機械設計制造的數字化與智能化發展研究

歐振議

（郴州七三二零化工有限公司，湖南 郴州 423015）

在機械制造環節，機械設計直接影響著產品質量。在智能化和數字化技術不斷進步的今天，設計人員也需要更新自身思想，對先進技術加以利用，以此為企業創造更大的經濟效益，以下對相關內容進行分析。

1 機械設計制造與智能化技術內涵

機械設計制造就是通過專業機械設備和機電設備實現工業產品生產智能化，積極融入計算機技術、信息技術，借助現代化設計理念和生產技術解決現代化工業生產中的問題。傳統的機械設計與制造完全由工人完成，存在工作效率低、誤差大等問題，隨著大數據、物聯網等多種智能化技術的融合，能夠全面提升機械設計和制造水平，比如可以對材料大小、尺寸進行智能化檢測，還能夠保障操作安全性，有效減少材料損耗和環境污染，最終推動我國機械制造業的智能化和綠色化發展。

2 機械設計制造中數字化和智能化優勢

2.1 提升工作效率

傳統的機械制造行業中人工需求量大、資金投入較多，對大批量的生產任務難以快速、準確地完成。隨著智能化和自動化技術的發展，可以讓機械生產產品質量性能得到顯著提升，有效減少人力投入。具體如下：（1）可以實時監測機械設備運行狀態，出現分體后能夠及時反饋給技術人員，并加以調整；（2）利用智能化技術能夠降低出錯率，減少機械設備故障。

2.2 提升生產安全性

對于機械制造設計需要做好保安全生產管理，傳統的機械制造環節由于人為操作失誤和安全意識不足容易出現安全事故，而數字化和智能化時代的到來，讓機械設計制造安全性得到顯著提升，可以實時分析設備運行狀態，發生故障后可及時啟動應急預案，最大程度保障生產安全。

3 數字化與智能化技術在機械設計制造中的應用

3.1 機械設計制造系統化

傳統的機械設計制造環節需要工作人員拆分設計方案，進行獨立研究，導致設計方案缺乏統一性和權威性，并且設計效率無法得到保證。新時期通過機械設計制造系統化能夠完善設計體系，明確具體設計內容，在整體上提升機械設計方案質量。

3.2 利用先進技術提升工作效率

在機械設計制造環節，智能CAD包括多個功能和模塊，可以高質量完成產品設計任務。通過智能CAD技術的利用可以合理配置系統框架，借助參數設計引入裝配模型，滿足機械設計過程中提升產品結構穩定性需要。

4 機械設計制造行業發展形勢

4.1 數字智能化不斷發展壯大

智能化網絡時代的到來極大地推動了社會發展，目前智能化計算機網絡深刻影響著各行各業發展，而數字化技術也在機械設計環節凸顯其價值，設計人員可借助計算機模擬需要設計的建筑，然后得到模型，能夠解決實際操作中遇到的多種難題，大大提升工作效率。

4.2 機械設計工作并行化

在當前工業化水平不斷發展的背景下，機械設計產品內部功能和外部條件也發生了變化，并且對機械設計工作提出了更高要求。由于機械設計制造工作環節多、步驟復雜，需要設計人員同步開展工作才能保證設計效果，而這一過程中會存在方案設計的摩擦和碰撞，需要利用智能計算機網絡加以解決，比如可以將個人的數據信息在網絡中分享，避免由于設計工作出現突發情況影響團隊的交流。相較于傳統面對面的交流形式，可以利用信息交換、視頻交換等形式保證設計工作質量。

4.3 機械自動化發展的智能化體系完善

當前機械設計制造過程中，自動化技術得到了普及，減輕了設計人員工作量，有利于提升機械設計制造人員的工作熱情。隨著自動化技術應用范圍的擴大，也對機械自動化水平提出了更高要求，需要工作人員積極利用智能化技術完善系統，提升產品設計和制造水平，推動我國工業經濟發展。

5 機械設計制造技術與數字化、智能化結合發展前景

5.1 完善設計工作系統化模式

進行機械設計工作前期要求建立完善的工作內容系統，之后結合系統步驟從主干到分支進行逐一討論，以此確保各部分具有合理性，可以在整體上完善工作系統。隨著機械設計制造成果不斷增多，將會形成更為龐大的技術體系，有利于集合諸多技術的優勢特征。在今后的機械設計制造領域，不僅涵蓋信息技術、計算機科學、自動化控制技術，還將涵蓋其他生產領域技術，幫助企業在產品設計、制造、認證等各個環節獲取信息。

5.2 實現設計人員精簡化

在機械設計和制造環節，通過智能化、數字化技術的利用有效提升了工作效率，不過依舊需要人工的操作，并且設計人員的參與能夠有效提升生產創新水平，有利于推動智能化設備的更新，這一過程中需要對智能化機械設計人員合理布局，比如在實際生產過程中的可重復性操作讓智能設備完成，特別是機械設計核心內容可以對人員合理配置，完成設計與研究，全面提升智能化機械設備的智能水平。

5.3 提升產品商品化性能

為了全面提升機械設計人員方案的可行性，必須在產品設計環節分析商品性能，也就是企業在設計工作開展前期對該類產品的市場需求進行調查，明確市場定位，之后由設計人員完善設計方案，由此提升客戶滿意度，為企業帶來更大經濟效益。

5.4 推動工業設計制造的綠色化發展

當前我國的工業行業發展過程中不僅高度重視產品性能，同時也在全面推動行業的綠色化發展，由此減少水污染、大氣污染，通過環保節能理念的融入能夠減少材料浪費和能耗，也就是產品設計使用的整個環節選擇低污染材料，并積極推動材料的循環利用，比如應用內燃機自動化控制液體定量控制儀表，進而把控液體添加量，再如廢棄物排放前期通過設置過濾系統以及智能化監測有效避免環境污染問題。

5.5 分解設計復雜的機械產品

機械產品多數由大量零部件組成，功能結構具有模塊性、可分解性等特點，可將整個生產過程視為系列化、標準化的單元模塊，以此重組復雜產品結構，在滿足同一層次上部件功能相同需求的同時，部件和零件的數據也更為多樣化，能夠對機械產品和零部件進行屬性知識描述，比如在數控車床生產環節涉及較多功能參數，涵蓋換刀時間、定位精度、結構屬性，并且控制系統涵蓋了智能化生產過程的模塊化功能描述操作流程，能夠對生產流程進行管控。

5.6 云制造技術的利用

通過軟件技術改革機械設計制造內部環節促進傳統制造業和電子信息的融合，也就是通過更加低成本的制造方式生產高附加值產品，能夠為不同用戶提供配套服務。在云制造體系結構下，涵蓋資源層、支撐層和服務層，其中資源層整合現有機械設計制造資源；支撐層對資源云化處理，結合用戶需求提供解決方案；服務層面向生產者與服務者，使用者能夠通過平臺了解產品設計需求。整體看來，通過云制造技術實現了資源優化配置，完善共享機制，打造了開放的服務模式。

6 數字化與智能化在機械設計制造中應用的注意事項

6.1 高度重視系統化設計

機械設計人員進行方案設計環節需要在整體上考慮，做好細節設計，通過完善設計體系，并加以討論可以在整體上對系統優化與改進。

6.2 重視人才的引進和培養

信息時代的到來讓機械設計制造行業飛速發展，特別是大數據和智能化技術的成熟顯著提升了生產效率，不過行業的發展依然離不開人工操作，所以在機械制造企業今后發展過程中需要大量專業性人才，高度重視設計人員引進工作，之后通過培訓措施，保證數字化技術模型構建質量，為后續的機械制造設計提供有力保障。

7 結語

綜上所述，在我國工業制造領域，機械設計與制造是重要環節，而智能化和數字化技術的進步需要極大地推動了我國工業經濟發展，在先進技術的支持下，今后需要企業完善設計工作，系統化模式，推動工業設計制造的綠色化發展，積極利用云制造技術，以此提升企業市場競爭力，進一步推動社會經濟發展。