關于智能自動化技術在機械設計中的應用研究

摘 要：本文首先分析了我國的機械自動化現狀，包括生產能力、制造技術、管理水平等方面，隨后介紹了機械設計中的智能自動化技術的應用，例如集成化應用、柔性自動化、自動供應生產資料、虛擬化應用、自動檢測技術等方面，希望能給相關人士提供一些參考。

關鍵詞：自動化；機械設計；制造技術

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.15.017

0 引言

隨著我國科技水平的不斷提高，我國的互聯網技術也越來越成熟，智能自動化技術就是在機械設計中將機械和計算機有效地結合起來。機械制造業是工業發展中的重要力量，目前機械制造行業中使用智能化自動技術的范圍越來越廣泛，在機械制造中融合了現代化的控制技術和互聯網技術，使我國的機械制造行業得到了有效的提高，有助于我國工業的進一步發展。

1 我國機械自動化現狀

（1）生產能力方面。從我國進入二十一世紀之后，我國的機械制造業在質量和數量方面都得到了明顯的提升，但由于我國自動化機械制造起步較晚，因此相關的核心技術還沒有發展成熟，自主生產的產品數量較低，機械制造中的大部分機器和重要零件都是從智能化自動技術發展水平較高的國家引入進來的，例如德國和美國。由此我們能夠看出和世界發展水平相比，我國在技術方面還需要進一步提高。

（2）制造技術方面。我國的機械制造行業起步較晚，相對于發達國家來說，至少晚了幾年的時間，到二十世紀七十年代為止，我國的機械制造行業才開始引進了自動化機械制造技術，由于受到相關技術的阻礙，導致我國機械制造行業的工作效率并沒有明顯的的提高。而目前，我國的智能化自動技術在我國機械制造行業的使用程度已經較為普遍，但在整體工程生產過程中，更多的工作還是需要依靠人力來進行。

（3）管理水平方面。工業發展較為發達的國家對于管理體制的重視程度較高，大部分在管理過程中都會使用計算機來管理。我國到目前為止也有許多企業在管理過程中利用計算機來進行輔助工作，但仍存在部分企業在管理過程中依然使用經驗模式，由于缺少相關的創新型技術人才，使我國關于重要技術的研發工作需要借鑒國外的先進技術。

2 機械設計中智能自動化技術的應用

（1）集成化應用。近幾年來，隨著我國網絡計算機技術的持續發展，我國的機械制造行業也逐漸普及了智能化自動技術，同時也衍生出了其他的新興技術。比如柔性制造技術、信息管理技術、加工數控技術、計算機設計技術等。這些技術的出現在一定程度上滿足了機械制造程序相關設計中的不同需求。因此在設計級別不同的相關集成制造系統時，首先可以將相關智能化自動技術進行整合，從而讓這些技術形成一種集成化的狀態。在設計機械制造的過程中將自動化技術進行集成化應用，就是將一些系統工程理論作為基礎的指導，并通過相關信息技術的使用，達到制造流程智能化操作的目的。在這一發展過程中，要將企業中的全部經營活動和生產活動融合成一個有機整體，隨后要立足于整體角度，對企業中各種活動要進行統籌兼顧，經過精簡相關機構，或是重新拆分整合一些科學活動，從而能夠優化整體的生產流程，為高效率、高質量的機械制造設計打下堅實的基礎。通過智能化自動技術的集成化應用可以幫助企業內部精簡組織結構，優化企業生產流程，從而提高公司的生產效率，提高公司管理水平。除此之外，智能化自動技術的應用，也有利于自然環境的發展，具有極高的使用價值。

（2）柔性自動化。隨著我國機械制造業發展的現代化，人們對機械制造行業的適應能力和反映能力也有了不同的要求。由此，企業需要以顧客的消費需求和市場的環境變化為基礎，對企業的發展模式進行適當的調整，同時根據時代的發展，及時更新相關智能化自動技術，優化企業的內部生產結構，從而讓企業的生產模式能夠符合社會不斷發展的市場需求，提高企業的市場競爭力，讓企業能在日漸激烈的市場環境中得到更好的發展。柔性智能化自動系統的產生使機械制造行業有了新的發展出路。這種系統的作用主要是通過網絡計算機的使用，對企業的生產過程通過計算機來進行管理，從而使企業的管理工作和生產作業更加方便、快捷，提高企業運營效率，在最大程度上增加企業的生產效益。柔性自動化技術主要是將計算機作為整體的信息控制中心，根據一定的控制模型，來監測企業的生產過程，檢驗產品質量。比如智能化柔性技術可以應用到企業的生產廢料、生產設備、毛胚工件的存儲和運輸中，這一流程的全部過程也都是通過計算機來進行操控的。在使用著這種系統過程中，依然可以保持普通設備的運行狀態，兩者不會發生沖突。

（3）自動供應生產資料。在設計和生產機械制造的過程中，涉及到的內容主要包括運輸相關生產材料，這一項工作如果單靠人力來輸送，就會降低企業的生產效率。也因此，智能化自動技術成為機械制造行業備受歡迎的一種生產技術。智能化自動技術在制造行業的使用也促進機械設計實現了自動化生產，提高了企業的生產效率。與此同時，機械制造設計中應用智能化自動技術，能夠幫助企業在生產過程中減少材料浪費的現象，節約更多的生產資料，實現供給上的自給自足[1]。自動化物資供應是智能化自動機械制造在生產中不能缺失的細分系統，是能夠連接自動傳送設備、自動化系統軟件組件、自動單機裝置的重要技術手段，能夠按照相關的要求標準將企業生產過程中的各種材料進行科學的分配，從而減少生產材料混亂放置的問題，實現了自動化的物資供應。智能化自動技術的綜合應用能夠實現企業的自動化運輸，提高企業的生產效率。計算機技術的綜合使用能夠將單個的技術結合起來，從而有效構建一個可以共享信息和數據分析的平臺，提高企業生產效率。從技術構成上來看，綜合計算機技術包括現代化的管理技術、材料制造技術和電子信息技術。

（4）虛擬化應用。近幾年來，我國機械制造行業的發展速度逐漸加快，相關企業對于智能化自動技術的研究工作也越來越重視，企業加快智能化自動技術的研究是為了提高企業的生產效率和生產技術[2]。實現企業的自動化生產，同時也能提高企業的經營效益。虛擬化主要就是利用一些先進的計算機技術，根據已經制造出的相關模型來生產和設計相關機械，通過利用虛擬技術來模擬機械的設計和生產過程，能夠促進生產質量的有效提高，提升產品的檢查效果，如此就能保證在進行機械設計的相關工作時，有效降低發生故障的可能性，減少維修費用的支出，提高企業的生產效率。

（5）自動化檢測技術。自動化檢測技術就是以智能化虛擬技術為基礎，來檢測已經完成生產的相關產品，在這個檢測過程中不需要使用人力，只需要利用計算機的相關技術，根據相關的信息標準來檢驗產品的使用性能和內外的結構構造，看其是否符合市場和企業的相關要求[3]。此外，計算機的智能化自動檢測技術還可以在機械實際操作過程中體現出來，如果在機械的某個環節中發生運行故障問題，就可以通過計算機來進行及時的檢驗，同時發出警示信號，促進生產者盡快發現問題，及時解決故障問題，保證機械制造的順利生產。比如根據下列公式就可以將異常信號分類問題變成對偶問題，通過這一公式將a的解求出來，對控制信號的每一幀小波變換Haar，就能得出這一控制信號的樣本特點，從而能夠準確檢測智能化自動生產流程中的異常信號。具體計算公式為：

3 結語

綜上分析可知，在機械設計的過程中，智能化自動技術的使用使其產生了巨大的變化，促進機械制造行業生產效率的有效提高，幫助機械制造行業節約了生產成本，有利于我國整體機械制造行業的進一步發展，為此我們需要抓住機會，及時進行機械制造業的科學轉型，智能化自動技術將是機械制造業在未來的主要發展趨勢，我國應該加強自動化技術的研究，爭取縮短和發達國家之間的差距。

參考文獻：

[1]林卓成.淺析智能自動化技術在機械設計中的應用[J].中國設備工程，2018（04）：96-98.

[2]滕旭明.淺析自動化技術在機械設計制造中的應用[J].考試周刊，

2017（53）：30.

[3]何東厚.自動化技術在機械設計制造中的應用[J].好家長，2017

（17）：204.

作者簡介：楊陸凡（1987-），男，河南陜縣人，大專，研究方向：機械設計與自動化開發。