機械設計制造的智能化發展趨勢綜述

楊軍

摘要：機械設計制造智能化發展趨勢研究對于機械設計制造智能化未來健康發展具有重要意義。本文根據我國學者對機械設計制造智能化發展研究的有關文獻，首先對機械設計制造發展現狀作出闡述，以明確機械設計制造現存問題，然后對機械設計制造智能化特征、機械設計制造智能化重要性及關鍵意義予以說明，最后結合實際情況，針對當前問題產生的主要原因，對機械設計制造智能化發展趨勢展開討論，希望可以對業內起到一定參考作用。

關鍵詞：機械設計制造;智能化;發展趨勢

0? 引言

隨著互聯網技術、信息技術的快速發展，“互聯網+”“智慧+”已經成為我國各個行業未來發展的重要舉措，工業發展對于國力水平提升具有重要意義，而機械設計制造在工業發展中占有重要地位，在機械設計制造工作開展中，通過融合互聯網技術、信息技術與云技術，可以讓機械設計制造朝著智能化方向發展，進而提升機械設計制造工作開展水平。

1? 機械設計制造發展現狀

在機械設計制造發展中，當前發展現狀可以歸納為：

①現階段，我國機械設計制造發展水平依然較為落后，與世界發達工業強國之間依然具有一定差距，雖然機械設計制造規模迅速擴大，制造效率持續提升，但產品多元化發展、科技附加值提升、自主研發等方面依然為發展短板。

②當前，我國機械設計制造核心競爭力依然相對較弱，在國際市場競爭中，雖然部分產品取得了不俗的成績，但其中自主研發產品所占比例相對較少，很多產品核心零部件、加工技術均依賴進口，這會對機械設計制造未來可持續發展造成制約。

③我國機械設計制造智能化高級工作人員數量明顯不足，且高級技術人員培養力度相對較差，這會對機械設計制造智能化未來可持續發展造成阻礙[1]。

④機械設計制造管理與體系存在欠缺，和國外發達國家相比，機制體系存在一定漏洞，這會對工作規范開展造成不利影響。

2? 機械設計制造智能化特征

在機械設計制造智能化發展中，其主要特征為：

2.1 水平提高? 機械設計制造智能化具有生產水平提高的顯著特征，使用計算機技術，可以完成二維、三維建模工作，可以讓加工產品模型得以構建，讓制造程序、過程參數更為明確，與此同時，計算機系統控制加工機床，可以讓機械設計制造工作開展準確性得到保證，如果發現有程序不符情況，可以在第一時間及時完成檢測、報警工作，讓問題得以查明，進而提升問題解決效率，減少不合格產品生產率[2]。

2.2 資源節約? 機械設計制造智能化發展可以讓生產資源投入得以減少，可以讓經濟成本投入與實踐成本投入得以節省，與此同時，使用有限元法仿真技術、三維仿真技術、CAE仿真技術，可以讓生產精度得到提升，避免有加工資源浪費現象出現。

2.3 靈活方便? 機械設計制造智能化發展可以讓人力勞動強度得以降低，在計算機系統中，通過指令輸入方法，可以讓機械設備對生產設計制造加工工作得到自主完成，具有高度靈活性、方便性特點。

3? 機械設計制造智能化重要性及關鍵意義

3.1 重要性

機械設計制造重要性可以歸納為：①影響國民經濟。機械設計制造在國民經濟發展中占有基礎性地位，發展水平與發展速度會對社會生產生活、發展進步具有直接影響，只有保證機械設計制造可持續發展，才能為各個行業提供重要加工資源與生產資料，為國民經濟發展提供保證。②影響國家地位。機械設計制造產品多具有知識密集、技術先進特點，高精密機械設計制造產品對于國家行業發展以及綜合競爭力具有重要影響，而國家綜合競爭力會對國家地位造成直接影響。③影響國家發展。在沒有硝煙的戰爭中，一個國家的機械制造業發展水平是戰爭取勝的關鍵，《中國制造2025》等文件的頒布都表明了我國對機械設計制造的高度重視，只有穩定推進機械設計制造智能化發展，才能對國家發展起到促進作用[3]。

3.2 關鍵意義

現代機械設計制造發展中，智能化是其未來發展主要趨勢，機械設計制造智能化發展關鍵意義主要表現為：①智能化發展與我國可持續發展戰略指導思想高度相符，利用體制創新、科技創新，可以對產業結構的升級、優化起到推動作用;②智能化發展可以促進技術升級，可以降低污染、消耗，提升整體經濟效益，對于我國環境保護事業建設以及資源節約型社會建設具有重要意義;③智能化發展可以讓整體機制靈活性得到有效提升，在指令發送完成后，機械設備可以自主完成制造、加工活動，進而推動自動化技術發展;④融合智能化技術與網絡化技術，在機械設計制造過程中，相關企業、工廠工作人員可以對現場情況進行遠程監控，保證監管工作開展效率。

4? 機械設計制造智能化發展趨勢

4.1 主要方向

4.1.1 系統化方向

現階段，機械智能制造在工業化領域已經得到廣泛應用，在未來發展中，機械設計制造智能化將朝著系統化方向持續發展，加速工業化領域發展變革。一方面，企業與工廠利用智能化技術、信息技術，可以統一記錄、串聯前期設計數據信息、產品價值預估信息、生產資源籌備信息、生產過程信息、產后銷售信息，并對此類信息展開具體分析，為后續工作順利開展提供參考;另一方面，企業與工廠可以利用智能技術構建機械設計制造生產系統，利用智能系統完成分析、監控工作，進而保證機械設計制造各個階段工作開展縝密性、嚴謹性，讓生產機制更為健全[4]。（圖1）

4.1.2 數據化方向

在機械設計制造智能化發展過程中，數據化是其發展主要方向，在技術較為落后的機械制造階段，所有數據信息都需要憑借人力完成收集工作、整理工作，數據信息更新實時性相對較差，會讓大量時間成本、人力成本受到浪費，智能化技術朝著數據化方向發展，可以讓技術優勢得到充分發揮，技術工作人員使用智能儀器設備，可以遠程設定生產制造中的產品數據信息，并讓遠程在線監控目標得以實現，除此之外，通過在管理數據庫中統一輸入數據信息，可以讓后期工作人員查詢工作、分析工作得到有效開展，保證機械設計制造系統生產運行安全性、可持續性[5]。

4.1.3 網絡化方向

隨著互聯網技術的快速發展與5G網絡的覆蓋普及，機械制造智能化利用互聯網技術，在未來將朝著網絡化方向進一步發展，“工業云”應用水平將持續提升。網絡化方向發展不僅可以讓機械制造資源得到共享，同時還可以讓企業、工程利用云計算軟件，在網絡平臺中集中處理生產模型、生產采購服務，讓企業生產資源需求得到滿足，讓生產過程中產品所消耗的資源需求與成本投入得到減少，進而提升企業經濟效益。除此之外，通過互聯網和機械生產后臺的有效連接，可以讓生產服務網絡化管理工作、監督工作得到高質量開展，讓整體服務效益得以提升。

4.2 具體內容

4.2.1 設備智能化

設備智能化是機械設計制造智能化發展的重要表現，在未來發展中，設備智能水平將會得到進一步提升。智能化管理系統可以讓傳統車間主任式流水線管理系統得以更新，可以讓機械生產設計制造流水線多種數據信息得到有效收集，讓機械工程生產全面調度目標得以實現，避免因規劃不科學、調度不合理等問題造成經濟損失、資源浪費，與此同時，利用一定算法規劃，可以讓流水線生產效率得以提升。在機械設備有故障情況出現時，智能化系統可以對此類故障問題進行有效分析、及時解決，避免故障造成過大經濟損失情況出現，為機械設計制造企業健康、平穩發展保駕護航。

4.2.2 制造智能化

機械設計加工制造具有一定危險性，如果出現違規操作行為或是操作不慎行為，就有可能導致安全事故出現。與此同時，機械設計加工制造環境較為復雜，噪音、油污等現象多有存在，此類不利因素的存在會讓工作人員工作順利開展受到阻礙，機械制造智能化發展可以讓不利因素得到有效排除，可以讓安全事故發生概率得以降低，與此同時，通過計算機遠程操作管理，可以讓現場工作人員人身安全得到保證，讓整體安全系數得以提升，進而保證機械設計制造工作順利開展。

4.2.3 產品智能化

機械設計制造產品智能化發展是順應時代發展趨勢的重要方向，可以讓社會生產生活變得更為便利。在未來發展中，產品會朝著高度定制化、針對化方向發展，在設計制造工作開展之前，客戶和生產設計制造企業會進行全面溝通，依照客戶需求以及產品本身特點，可以將個性化服務提供給客戶，完成產品設計研發工作、產品制造投運工作，讓機械設計制造產品性能得到有效提升。

5? 結束語

綜上所述，機械設計制造智能化具有水平提高、資源節約與靈活方便特點，機械設計制造智能化會對國民經濟、國家地位以及國家發展造成影響，相關工作人員需要對此予以高度重視。在機械設計制造智能化發展中，系統化、數據化、網絡化是主要方向，通過加大研發力度、增強實踐檢驗的方法，可以讓機械設計制造設備智能化、制造智能化以及產品智能化目標得以實現，進而為我國工業未來發展做出貢獻。

參考文獻：

[1]胡萬新.機械制造智能化發展探索與研究[J].內燃機與配件，2019（21）：194-195.

[2]齊永賀.機械設計制造及其自動化的發展趨勢[J].南方農機，2019，50（13）：125.

[3]盧月紅.機械制造智能化發展的相關問題分析[J].產業與科技論壇，2018，17（15）：58-59.

[4]魏強.機械設計制造自動化特點和優勢及發展趨勢探析[J].現代制造技術與裝備，2018（07）：156-157.

[5]李龍.機械制造智能化發展趨勢探析[J].建材與裝飾，2018（23）：204.