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机械设计制造的智能化发展趋势综述张西彬

发表时间：2020/8/5 来源：《基层建设》2020年第10期作者：李阳张西彬

[导读] 摘要：随着互联网技术、信息技术的快速发展，“互联网+”“智慧+”已经成为我国各个行业未来发展的重要举措，工业发展对于国力水平提升具有重要意义，而机械设计制造在工业发展中占有重要地位，在机械设计制造工作开展中，通过融合互联网技术、信息技术与云技术，可以让机械设计制造朝着智能化方向发展，进而提升机械设计制造工作开展水平。

        中特科技工业（青岛）有限公司山东青岛 266000
        摘要：随着互联网技术、信息技术的快速发展，“互联网+”“智慧+”已经成为我国各个行业未来发展的重要举措，工业发展对于国力水平提升具有重要意义，而机械设计制造在工业发展中占有重要地位，在机械设计制造工作开展中，通过融合互联网技术、信息技术与云技术，可以让机械设计制造朝着智能化方向发展，进而提升机械设计制造工作开展水平。
        关键词：机械设计制造；智能化；发展趋势
        引言
        目前，我们已经进入了工业革命工业生产的第四个阶段，也就是智能制造时代。在全球化、信息化的发展背景下，各行各业都发生了巨大的变化，机械制造业也不例外。目前，信息通信技术和制造业融合发展，人类正处在智能制造的时代中，建设制造是首要任务，不仅可以改善制造行业，还能增强国力。所以，制造业要积极进行新技术、新工艺的研究与开发，全面推动机械制造智能化的发展。尤其在机械设计技术方面，更要加强信息技术的使用，改善机械设计技术问题，促进机械制造行业的进步与发展。
        1智能机械设计制造自动化的优势和特点
        1.1智能机械设计制造自动化的优势
        智能机械设计制造自动化是在机械设计制造过程中将电子制造技术与自动化技术相融合，再加上其他先进技术，使机械设计制造在生产时间与产品质量上相对传统的机械设计制造更具优越性，如减少操作步骤，增加生产安全性，提高产品质量等。
        1.2智能机械设计制造自动化的特点
        （1）高效性。智能机械设计制造自动化的高效性是其主要特点和优势，生产投入的工作人员少，流程更具条理性与秩序性，不会出现人为引起的迟缓问题。传统的机械设计制造中，专业人员需要提前了解机械生产操作细节，遵守相关规则条例，这要花费不少时间，制造进度受到影响。智能机械设计制造自动化能很好地弥补这一缺陷，可以高效、快速完成生产任务，不仅减少了时间与人工成本，还实现了操作规范化，从而使效率大幅提升。
        （2）安全性。在传统机械设计制造中主要采取人工操作，一旦出现差错，就可能发生严重的安全事故。智能机械设计制造自动化可避免这种情况的发生，工作人员不用手工操作，通过电脑程序就可以远程操控机械，实现智能机械设计制造自动化生产。在智能机械设计制造自动化生产过程中，也难免会出现一些事故，但规定程序会对其中的安全隐患进行检测，如发生事故会采取一定的补救措施，工作人员接触到机械制造设备的几率很少，生产过程中人员安全得到很好的保障。
        2机械设计制造智能化发展趋势
        2.1数据化方向
        在机械设计制造智能化发展过程中，数据化是其发展主要方向，在技术较为落后的机械制造阶段，所有数据信息都需要凭借人力完成收集工作、整理工作，数据信息更新实时性相对较差，会让大量时间成本、人力成本受到浪费，智能化技术朝着数据化方向发展，可以让技术优势得到充分发挥，技术工作人员使用智能仪器设备，可以远程设定生产制造中的产品数据信息，并让远程在线监控目标得以实现，除此之外，通过在管理数据库中统一输入数据信息，可以让后期工作人员查询工作、分析工作得到有效开展，保证机械设计制造系统生产运行安全性、可持续性。
        2.2并行化设计
        在机械设计中，虽然数字化占据核心地位，但并行化设计技术也在不断的发展，已经逐渐成为机械设计技术发展的主要趋势。现如今，机械产品的应用范围在不断扩大，市场需求也在不断增加，人们对机械设备的功能、性能有了更高的要求，为了满足市场需求、用户要求并确保设备的协调工作，就要采用并行化设计技术，不能只考虑单一的机械功能，要确保设计的全面性，使各项功能可以互相补充和促进，进而改善机械设备的使用效率和生产质量。

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        2.3关注节能环保设计
        进行节能环保设计方面，第一，要加大材料研究力度，所制造的智能机械，材料的选择应该遵守可持续发展这一基本原则，即选择的材料需要绿色环保，使用材料的时候不会对生态环境产生影响。第二，智能机械设计中，还需要对机械设备的回收性进行分析，如果是无法回收的机械设备，则要分析这种设备丢弃是否给环境产生不利影响。同时还要考虑到智能机械设备的延展性，当今机械设计技术在飞快的进步，具备功能延展性的机械设备可以在后期被改善，完善机械设备的功能，同时还可以延长机器使用寿命。
        机械控制器中包含机器识别模块。一方面，制造链中包含各种信息数据，机械识别模块会结合材料供应商所提供的材料，分析机器的功能。进行分析后，信号传感器发出信号，指示灯变动的时候，说明设计的技术与生产需求不相同，需要人员对智能机械进行调整，假如指示灯不变动，则证明机械技术和生产需求相符合，可以直接进行生产。另一方面，智能系统包含机械电控软件，机械识别模块进行信息识别之后，将识别结果发送给监控中心，监控中心人员利用设备监督机器运转情况，模拟生产流程，在可控的状态下进行产品生产。
        2.4加强市场了解，融合人机工程理念
        智能机械制造设计的根本目的就是短产品设计周期，降低使用者劳动强度，提升企业生产效率。这就需要机械设计者，时刻掌握时代的主体，了解市场要求，充分发挥创造性思维，保持竞争力，有竞争优势设计技术，做到以客户需求为核心，改善在机械设计过程中遇到的问题，进行专属设计，不断累积经验，落实人机工程理念，增加用户体验愉悦感，避免“闭门造车”的瓶颈。
        人机工程理念以数据分析为基准的理念与智能机械制造理念相吻合，根据现场实际情况，进行最优设计的判断。智能机械制造设计者在设计时，应通过对相关数据的提取，进行相关机构及部件的匹配。比如工业机器人就是可以实现直接操控机器人或通过模拟制造系统来间接实施生产或加工的产品，作为设计者，首要任务就是根据用户实际情况预设一个生产策略或加工工艺路线，进行工艺建模。设备的自主或自治生产过程中实时按照“工艺建模”中的数据进行，而人对生产的监督也以“工艺建模”的数据为标准，当生产的数据与预先设定的数据之间出现偏差时，线体会自动报警或出现相关提升，人机交互的纠错的过程，更是人机相互协调的过程。
        2.5利用5G网络环境，融合网络信息技术
        在目前信息化5G系统全面实施的背景之下，智能机械制造通过工业自动化与信息技术（IT）的融合变得尤为重要。5G网络构建后，数据传输效率相对于传统蜂窝网络的传输效率将大大提升，同时也将为智能机械制造设计的发展搭建了良好的平台。为提升工厂的生产灵活性、节约能源、保护环境、降低成本、提高质量和人身安全，从而使工厂的生产效率和质量得到大幅度的优化提高。
        结束语
        综上所述，我国科学技术的快速发展，智能机械制造以及设计技术已成为社会发展的动力之一。机械制造和设计技术的应用也会为其他行业开辟发展道路。因此要加强机械制造设计的节能环保以及加强智能化技术和创新思维的引入，使智能机械制造技术在促进我国发展中出更大的作用。
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