智能制造時代機械設計制造及其自動化技術分析＊

崔德海

（煙臺工程職業技術學院，山東煙臺 264000）

0 引言

我國機械制造領域的蓬勃發展，一直受到國家的高度重視，并投入了大量的人力物力支持，以確保其持續發展。隨著改革開放的推進，我國機械工程領域迎來了一股新的浪潮，智能制造技術在各行各業得到了廣泛的應用和推廣。在機械制造過程中，智能化技術可以通過計算機以及網絡等手段進行實時監控與控制，從而達到高效生產與節能減排的目的。在機械制造領域，智能制造技術的有效應用不僅是一次重要的革命，更是機械設計制造工藝與自動化技術有機結合的產物，這種結合可以最大限度地降低機械損耗率，提高機械設備的利用率。

在智能制造時代，需要將5G通信技術、工業4.0技術、人工AI技術、電子計算機技術、物聯網技術、云技術、大數據等一系列前沿技術進行深度融合和創新，以適應現代科學技術的快速發展[1]。通過在傳統制造業中融入人工智能，能夠有效提高我國制造業水平和競爭力。一方面，通過優化和升級傳統制造領域的相關產業，最大限度地減少人工參與和人為因素的影響，實現產能和產品質量的提升，推動制造業的高速發展；另一方面，運用人工智能技術，可以提高生產效率，減少人力成本投入，從而達到降本增效的目的，有效推動整個行業的可持續健康發展[2]。

1 智能制造時代為機械制造領域帶來的優勢

隨著智能制造時代的到來，傳統機械設計制造領域正在經歷一場全新的變革。在當前的機械制造中，智能化技術已經得到廣泛運用。一方面，機械制造設計的效率得到了極大提升，這得益于多種創新技術的應用和研發，尤其是近年來人工成本的不斷攀升，迫切需要智能化技術的廣泛應用，以降低人工成本。在智能制造時代，機械制造設計的統一化和流程化需要結合軟件技術和自動化控制技術，這也意味著制造風險一直是行業面臨的潛在問題。利用智能化制造理念和方法，能夠實現對整個制造環節的管理，提高整個制造業的管理水平和效率。作為智能制造時代的核心標志，智能制造技術可以通過對現有機械加工模式的改造，提升產品的加工品質和速度，以產品損耗率為例，實現快速生產和加工，精準控制生產模塊，有效利用技術，降低制造過程中的損失和浪費[3]。

2 機械設計制造及自動化領域的創新技術

創新是推動時代進步的重要動力。在智能制造時代的浪潮中，機械設計制造及其自動化領域涌現出多種具有革命性意義的創新技術，為行業注入了新的活力。在機械制造業的眾多技術創新中，人工智能技術作為一種新型的技術手段，其應用范圍越來越廣。通過廣泛應用創新技術，能夠有效地替代傳統技術存在的缺陷和問題，實現制造產業市場利潤的提升和市場核心競爭力的增強。隨著其他技術的廣泛應用，創新技術也在不斷升級，從而實現了自動化產業鏈的發展模塊，提高了機械設備的生產加工效率，縮短了新產品的研發設計周期，有利于加快發展速度，形成優質的發展成果[4]。

3 我國機械設計制造及其自動化的發展現狀

隨著時代的進步和科技水平的提高，機械制造業面臨著新的機遇和挑戰。隨著全球化進程的不斷加快，世界上各先進國家也在不斷加強科學研究技術的探索和創新，以提升自身的綜合實力。在這種形勢下，我國的機械制造企業應積極轉變以往粗放式經營模式，通過科技創新實現產業的現代化發展。因此，科學技術已成為促進經濟繁榮發展的重要支柱，而智能制造系統則是當前研究的焦點，也是國家改革明確的目標之一[5]。以智能制造系統為基礎，全面提升機械制造行業的轉型升級，最終實現智能化生產，從而確保行業經濟的穩定提升。從目前來看，我國機械制造產業已經實現了自動化、信息化以及數字化等多方面的進步與創新，并逐漸朝著現代化方向邁進。然而，我國機械制造業的技術水平亟需提升和改進，導致機械制造業的總產能未能達到預期效果。雖然從整體上來講，我國機械制造水平已經達到發達國家的先進水平，但是由于我國機械制造企業的規模相對較小以及技術落后，使其技術層面仍然存在著很大差距。

4 智能制造時代機械設計制造及其自動化的重要性

4.1 提高產業生產效率

在傳統的機械生產過程中，需要大量的勞動力參與，這種方式無形中增加了生產企業的用人成本，但卻未能達到預期的生產效率。因此，為了能夠實現對生產過程的優化管理，需要采用先進的技術改造生產設備，使機械產品更加高效地完成生產任務。在智能制造時代的背景下，智能制造已逐漸滲入機械制造領域，自動化制造模式的有效應用，不僅降低了企業的人力成本，同時也顯著提升了生產效率。機械設計自動化的主要特征之一是實現機械設備的智能化操作，其核心工作原理在于在系統程序中進行相應的設置，從而實現操作模式和方法的有效轉變，最終達到提高機械操作效率的目的[6]。一旦機械設備在運行過程中出現任何故障問題，機械設計自動化系統將能夠迅速而有效地排查故障，為相關工作人員的檢修工作提供便利。

4.2 強化機械制造過程中的安全性

過去，生產企業在進行人工作業時，由于工作人員的疏忽或失誤，常常會導致各種安全事故的發生，這些事故對各方造成了巨大的傷害。因此，為減少事故帶來的經濟損失和人員傷亡，必須對傳統的生產方式進行改進，采用先進的智能制造方式。目前，智能機械制造的應用能夠顯著降低生產過程中的風險系數，最大限度地避免風險的發生，有效避免安全事故對經濟和人員造成的損失。同時，創新型的機械自動化生產模式能夠編寫一套固定的操作流程，為機械程序的運行提供可靠的依據，可以顯著降低生產過程中潛在的安全風險[7]。

4.3 加快社會經濟發展速度

目前，隨著各行各業對傳統生產模式的轉型，自動化模式已被成功引入企業生產，釋放了大量勞動力。同時，為滿足人們對產品多樣化、個性化以及高品質等方面的需求，制造業也逐漸向著智能化方向發展，而智能機器人作為實現這一目標最重要的手段之一就應運而生了。目前，智能機器人已經取代了大量一線勞動力，同時自動控制系統也逐漸取代人工生產，成為制造生產線上不可或缺的一部分。在這種背景下，自動化控制被廣泛運用于制造業，使制造生產線解放了大量的勞動力，將人從枯燥乏味的生產工作中解放出來，也減少了生產過程中的人為失誤，提高了產業生產的質量和效率，顯著提升產業的生產力[8]。目前，機械自動化已經成為我國制造業發展的重要趨勢，而其主要應用于機械加工等領域。

5 智能制造時代加強機械設計制造及其自動化創新的措施

5.1 加強政策導向，鼓勵機械智能制造企業發展

為了推進我國機械工程行業向智能化生產轉型，政府部門應持續加大人力、物力的投入，加大對智能化生產的激勵和支持，以確保其持續發展[9]。為促進我國智能生產領域的穩定、可持續發展，必須明確中國智能機械制造業的發展方向，并采取有效措施持續推動。目前，國內機械工程企業采用的技術大多處于初級階段，自動化程度不高，而且缺乏創新意識。

5.2 加強人才培養

企業發展的核心在于人才的培養，為了在智能制造時代實現機械設計制造及其自動化的優化創新，相關教學部門需要加強基礎教育工作，以提升人才自主創新的能力。從長遠角度來看，企業應該結合自身實際情況制定合理的人才需求計劃，注重提高員工綜合素質能力。此外，必須根據時代的演進趨勢，以科學合理的方式對教育體系進行更新和調整，以確保人才培養工作能夠充分適應社會發展的需求。為了確保企業人才培養規劃的科學性和完備性，必須不斷加強機械設計與制造自動化技術人才的培養，以確保這些人才能夠在實踐和創新方面得到有效的發展，不斷提升人才隊伍的專業水平。因此，企業一定要積極轉變傳統理念，樹立正確人才觀，并通過合理的方式改革人才培養模式，對人才引進戰略進行科學、全面的升級，以提升企業人才隊伍的成熟度和效率。通過積極培養具有專業能力的應用型人才以及技能型人才，使人才在實際生產中發揮出自身最大價值[10]，實現推動企業的成長和變革的最終目標。

5.3 提高大企業技術研發能力

盡管我國在科學技術方面已經取得了顯著的進展，但在機械設計領域，由于其發展歷程相對較短，相關企業必須不斷提升機械設計和制造自動化的技術水平。因此，必須加強對機械設計與制造自動化關鍵技術的深入研究，從而為我國機械制造業的長遠、可持續發展奠定良好基礎。在此基礎上，展開對機械設計和制造自動化的深入研究和創新，以滿足多樣化的生產需求。另外，隨著機械制造業的迅速發展，人們對產品的要求越來越高，需要進一步加強對機械設計與制造自動化技術創新方面的重視程度，并采取有效措施提升機械設計與制造自動化技術水平。

5.4 促進機械制造行業的綠色、可持續發展

隨著人們對環境保護意識的不斷增強，社會各界越來越重視環境問題，并開始積極采取各種措施進行環境治理。為了維護社會的可持續發展、有效控制環境問題，國家將“節能環保”視為引領社會發展的重要理念。綠色產品作為環境保護和節約資源的主要途徑之一，已經受到人們的普遍重視[11]。隨著科學技術的快速發展和人民生活水平的不斷提升，綠色技術得到了廣泛應用與普及，其中，機械自動化產品更是受到了社會各界的廣泛關注。機械自動化有利于持續降低生態環境的污染程度，有效提升資源的利用效率。機械自動化的演進必須遵循可持續發展之路，以環保為根本宗旨，更加科學合理地保護環境、節約資源，不斷回收生產過程中的廢棄資源，以全面提升機械自動化產品的市場競爭力，實現可持續發展的重要目標。

6 智能制造時代機械設計制造及其自動化技術的發展趨勢

隨著多種創新技術的廣泛應用，機械設計制造領域正逐步向全產業鏈、全生態鏈、綜合一體化等理念轉型，以滿足市場多元化需求，并在生產過程中及時調整機械制造設計的發展方向，從而實現對設計問題或研發目標的有效管控，確保機械制造產業的有序建設。在現階段社會經濟不斷增長的過程中，機械制造業所占比例逐漸增大，不僅可以推動國家工業化進程，還能為國民經濟帶來巨大的經濟效益和社會效益[12]。隨著時代的進步，機械制造領域必將朝著尖端化、高效化、多元化的方向發展，通過將產業生產與市場定制相融合，以市場需求為導向，對產品的生產和制造產生反向影響，從而推動機械制造設計及其自動化領域的蓬勃發展。

7 結語

隨著時間的推移，現代化智能技術在機械設計制造領域扮演著越來越重要的角色，作為整個機械制造領域的關鍵環節，機械設計制造在智能制造時代的重視程度不斷提升。機械設計制造領域的有效發展離不開自動化技術的推動，合理運用自動化技術，機械工程可以大幅減少人力資源和資金的投入，同時智能自動化的應用也能及時有效地診斷機電設備的故障，確保其穩定運行。因此，機械工程自動化技術的不斷創新發展，不僅能夠保證高效率和高質量，還能夠極大地促進企業經濟的發展。