產品智能化下的機械設計方法與應用

朱炳悅

（江門市恒天科技有限公司，廣東 江門 529040）

機械產品設計在1850 年左右出現，并逐漸成了當代計算機輔助設計產品，而在科學技術的發展過程中，對于產品性能提出了更高的要求，產品更新換代的速度加快，體現了機械產品設備的智能化和現代化。在產品智能化設計時，需要選擇合理的機械設計方式，優化相關參數，提升產品的性能，進而提高經濟效益。

1 智能化產品的功能和特征以及重要性

1.1 具備的功能

在當今的時代發展階段中，智能產品受到消費者廣泛應用和關注的主要原因是其自身有著獨特的功能，產品智能化可以為人們的日常生活提供諸多便利，比如應用智能化的產品能夠緩解人員的工作壓力，人們不需要再將精力放在產品工作中，而是集中精力地參與到比研究智能化產品更加重要的環節中。而且，人們在使用智能化產品的時候安全性非常高，比較符合自身要求[1]。

1.2 智能化產品應該具備的特征

智能化產品的基本特征有以下4 點。1）具備一定的智能化。一般來講，智能化體現在環境和運行環節，比如溫濕度和照明燈調節等。2）網絡化特征。智能化產品主要是借助互聯網技術來共享和交流信息的，應用通信技術高效地整合、運輸以及儲存數據，確保產品的整體質量。3）減少成本輸出。智能化產品除了可以自動操作不同部件外，自身還有著較強的使用性能，能夠減少成本輸出。4）節能性特征。和節能性相符的為交互式智能控制，交互式智能控制是指應用不同傳感器對外界動態做出相應的信息。

1.3 重要性

目前，大多數電器產品因為功能滯后、規模數量較大以及消耗量比較多等缺陷，導致其競爭力逐漸下降，根本不符合當前社會的發展需求[2]。在這一現狀下，就需要加強對問題的重視程度，對產品現狀進行優化，大力拓展和延伸產品市場。隨著時間的推移，智能化機械產品隨之出現，因為其有著極強的優勢而受到了人們的青睞，并且智能化和自動化技術的改進還可以為機械產品提供很多的智能技術支持，促使產品朝著高效率和智能化方向邁進。

2 智能化電器機械設計目標

對于智能化電器機械設計目標來說，可以根據不同的智能化程度將其劃分為3 種級別，分別是動作級、子任務級和總任務級。具體如圖1 所示。

從圖1 來看，智能化機械設計目標包括了以下3 個方面。1）總任務級，相當于智能化電氣機械的大腦，負責對全部的子任務級進行控制。2）子任務級，屬于智能化電氣機械中非常重要的執行部分，主動指導各個子任務開展工作。3）動作級，屬于智能化電氣機械的低級部分，由人進行控制。

3 產品智能化下的機械設計方法

3.1 創建系統功能模塊

系統功能模塊是經由諸多方面相互組合而成的，具體涉及了知識庫模塊和推理機模塊。

首先，對知識庫管理模塊進行論述，該項模塊主要是采用DAO 組建程序與知識庫相互連接到一起的，功能表現為可以讓整項電器智能化系統自主訪問知識庫。知識庫管理方面是由機械庫管理和傳感庫2 個方面組成的，在全面管理2 個方面的基礎上達到電器智能化產品信息管理的目的。推理模塊的作用是為用戶提供準確的數據和參數，遵循有關的思維規律和知識點進行控制和調整。推理模塊中包括機構元推理機設計，一般是以機構組合、并聯組合和串聯組合等方面為主進行設計的，應用該項方式來獲取機構元[3]。此外便是傳感器推理機的設計，傳感器推理機設計方面包括了設計傳感器推理機和傳感器推理機的實現。

3.2 創建數據系統

在對電器智能化產品進行設計的過程中，首要步驟便是設計和創建數據庫，數據庫屬于一個系統，本身融合了知識定義、數據信息和技術。在創建數據庫的過程中，需要先制定數據庫模型，這是因為數據庫模型質量得高低直接影響著整項電器機械數據庫的控制性能，數據庫模型有一定的復雜性，相關的類型為層次模型、網狀模型和關系模型等。

3.3 電器產品故障智能化檢測

無論是何種類型的產品均會遇到故障問題，以往單一的機械檢測方式通常是應用人工方式進行觀察和檢驗，了解問題所在，或者是從尺寸測量以及通電檢測等方面找尋故障來源，但是，此種檢測方式有著一定的缺陷，獲取的數據不準確。所以，可以采取智能化檢測方式。

圖1 智能化電器機械設計目標圖

在智能化檢測工作開展期間，主要包括了2 個方面。1）做好電器產品故障方面的智能化檢測工作，降低電氣產品運行期間各項故障問題出現的概率。從實際情況來看，我國的智能化檢測技術水平雖然比較低，不過處理相對簡單的故障還是可行的，并且還可以通過該方式幫助用戶明確機械故障運行期間存在的問題，加深對于電氣設備故障的了解，為后期解決故障、制定完善措施提供相應的幫助。2）智能檢測電氣產品運行情況，設計該流程的實質目的是為了防止電器產品在工作期間發生異常現象，因此，強化該項工作的監督力度是很有必要的，一旦檢測不到位，必定會影響到智能化電器產品質量的提高。

3.4 電器機械產品工作狀態的智能化控制

在智能化電氣機械產品運行期間進行智能控制，可以將整項機械設備的運行效果體現出來，比如減少多余的工作時間，空調開機時的時間無效，通過縮短時間來提高工作效率。通過分析來看，以往單一的電氣機械產品在運動轉換期間所受的沖擊力非常高，基于此，引進智能控制方式可以增強整項階段的穩定性，在減少沖擊力的基礎上降低震蕩出現的概率，所以，面對不同的控制流程，應該應用與之相符的智能控制策略。

3.5 電氣產品運行狀態檢測的智能化控制

當前階段，要想降低電器產品運行期間出現問題的概率，就需要做好電器產品運行狀態的檢測工作，該項工作屬于非常重要的環節，其直接影響著智能化電器產品性能的發揮。通過采取狀態檢測使電器產品的自動化和高效化趨勢逐漸凸顯了出來，整項運行階段變得越來越安全和穩定。

4 相關案例的應用情況

在應用智能空調的過程中，其可以感覺到人的存在、人的位置以及數目，通過詳細地計算為人們提供符合要求的環境，手機也能夠控制和調整空調，并且系統還能夠向用戶反饋用電數量并具有自我診斷功能等，可以達到遠程控制開關機、創建最佳溫度等目的。還有智能洗衣機，該項洗衣機根據一年四季的變化情況來調整水溫，衣物根據數量和質量的不同會自動進入自動學習特定衣服和衣服數量的程序內，在洗衣機發生問題以后，智能化洗衣機會按照自身狀態進行調整，這便是應用智能化電器產品的體現。

5 結語

綜上所述，我國已經邁入了智能化時代，在對智能化電器產品進行研究和開發的過程中，需要和電氣系統自動化發展需求相一致，在全面了解智能化電器產品功能的基礎上采取合理的設計方式，進而達到智能控制和檢測的目的。