智能制造背景下機械設計技術分析

段世成

摘 要：機械設計制造行業從人工方向轉為智能方向是歷史發展的必然，智能化的參與促進了我國經濟實力的總體提升。本文對智能制造背景下的機械設計技術進行分析。智能化機械設計技術可以解決傳統機械設計制造中存在的問題，創新設計技術，實現生產環節的自動化，智能化地進行產品質量分析，提高機械行業的生產效率。

關鍵詞：智能制造;機械設計技術;智能技術;網絡技術

中圖分類號：TH122文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2021）08-0041-03

Analysis of Mechanical Design Technology Based

on Intelligent Manufacturing

DUAN Shicheng

（Xinxiang Vocational and Technical College，Xinxiang Henan 453000）

Abstract： It was inevitable for the development of the history that the mechanical design and manufacturing industry changes from the artificial direction to the intelligent direction. The participation of intelligent technology promotes the overall improvement of China's economic strength. This paper analyzed the mechanical design technology under the background of intelligent manufacturing. Intelligent mechanical design technology can solve the problems existing in traditional mechanical design and manufacturing， innovate design technology， realize the automation of production links， intelligently analyze the product quality， and improve the production efficiency of the machinery industry.

Keywords： intelligent manufacturing;mechanical design technology;intelligent technology;network technique

當前，我國科技水平迅猛提升，全國機械制造行業具有廣闊的發展前景，智能機械制造已經成為勢不可當的必然趨勢。在機械制造行業，可以借助智能化技術形成技術優勢，發揮智能制造的價值，推動機械設計和社會的發展。我國智能機械制造雖然起步較晚，但由于政策的幫扶和支持，我國智能制造行業發展迅速。智能制造對機械設計來說具有重要的意義，它能夠成為推動我國經濟發展的重要力量，并且滿足社會發展的需求。

1 智能機械制造的特征與發展必然性

1.1 特征

智能機械制造和傳統機械制造行業相比具有諸多優勢。智能機械制造具有較高的準確性，能有效節約資源，且操作方式簡單，有利于員工上手操作。首先，智能機械制造的整個生產過程都少不了智能化機械設備的參與，在管理上通過計算機大數據的分析，工作人員可以利用控制面板發出統一指令，其操作準確性得益于計算機行業的發展[1]。智能機械制造過程中，進行制造的方法和流程具有統一的參數，因此，在智能機械制造完畢后，能得到人工預期的結果，所謂準確性指的是結果的準確性。其次，智能機械制造有利于節約資源。智能機械制造的設備通過變壓器來控制內部零件工作，學術界將其稱為主動性工作。傳統的機械制造屬于被動性工作，零部件之間的摩擦力較大，容易造成零件損耗。由此可見，智能機械制造和傳統機械制造方法相比，零部件之間的摩擦力較小，提高了機械設備的使用壽命，有利于節約生產資源。再次，智能機械設備制造過程和方法較為簡便，智能機械制造依托智能技術，整個生產過程少不了計算機和智能技術的參與，節約了勞動力[2]。

1.2 必然性

隨著計算機信息技術的不斷完善和發展，智能技術應運而生，并且被廣泛運用到社會生產生活的各個領域。目前，智能化已經成為常見的科學輔助工具，智能機械制造技術的發展是時代進步的必然。智能制造能從整體上提高社會勞動生產率，進而帶動我國整體經濟水平的提升[3]。

具體可以從以下幾方面分析智能機械制造的必然性。首先，智能機械制造是計算機數字技術的衍生產物，它的發展有利于解放社會勞動生產力，符合我國特色社會主義可持續發展的道路。其次，智能機械制造的過程綠色環保，且操作起來較為便捷，因此智能機械制造技術在未來有望被運用在更加廣闊的生產制造領域。此外，智能機械制造技術具有較強的靈活控制性，能被人輕易掌握，在機械制造的整個過程中，工作人員只需要啟動計算機的控制面板，就可以按照事先編輯好的程序，讓機械代替人工完成整個操作流程。再次，在運作過程中，機械設計系統能進行自我監控，保障生產過程的安全性。

2 智能制造背景下機械設計技術發展現狀

當前，我國智能機械制造技術的發展速度越來越快，但是受到歷史和現實的因素影響，我國智能機械制造行業起步較晚，發展時間也不長，整體智能化水平不高。工業發展必須要以機械制造作為基礎，機械制造的水平決定了我國經濟發展的質量和方向。智能化的機械制造設計為我國經濟發展做出了貢獻，它能快速地收集和分析數據，有利于工作人員對生產信息進行規劃[4]。由此可見，機械制造行業是我國國民經濟中的重要一環。

智能化時代，工作人員必須要注意到機械制造行業在進行全面智能化改造的同時，也暴露出了一些問題，比如，系統的集成性較低、共享性較差，很多生產信息無法實現共享。智能制造時代，機械設計要采用新材料，運用新技術實現綠色制造和智能制造，這樣才能打造環保、科學的機械制造操作平臺，在提高機械設計質量的同時，促進信息的融合和智能化發展。

從技術角度來看，我國智能制造的機械設計技術存在的問題主要包括兩方面：第一，機械故障;第二，設備損害。出現機械故障和設備損害的原因主要包括齒輪故障、軸承故障、軸故障和油封故障。齒輪故障主要是一種突發性故障，指的是機械設備的齒輪突然剝落或者出現裂紋（見圖1）或磨損;軸承的故障指的是機械設備出現軸承脫落，產生深色的裂紋，或者機械設備硬化、老化、變形。

在智能制造背景下，必須要解決機械制造存在的技術問題和發展問題，才能確保智能化的機械設計制造技術可以更好地為社會經濟的發展服務。

3 機械設計技術要點

3.1 設計體現節能環保

當前，在智能制造背景下，我國機械制造要突出節能和環保的特點，重點要選擇環保的原材料。設計工作者要以可持續發展作為根本導向，保證機械設計材料綠色、環保，至少要保證進行設計的原材料不能對環境造成破壞。開展智能機械設計工作時，要考察機械設備的原材料是否具有回收性;要及時對機械設備的原材料進行更新，提高設備的延展功能，增強設備的利用價值;要對機械設備的功能加強完善和創新，在使用過程中也要加強對工作人員的技術培訓，延長機械使用壽命[5]。總而言之，智能機械設計制造必須要以節能環保作為第一導向。隨著科技的進步和經濟的發展，人類自身實現快速發展的過程中會造成大量能源消耗，在科學技術發展過程中必須要處理好環保和經濟發展的關系。

3.2 利用智能技術和網絡技術

在智能化機械設計制造過程中，必須融入智能技術和網絡技術，設計工作者必須要綜合考慮產品的性能和用途，把智能技術應用于生產過程的方方面面。例如，工作人員在設計智能機械參數時，要運用智能化系統對參數的優劣進行分析，查看參數和編輯的指令是否具有可操作性，按照規定的步驟進行有針對性的操作，選擇最優的設計方案。同時，在利用智能技術進行機械設計的過程中，工作人員要考慮到節能性，查看設計方案是否有利于節約能源。在具體實踐過程中，工作人員可以利用智能終端安裝諧波濾波器（見圖2），利用諧波濾波器來消除外界環境因素的干擾，對不同類型的信號加強感知，使人工智能系統有效地參與到機械設計制造的過程中[6]。

除此之外，在機械設計制造中，還要加入網絡技術，通過創新機械設計制造中的網絡技術，減輕工作人員的工作壓力，對機械設計制造的全過程進行有效監督和控制。工作人員可以對生產現場進行可視化監控，提高操作的準確性。加強網絡技術的使用，可以使用戶通過客戶端口查看機械設備的生產過程，如果在生產過程中發現問題，可以及時找出解決方案，使生產過程更加靈活。

由此可見，在智能化制造背景下，機械設計行業必須要利用網絡技術和智能技術來提高整體的機械設計制造水平。此外，當今社會是萬眾創新的時代，在智能化機械設計制造領域，要引入創新的觀點，工作人員要學習更多的現代化智能技術，根據科學的研究理論，通過實踐總結研究經驗，找出技術的發展規律，探究技術的本質并查缺補漏，解決傳統機械設計制造中存在的問題。

3.3 加入創新思維，進行資源分類

第一，現代社會是一個萬眾創新的時代，無論是哪一個領域，如果不知變通，因循守舊，最終會被社會所淘汰，智能機械制造技術也是如此。只有重視創新，加入創意思維，才能促進機械工業不斷向前發展。因此，工作人員要在創新中摸索，在摸索中實踐，敢于否定自己，完善自身，創新機械設計制造理念。同時，要借鑒國內外先進技術，確立我國機械制造技術的核心項目點，對國內機械設計制造企業的資源進行調配和調整，確保我國智能機械制造設計技術的發展符合時代趨勢。

第二，在智能機械制造背景下，要注意機械制造設計的資源分類[7]。諸多機械控制器中都包含多元化的機械產品標識單元，工作人員可以利用智能化技術存儲數據鏈條，實現生產環節的自動化，結合供應商提供的批次信息，分析機械制造設計生產的具體情況。例如，如果信號終端發出預警信號，指示燈會變成紅色，工作人員可以及時發現某設計方案不符合生產要求的地方，并及時進行調整和重置。同時，智能化機械系統中包含電子機械控制模塊，它能智能地分析產品質量，把有關數據存儲在機械設計系統控制平臺中，使數據資源由分散變為集中，能夠系統地對機械的運行情況進行有效核對和檢驗，工作人員也可以通過對制造工藝的操作模擬做出合理判斷。除此之外，智能化機械制造設備在選擇材料時，一般會考察該材料是否具有環保價值和重復使用性，工作人員要根據該系統的生產周期進行計算，把清潔性和安全性考慮在內，更加科學合理地進行資源分類。

4 結語

智能制造背景下，機械設計技術發展需要在設計上體現出節能環保，著重考慮環保問題，推出環保節能設計方案;利用智能技術和網絡技術提高機械制造現代化水平，減輕工作人員的工作壓力，對機械設計制造的全過程進行有效監督和控制，讓生產過程更加靈活;解決傳統機械設計制造中存在的問題，創新設計技術，注重技術實踐，利用智能化技術實現生產環節的自動化，智能化地進行產品質量的分析，全面提升智能制造背景下的機械設計制造水平。

參考文獻：

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[6]馬素真.智能制造時代下的機械設計技術分析[J].數字通信世界，2020（9）：111-112.

[7]黃少華.智能制造時代背景下機械設計技術問題及措施研究[J].世界有色金屬，2020（1）：189.