智能化技術在現代機械設計與制造中的應用

田家棟 宋秀強

摘要：智能化技術在機械制造中的應用是一個重要的應用方向，并且經過近年來的不斷改進和創新已經取得了明顯的效果。在機械制造領域應用智能化技術提高了機械設計的可靠性，既能提高機械制造的質量又有利于優化資源配置，使機械制造行業的經濟利益得以提升。

關鍵詞：智能化技術;機械設計制造;應用

1智能化技術在機械設計制造中的應用意義

1.1提升生產效率

隨著我國綜合國力的提升，我國經濟處于穩步發展階段，機械設計制造企業的發展環境發生了較大的變化，面對競爭越來越激烈，為提升自身在市場競爭中的地位，企業需要采取必要措施提高生產質量和效率。基于此，智能化技術在機械設計制造過程中的應用，不僅有效實現了其生產的智能化與信息化，也智能化推動了批量化生產，切實提高了企業的生產效率、質量以及市場競爭智能化水平。

1.2有效降低生產成本

原有企業在生產過程中，大部分依靠人力完成，生產費用極高，且生產效率和質量參差不齊。而智能化技術的有效應用，不僅減少了智能化人力資源的浪費，同時實現了企業量化以及智能化生產。雖然在機械智能化設備的采購過程中，存在采購成本、安裝成本、維修成本、保養成本智能化等資金投入，但從長遠發展看，智能化技術帶來的效益是不可忽視的[1]。

1.3便于監控

智能化技術可以實現同機械產品的結合使用，并對產品的運行情況進行實時監控，對相關生產數據進行整理分析，從而保證機械設備智能化處于正常的運行狀態。此外，智能化技術在對機械設備進行監控的過程中，通過相關數據分析，及時發現機械生產過程中存在的問題，及時糾正，從而促進機械設計制造領域的產品質量、生產品效率以及加工精確度不斷提高。

2智能化技術在機械設計制造中的具體應用

2.1敏捷化

敏捷化指的是在機械設計制造中，由計算機使用過程所得出的具體生產情況傳達給監管人員時是在外部環境的需求下，計算機所能給出的反應。一個企業是否能在自身行業中脫穎而出，最重要的是對新技術的掌握與使用情況。針對這一要求與社會發展趨勢，企業若想要提高自身競爭力，必須不斷革新技術水平，提高企業運作效率。智能化技術應用于機械設計制造行業，是當前發展的必然趨勢，也是提高計算機敏捷化的具體體現。但新技術的應用往往也伴隨著人才的成長，企業若想要智能化技術的運用更加嫻熟，更能夠達到提高效率，提高質量的目的，首要工作便是完善人才管理。對此，從人才管理角度來看，一是要加強優秀人才引入，二是要培養現有人才[2]。

2.2數控技術

數控技術是指利用數字代碼實現對物理機械設備的控制和管理。它是基于計算機程序的機械控制的設計和制造。通過一系列的自動編碼，數控機床可以根據人們的設定進行精確的加工。同時，智能化程度高的數控技術可以實現自動換刀、自動換件等復雜操作。一些難以加工的零件輪廓可以通過智能化進行平滑處理，從而降低產品的利潤。因此，數控技術在智能化中的應用可以實現整個加工工藝的提高。同時，人的參與只是在控制設計環節，利用自動分析和仿真功能進行快速設計，有效減少人為操作帶來的誤差。

2.3智能化

人工智能的運用，首要優勢便是解決了人才供給不足的問題。在實際生產操作中，人工智能可以對相關數據進行儲存，并通過數據來模仿人的行為，為生產而服務。同時，從實際工作角度出發，機械設計制造行業的日常工作并非完全一成不變的，會產生各種不確定因素。針對這一問題，人工智能也會根據實際需求對生產作出調整，保證生產的最優、機械運轉的最優以及工作效率的最優[3]。

2.4裝配智能化

在機械產品的設計和制造中，需要組裝各種機械零件。裝配智能化技術在機械制造中的應用可以大大提高機械產品的裝配效率和質量。裝配智能化技術主要包括智能變速箱、自動裝配等。智能變速箱是將各種機械零件自動換擋到相應的裝配位置;自動裝配需要零件清洗、分類、篩選、裝載、連接和測試。裝配智能化技術的應用可以大大提高產品裝配的速度和質量，從而提高產品的核心競爭力，幫助機械制造企業在日益激烈的行業競爭中站穩腳跟。

2.5虛擬化

虛擬化技術作為高技術最典型的代表，得到了計算機和互聯網技術的支持。同時也運用了人機界面技術、計算機圖形學和人類行為。通過這些技術的綜合應用和傳感設備的使用以及學習等技術手段可以為用戶提供一個三維的虛擬環境。這個環境具有高度逼真的視覺、聽覺和觸覺。在這種環境下，用戶可以通過人機交互獲得類似于真實環境的用戶體驗。虛擬技術具有多感知、交互式、沉浸式和概念性的特點[1]。其系統主要包括傳感器設備、運動設備、虛擬環境生成器、人員和虛擬環境。通過這五個要素的交互應用，用戶體驗會有所對應。地面會變得更加生動。將虛擬技術應用到機械設計和制造中，可以大大提高解決問題的能力。

2.6柔性化

當前社會發展呈現百花齊放之勢。無論是在人們的日常生活中，還是在行業的內部發展中，人們的需求已經不再是傳統的、不變的。企業的發展也應該順應人們的需求，體現生產的多樣化。在這方面，如果說智能化技術的應用是為了提高機械設計制造的效率和生產效率，柔性智能化技術就是在智能化技術的基礎上，繼承了智能化技術的優點，同時保證了生產的多樣性和加工工藝的多樣化，能夠更好地滿足人們對機械設計制造的不同需求，提高企業的經營效率和行業競爭力。同時，針對機械的設計和制造生產過程，對不同的生產結構進行及時的改進和調整，以達到更符合需求的目的。

2.7集成化

而在我國工業制造行業中，普遍認為機械制造是關鍵，并且立足于這一角度，人們對于機械制造業的要求也在不斷提高。在科學技術發展、人才教育發展的視角下，社會各階層對于機械制造業的需求也逐漸呈現出多元化。對此，伴隨著智能化技術的應用，智能化技術與集約化管理相結合的方式，逐漸在眾多聲音中脫穎而出。智能化技術與集約化管理相結合的方式，是滿足人們需求與滿足社會需求的必然選擇，是機械設計制造行業的內部優化方向[2]。因此，相關單位與相關人員，要不斷加強智能化技術與集成化管理相結合的投入力度。智能化技術的優勢在于極大程度地提高了生產效率，保證生產安全，減少生產隱患。

結語

總之，唯有將當代信息技術、智能化技術及管理技術與以往的制造技術相結合，才能有效促進當代機械制造業的發展。通過實現企業產品生產中智能化技術的柔性化、集成化、智能化及虛擬化應用，合理開展企業產品的經營、管理及技術等方面的優化配置及整合，實現提升產品質量、降低生產成本、縮短產品周期、增強服務質量的目標，從而提高企業產品市場競爭力，促使其在市場競爭中占絕對優勢。

參考文獻

[1]楊帆，潘云峰，黃梓濠.智能化技術在機械設計制造中的應用探究[J].中國科技投資，2019（12）：228.

[2]李新艷.智能化技術在機械設計制造中的應用[J].湖北農機化，2019（24）：98.

[3]高世文.智能化技術在現代機械設計制造中的應用[J].現代農機，2020（4）.