制造流程，并做出準確的判斷。

3.4引入創新思維

我國對科學技術的研究目前正處于白熱化階段，國家政府不斷加強對研發工作的投入，以期可以縮短與西方發達之間的距離。對于智能機械制造行業而言，非常重視思維的創新和技術創新。以理論知識為基石，將人的主觀能動性發揮在智能機械制造技術的方方面面，完善和優化當前的機械智能設計，不僅僅是臨摹制造，還應研發出創新的機械智能制造技術，增強我國綜合實力，提升我國的國際地位，這是我國一直以來希望達成的目標。

結語

智能制造行業的興起是人類社會發展的必經之路，同時也是為了滿足社會和經濟需求的必然選擇。盡管當前的科學發展水平下機械設計技術方面尚且存在許多問題，一些技術性問題還難以解決。此外還有一些主觀性因素難以滿足機械設計的要求，但是，這些問題都不能影響智能機械設計技術的整體發展方向。為了從根本上促進智能機械制造業的發展，必須要始終堅定不移的提高智能機械設計水平。

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（作者單位：博思特能源裝備（天津）股份有限公司）