摘要:制造行业是我国经济收入的主要形式之一,随着制造技术与机械设计技术的不断发展,我国的经济增长不断提高,对社会发展具有重大意义。随着科技的不断发展,我国逐渐进入智能制造时代。本文通过对智能化机械制造的优点、作用以及现状进行阐述,在智能制造时代,应该正确运用人工智能技术,将环保意识与创新意识逐渐融入到机械制造行业中,从而实现制造行业的可持续发展。
关键字:智能制造时代;机械设计技术;可持续发展
引言:与国外相比,我国的机械设计技术是相对落后的,这严重地影响了我国社会经济的发展,对人民生活水平的提高也有着非常大的影响。随着智能化时代的到来,我们应该怎么去抓住这个机遇,应用智能化技术,提高机械设计水平,从而提高制造业的生产力,增加机械设备出口总产值,提高国民生产总值,进而提高了人民的生活质量。随着人们素养的不断提高,环境保护意识越来越强,将环保意识、创新意识应用到机械设计中来,从而实现机械制造业的可持续发展。
1智能化机械制造概述
1.1智能机械制造优点
智能化机械制造是运用智能化技术进行设备的操作,从而提高设备运行的准确度。智能技术离不开计算机系统的支持,在信息技术的支持下,通过计算机系统上的软件对机械制造过程进行监控,通过软件中信息参数的设置,可以控制设备操作,从而达到非常精确的程度,减小工作中的失误率。当机械制造生产过程中出现机械故障问题时,智能系统能够第一时间作出反馈,并给出处理问题方法提示,通过智能按钮进行一键修复,从而更快地恢复生产,节约很多寻找问题的时间,从而节约了成本。智能系统同时具有自动计算的功能,当人们需要设备完成一定功能的时候,只要在计算机控制系统中输入相关信息,通过软件内部信息处理计算就可以得到一套完整的方案,通过智能化系统的分配模块可以将指令转化成电信号传输给制造生产的机器设备,从而完成生产工具,非常方便,减少了人力的投入,具有机械设计的高效性和低成本性,对机械制造行业具有非常大的帮助。智能化机械制造还具有简单性和可操作性,人机交互页面比较简单移动,只要通过屏幕上的选项进行选择就能够实现相应的功能,使用十分方便。
1.2智能机械制造作用
首先,智能机械制造能够提高工作效率,在进行生产之前,通过智能系统对要实现的任务进行参数信息的输入,通过智能化系统进行软件内部自行运算,从而获得一套科学的生产计划与操作方案,再通过控制命令带对厂内机械设备进行操作,从而实现生产的目的。因此可以看出,智能机械制造的运用能够提高设计阶段的工作效率。其次,在生产的过程中,智能化系统可以对厂内所有设备进行监控,当设备自身出现问题时,智能化系统显示界面可以立刻显示出设备中哪个部位出现故障,通过信号向工作人员反应出现问题的原因在哪,工作人员可以立刻进行解决,从而节省了检修时间,从而提高了工作过程中的效率。以库卡机器人自动化生产汽车为例,当机器人在焊接过程中如果焊接不合格就会出现信号E26信号进行反馈,当焊接机器人中的焊枪没有水时就会显示E516信号进行反馈,当抓件机器人出现E601信号时就要考虑到是否是哪个传感器出现了问题,从而针对信号反馈可以快速地解决问题,节省查找问题的时间,为机械自动化生产带来巨大便利。下面是库卡机器人部分信号表,根据信号可以查找故障原因。
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图1库卡机器人部分信号
1.3我国机械制造现状
我国是一个制造业大国,由于机械制造而产生的经济收益占全国总产值的15%,2019年机械制造总产值240960亿元人民币,同比2018年增长了4.3%,机械设备出口贸易98000亿元人民币,同比2018年出口贸易总值增长2.6%,所以,只有不断地进行创新和研发,才能够提高生产力,实现经济总值的增长,从而提高人民的生活水平。从世界的角度来看,我国的机械制造行业发展时间比较短,技术上还有很多不成熟的地方,与外国的一些先进设备进行比较,我国机械制造自动化设备还是属于比较低端,不能够完全实现智能化。从技术人员的角度来说,我国机械制造人才短缺,国家培养力度不够,教学资源短缺,实践机会比较少,这是阻碍我国机械制造设计技术发展的主要原因之一。第二,我们缺少创新精神,只注重发展经济,而忘记了不断提高技术,研究先进生产设备,只有机械制造设计技术的提高,才能从根本上实现经济的增长。随着智能化时代的到来,将智能化机械制造设计技术进行应用,可以有利于社会经济以及环境的发展。
2智能制造时代机械设计技术思考
2.1人工智能
机械设计是机械制造生产之前的工作,主要通过对机械设备工作原理以及运行的特点进行了解,然后对机械设备上的零件位置、零件大小、形状、生产方式等进行系统地设计,从而保证能够在生产过程中正常进行。在智能时代的机械设计中需要引入人工智能技术,人工智能技术是以计算机系统作为载体,以计算机软件作为技术支撑,通过对要进行制造设备的结构、零件大小、形状、位置、材料等进行了解,然后通过人工智能软件进行数据信息的输入,经过软件的信息处理和计算,从而自动生成一套完整的机械设计,设计师可以通过自己已有的机械设计知识和经验对软件计算的结构进行判断,从而确定是否按照这个设计进行机械制造,从而减少了人工设计的时间,减少时间成本。
2.2环保意识
在过去的几十年里,为了实现经济的发展全然不顾环境的污染,进行无节制的开发,企业排放污水,释放污染气体到空气中,近几年空气质量出现了巨大问题,雾霾问题严重,不但影响了人类的身体健康,对交通的安全出行也产生了巨大影响。为了减少污染物的排放,在机械设计的过程中要具有环保意识,将绿色无污染的材料应用到机械设备生产中去,与此同时,工厂里的生产设施也要引进材料利用率低、无污染物生产的先进设备,从而保证在生产中不会产生有害物质。
2.3创新意识
在机械设计制造中,只有不断地进行研发才能够实现技术的提升,专业技术人员要具有创新意识和创新精神,不要固步自封。国家应该成立机械设计制造研发机构,专门从事机械设备研发的部门,通过技术的更新和进步,才能够早日实现机械制造智能化的全面发展,从而提高生产力,为国家的繁荣富强做出贡献。
3智能化机械设计案例分析
在现实生活中,有很多因为腿脚不灵便的人需要通过轮椅来实现移动,比如腿部有伤的人、大病初愈的人、行动不变的老人等,现在的轮椅有很多中,有用双手来移动两边的轮子来行走的,有的在轮椅前方增加类似自行车轮轴式轮椅,利用手的不断运动来提供轮椅移动的动力,虽然这两种轮椅都可以进行移动,但是太费力,本来使用轮椅的人就不是年轻力壮之人,哪有那么多力气来提供轮椅的动力。因此,我们设计了一款操作简单、使用方便的智能轮椅,通过智能机械设计的方式来进行设计,下面让我们共同来进行探讨和分析。
3.1设计目的
本次设计主要是要设计一款操作简单、使用方便的智能化轮椅,为那些行动不变的人带来便利。主要想实现的功能首先需要轮椅具有稳定性,第二,通过在轮椅扶手上设置智能按钮,通过用手指触动按钮来实现轮椅的前进、后退、停止、向左拐弯、向右拐弯的功能。利用汽车后视镜的原理,在轮椅上左右两端前方设计两个后视镜,以便于在进行轮椅移动时能够观察到四周的情况。在轮椅的前方设计一个高清影像屏幕,在进行轮椅后退移动时可以看清后方及下方的路况,从而保证移动安全。
3.2设计方法
本次智能轮椅设计主要是采用智能设计系统进行设计,智能设计系统主要由以下几个部分组成:第一,计算机系统,计算机系统作为智能设计的载体具有很大的存储量,也能保证设计软件以及绘图软件能够正常运行,计算机系统同时也具有实时保存功能,以防因为突然断电等情况遗失数据,浪费了之前工作的时间。第二,设计软件,当设计工作人员将要实现的功能以及相关数据输入到软件中,软件通过一定的程序算法自动进行数据处理,设计出的方案在绘图工具中显示,从而实现了智能化设计功能。当然,上述智能机械设计软件是基于智能设计技术成熟的基础上才能够进行,现在只是进行设想。经过智能机械设计软件进行设计可以节省很多设计时间,同时也具有精确性,提高设计质量,同时也能够提高生产效率,对机械设备生产产业具有巨大帮助。
结束语:综上所述,机械制造设计技术终将会向智能化发展,将环保意识、创新意识不断地应用到机械设计之中,从而能够促使人类社会经济可持续发展。同时,智能化机械设计也能够提高机械制造的生产力,提高生产总值,从而发展国民经济,为下一次工业革命打下良好的基础。总之,只有不断创新才能够不断进步,跟随时代的步伐,实现更大的价值。
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