机械设计制造的智能化发展趋势综述 沈文渊

发表时间:2020/6/30   来源:《当代电力学文化》2020年5期   作者:沈文渊
[导读] 目前,我国科学技术水平显著提升,
        摘要:目前,我国科学技术水平显著提升,机械设计制造智能化发展趋势研究对于机械设计制造智能化未来健康发展具有重要意义。本文根据我国学者对机械设计制造智能化发展研究的有关文献,首先对机械设计制造发展现状作出阐述,以明确机械设计制造现存问题,然后对机械设计制造智能化特征、机械设计制造智能化重要性及关键意义予以说明,最后结合实际情况,针对当前问题产生的主要原因,对机械设计制造智能化发展趋势展开讨论,希望可以对业内起到一定参考作用。
        关键词:机械设计制造;智能化;发展趋势
        引言
        目前,在科学和技术不断发展的大背景下,机械设计及其自动化技术也在蓬勃发展。我国已经渐渐大发展为一个工业大国。在此背景下,我国如果想从工业大国向工业强国转变,最重要的标准之一就是我国机械设计制造的水平。由于我国机械设计制造起步相对较晚,并且在经济、政治、军事的影响下发展时间较短,与世界上工业强国和发达国家的差距比骄傲明显。随着新一轮的技术革新,工业4.0时代的到来,机械设计制造向着智能化方向发展。
        1机械智能化发展现状
        20世纪80年代,在计算机技术和网络技术发展势头良好的背景下,机械制造智能化得到兴起和发展。但在我国,机械制造智能化仍处于起步阶段,虽然我国引进了国外许多先进的技术,但是智能化处理的水平仍然较低、对计算机辅助设计的应用不够、机械工艺不够先进等,制约了我国机械制造业的进一步发展。我国机械智能化发展可大致划分为四个阶段,具体来说如下:(1)引进阶段。国家高技术研究发展计划(863计划)是我国机械智能化开端的标志。在863计划之前,我国机械工程大多依赖于引进国外技术和系统,虽然在少数软件和硬件方面,能够实现自主开发,但智能化关键技术仍需要引进,整个发展状态十分被动。(2)开发阶段。此阶段以国外机械智能化技术为基础,展开逆向研发,将其与我国现有技术融合和改造。这一阶段为我国机械智能化的进一步发展积累了丰富经验,为机械智能化技术的自主研发奠定了坚实基础。(3)模仿开发阶段。此阶段在模仿基础上适当进行创新,二十一世纪之后,我国逐步迈过二次开发,转而模仿国外技术,并结合实际情况进行优化创新,实现了一些简单机械智能化系统的自主研发。(4)独立开发阶段。独立开发阶段标志着我国机械智能化的发展走向了正轨,机械制造实力得到增强。尤其自2009年之后,我国科研机构纷纷进行机械工程智能化控制系统的自主研发。但需要注意的是,在一些关键零部件上,仍然依赖于进口,一定程度上制约了我国机械智能化的进一步发展。
        2智能机械制造的基本特征
        2.1加工水平提高
        主要表现在提高加工的准确率、提高产品质量,同时降低加工产品的报废率。首先通过计算机的三维或者二维建模功能,设计加工产品的模型,同时设计加工工艺,制造的程序和制造的参数,通过计算机控制加工机床进行加工,保证机械制造的准确性。如果遇到与设定程序不符的部分,会在第一时间进行检测和报警,及时并且准确的中查找加工过程中遇到的问题,提高解决问题的效率和减少因为错误加工造成的不合格产品,减少经济损失。
        2.2资源节约
        机械设计制造智能化发展可以让生产资源投入得以减少,可以让经济成本投入与实践成本投入得以节省,与此同时,使用有限元法仿真技术、三维仿真技术、CAE仿真技术,可以让生产精度得到提升,避免有加工资源浪费现象出现。
        3机械设计制造智能化发展趋势
        3.1系统化
        现阶段,机械智能制造在工业化领域已经得到广泛应用,在未来发展中,机械设计制造智能化将朝着系统化方向持续发展,加速工业化领域发展变革。

一方面,企业与工厂利用智能化技术、信息技术,可以统一记录、串联前期设计数据信息、产品价值预估信息、生产资源筹备信息、生产过程信息、产后销售信息,并对此类信息展开具体分析,为后续工作顺利开展提供参考;另一方面,企业与工厂可以利用智能技术构建机械设计制造生产系统,利用智能系统完成分析、监控工作,进而保证机械设计制造各个阶段工作开展缜密性、严谨性,让生产机制更为健全。
        3.2数据化
        随着互联网信息技术的飞速发展和有效使用,机械制造的智能化发展正实现着对生产过程的数据化管理。在以前技术落后的机械制造时期,任何的数据都需要人力去实现收集和整理,并且不能做到数据的实时更新,十分地消耗人力和时间。而现在,通过智能化技术地运用,负责生产的技术人员可以通过智能化仪器,对生产过程中的产品数据,生产设备运行实现远程的监控,并且可以将监控收集到的数据统一地输入相关地管理数据库中,便于工作人员的查询和分析。除此以外,这些数据还能进行实时地更新,可以有效地做到二十四小时全天候地监管,降低生产的风险,保证生产的安全,降低了人力资源和时间资源的浪费。
        3.3智能化
        众所周知,机械设计加工过制造过程是一个危险系数相对来说比较高的行业,每年都有因为工人操作不慎或者未按照规章制度进行操作造成的安全事故被报道。相对其他行业来说,机械设计加工制造的工作环境一般都比较恶劣,伴随着油污、噪音等,这些不利因素给现场的工作人员提出了更高的要求和挑战。生产制造的智能化在近几年迅速发展,由于智能化生产制造的引入,使得各种安全事故的发生数量大大下降,通过计算机的远程管理和操作,确实有效的保护现场工作人员的安全。同时,智能化控制和智能化管理的应用也使得现场工作人员和操纵人员的工作强度下降,安全系数提高,从根本上杜绝安全事故的发生,提高生产效率。
        3.4模块化
        模块化是一项系统性的工程,对于机械智能化来说,其产品种类繁多,生产厂家众多,而无论哪个生产厂家的机械产品,其自动化、智能化产品单元都是十分复杂且至关重要的,涉及到机械接口、动力接口及电气接口等众多接口的设计,涉及到集减速、智能减速和电动机于一体的动力单元,涉及到集视觉、图像处理、测距等众多功能于一体的智能控制单元,同时需要各种能够完成相应操作的机械装置支持,只有这样才能够以标准单元为基础进行新产品的迅速研发,才能够实现生产规模的扩大。而模块化设计能够实现自动化产品设计研发的标准化和系列化,无论对机械产品生产企业来说还是对标准智能化、自动化单元生产企业来说,模块化都会促进其进一步发展,由此可见,模块化是机械智能化的重要发展趋势。
        结语
        综上所述,机械设计制造智能化具有水平提高、资源节约与灵活方便特点,机械设计制造智能化会对国民经济、国家地位以及国家发展造成影响,相关工作人员需要对此予以高度重视。在机械设计制造智能化发展中,系统化、数据化、网络化是主要方向,通过加大研发力度、增强实践检验的方法,可以让机械设计制造设备智能化、制造智能化以及产品智能化目标得以实现,进而为我国工业未来发展做出贡献。
        参考文献
        [1]吴恒.智能化技术在机械工程自动化中的应用价值[J].内燃机与配件,2017,(12):113-114.
        [2]张海东.新形势下机械工程智能化的现状及发展方向探讨[J].山西农经,2017,(3):112-113.
        [3]王誉潼.工程机械技术智能化信息化的发展探析[J].中国设备工程,2018(18):220-221.
        [4]张文康,杜永纲,曹贻选.论述机械工程的智能化发展趋势[J].中国设备工程,2018,(17):208-209.
        [5]刘鑫,詹云龙.基于现代机械制造智能化发展的研究[J].文摘版:工程技术,2015,(20).
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: