智能機械設計制造自動化特點與發展趨勢

郭明

摘要：機械制造及自動化技術是未來制造行業發展趨勢，隨著當前社會穩定發展，傳統機械設計制造已經逐步退出市場，需要在產品生產制造中，加入更多互聯網技術、信息技術、物聯網技術，來逐步推動生產的智能化發展。引入互聯網技術能夠增加上線的生產功能，而使機械制造自動化技術被應用到各個行業中，為社會制造產業的發展而提供動力。在生產設備時，要遵循著生產設施原有功能，并利用先進的技術對生產設施進行改進提升，優化完善生產線的各類功能，才能夠使產品生產質量得到顯著地提高。

關鍵詞：智能機械設計制造;自動化;發展趨勢

機械設計制造自動化是企業提高生產效率的主要途徑，對促進企業的發展起著十分重要的作用，是國家工業發展的有力支持。我國的機械設計制造已經取得了快速發展，但要充分發揮其優勢，增強我國的核心競爭力，仍需不斷研究和創新。在學習借鑒其他國家經驗的基礎上，結合我國國情，采用新技術，加強自主研發。通過網絡技術.數控技術和智能技術等核心技術的應用來提高機械設計制造自動化的程度，激發它的活力，使我國機械設計制造得以長遠發展，從而推動國家社會經濟持續發展。

1 智能機械設計制造自動化的特點

1.1 可視化。

可視化是智能制造實現過程的必要環節，由于人類對于數字的處理也均通過計算機網絡實現，當有大量生產數據出現時，僅靠人類的腦力難以進行控制和察覺，因此需要借助可視化工具，將各項生產數據表現的更為直觀，有助于人類對于生產過程的檢測和調整。

1.2 節能性。

人工操作傳統機械的模式往往需要消耗大量的人力資源，企業運營成本較大。同時，人工在生產制造過程中不可避免會出現一些失誤，也會造成生產資源的浪費。智能機械的應用可以按照預設的程序自動進行，既降低了人力成本，也減少了生產資源的消耗，提高企業的經濟效益。智能機械設計制造自動化可以有效管控能源損耗，在設計制造中盡量使用環保材料，有利于實現機械設計制造可持續化發展的戰略目標[1]。智能機械設計制造通常會從設備的使用壽命.故障和維修等方面綜合考慮，盡量降低故障發生率，減少設備維修，從而延長了機械設備的使用年限，實現機械的節能性。

1.3 協同化。

任何一款產品的設計與制造過程都是分步進行的，往往需要借助多種設備依次對部件進行加工，才能實現產品的設計功能，因此，就需要不同設備之間的協調與配合。生產過程協同化主要涉及到復雜產品的生產過程，通過協同，減少生產過程中不必要的等待與迂回，進而提高整個生產過程的流暢性，是實現智能制造的重要保證。

2 智能機械設計制造自動化的發展趨勢

2.1 生產一體化和超精密化發展。

智能化機械設計制造自動化的未來發展目標是需要完成生產的一體化集約化，轉變以往單一生產一種零件的模式，擴大零件生產范圍，拓展更多的業務版圖，這樣才能滿足變化莫測的市場需求，增加企業獲得更多商機的可能。隨著人工智能.信息技術的發展能夠匹配人們對于超精密的要求，且當下已經形成成熟的模式，具體涵蓋的范圍有超精密磨削.超精密切削.超精密特種加工.精密研磨等。我國的中小型企業很多，這就意味著亟須成本低.見效快的機械自動化設備。可以有針對性地選擇特定的操作困難.安全系數低下的環節設計自動化機械設備，這樣就可以有效地降低成本，提高生產效率[2]。最重要的是這樣的機械成本造價相對低，更加符合我國的國情，有助于加快智能機械設計制造自動化的發展，進而促進我國的經濟發展。

2.2 模塊化與網絡化相結合。

模塊化與網絡化的機械設計模式能統籌各項資源，將任務進行分配與整合，從而提高機械設計與自動化水平，按照設計團隊的專業技能或者對產品的功能進行拆解，對任務分配，實現模塊化產品設計，即并行工程作業，能極大提升設計的進程，保證產品設計的質量。同時，通過網絡化，將各模塊化的功能結構設計進行連接，實現各工作小組之間的資源共享和及時溝通，從而保證產品整體的工作性能，最終提升了機械設計與自動化水平。

2.3 智能化。

隨著科學技術的進步和社會的發展，企業要長久生存和發展，就要逐步實現轉型。企業生產應進一步深化智能化改革，朝著自動化的方向發展，以降低生產成本，獲得更多利潤。機械自動化生產代替人工能大大減少人力成本。人工智能已經成為發展的趨勢。隨著社會需求逐步提高，各行業對機械設計制造的智能化將提出更高要求。目前，機械設計制造自動化在一定程度上已經具備智能化，未來隨著更多先進科學技術的應用，將會使機械設計制造朝著全自動化的方向發展。通過智能技術的應用，能夠對機械設備進行更好地操作和管理，構建完整的生產制造體系，機械設計制造的智能化程度更高。將智能化技術應用在機械設計制造和自動化領域中，由研發設計人員對機械的程序進行更優化的設置，進一步提高機械設計制造的智能化。人工智能的應用可以增強機械的推理判斷，提高管控的有效性[3]，使機械能根據外部環境的變化自動調整運行參數，保持最佳運行狀態。機械設計制造可以嚴格把控每一步生產環節，有效控制或避免生產誤差，提高產品合格率，甚至完成傳統人工無法完成的操作。機械的各項性能將大大提高，對于生產過程中出現的故障，智能化系統在不需要人工干預的情況下也可以自動修復，最大限度地降低企業人力成本，進一步提高生產效率。

2.4 虛擬化發展。

企業制造未來的發展其實就是向信息化方向發展，通過在計算機軟件內形成產品制造圖，會進一步減少制造時產生的資源能源浪費，而且還可以有助于制造公司可持續穩健的發展。在電腦計算機上，完成各類圖紙的繪制，運用全息技術投影出來讓生產人員都能夠在虛擬的環境中了解產品全部。在計算機終端上，先實現生產流程的優化，降低生產成本，為企業未來的生產制造自動化發展而奠定基礎，進一步提高本身制造的效率。在電腦計算機終端，構建產品模型圖，使用3D技術來將其投影出來[4]，獲得更精準詳細的數據信息。

2.5 微型化。

目前，我國大部分機械體積較大，質量較沉，無論是機械的運輸.運行和維修都存在很大難度。隨著科技發展和多種新技術的應用，未來的機械設計制造將逐漸實現微型化和簡便化，使設計制造的機械既方便運輸.安裝，操作也更為簡便.易于維修[5]。智能機械設計制造有效整合多種技術，使機械設計制造自動化的設備能夠滿足更多要求，使其更加人性化。

3結束語

綜上所述，隨著我國經濟穩步的發展，國內的制造行業規模也得到了快速提升。國家在近幾年制定了高端制造2025助推國內高端制造業的發展，這一政策給機械行業帶來很多的發展契機。隨著高新技術的涌現，信息技術.自動技術.智能技術也給現有的傳統機械設計制造帶來很多沖擊和變革。制造企業加大內燃機新技術的研制，提高生產制造的技術水平，并引人新技術智能技術來提高整體內燃機機械設計制造專業化水平，逐步推動機械設計向智能化自動化方向發展。

參考文獻：

[1]鄧俊龍.機械設計制造及其自動化的特點.優勢和發展趨勢[J].南方農機，2020，51（19）：129-130.

[2]張俊生，蘭宇.機械設計制造及其自動化的特點與優勢及發展趨勢分析[J].南方農機，2020，51（02）：159-160.

[3]呂從強.淺析機械設計制造及其自動化的特點與優勢及發展趨勢[J].內燃機與配件，2020（01）：214-215.

[4]鄧仕超.機械制造自動化的特點與設計探討[J].科學與財富，2020（4）∶385.