智能化視域下的機械設備設計分析

趙亞靜 浙江華立智能裝備股份有限公司

在智能化視域下，各行業生產水平不斷提升，對機械設備的應用起到了促進作用，提升了社會各界對機械設備智能化設計的重視程度。雖然傳統機械設備仍然能夠完成一定的社會生產任務，但是在生產水平不斷提升的情況下，傳統機械設備已經對社會生產水平的提升形成一定阻礙。與此同時，也在不斷出現各種各樣的智能化設備，導致設備生產市場被漸漸占領，應用智能化機械設備，不僅能夠使提升社會生產力的目標得以實現，還能夠使人力和成本投入得到降低。所以，在智能化視域下對機械設備智能化設計進行分析是十分有必要的。

一、機械設備智能化設計要求

在智能化視域下進行機械設備設計，應該以機械設備設計為前提，將數據電子技術科學合理地融入其中，使計算機數據控制分析技術與機械設備運轉變得更加協調，不但能夠使機械設備擁有更高的操作水平，還能夠降低操作系統的復雜程度[1]。機械設備智能化設計，第一要求就是在傳統機械設備的基礎上進行細化和完善，通過調整機械設備的結構和材質，使其能夠有效融合數據控制以及計算機等技術。計算機數據處理技術作為機械設備智能化設計的關鍵內容，需要直接處理和交換信息，從而在第一時間反饋、更新數據內容，為機械設備獨立操作構建更有利的環境，實現機械設備智能化。

（一）系統功能模塊的建立

建立的系統功能模塊需要具備評價、保存、推理數據等功能，大多存在動作級，總任務級和子任務級等，也可以替換為1，2，3級，其中2級的智能化程度較低，大多只能使簡單的任務自動完成，例如輪腿組合步行設備，在進行機械設備設計時，首先應該設計好型號、步數以及動作等內容，明確運行方向，結合傳感器規劃行動路面情況，不需要人工操作；3級的智能化水平較高，其最高宗旨是智能優化，大多能智能完成子任務。在建立模塊的前提下，需要對計算機模型進行建立，合理設計產品尺寸和結構[2]。需要準確測試以及掌握產品的工作參數和機械性能，通過模型展示零部件的形狀、尺寸以及裝配方式，并結合智能完善達到仿真效果。在進行仿真時應該重視檢查工作，關注零部件之間的碰撞情況。

（二）傳感器感應技術

大多情況下，機械設備的生產運行離不開傳感技術的支持，在本次將使用檢測傳感器設計設備硬件結構，利用傳感器獲取設備的生產條件、運行情況等信息，從而使作業目標更加精準。同時在機械設備的運行過程中不可避免會出現故障問題，但是由于設備硬件結構以及生產作業要求等因素的干擾，在很大程度上提升了維修設備的難度，將會嚴重影響整體生產進度，對此應該合理利用傳感器感應技術，實時對機械設備進行在線監控，利用動態測試系統準確鎖定機械設備故障，同時利用信號處理技術和智能故障診斷來完成設備故障的診斷與處理，從而使處理設備故障的效率得到有效提升[3]。

另外，還應該完成內部信號傳輸裝置的智能化設計，利用信號傳輸裝置更準確地將數據反饋給計算機操作系統，根據數據分析結果生成合理的操作指令，從而有效控制設備運行，如果在此環節中有操作失誤的情況出現，系統就會向后臺發出報警信號，及時的排除與處理故障。

（三）故障診斷技術和控制系統

當產品有故障情況發生時，傳統方法都是依靠技術人員對機械設備進行檢驗和分析，一旦有問題存在，可以及時發現與處理，通過測量尺寸、速度以及通電檢測等能夠將導致問題出現的原因找出。這種形式的滯后性較為明顯，可以對智能化檢測設計方法進行利用，將智能化設備融入產品中，聯網對其強度、荷載、壽命等參數進行記錄，一旦有故障出現，報警設備就會將相關警報發出，保證模塊平臺處理中心能夠在最短的時間內接收到故障信息。同時應該對可靠性設計進行重視，綜合研究失效物力、機械構造等，分析變量規律，合理設計計算機中整機和零部件的結構參數，使產品擁有更高的安全性能。

另外，還應該與自動控制技術相結合自動完成對控制系統操作情況的模擬，根據模擬結果對機械設備參數進行合理調整，并保證速度控制、自動化測量等功能有效運行。在此還需要與傳感器技術進行配合，利用相關的機械設備硬件結構完成傳感器設置，利用傳感器的檢測、通訊功能，對設備運行的有關信息進行了解，從而保證精確的設備生產條件、運行環境等數據生成，使機械設備智能化水平得到有效提高。

二、機械設備智能化發展趨勢

在機電設備一體化快速發展的背景下，機械設備智能化設計得到了社會各界高度關注，在極大程度上拓展了其應用范圍，基于機械設備智能化設計理論，有關人員也將一些模擬人工智能、計算機高端數據處理技術以及運籌學知識融入機械設備設計，推動機械設備智能化設計達到更高水平。同時，機械設備設計的模塊化特征也越來越明顯，在機械設備設計中使用模塊劃分機械接口、電氣接入、動力供給等。另外，在機械設備智能化設計材料方面，應優先使用納米材料，不但能夠使設備性能得到優化，還能夠使環境污染得到減輕，使綜合效益得到顯著提升[4]。

結束語：綜上所述，智能化視域下的機械設備設計需要集成與整合各種系統功能模塊，不僅能夠使機械設備的生產效率和生產質量得到有效提升，還能夠促進傳統機械設備生產制造方式的創新，使我國工程機械行業向著智能化、數字化方向更好、更快發展。