關于智能制造時代機械設計技術的研究分析

周子翔

（豫北轉向系統（新鄉）有限公司，河南 新鄉 453003）

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。

一、智能制造概述

智能制造是基于新一代信息通信技術與先進制造技術深度融合，貫穿于設計、生產、管理、服務等制造活動的各個環節，具有自感知、自學習、自決策、自執行、自適應等功能的新型生產方式，是“中國制造2025”的主攻方向，也是“互聯網+制造”的制高點。中國智能制造工程為實現數字化制造普及、智能化制造示范，需要重點聚焦攻克五類關鍵技術裝備，夯實智能制造三大基礎，培育推廣五種智能制造新模式，推進十大重點領域智能制造成套裝備集成應用。智能制造的本質是信息技術與制造技術的深度融合，中國智能制造的戰略目標則是躋身于世界制造強國行列，故而其發展偏重于生產要素與互聯網化，以實現制造業的智能轉型，推進制造產業邁向中高端。智能制造實現的前提是高端制造裝備及控制的智能化。而高端智能制造裝備實質上是一種人機一體化智能系統，主要由智能機器和人類專家系統組成，在制造全生命周期過程中可進行分析、推理、判斷、構思和決策等智能化行為。它是先進制造技術、新一代信息通訊技術以及人工智能技術在制造裝備上的集成和深度融合，主要包括高端數控機床、工業機器人、智能測控裝置、3D打印設備、柔性自動化生產線等。其中，高檔數控機床作為國家戰略級高端裝備以及智能制造工程五類關鍵技術裝備與十大重點集成應用領域之一，其核心數控技術的創新與突破已然成為完成智能制造工程的重要保障。

二、智能機械制造的設計技術要點

（一）環保理念和節能設計

進入新世紀后，我國改革開放活動的成果和紅利日益顯現，但在經濟長期快速增長的同時，也存在著諸多的問題和弊端。其中，增長過度依賴資源的消耗，高耗能、低附加值的產業和企業大量存在，使我國的生態環境受到了極大的破壞。黨和國家的領導人習近平同志提出：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。與此同時，我國社會大眾對于環境保護的理念也發生了巨大的變化，更為迫切地渴望節能環保的生產方式。具體而言，需要重點關注以下內容：第一，對于設計制造活動來說，必須重視材料的研發和升級換代，必須基于可重復持續利用的視角來加以考慮，選用使用性能和環保性能最優的產品來開展機械設備的制造活動。第二，設計機械產品的過程中，必須事先考慮到機械在達到相應使用年限后，對使用者、附近人群和財物造成人身傷害和財產損害的可能性；對生態環境造成破壞的可能性以及破壞程度的大小；回收價值的高低等相關內容，在全面、充分考慮的基礎上，選擇更為現代化的技術方式，盡最大可能提升設備的環保水平。

（二）合理進行資源分類

對于智能制造的整個過程來說，產品制造與技術應用兩者間的關系必是密不可分的，所以智能制造環境下對其進行資源分類尤為重要。第一，智能系統的運用過程中，會對設計信息進行主動采集，并根據采集信息來模擬制造流程，構建以機械為主的資源共享中心。同時控制器中有機械標識模塊，能使信息儲存于智造鏈中，并會根據材料商提供的信息，對機械活動情況進行整體性的分析。如信號感知器發出信號后指示燈是否會發生變化，如變化則需要對設計與制造問題進行調整，如沒有發生變化則無需進行任何調整。第二，智能化系統與傳統制造系統不同，能通過安裝電子機械控制軟件環節，及時對其進行分析，其分析結果會第一時間傳至監控中心，此結果正是校驗機械運行情況的有效根據，能確保判斷的精準性。

（三）引用智能技術

不但要注重智能機械制造中的節能環保設計，還要加強引用智能技術。主要包括了兩個方面：第一，應該從綜合性的角度去對智能機械制造進行設計，應該在整個智能機械制造的流程中都運用智能化技術。例如，智能機械制造能夠依照生產人員設定的指令，主動進行制造操作，并且還能設計出科學的方案。智能機械制造是以啟動程序為主，智能機械的制造人員可以依據系統內部設置，檢測制造機械，借此來確定產品性能是否達標。如果機械的設計出現了問題，系統會通過計算機把重新推導后的結果顯現出來。第二，加強對智能技術的節能化應用。智能機械的制造人員在對智能技術進行應用時，應用諧波過濾器，不但可以用來檢測信號，還可以在檢測到的信號中剔除沒有價值的信息，留下有價值的信息，諧波過濾器還可以依據這些有價值的信息來對材料的使用情況來進行一個基本的判斷，同時還可以依據材料使用情況對材料進行適當的調整，以達到在智能機械制造過程中節約資源的目的。

結束語：

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。