智能機械設計制造自動化特點與發展趨勢

*通訊作者：李逢義，1985年08月，男，漢，安徽碭山人，任天津天海高壓容器有限責任公司技術助理工程師，本科。研究方向：智能機械設計制造自動化。

摘要：隨著計算機應用普及，智能化設備得到推廣。智能技術應用推動機械制造行業邁向新的發展征程。當前社會處于多元化發展時代，人們對機械制造水平提出更高的要求，只有不斷創新技術才能適應社會的發展。智能技術應用下，制造符合大眾審美的產品，符合節能環保理念的產品，大大減輕工作人員勞動壓力，實現自主產業現代化發展目標。

關鍵詞：智能機械設計;制造自動化;發展趨勢

一、引言

智能制造行業發展是我國現代化的必經之路，是提高生產效率的重要手段。隨著科技的不斷進步，機械制造應用使更多的新技術提高了產品質量。智能機械制造技術成為我國相關行業轉型發展的重要基礎。要想提升智能制造設計技術地位，必須重視資源分類重要性，主動應用創新思維，實現智能制造要求下機械設計技術發展，提升我國在工業領域的競爭力。

二、智能機械設計制造自動化的優勢

智能制造快速發展推動了我國機械制造行業發展，我國開始重視機械設計技術。機械設計技術推動機械制造行業發展空間擴大，便利了機械設計制造行業工作者生產。我國機械設計方面取得很大進步，在利用傳統設計方式基礎上進行技術革新，保留傳統操作手段的同時積極融入高科技成分，使得智能化機械制造適應生產情況。機械設計技術發展成為成熟的技術，使技術廣泛應用。智能機械制造優點體現在能避免資源浪費，實現更高精準性，提高操作便捷性。生產智能機械可以減少制造機械設備所需資源，機械設備內部安裝變壓器等設備，降低摩擦情況出現。智能機械制造技術是當前經濟建設中的重要科技，對機械制造企業具有重要意義[1]。加強智能機械制造設計研究具有重要意義。

三、智能機械設計制造自動化的特點

（一）資源能耗低

智能機械制造業是通過智能化技術手段制造機械，能在很大程度上降低材料損耗，這主要得益于智能機械設計中能精確計算材料，同時也滿足當前節能降耗的需要，尤其是在當前對機械的智能化程度和節能水平要求日益提升的今天，使得資源能耗的需求更低。

（二）安全性更高

機械智能化設計過程較為漫長，且具有較強的整體性。在設計中，為彰顯科學合理性，需要利用網絡載體來傳輸和監督數據，確保操作技術不斷完善，且當制造存在異常時，能及時地進行故障自檢，確保問題得到解決。這樣，不僅整個設計的過程安全，而且對機械產品的安全性和智能性要求更高。

（三）智能便捷化

智能機械最大的優勢就在于具有較強的智能化水平，且整個機械制造過程屬于智能化運行的全過程，只要在一鍵操作下就能確保所有制造工具完成，使得制造過程的便捷化程度更高。通過智能機械制造，使得整個流程更加安全、完整、簡潔，同時能節約大量的資金，尤其是人性化和智能化水平的提升從而適應時代發展的需求。

四、智能機械設計制造自動化設計的原則

（一）滿足機器本身功能

在設計的時候需要滿足機器本身功能的要求，每個機器在生產產品的時候都需要滿足人們的需要，在加工的過程中也需要解決好機械設備中本身存在的問題。廠家在生產產品的時候也需要按照要求進行修改，盡量減少每個產品之間的差異。

（二）應借助先進技術

在設計的時候應借助先進技術的幫助。智能機械設計制造自動化在設計的時候可以多使用一些信息處理機械，信息處理機械能夠幫助人們傳遞需要的信息，同時還可以在設計的時候多引入一些加工設備的幫助。如果在生產的時候只靠一臺機床的幫助根本沒有辦法生產出人們需要的產品。加工設備的使用不僅能夠降低整個生產產品的成本，還能最大限度地提高生產的效率，最終生產出更多人們滿意的產品。

五、智能機械設計制造自動化技術分析

（一）計算機三維可視化仿真技術

計算機三維可視化仿真技術包括兩部分內容。第一是三維可視化，即通過計算機輔助設計軟件，將客戶的需求進行可視化呈現。與傳統二維視圖相比，三維可視化能直觀明了地將產品細節進行展示，避免因設計問題而導致的產品報廢。第二是計算機仿真技術。由于現階段大多數產品均為多系統復雜產品，通過計算機仿真技術，將產品的工作過程進行數據化分析，找出關鍵點進行功能加強。

（二）多學科耦合集成化設計

隨著人們對于產品功能的需求越來越充滿個性，產品的結構也越來越復雜，僅靠單一學科的產品設計已經不能滿足人們的需求，機械、電氣、通信、控制等多學科耦合必然成為未來機械設計與自動化技術的發展趨勢。通過多學科進行耦合，進一步減少生產過程中對于人工的依賴，利用計算機進行產品功能仿真，并具有針對性的迭代優化設計[2]，最終實現產品功能的完備性和可靠性。

（三）數據云存儲與共享技術

數字化是實現智能制造的基礎，機械設計與自動化實現的過程會產生大量過程數據，數據云存儲與共享技術能有效實現部門之間的數據交流，并通過減少紙質化存儲，保證了數據的安全性和可轉移性，便于后續深度開發和經驗分享。

六、智能機械設計制造自動化的發展趨勢

（一）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?？梢杂嗅槍π缘剡x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[3]。

（二）機械設計制造領域自動化發展

機械設計制造領域自動化發展的作用體現在兩個方面。

一方面，能夠使機械設計制造工作的效率得到提升。隨著信息化社會的發展，人工智能技術應用到機械設計制造中，能夠促進機械設計指導的自動化發展，提高生產效率，還可以使機械產品的生產規模得以擴大，并使生產工作的技術性和精準度得到提高，有利于降低企業的生產成本。此外，在仿真模擬實驗中，有效地應用人工智能技術，還可以使開發生產過程中的誤差得到降低，從而讓生產設計的精確度得到保證，有利于企業生產出質量更好的產品。

另一方面，能夠保證生產過程中的安全性，幫助找出生產工作中存在的安全隱患并予以消除。機械設計制造自動化可以使資源得到更加合理的配置，減少人力勞動使用數量，并且不容易出現錯誤，有利于機械設計制造自動化水平的提升。

隨著信息智能化時代的不斷發展，企業開始重視對人工智能技術和計算機制圖技術的應用，也提升了企業的整體發展水平[4]。遠程監測技術和控制技術由于網絡技術的發展也取得了很大進步，與機械設計制造自動化生產之間的關系也越來越密切。機械設計制造還表現出了生態化、模塊化以及虛擬化的發展趨勢，使企業的生產能耗得到降低，從而促進企業經濟效益的提升。

（三）綠色發展

傳統的機械設計與制造使用的人工的生產方式，因人工生產失誤而產生的廢品零件數量遠比智能機械設計產生的數量要多。生產的廢品處理會給當地的環境造成污染，長久會對企業所在當地的垃圾處理造成負擔。將機械生產提升到自動化和智能化，能夠減少生產失誤的殘次品，增加生產精度提升產品的性能，實現整個機械設計和制造的行業綠色發展。

七、結束語

綜上所述，機械設計制造的智能化自動化能夠滿足人們對當代的多元化生產生活的基本訴求，實現信息能量的成功轉換，截獲所需的信息流程，完成技術同產品設計目標的有機融合，構建完整的自動化工作體系。從機械設備的設計功能出發，建立各個內部部件之間的有機關聯，充分發揮機械設計制造自動化的優勢，提高企業占據市場份額的核心競爭力。

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]孫杰.機械設計制造及其自動化的特點與優勢及發展趨勢研究[J].科技風，2019，000（18）：159.

[3]王曉楠.機械設計制造及其自動化的特點與優勢及發展趨勢[J].城市建設理論研究（電子版），2020，（14）：49.

[4]王雅琴.機械設計制造及其自動化的特點與優勢及發展趨勢[J].科技創新導報，2020，17（13）：97-98.