南通翊和劳务派遣有限公司 江苏启东
摘要：大数据技术随着信息技术及科技的发展而进入了成熟期，它为各行各业的发展提供了有效支持，正在为生产力的提升注入动力。传统机械设计对设计者的个人经验及思维能力具有较高的依赖性，设计者在很大程度上决定了机械设计的成败与最终产品的优劣。大数据时代设计者能够利用的信息资源更为丰富，通过大数据、物联网、人工智能等等新兴技术的运用使得机械设计效率与设计可靠性同步提升，有效满足市场对产品的需求。
关键词:大数据；机械设计；发展趋势
引言
21世纪是一个科学技术时代，随着科学技术的不断进步，自动化生产已经成为当前备受人们关注的话题之一。在我国现代机械制造业的发展过程中，其已经意识到机械化生产的重要性，转变了传统的人工生产模式，开始应用机械化技术，逐步走向自动化，一直致力于提升机械自动化生产水平过程中。自动化技术应用下的机械设计制造，比机械制造业发展初期的生产效率更高，愈加智能化，不仅能减少人工生产成本，还能节约不少的生产时间，对操作人员的专业要求比较高。为推动我国机械设计制造的自动化、智能化发展，必须加强对机械设计制造及自动化的研究，以寻找正确的未来发展方向。
1大数据时代机械设计要点
1.1生成式机械设计
生成式设计是模仿自然进化的一种自然进化的设计方式，设计者可以将设计目标、设计材料、制造工艺、成本控制等等条件录入系统，生成式设计程序可以根据相关数据给出多种方案，围绕不同方案的可行性与生成可能性进行分析，逐步测试各种方案是否适用于设计需求，在哪些环节可能存在问题。生成式机械设计具有非常显著的优点，首先它能够给出多种设计方案，人类可能需要长时间思考才能得到一个方案，而它则能够在短时间内给出大量方案，同时对方案进行论证;其次生成式设计能够进行复杂而精细的设计，特别是3D打印等制造技术的应用使得传统制造方式无法实现的方案能够顺利完成;最后生成式设计能够预先对约束条件进行区分，有效避免了不同条件间的冲突，设计师能够将注意力集中于创新设计领域。生成式设计保持了高速发展，Autodesk公司已经与美国宇航局展开合作，利用生成式设计方式进行航天器的设计。
1.2增材制造技术支持下的机械设计
传统机械制造主要采用去除材料的加工方式，很多复杂零部件的生产需要经过多个步骤加工完成，整体投入的成本较高，在设计环节不仅仅要考虑制造需要，同时也要考虑装配需要。增材制造通过连续添加层来完成零件的制造，这恰恰与传统零件加工方式相反，生产环节能够选择的方式更加多样，例如3D打印、连续融化材料层都是其中的典型代表。增材制造技术充分利用了现有材料进行零部件加工，大大减少了材料的浪费，又能够快速完成复杂部件加工，整个生产过程的成本相对较低。例如NASA利用3D打印完成的火箭燃料喷射机设计制造，整个喷射器只有两个部件构成，而传统制造方式下需要生产数百个零件。随着国家上关于增材制造研究的不断深入，该技术也得到了快速发展，机械设计由此变得更加灵活。
1.3数字孪生技术支持下的机械设计
数字孪生将物理资产、流程、系统、设备的数字副本进行了有效集成，利用产品模型和传感器等等方式获取产品设计、制造和使用整个周期的各项数据，进而利用数字孪生技术构建仿真模型，通过模型的变化和调整更加真实地反映出机械情况，通过模拟来判断评价机械设计是否合理，进而为下一步的优化调整提供依据和参考。数字孪生从多个角度对机械状态进行学习与更新，非常接近现实情况。数字孪生驱动的机械设计不但能够进行概念设计，也能够进行详细设计和虚拟验证，将极大地缩短产品的设计周期。在可以预见的未来，数字孪生技术将在机械设计领域得到更为广泛的使用。
2大数据时代机械设计的发展趋势
2.1统一管理平台，数据传输速度加快
在机械制造自动化发展过程中，其需要面对的问题比较多，要随着科学技术的进步以及机械设计制造的需求，来不断地创新和发展，针对出现的问题来实施相应的解决措施。可由专业人员来定期修正和更新机械设计制造自动化管理平台，做好维护和升级工作，以保障管理平台的功能性，提升其正确率。要加强技术人员的交流与沟通，使其工作质量能得到提高，促进机械化设计制造的智能化发展。现如今，网络资源俨然已经成为重要资源之一，在机械设计制造发展过程中，也需要网络技术和资源的大力支持，这将是其未来发展过程中的重中之重，必须予以高度重视，不容忽视。创新和发展网络技术，不断地提高数据传输速度，加快机械设计制造自动化进程，实现网络输送口的标准化。机械制造设计人员需要做到与时俱进，了解网络的最新动态，并进行及时更新，将其与机械制造有效结合，提升机械制造技术水平，促进数据传输的网络化。
2.2集成化和全球化发展
机械设计制造中，不同的功能，其安装的位置便有所不同，这就需要加强对机械设备各个零件的管理，做好细分工作，以便于科学制造，在制作好相关零件后，再将其汇总成一个整体，进行机械设备安装。这种集成化的发展是未来机械设计制造的重要发展趋势，其不仅能提升机械制造生产效率，还能获得更多的经济效益。除此之外，在全球经济一体化的形势下，机械设计制造及自动化应当走向全世界，而不是故步自封，只局限于国内市场，要积极与国外其他国家进行有效合作与沟通，共同促进彼此之间的良好发展。吸收国外机械设计制造的优秀经验，结合我国机械设计制造的实际情况，实施合适的发展措施，制定正确的自动化发展策略。
2.3智能化和网络化发展
智能化已经成为机械设计制造及自动化未来发展的重要方向之一。先进的计算机网络信息技术，可提升机械制造的精度，使其在生产过程中取得更好的成效，提升其效率。随着智能化技术的不断深入，可进一步优化机械设计制造，使其更加专业，在精度上达到最佳状态，以保障机械设备在实际生产工作中完成任务目标，丰富机械设备的功能性，使其在操作上更加便捷。充分利用电子信息技术，拓展机械设备的性能，提升其智能化水准，从而促进机械设计制造的智能化发展。
另一方面，在网络技术应用背景下，机械设计制造将走向网络化发展道路，其对计算机网络技术的应用会更加频繁和深入。应用计算机网络技术，可获得更多的网络信息资源，将制造行业的相关信息与机械设计制造相结合，以使所制造出的机械设备更符合市场需求，专业水平更高。网络环境改变了机械设计制造的生产方式，很多新需求能够利用网络来实现，拓展了机械设计制造自动化的使用功能。
结束语
综上所述，机械设计制造及自动化发展，是我国现代机械制造业发展过程中的必然趋势，顺应了时代发展潮流，具有重要作用。在未来，机械设计制造及自动化水平会逐步提升，朝着智能化、网络化、集约化、集成化和模块化等各个方面发展，有利于提升机械设备的生产效率和工作效率，保障机械设计制造质量，满足人们的多样化需求，推进机械设计制造业的大力发展。
参考文献
[1]诸剑，王玉鹏，吴金文，吴世斌．大数据背景下工程机械远程监控技术研究[J].现代信息科技，2019，3(03):178-179．
[2]姚锡凡，雷毅，葛动元，叶晶．驱动制造业从“互联网+”走向“人工智能+”的大数据之道[J].中国机械工程，2019，30(02):134-142．
[3]严高超，刘春东，陈立伟，李超逸．大数据时代下我国机械制造业的发展方向[J].电子测试，2016(24):157+160．